油甘果粉生產工藝探究

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本文作者：楊洪元1蔣向軍2作者單位：1.廣西職業(yè)技術學院2.桂林亦元生現(xiàn)代生物技術有限公司

余甘子又名“油甘果”、“牛甘果”，是衛(wèi)生部確定的藥食兩用植物，也是世界衛(wèi)生組織指定推廣種植的3種保健植物之一。余甘子富含有機酸、蛋白質、糖類、多酚、SOD、12種維生素、16種微量元素和18種氨基酸等，具有抗氧化、抗衰老、防癌癥、防心血管病、治療糖尿病及呼吸道感染等多種保健和治療功能[1-3]。近年來，國內外以余甘子為原料開發(fā)果酒、果茶、果脯、果醬、果凍、果汁等產品的研究已見報道[4]，但在產品口味、加工過程中營養(yǎng)活性成分保持等方面仍有許多難題需要解決。本實驗采用粉碎復合護色、酶解、噴霧干燥等技術來研究余甘子速溶粉的加工工藝，旨在開發(fā)一種速溶、有效成分保持完整的余甘子產品，既可作為直接沖飲型產品，也可作為復合固體飲料的原料開發(fā)生產高端產品，從而為余甘子產業(yè)化及深加工提供一條新的途徑。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1研究對象

余甘子鮮果：廣西大玉余甘果有限責任公司貴港市余甘子無公害種植基地。

1.1.2主要試劑

纖維素酶(10000U/g)、果膠酶(40000U/g)：南寧東恒華道生物科技有限責任公司；Vc、檸檬酸、氯化鈉均為市售食品級。

1.1.3主要儀器

JM-L50型膠體磨：溫州膠體磨廠；LRH-250A生化培養(yǎng)箱：上海滬粵明科學儀器有限公司；SG800型三足式刮刀下卸料離心機：張家港市威龍機械設備制造有限公司；小型中藥提取濃縮機組：常州市宇州濃縮干燥設備有限公司；ZPG型中藥專用噴霧干燥機：常州市宇通干燥設備有限公司。

1.2方法

1.2.1工藝流程

鮮果采收選別→清洗篩選→熱湯→破碎去核→粗碎復合護色→濕法超微粉碎→酶處理→離心澄清→真空濃縮→噴霧干燥。

1.2.2選果與清洗

選取九成熟、果肉飽滿、無霉變腐爛的新鮮余甘子，用2%~3%的食鹽水沖洗后，再在清水中漂洗干凈，瀝干水分。

1.2.3熱湯與去核

將余甘子于100℃熱湯3~5min，迅速冷卻至室溫，利用去核器破碎去核。

1.2.4粗碎復合護色

按質量比1:1加入軟化水，用打漿機將余甘子果肉進行粗粉碎后，以Vc、檸檬酸、氯化鈉3種護色劑進行護色處理3min，將粗果漿離心澄清液稀釋5倍后在496nm處測定吸光值，吸光度值越小，護色效果越好。

1.2.5濕法超微粉碎

將膠體磨動、靜磨齒間距調整在0.05~0.2mm之間，用膠體磨研磨余甘子粗果漿3次。

1.2.6酶處理

選取纖維素酶、果膠酶、酶作用時間、酶作用溫度為因素進行L9(34)正交試驗對余甘子果漿液進行酶解，測定酶解液可溶性固形物的含量，確定酶解最佳工藝參數(shù)。L9(34)正交試驗因素和水平見表1。

1.2.7果汁澄清和濃縮

余甘子果漿經酶解后趁熱用離心機進行果汁澄清，然后轉入小型中藥提取濃縮器，在蒸發(fā)溫度為60℃，真空度為0.08MPa操作條件下濃縮至可溶性固形物含量為20%。

1.2.8噴霧干燥

將余甘子濃縮果汁送入ZPG型中藥專用噴霧干燥機進行干燥試驗，以入料流量、進風溫度、噴頭轉速為考察因素，設計正交試驗(見表2)，以干燥后物料的水分含量、集粉率、沖調性及感官評分等指標衡量噴霧干燥效果，獲得噴霧干燥的最佳工藝參數(shù)。

1.2.8.1水分含量(真空干燥法)測定

稱取3g樣品，置于60℃、真空度93~98kPa下真空干燥至恒重；成品水分含量(%)=(真空干燥前質量-真空干燥恒重質量)/真空干燥前質量×100。

1.2.8.2集粉率測定

集粉率(%)=集粉瓶中收集的粉質量/噴霧干燥前物料固形物總量×100。

1.2.8.3沖調性及感官評分

取1g余甘子粉用100mL40℃溫水沖調，輕微攪拌2次，觀察樣品沖調及色澤情況：(1)沖調性評分：遇水易潤濕，攪拌后完全無團塊，無沉淀或懸浮物(5分)；攪拌后有少量團塊或少量沉淀、懸浮物(3~4分)；沖調后團塊較多、有沉淀或懸浮物(2~3分)；(2)感官評分：成品色澤呈淺黃色、粉體疏松無團塊、沖調后鮮余甘子果味明顯(5分)；成品色澤土灰色、粉體有少量結塊、沖調后泛雜味(3~4分)；成品灰褐色、粉體大量結團、沖調后有明顯焦糊味等雜味(2~3分)；(3)沖調性及感官評分=沖調性評分+感官評分。

