香蕉加工研究進展

張宏康，林小可，李藹琪，黃育杭，王韻妍，陳少麗

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225）

香蕉加工研究進展

張宏康，林小可，李藹琪，黃育杭，王韻妍，陳少麗

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州510225）

香蕉的加工具有原料物美價廉，產(chǎn)品豐富多樣的特點。闡述了香蕉的營養(yǎng)價值及功效，并對香蕉汁、香蕉酸奶等香蕉產(chǎn)品的深加工研究進展進行綜述，歸納總結(jié)了香蕉皮有效成分的提取技術(shù)，最后探討了香蕉深加工的發(fā)展趨勢。

香蕉；加工；提取技術(shù)

香蕉（學名：Musa nana Lour.），又名弓蕉、甘蕉、蕉果、大蕉、金蕉等，屬于巴蕉科中的巴蕉屬，產(chǎn)量居世界水果產(chǎn)量前四，主要分布在熱帶與亞熱帶地區(qū)[1]。香蕉產(chǎn)量極大，但由于其為躍變型水果，采收后不易貯藏，導致產(chǎn)后損失率較高。因此，除了直接食用以外，香蕉還常常作為原料被生產(chǎn)加工成其他產(chǎn)品。香蕉皮是廉價、量大的廢棄物，而且香蕉皮本身就易褐變、易腐爛，若能使其得到合理的利用，變廢為寶，將對保護環(huán)境起到一定的作用。

本文介紹了香蕉的營養(yǎng)價值及功效，綜述了近年來香蕉和香蕉皮成分提取的不同加工工藝，對其試驗方法、加工工藝及研究成果進行了歸納總結(jié)，并對該領(lǐng)域的發(fā)展進行了展望，為我國香蕉加工工藝的研究發(fā)展提供一定的參考價值。

1 香蕉的營養(yǎng)價值及功效

從中醫(yī)學角度看，香蕉味甘、性寒，有清熱去毒、利尿、消腫、通便、降低血壓等作用，適用于便秘、煩渴、酒醉、痔瘡出血癥等的治療[2]?？梢姸嗍秤孟憬秾θ梭w健康還是有一定好處。

香蕉的營養(yǎng)成分如表1所示，香蕉和其他幾種水果的營養(yǎng)成分對比如表2所示[3]。

表1 香蕉的營養(yǎng)成分Table 1 Nutritional components of banana

香蕉的功效非常多，其中一項就是能夠清除自由基。尹學哲[4]進行試驗，證明了香蕉可以使人血漿的氧化速率下降，阻止心血管疾病的發(fā)生和延遲衰老。此外，香蕉由于富含鉀離子，而能促使人體保持鉀鈉和酸堿的平衡，同時使神經(jīng)肌肉功能良好和心肌協(xié)調(diào)性收縮。

表2 香蕉同幾種水果營養(yǎng)成分比較表Table 2 Nutritional components comparison among banana and several other fruits

除了能夠清除自由基，香蕉有利于提高人體免疫力，阻止腫瘤的增大。日本科學家對動物進行試驗，證實了香蕉的免疫活性效果，香蕉不僅能增加白細胞數(shù)量，改良免疫系統(tǒng)功能，還能產(chǎn)生對抗異常細胞的物質(zhì)（腫瘤壞死因子，TNF），延長壽命[5]。

除此之外，香蕉還可以降低血壓。香蕉由于富含鉀鹽而能夠抗動脈硬化、保護心臟功能、降低血壓。近幾年，美國科學家進行了一系列的試驗研究[1]，結(jié)果證實香蕉含有能夠降血壓和抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性的物質(zhì)，其作用機理類似于降壓藥。人體實驗表明：若連續(xù)一周每天吃2只香蕉，人的血壓將降低10%。若能每日食用5只香蕉，其降壓成效與每日服用降壓藥所產(chǎn)生效果的50%相當。

多吃香蕉還有利于憂郁癥的改善，這是由于香蕉中含有一定量的5-羥色胺和構(gòu)成5-羥色胺的化合物，該類物質(zhì)可以使人心情愉快，活潑開朗，因此起到預防和治療憂郁癥的作用[6]。

2 香蕉加工進展

近年來，香蕉的加工工藝種類不斷增加，香蕉汁、香蕉酸乳、香蕉粉、香蕉復合飲料、香蕉果酒、香蕉醋等，為香蕉的加工產(chǎn)業(yè)提供了眾多的選擇。下面對香蕉主要的加工工藝和研究進展進行歸納總結(jié)，希望對香蕉加工研究的不斷提高起到一定的作用。

