鮮枸杞漿的加工工藝條件優(yōu)化

馬寅斐 趙 巖 初 樂 丁 辰 朱風濤

（全國供銷合作總社濟南果品研究院，山東 濟南 250014）

枸杞是歷史悠久、藥食同源、馳名中外的名貴中藥材，《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品，稱之為“久服，輕身不老，耐寒暑”；《本草綱目》中介紹枸杞治病強身的方子達30多條；《本經(jīng)匯言》指出“枸杞能使氣可充，血可補，陽習生，陰可長，火可降，風濕可去，有十全之妙用”。中醫(yī)認為，枸杞性平、味甘、微苦、無毒，具有滋補肝肺，益精明目，強健筋骨的功效[1]。枸杞中含有豐富的β-胡蘿卜素、VC、VB及微量礦質(zhì)元素等人類所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，是一種極為理想的藥食兩用植物資源。β-胡蘿卜素是VA的前體，是一種極好的抗氧化劑，在人體內(nèi)起著清除自由基的作用。它在醫(yī)學上除了用于VA缺乏癥和光敏感患者地治療外，近年來科學家又發(fā)現(xiàn)β-胡蘿卜素在防癌、抗癌、抗腫瘤和預防心血管疾病的方面有著明顯的作用[2-4]。對于人體來說，β-胡蘿卜素是一個重要的功能因子。β-胡蘿卜素是枸杞的重要營養(yǎng)成分，其含量之高在植物體系內(nèi)罕見，是胡蘿卜的3~4倍。β-胡蘿卜素由于其結(jié)構中含有許多不飽和雙鍵，在加工過程中極易受光、氧、熱等的影響，發(fā)生降解作用而損失[5]；此外，在加工過程中，較多的β-胡蘿卜素留在殘渣中，降低了β-胡蘿卜素的保存率，因而大大影響了枸杞的保健功能。隨著人們對食品加工營養(yǎng)價值追求地不斷提高，如何降低加工過程中有效營養(yǎng)成分的損失，是枸杞加工面臨的一個重要問題。本實驗旨在研究鮮枸杞在枸杞漿加工過程中β-胡蘿卜素含量的變化，優(yōu)化主要工藝參數(shù)，得到最佳的工藝條件，為今后枸杞漿的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

枸杞鮮果，寧夏紅枸杞商貿(mào)有限公司；β-胡蘿卜素標準品，Sigma公司；果漿酶，諾維信Pectinex SMASH XXL。

1.2 測定方法

β-胡蘿卜素含量的測定：HPLC法[6]。

通過HPLC法測定鮮枸杞熱打漿后的β-胡蘿卜素含量為24.6mg/100g。

1.3 工藝流程

鮮枸杞→蒸汽加熱至80℃打漿→果漿酶解→壓榨→均質(zhì)→脫氣→加熱灌裝→成品

2 單因素實驗

2.1 酶解條件對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

2.1.1 果漿酶添加量對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，冷卻至50℃分別加入100、200、300、400、500mg/kg的果漿酶，酶解2.5h后壓榨，分別測定和比較不同添加量下壓β-胡蘿卜素的含量。

2.1.2 果漿酶酶解溫度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，分別冷卻至40、45、50、55、60℃加入300mg/kg的果漿酶，酶解2.5h后壓榨，分別測定和比較不同酶解溫度下得到的枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

2.1.3 果漿酶酶解時間對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，冷卻至50℃加入300mg/kg的果漿酶，分別酶解1、1.5、2、2.5、3h后壓榨，分別測定和比較不同酶解時間下得到的枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

2.2 真空度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

經(jīng)過酶解后壓榨得到的枸杞漿，在高壓均質(zhì)后，加入真空脫氣工藝，分別比較在0.01、0.02、0.03、0.04、0.05MPa條件下脫氣20min，放置3h后，測定枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

3 結(jié)果分析

3.1 酶解條件對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

3.1.1 果漿酶添加量對β-胡蘿卜素含量的影響

由圖1知，果漿酶的添加量對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量具有顯著影響，添加量小于300mg/kg，隨著添加量的上升，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量明顯上升，這是由于果漿酶的酶解，使果肉中的β-胡蘿卜素更好地溶出，有利于提高枸杞漿的營養(yǎng)成分含量，當添加量大于300mg/kg，β-胡蘿卜素含量不再明顯上升，這說明果漿酶的酶解效果已經(jīng)趨于最大，因此，綜合考慮成本等因素，選取300mg/kg為果漿酶的最優(yōu)添加量。

