油甘果粉生产工艺探究

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本文作者：杨洪元1蒋向军2作者单位：1.广西职业技术学院2.桂林亦元生现代生物技术有限公司

余甘子又名“油甘果”、“牛甘果”，是卫生部确定的药食两用植物，也是世界卫生组织指定推广种植的3种保健植物之一。余甘子富含有机酸、蛋白质、糖类、多酚、SOD、12种维生素、16种微量元素和18种氨基酸等，具有抗氧化、抗衰老、防癌症、防心血管病、治疗糖尿病及呼吸道感染等多种保健和治疗功能[1-3]。近年来，国内外以余甘子为原料开发果酒、果茶、果脯、果酱、果冻、果汁等产品的研究已见报道[4]，但在产品口味、加工过程中营养活性成分保持等方面仍有许多难题需要解决。本实验采用粉碎复合护色、酶解、喷雾干燥等技术来研究余甘子速溶粉的加工工艺，旨在开发一种速溶、有效成分保持完整的余甘子产品，既可作为直接冲饮型产品，也可作为复合固体饮料的原料开发生产高端产品，从而为余甘子产业化及深加工提供一条新的途径。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1研究对象

余甘子鲜果：广西大玉余甘果有限责任公司贵港市余甘子无公害种植基地。

1.1.2主要试剂

纤维素酶(10000U/g)、果胶酶(40000U/g)：南宁东恒华道生物科技有限责任公司；Vc、柠檬酸、氯化钠均为市售食品级。

1.1.3主要仪器

JM-L50型胶体磨：温州胶体磨厂；LRH-250A生化培养箱：上海沪粤明科学仪器有限公司；SG800型三足式刮刀下卸料离心机：张家港市威龙机械设备制造有限公司；小型中药提取浓缩机组：常州市宇州浓缩干燥设备有限公司；ZPG型中药专用喷雾干燥机：常州市宇通干燥设备有限公司。

1.2方法

1.2.1工艺流程

鲜果采收选别→清洗筛选→热汤→破碎去核→粗碎复合护色→湿法超微粉碎→酶处理→离心澄清→真空浓缩→喷雾干燥。

1.2.2选果与清洗

选取九成熟、果肉饱满、无霉变腐烂的新鲜余甘子，用2%~3%的食盐水冲洗后，再在清水中漂洗干净，沥干水分。

1.2.3热汤与去核

将余甘子于100℃热汤3~5min，迅速冷却至室温，利用去核器破碎去核。

1.2.4粗碎复合护色

按质量比1:1加入软化水，用打浆机将余甘子果肉进行粗粉碎后，以Vc、柠檬酸、氯化钠3种护色剂进行护色处理3min，将粗果浆离心澄清液稀释5倍后在496nm处测定吸光值，吸光度值越小，护色效果越好。

1.2.5湿法超微粉碎

将胶体磨动、静磨齿间距调整在0.05~0.2mm之间，用胶体磨研磨余甘子粗果浆3次。

1.2.6酶处理

选取纤维素酶、果胶酶、酶作用时间、酶作用温度为因素进行L9(34)正交试验对余甘子果浆液进行酶解，测定酶解液可溶性固形物的含量，确定酶解最佳工艺参数。L9(34)正交试验因素和水平见表1。

1.2.7果汁澄清和浓缩

余甘子果浆经酶解后趁热用离心机进行果汁澄清，然后转入小型中药提取浓缩器，在蒸发温度为60℃，真空度为0.08MPa操作条件下浓缩至可溶性固形物含量为20%。

1.2.8喷雾干燥

将余甘子浓缩果汁送入ZPG型中药专用喷雾干燥机进行干燥试验，以入料流量、进风温度、喷头转速为考察因素，设计正交试验(见表2)，以干燥后物料的水分含量、集粉率、冲调性及感官评分等指标衡量喷雾干燥效果，获得喷雾干燥的最佳工艺参数。

1.2.8.1水分含量(真空干燥法)测定

称取3g样品，置于60℃、真空度93~98kPa下真空干燥至恒重；成品水分含量(%)=(真空干燥前质量-真空干燥恒重质量)/真空干燥前质量×100。

1.2.8.2集粉率测定

集粉率(%)=集粉瓶中收集的粉质量/喷雾干燥前物料固形物总量×100。

1.2.8.3冲调性及感官评分

取1g余甘子粉用100mL40℃温水冲调，轻微搅拌2次，观察样品冲调及色泽情况：(1)冲调性评分：遇水易润湿，搅拌后完全无团块，无沉淀或悬浮物(5分)；搅拌后有少量团块或少量沉淀、悬浮物(3~4分)；冲调后团块较多、有沉淀或悬浮物(2~3分)；(2)感官评分：成品色泽呈浅黄色、粉体疏松无团块、冲调后鲜余甘子果味明显(5分)；成品色泽土灰色、粉体有少量结块、冲调后泛杂味(3~4分)；成品灰褐色、粉体大量结团、冲调后有明显焦糊味等杂味(2~3分)；(3)冲调性及感官评分=冲调性评分+感官评分。

