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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(shù)學(xué)院2.桂林亦元生現(xiàn)代生物技術(shù)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(jī)酸、蛋白質(zhì)、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(nèi)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(chǎn)品的研究已見報(bào)道[4]，但在產(chǎn)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(shí)驗(yàn)采用粉碎復(fù)合護(hù)色、酶解、噴霧干燥等技術(shù)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(chǎn)品，既可作為直接沖飲型產(chǎn)品，也可作為復(fù)合固體飲料的原料開發(fā)生產(chǎn)高端產(chǎn)品，從而為余甘子產(chǎn)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(zé)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(zé)任公司；Vc、檸檬酸、氯化鈉均為市售食品級(jí)。

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(xué)儀器有限公司；SG800型三足式刮刀下卸料離心機(jī)：張家港市威龍機(jī)械設(shè)備制造有限公司；小型中藥提取濃縮機(jī)組：常州市宇州濃縮干燥設(shè)備有限公司；ZPG型中藥專用噴霧干燥機(jī)：常州市宇通干燥設(shè)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(fù)合護(hù)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(fù)合護(hù)色

按質(zhì)量比1:1加入軟化水，用打漿機(jī)將余甘子果肉進(jìn)行粗粉碎后，以Vc、檸檬酸、氯化鈉3種護(hù)色劑進(jìn)行護(hù)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(hù)色效果越好。

1.2.5濕法超微粉碎

將膠體磨動(dòng)、靜磨齒間距調(diào)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(shí)間、酶作用溫度為因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)對余甘子果漿液進(jìn)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(yàn)因素和水平見表1。

1.2.7果汁澄清和濃縮

余甘子果漿經(jīng)酶解后趁熱用離心機(jī)進(jìn)行果汁澄清，然后轉(zhuǎn)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(jī)進(jìn)行干燥試驗(yàn)，以入料流量、進(jìn)風(fēng)溫度、噴頭轉(zhuǎn)速為考察因素，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)(見表2)，以干燥后物料的水分含量、集粉率、沖調(diào)性及感官評分等指標(biāo)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(zhì)量-真空干燥恒重質(zhì)量)/真空干燥前質(zhì)量×100。

1.2.8.2集粉率測定

集粉率(%)=集粉瓶中收集的粉質(zhì)量/噴霧干燥前物料固形物總量×100。

1.2.8.3沖調(diào)性及感官評分

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

1.2.9產(chǎn)品質(zhì)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(jié)果與分析

2.1護(hù)色工藝參數(shù)的確定

2.1.1余甘子護(hù)色處理單因素實(shí)驗(yàn)

按照1.2.4護(hù)色處理方法，以Vc、檸檬酸、氯化鈉3種護(hù)色劑分別按照所示濃度進(jìn)行護(hù)色處理，結(jié)果如圖1~3所示。由圖1~圖3可以看出，單獨(dú)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(hù)色效果。圖1表明Vc在0.6g/L時(shí)護(hù)色效果最好，當(dāng)濃度小于0.6g/L時(shí)護(hù)色效果隨Vc濃度的增加而增加，當(dāng)濃度大于0.6g/L時(shí)護(hù)色效果隨Vc濃度的增加而降低，其原因可能是當(dāng)Vc過量時(shí)，又會(huì)因自身的氧化褐變影響雪梨汁色澤；圖2表明檸檬酸的護(hù)色效果隨著濃度的增加而增加，當(dāng)檸檬酸濃度達(dá)到5g/L時(shí)護(hù)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(jī)理有關(guān)；圖3表明氯化鈉的護(hù)色效果隨著濃度的增加而增加，當(dāng)氯化鈉濃度達(dá)到3g/L時(shí)護(hù)色效果趨于穩(wěn)定。

2.1.2余甘子果汁護(hù)色正交試驗(yàn)

由單因素結(jié)果看出，在一定濃度范圍內(nèi)，余甘子果汁的吸光度都是隨著3種護(hù)色劑濃度的增大而減小?？紤]到不同護(hù)色劑之間的協(xié)同作用，實(shí)驗(yàn)采用以下因素組合進(jìn)行3因素3水平的正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。由表3可知，余甘子果汁護(hù)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(shí)，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?yàn)镃>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(jié)果可知，余甘子果汁最佳酶解反應(yīng)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(yīng)時(shí)間70min，各因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響大小分別為時(shí)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(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，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(jìn)風(fēng)溫度為170℃、入料流量為20mL/min、噴頭轉(zhuǎn)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(tuán)塊，遇水易潤濕，攪拌后完全無團(tuán)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(chǎn)品干燥中集粉率、沖調(diào)性和感官評分影響由主到次的順序?yàn)锳>C>B，即A處理進(jìn)風(fēng)溫度為主要因素，其次為C處理噴頭轉(zhuǎn)速和B處理進(jìn)料流量，而對產(chǎn)品含水量影響最大的因素是進(jìn)風(fēng)溫度，其次為進(jìn)料流量，噴頭轉(zhuǎn)速的影響相對較小。

2.4產(chǎn)品性能指標(biāo)

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

3結(jié)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(hù)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(fù)合果膠酶0.20mL/L，纖維素酶0.4mL/L，酶解溫度為45℃，反應(yīng)時(shí)間70min。采用離心噴霧干燥，將進(jìn)風(fēng)溫度為170℃、入料流量為20mL/min、噴頭轉(zhuǎn)速為20000r/min，集粉率達(dá)28.8%，水分含量為2.73%，成品淡黃色、粉體疏松無團(tuán)塊，遇水易潤濕，攪拌后完全無團(tuán)塊，無沉淀或懸浮物，鮮余甘子果味明顯。本產(chǎn)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(chǎn)品，也可作為復(fù)合固體飲料的原料開發(fā)生產(chǎn)高端產(chǎn)品，本產(chǎn)品的成功研發(fā)將促使巨大潛在市場需求的釋放，增強(qiáng)余甘子制品的市場競爭力。