2.1 香蕉汁

香蕉汁的研究是香蕉加工工業(yè)研究最重要的一部分，香蕉汁的制取也是香蕉加工中最難處理的一道工序。白衛(wèi)東等[7]在對香蕉汁的研究中發(fā)現(xiàn)，在香蕉汁加工過程中，較佳的護色處理方式是在熱燙前將原料浸泡在0.5%檸檬酸溶液中，并在攪拌成漿時加入0.1%異抗壞血酸。在55℃時加入0.3%的淀粉酶處理30 min，制得粗酶液，將得到的粗酶液在45℃條件下加入0.04%的果膠酶作用90 min。為了防止褐變和養(yǎng)分的丟失，選用121℃高溫瞬時殺菌方法。

而陳智理等[8]在澄清性香蕉汁的加工工藝的研究中指出，將完全黃熟的鮮香蕉作為原料，進行正交試驗，果膠酶酶解法的澄清效果最為顯著，酶解香蕉汁的優(yōu)化工藝條件中果膠酶的添加量為0.03%。在45℃的條件下加入酶作用2.0 h，打漿的時候酸的使用量為0.5%。味道最佳的香蕉汁糖度為150°Brix、抗壞血酸使用量為0.02%。

2.2 香蕉酸乳

酸乳產(chǎn)品因其味道可口，易于消化，腸道吸收快，并對腸道起到很好的保護作用，在市場上一直受到消費者的青睞。而香蕉又具有清除自由基，增強免疫力，降低血壓等作用，所以研究香蕉酸奶極具發(fā)展前景。趙秋艷等[9]將復原乳加入到護色打漿后的香蕉汁中進行調(diào)配，接入比例為1∶1（質(zhì)量比）的嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌進行發(fā)酵，通過L9（34）正交試驗得出最佳配料組合：乳酸菌、全脂乳、香蕉果肉、蔗糖的添加量分別為4%、11%、10%、5%，并添加穩(wěn)定劑提高酸乳的穩(wěn)定性，復合使用穩(wěn)定劑0.15%黃原膠和0.5%CMC。

杜冰等[10]研究了香蕉凝固型酸奶的制作工藝，使用的發(fā)酵菌為馴化的德氏乳桿菌乳酸亞種和嗜熱鏈球菌。結(jié)果顯示，先使用非硫化學方法處理香蕉漿，接著用微波作用后，其護色效果最佳。優(yōu)化的發(fā)酵工藝條件為：添加奶粉和香蕉漿的量分別為7.54%和17.47%、最初發(fā)酵pH為5.90，乳酸菌接入的量為4%，該工藝所得香蕉酸奶風味和質(zhì)量最佳。

2.3 香蕉粉

香蕉粉的研究對香蕉風味產(chǎn)品的研發(fā)起到事半功倍的作用，香蕉汁存在褐變、渾濁等問題，香蕉粉的研制能夠很好地解決這些問題。香蕉粉是國內(nèi)的一種新產(chǎn)品，可以很好地保持香蕉的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、氨基酸、礦物質(zhì)及維生素等營養(yǎng)成分，味道香甜、營養(yǎng)豐富，保存了香蕉的保健功能，此外，香蕉粉便于貯藏運輸，擁有廣闊的發(fā)展前景[11]。

抗性淀粉是香蕉功能性成分開發(fā)的一個重要內(nèi)容。程燕鋒、王娟等[12]使用青香蕉，研究了香蕉抗性淀粉的最佳提取工藝，結(jié)果顯示，在pH為5.0，溫度為40℃的條件下，使用0.15%的果漿酶和0.15%的淀粉酶進行酶解，可制得純度高達99.8%的抗性淀粉?？剐缘矸圻M入小腸時并不會被消化吸收，而是直接進入大腸被生理性細菌發(fā)酵，對致病菌的生長有一定的抑制作用，可促進有益菌生長，被稱為雙岐桿菌的增殖因子，能有效防便秘、盲腸炎和痔瘡、降低血糖血脂水平、控制體重、改善胰島素抵抗和保護胃黏膜等[13]，是一種新型的膳食纖維[14]。

許學勤等[15]采用香蕉為原料，經(jīng)切片、護色、勻漿、酶處理后進行離心分離，得到果渣和酶解上清液，而后將果渣壓濾、干燥后得到含纖維的香蕉粉，將上清液經(jīng)濃縮、與麥芽糊精、抗結(jié)劑混合后進行均質(zhì)，采用噴霧干燥法得到速溶香蕉粉。此方法將香蕉可食用部分利用率達到最大，且可以得到不同特點的香蕉粉。結(jié)果表明將果汁濃縮至20°Brix，并添加0.6（kg/kg香蕉固形物）DE15～20麥芽糊精、0.015（kg/kg香蕉固形物）SiO2后，產(chǎn)品質(zhì)量最好。