1.2.9产品质量分析

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

2结果与分析

2.1护色工艺参数的确定

2.1.1余甘子护色处理单因素实验

按照1.2.4护色处理方法，以Vc、柠檬酸、氯化钠3种护色剂分别按照所示浓度进行护色处理，结果如图1~3所示。由图1~图3可以看出，单独加入一定浓度的Vc、柠檬酸、氯化钠均可降低余甘子果汁的OD值，减小余甘子果汁褐变，起到护色效果。图1表明Vc在0.6g/L时护色效果最好，当浓度小于0.6g/L时护色效果随Vc浓度的增加而增加，当浓度大于0.6g/L时护色效果随Vc浓度的增加而降低，其原因可能是当Vc过量时，又会因自身的氧化褐变影响雪梨汁色泽；图2表明柠檬酸的护色效果随着浓度的增加而增加，当柠檬酸浓度达到5g/L时护色效果趋于平稳，这可能与柠檬酸通过降低体系pH值来降低多酚氧化酶活性的作用机理有关；图3表明氯化钠的护色效果随着浓度的增加而增加，当氯化钠浓度达到3g/L时护色效果趋于稳定。

2.1.2余甘子果汁护色正交试验

由单因素结果看出，在一定浓度范围内，余甘子果汁的吸光度都是随着3种护色剂浓度的增大而减小。考虑到不同护色剂之间的协同作用，实验采用以下因素组合进行3因素3水平的正交优化实验，结果如表3所示。由表3可知，余甘子果汁护色最佳条件组合为A2B1C2：即Vc浓度为0.6g/L、柠檬酸浓度为4g/L、氯化钠浓度为3g/L时，余甘子果汁的OD值最小，抑制余甘子果汁褐变效果明显。通过比较影响因素的极差(R值)，对余甘子果汁色泽影响由主到次的顺序为C>A>B，即氯化钠的浓度对余甘子果汁色泽影响最大，Vc次之，柠檬酸的浓度影响最小。

2.2酶解工艺参数的确定

由表4的极值分析结果可知，余甘子果汁最佳酶解反应条件为A2B2C3D1，即果胶酶0.20mL/L，纤维素酶0.4mL/L，酶解温度为45℃，反应时间70min，各因素对试验结果的影响大小分别为时间>果胶酶量>纤维素酶量>温度。采用该条件酶解余甘子果浆进行3次验证试验，其可溶性固形物含量均在8.2%以上。

2.3喷雾干燥工艺的确定

由表5可知，喷雾干燥的最佳工艺条件为A2B3C1：进风温度为170℃、入料流量为20mL/min、喷头转速为20000r/min，在此工艺条件下，集粉率为28.8%，水分含量为2.73%，成品淡黄色、粉体疏松无团块，遇水易润湿，搅拌后完全无团块，无沉淀或悬浮物，余甘子果味明显。通过比较影响因素的极差(R值)，对产品干燥中集粉率、冲调性和感官评分影响由主到次的顺序为A>C>B，即A处理进风温度为主要因素，其次为C处理喷头转速和B处理进料流量，而对产品含水量影响最大的因素是进风温度，其次为进料流量，喷头转速的影响相对较小。

2.4产品性能指标

产品色泽淡黄色，气微、味酸涩后回甘，冷热水冲调均速溶，水分含量低于3%，Vc含量≥1012.5mg/100g。

3结论

在余甘子粗碎过程中添加0.6g/LVc、4g/L柠檬酸浓度、3g/L氯化钠3种护色剂处理3min，可有效抑制余甘子果汁褐变。外加果胶酶、纤维素酶酶解果浆可提高果汁可溶性固形物的含量，最佳酶解条件为：复合果胶酶0.20mL/L，纤维素酶0.4mL/L，酶解温度为45℃，反应时间70min。采用离心喷雾干燥，将进风温度为170℃、入料流量为20mL/min、喷头转速为20000r/min，集粉率达28.8%，水分含量为2.73%，成品淡黄色、粉体疏松无团块，遇水易润湿，搅拌后完全无团块，无沉淀或悬浮物，鲜余甘子果味明显。本产品气微、味酸涩后回甘，既可像速溶咖啡一样的作为直接冲饮型产品，也可作为复合固体饮料的原料开发生产高端产品，本产品的成功研发将促使巨大潜在市场需求的释放，增强余甘子制品的市场竞争力。