3.1.2 果漿酶酶解溫度對β-胡蘿卜素含量的影響

由圖2可知，果漿酶的酶解溫度對枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量具有一定影響，為了驗證最佳的酶解溫度，通過40~60℃的溫度梯度設置結(jié)果可以看出，55℃為果漿酶的最佳酶解溫度，酶解后的枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量最高；低于55℃，β-胡蘿卜素含量隨著溫度升高而升高；60℃時，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量反而呈下降趨勢，主要原因可能為較高的溫度對酶的活性造成了破壞，影響了酶解效果，同時，在較高溫度條件下進行長時間的酶解過程，也容易造成β-胡蘿卜素因受熱而損失。比較50℃和55℃時，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量差別不大，但由于熱打漿后需要用循環(huán)水冷卻至適宜酶解溫度，因此，綜合考慮能耗等因素，選取55℃為果漿酶的最佳酶解溫度。

3.1.3 果漿酶酶解時間對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

圖3 果漿酶的酶解時間對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量的影響

由圖3可知，果漿酶的酶解時間在1~3h設置對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量影響不大，但隨著溫度的變化，β-胡蘿卜素含量變化的趨勢卻比較明顯。酶解時間在1.5~2h時，β-胡蘿卜素含量均為24.5mg/100g，酶解時間小于1.5h，酶解效果不理想，β-胡蘿卜素不能充分溶出；當酶解時間超過2h，長時間的受熱和氧化，易造成酶促褐變從而破壞了枸杞漿中的β-胡蘿卜素。綜合加工效率等因素，確定最優(yōu)的果漿酶酶解時間為1.5h。

3.2 真空度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

經(jīng)過酶解后壓榨得到的枸杞漿，在高壓均質(zhì)后，大量的氧氣融入枸杞漿中，這不僅容易造成枸杞漿中β-胡蘿卜素因氧化而遭到破壞，同時，枸杞漿中的高空氣含量也容易造成枸杞漿的不穩(wěn)定而出現(xiàn)較明顯的分層。加入真空脫氣工藝，降低枸杞漿中的溶氧量，不僅可以有效地減少枸杞漿發(fā)生氧化褐變，而且有利于保證枸杞漿的均質(zhì)穩(wěn)定性。按2.2實驗步驟進行，脫氣工藝現(xiàn)象見表1。

由表1可見，真空度為0.01MPa時，漿液溢出，不適合工藝生產(chǎn)使用，因此比較后四組β-胡蘿卜素含量，結(jié)果見圖4。由圖4可知，在不同真空條件下脫氣，脫氣效果好的組β-胡蘿卜素含量略微偏高，這說明氧氣含量也是造成β-胡蘿卜素氧化破壞的一個因素。同時考慮脫氣效率，選擇0.02MPa為最佳真空脫氣條件。

表1 枸杞漿在不同真空度條件下的脫氣效果

4 結(jié)論

通過對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量指標的監(jiān)測，來判定枸杞漿加工工藝對色素和功能成分的影響，從而優(yōu)化枸杞漿的加工工藝。最終得出，枸杞漿加工過程中，選擇果漿酶添加量為300mg/kg，酶解溫度55℃，酶解時間1.5h，為最佳酶解條件；高壓均質(zhì)后采用0.02MPa對枸杞漿進行脫氣20min，可以有效地保護枸杞漿中β-胡蘿卜素，同時保證枸杞漿的穩(wěn)定性，不易分層。

[1] MacDougall D B . Coloring of Food, Drugs and Cosmetics: Marcel Dekker, Inc.[J]. Food quality and preference, 2000, 11(3): 255-259.

[2] Gassiano. 胡蘿卜素及抗氧化維生素在預防疾病上的功能研討會論文集[C]. 北京: 中國醫(yī)學科學院腫瘤研究所, 1993.

[3] 錢彥叢, 宇文萍. 枸杞子的化學成分及藥理研究新進展[J].中醫(yī)藥學報, 2000, 28(4): 33-35.

[4] 成日華, 李煥德. 枸杞多糖抗腫瘤機制研究進展[J]. 中南藥學, 2011, 9(12): 921-923.

[5] 鮑會梅. 枸杞中β-胡蘿卜素含量及影響因素的分析[J].四川食品與發(fā)酵, 2008, 44(2): 64-66.

[6] 楊祖英, 李良學. 高壓液相色譜法測定食品中的β-胡蘿卜素[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 1994, (6): 57-61.