超低溫真空冷凍干燥法在金刺梨產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
刺梨原產(chǎn)我國(guó)西南部,以貴州。據(jù)《黔滇
紀(jì)游》記載:“刺梨野生,夏花秋實(shí),果實(shí)多芒刺,
味甘酸,食之消悶,煎汁為膏,色同楂梨,四封皆
產(chǎn),移之他境則不生。”每當(dāng)刺梨成熟,黔滇居民除
去其刺,或生吃、或糖漬、或提其香味以作酒,或
曬干而入藥。初嚼時(shí)味酸而澀,之后漸變甘甜[1]。
金刺梨即無(wú)籽刺梨,是安順農(nóng)業(yè)科技人員在野
生刺梨基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)5 年的引種栽培、試驗(yàn)觀察后開
發(fā)培育出的新品種。它的特點(diǎn)是少刺無(wú)籽、酸甜可
口、易化渣[2]。2011 年經(jīng)安順市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審定同意,
“安順無(wú)籽刺梨”被正式更名為“安順金刺梨”。截止
到2015 年底,安順金刺梨種植面積達(dá)1.3×105 hm2。
目前,國(guó)家質(zhì)檢總局已受理安順市“安順金刺梨”
地理標(biāo)識(shí)保護(hù)產(chǎn)品的申報(bào)。經(jīng)中國(guó)廣州分析測(cè)試中
心、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家科研機(jī)構(gòu)檢測(cè),安順金刺
梨每100 g 鮮果中含有總酸1.24 g,總糖6.8 g,超氧
化物歧化酶(SOD) 5 340 U/g,單寧1.53 g,胡蘿卜
素0.76 mg,VE 2.7 mg,VC 503 mg,VB2 0.04 mg,鈣
128.6 mg, 鋅0.35 mg, 鐵0.80 mg, 氨基酸總和
3.095 mg/g。金刺梨VC 含量在當(dāng)前所有水果中zui高,
是柑橘的50 倍、獼猴桃的10 倍,是當(dāng)之無(wú)愧的
“VC *”[3]。刺梨干是由鮮果去刺、洗凈除去種子
曬制或烘干而成,一般保留營(yíng)養(yǎng)素超過(guò)90%,且因失
去水分,每100 g 干果的營(yíng)養(yǎng)成分相反比鮮果高出
2 倍以上[4]。
通過(guò)“十二五”規(guī)劃的建設(shè)發(fā)展,安順市金刺
超低溫真空冷凍干燥法在金刺梨產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
裴彥軍1,程琨2
(1. 安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州安順561000;2. 貴陽(yáng)南明老干媽風(fēng)味食品有限責(zé)任公司,貴州貴陽(yáng)550005)
收稿日期:2016-06-13
作者簡(jiǎn)介:裴彥軍(1982— ),男,碩士,講師,研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ盃I(yíng)養(yǎng)檢測(cè)。
文章編號(hào):1671-9646 (2016) 07b-0027-03
第7 期(總第412 期) 農(nóng)產(chǎn)品加工No.7
2016 年7 月Farm Products Processing Jul.
農(nóng)產(chǎn)品加工2016 年第7 期
梨的種植面積由之前的333 hm2 發(fā)展到現(xiàn)在的1.3×
105 hm2,年產(chǎn)量約12×104 t,按10 元/ kg 計(jì),產(chǎn)值
達(dá)12 億元。金刺梨的種植產(chǎn)期為3 年,但隨著豐果
面積的不斷擴(kuò)大和產(chǎn)量的不斷攀升,市場(chǎng)上金刺梨
鮮果由zui初的60 元/ kg 跌至10 元/ kg 左右。
安順金刺梨“十二五”期間產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化見表1。
由于產(chǎn)業(yè)鏈的不完善,市場(chǎng)價(jià)格一路走低,使
得種植戶的積極性嚴(yán)重受挫,很多農(nóng)戶已放棄對(duì)果
園的管理,安順的金刺梨產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了“斷頭路”,大
量珍果在雜草叢生的坡地里等待著走出大山的新出
路。金刺梨也成為掛在安順市領(lǐng)導(dǎo)頭上的達(dá)摩克利
斯劍,盡管通過(guò)招商引資等渠道,投入試產(chǎn)了金刺
梨干紅酒、金刺梨果汁飲料、金刺梨片、金刺梨糕
糖等產(chǎn)品,但前景依然不容樂(lè)觀。技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)
推廣成了金刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的攔路虎。
金刺梨成熟鮮果水分含量達(dá)到84.72%,不易貯
藏,常溫下保質(zhì)期9~12 d。而金刺梨的采收期從
10 月底到12 月初,持續(xù)50 d 左右,大量堆積如山
的金刺梨,如果在短時(shí)間內(nèi)不能處理消化掉就會(huì)腐
爛,會(huì)給種植戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí),如果
采用0~5 ℃的冷庫(kù)貯藏保鮮方法,也會(huì)帶來(lái)一些新
的問(wèn)題。首先,經(jīng)過(guò)冷藏的金刺梨無(wú)法復(fù)原到它的
原汁原味;其次,冷藏增加了經(jīng)濟(jì)成本;zui后,在
貯藏過(guò)程中損耗較大。這些因素導(dǎo)致在目前的技術(shù)
條件下,長(zhǎng)時(shí)間冷藏保鮮金刺梨并不可取。目前,
有效的方法還是直接烘干后貯藏,金刺梨干水分含
量約9.74%,保質(zhì)期在一年半以上。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
新鮮成熟金刺梨,30 mg/L VC 標(biāo)樣。
1.2 主要儀器與設(shè)備