1.2.9產品質量分析

采用真空干燥法測定水分含量；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定[5]Vc含量。

2結果與分析

2.1護色工藝參數(shù)的確定

2.1.1余甘子護色處理單因素實驗

按照1.2.4護色處理方法，以Vc、檸檬酸、氯化鈉3種護色劑分別按照所示濃度進行護色處理，結果如圖1~3所示。由圖1~圖3可以看出，單獨加入一定濃度的Vc、檸檬酸、氯化鈉均可降低余甘子果汁的OD值，減小余甘子果汁褐變，起到護色效果。圖1表明Vc在0.6g/L時護色效果最好，當濃度小于0.6g/L時護色效果隨Vc濃度的增加而增加，當濃度大于0.6g/L時護色效果隨Vc濃度的增加而降低，其原因可能是當Vc過量時，又會因自身的氧化褐變影響雪梨汁色澤；圖2表明檸檬酸的護色效果隨著濃度的增加而增加，當檸檬酸濃度達到5g/L時護色效果趨于平穩(wěn)，這可能與檸檬酸通過降低體系pH值來降低多酚氧化酶活性的作用機理有關；圖3表明氯化鈉的護色效果隨著濃度的增加而增加，當氯化鈉濃度達到3g/L時護色效果趨于穩(wěn)定。

2.1.2余甘子果汁護色正交試驗

由單因素結果看出，在一定濃度范圍內，余甘子果汁的吸光度都是隨著3種護色劑濃度的增大而減小。考慮到不同護色劑之間的協(xié)同作用，實驗采用以下因素組合進行3因素3水平的正交優(yōu)化實驗，結果如表3所示。由表3可知，余甘子果汁護色最佳條件組合為A2B1C2：即Vc濃度為0.6g/L、檸檬酸濃度為4g/L、氯化鈉濃度為3g/L時，余甘子果汁的OD值最小，抑制余甘子果汁褐變效果明顯。通過比較影響因素的極差(R值)，對余甘子果汁色澤影響由主到次的順序為C>A>B，即氯化鈉的濃度對余甘子果汁色澤影響最大，Vc次之，檸檬酸的濃度影響最小。

2.2酶解工藝參數(shù)的確定

由表4的極值分析結果可知，余甘子果汁最佳酶解反應條件為A2B2C3D1，即果膠酶0.20mL/L，纖維素酶0.4mL/L，酶解溫度為45℃，反應時間70min，各因素對試驗結果的影響大小分別為時間>果膠酶量>纖維素酶量>溫度。采用該條件酶解余甘子果漿進行3次驗證試驗，其可溶性固形物含量均在8.2%以上。

2.3噴霧干燥工藝的確定

由表5可知，噴霧干燥的最佳工藝條件為A2B3C1：進風溫度為170℃、入料流量為20mL/min、噴頭轉速為20000r/min，在此工藝條件下，集粉率為28.8%，水分含量為2.73%，成品淡黃色、粉體疏松無團塊，遇水易潤濕，攪拌后完全無團塊，無沉淀或懸浮物，余甘子果味明顯。通過比較影響因素的極差(R值)，對產品干燥中集粉率、沖調性和感官評分影響由主到次的順序為A>C>B，即A處理進風溫度為主要因素，其次為C處理噴頭轉速和B處理進料流量，而對產品含水量影響最大的因素是進風溫度，其次為進料流量，噴頭轉速的影響相對較小。

2.4產品性能指標

產品色澤淡黃色，氣微、味酸澀后回甘，冷熱水沖調均速溶，水分含量低于3%，Vc含量≥1012.5mg/100g。

3結論

在余甘子粗碎過程中添加0.6g/LVc、4g/L檸檬酸濃度、3g/L氯化鈉3種護色劑處理3min，可有效抑制余甘子果汁褐變。外加果膠酶、纖維素酶酶解果漿可提高果汁可溶性固形物的含量，最佳酶解條件為：復合果膠酶0.20mL/L，纖維素酶0.4mL/L，酶解溫度為45℃，反應時間70min。采用離心噴霧干燥，將進風溫度為170℃、入料流量為20mL/min、噴頭轉速為20000r/min，集粉率達28.8%，水分含量為2.73%，成品淡黃色、粉體疏松無團塊，遇水易潤濕，攪拌后完全無團塊，無沉淀或懸浮物，鮮余甘子果味明顯。本產品氣微、味酸澀后回甘，既可像速溶咖啡一樣的作為直接沖飲型產品，也可作為復合固體飲料的原料開發(fā)生產高端產品，本產品的成功研發(fā)將促使巨大潛在市場需求的釋放，增強余甘子制品的市場競爭力。