101-0AB 型電熱鼓風(fēng)干燥箱,北京利康達(dá)圣科
技有限公司產(chǎn)品;FA2004C 型電子分析天平,上海
越平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;GFD-20 型真空冷凍
干燥器,浙江省上虞冠峰食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品;
Ultimate 3000 Analytical 型液相色譜儀,美國(guó)賽
默飛公司產(chǎn)品。
1.3 金刺梨干的加工
金刺梨鮮果中含VC 503 mg/100 g,由于VC 在
80 ℃以上的高溫條件下易分解,造成營(yíng)養(yǎng)成分的丟
失,所以試驗(yàn)通過(guò)2 種不同加工條件(①65 ℃,8 h,
采用常壓干燥法;②-35 ℃,8 h,采用真空冷凍干
燥法) 得到金刺梨干[5]。
1.4 指標(biāo)測(cè)定
用HPLC 法測(cè)定金刺梨干中VC 的含量,采用
0.1%的草酸為流動(dòng)相,流速1.0 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)
254 nm,以30 mg/L VC 為標(biāo)樣,回收率大于90%[6];
用常壓干燥法測(cè)定金刺梨中的水分含量。
金刺梨在不同條件下處理后營(yíng)養(yǎng)素的變化見表
2,30 mg/L VC 標(biāo)樣檢測(cè)色譜見圖1,金刺梨干1 檢
測(cè)色譜見圖2,金刺梨干2 檢測(cè)色譜見圖3。
圖3 金刺梨干2 檢測(cè)色譜
40
30
20
10
0
-10
峰高/ mAU
保留時(shí)間t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.790
圖2 金刺梨干1 檢測(cè)色譜
表1 安順金刺梨“十二五”期間產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化
年份
/ 年
種植面積
/×104 hm2
售價(jià)
/ 元·kg-1
從業(yè)人員
/ 萬(wàn)人
產(chǎn)值
/ 億元
2011
2015
0.5
20
40
10
0.8
6.5
0.8
6.5
表2 金刺梨在不同條件下處理后營(yíng)養(yǎng)素的變化
圖1 30 mg/L VC標(biāo)樣檢測(cè)色譜
產(chǎn)品處理?xiàng)l件
水分含量
/ %
VC 含量
/ mg·(100 g)-1
金刺梨鮮果
金刺梨干1
金刺梨干2
常壓干燥
常壓干燥
超低溫真空冷凍干燥
84.72
9.74
4.41
503
870
1 300
120
100
80
60
40
20
0
-20
峰高/ mAU
保留時(shí)間t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.787
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
峰高/ mAU
保留時(shí)間t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.790
·28·
2016 年第7 期
2 結(jié)果與分析
2.1 超低溫真空冷凍干燥法的優(yōu)勢(shì)
2.1.1 感官品質(zhì)比較
不同加工條件下的金刺梨干感官特點(diǎn)見表3。
經(jīng)超低溫真空冷凍干燥處理的金刺梨干與加工
前的形狀基本保持一致,沒(méi)有干縮現(xiàn)象;內(nèi)部組織
呈海綿狀,酥脆易化,輕壓即成粉末狀;口感酸甜
爽口,可即食或者沖泡飲用。
2.1.2 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)比較
從檢測(cè)結(jié)果可以看出,相對(duì)于傳統(tǒng)常壓干燥,
經(jīng)超低溫真空冷凍干燥的金刺梨干水分含量低至
2%,保質(zhì)期更長(zhǎng),有效地保護(hù)了VC,能夠增加約
430 mg/100 g,保留率提高了49.4%。
超低溫真空冷凍干燥法加工金刺梨干比傳統(tǒng)常
壓干燥法優(yōu)勢(shì)較為明顯。由于是低溫干燥,使物質(zhì)
中的揮發(fā)性成分、受熱變性的營(yíng)養(yǎng)成分和芳香成分
損失很小,微生物的生長(zhǎng)和酶的作用幾乎無(wú)法進(jìn)行,
能較好地保持物質(zhì)原來(lái)的性狀,干燥后的體積、形
狀基本不變,復(fù)水性好。因系真空狀態(tài)下干燥,氧
氣極少,使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù),制品的保存
期更長(zhǎng)。
2.2 超低溫真空冷凍干燥法的缺點(diǎn)
真空冷凍干燥設(shè)備由預(yù)凍系統(tǒng)、冷凍干燥罐、
加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、物料傳輸系統(tǒng)以
及監(jiān)控系統(tǒng)組成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,投入和維護(hù)成本較高,
動(dòng)輒幾十萬(wàn)元,能耗大,但生產(chǎn)能力較強(qiáng),適合大
規(guī)模、高附加值的精深加工。
3 結(jié)論
經(jīng)超低溫真空冷凍干燥處理的金刺梨干保持了
加工前的形狀和原汁原味,有效地保護(hù)了產(chǎn)品中的
營(yíng)養(yǎng)元素,VC 的保留率比傳統(tǒng)常壓干燥提高了
49.4%,延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期。盡管設(shè)備投入和維護(hù)
成本較高,但可以用于其他果蔬產(chǎn)品的脫水等綜合
加工利用。將金刺梨加工成果干或粉狀,不僅在保
證原風(fēng)味的基礎(chǔ)上,增加了金刺梨的保質(zhì)期;還通
過(guò)改變形狀,增加了金刺梨綜合利用加工的途徑。
鮮果變成干粉狀,就可以容易加工成金刺梨酒、金
刺梨酥、金刺梨膏等一些復(fù)合產(chǎn)品,降低了加工產(chǎn)
品的工藝技術(shù)難度。