朱樂敏等[16]從香蕉中分離出淀粉，利用抗高溫α-淀粉酶進行水解，制得DE值等于20且適用于食品工業(yè)的香蕉麥芽糊精，香蕉淀粉水解完成后，在60℃條件下，添加淀粉葡萄糖苷酶和普魯蘭酶糖化24 h后，生成果葡糖漿，其化學性質(zhì)類似于玉米中的果葡糖漿，但相比之下，香蕉果葡糖漿色澤更加清晰，色澤的穩(wěn)定性也較高。

白永亮等[17]根據(jù)香蕉粉的功效將其當作一種功能性因子，結(jié)合香蕉抗性淀粉和牛奶兩重有利作用，制得營養(yǎng)又保健的酸奶新型產(chǎn)品，在香蕉粉作為功能性輔料的應用上提供了新思路。

趙玲燕等[18]將香蕉粉加入花生醬中，得到香蕉花生醬。香蕉粉能夠改善花生醬的風味和營養(yǎng)成分，又可提高花生醬的穩(wěn)定性，減少穩(wěn)定劑使用量。

王若敏等[19]以香蕉粉和花生仁為原料，采用正交試驗得出最優(yōu)配比（質(zhì)量比）為花生仁∶香蕉粉∶蔗糖∶單甘醋∶食鹽=83.5∶10∶4.2∶1.6∶0.7，按此配方得到的產(chǎn)品營養(yǎng)豐富、風味佳、色澤、口感良好。

香蕉粉還應用于焙烤食品中。添加一定量的香蕉粉，可以提高酥松的焙烤食品中抗性淀粉的含量。面包制作中添加約10%香蕉全粉能使面包獲得較好的外觀和感官評價。在某些低水分的焙烤食品中，也可添加香蕉粉，使得產(chǎn)品獲得較好的外觀和感官評分。

在南美的一些地區(qū)，除了玉米、薯類，還大量栽培香蕉，為淀粉糖制造業(yè)供應新的原料來源。

2.4 香蕉復合飲料

香蕉物美價廉，且產(chǎn)量大，研制香蕉復合飲料不僅能夠增加飲料的風味種類，而且在工業(yè)生產(chǎn)中能夠降低生產(chǎn)的成本，提高利潤。吳慶智等[20]將香蕉和紅棗作為原料，榨成汁后加入適量的穩(wěn)定劑和護色液，再經(jīng)調(diào)配、均質(zhì)后殺菌冷卻等加工工藝制得具有獨特風味的營養(yǎng)價值高的復合果汁飲料，試驗結(jié)果中的最佳配比為：果泥、糖度、酸和復合穩(wěn)定劑的含量分別為20%、14%、0.12%和0.4%。有效防止褐變的護色液為0.15% NaHSO3。此產(chǎn)品一定程度上有通便、利尿的作用。

孫永杰[21]將香蕉、燕麥和牛奶混合在一起，研制出了一款富含營養(yǎng)、健康又方便的果奶飲料，最優(yōu)工藝為：香蕉漿、燕麥漿、蔗糖和檸檬酸的添加量分別有5.3%、3.9%、2.12%和4%，復合穩(wěn)定劑為含量相同的0.2%果膠、0.2%CMC-Na和0.15%檸檬酸三鈉組成。

李強[22]等選取新鮮香蕉、山藥，分別將其制成果漿，配合輔料后經(jīng)調(diào)配、均質(zhì)、脫氣、灌裝、殺菌、冷卻等工藝制成一款營養(yǎng)豐富、口感細膩的香蕉山藥奶飲料。

2.5 香蕉果酒

香蕉酒是采用優(yōu)質(zhì)香蕉為原料，經(jīng)去皮、榨汁、添加穩(wěn)定劑、發(fā)酵、過濾、殺菌等工藝制成，能增強抵抗力，對失眠、消化不良有一定療效。香蕉酒的生產(chǎn)工藝流程圖如圖1。

圖1 香蕉酒的制作工藝流程圖Fig.1 The diagram of banana wine processing

趙文紅等[23]通過試驗發(fā)現(xiàn)NaHSO3的添加量為0.08%時護色效果良好，還可以滅菌，有利于酵母的生長和發(fā)育，提高香蕉酒的質(zhì)量。而且24℃～28℃下，發(fā)酵的效果更好。通過正交試驗得到的最優(yōu)配比為：香蕉肉與水的比例為1∶1.5（質(zhì)量比）、0.04%果膠酶、0.08%NaHSO3、10%的pH為5的經(jīng)活化后的葡萄酒酵母擴培液和0.5%的異常漢遜酵母擴培液、在28℃左右的生化培養(yǎng)箱中發(fā)酵5 d左右，發(fā)酵后陳釀15 d。

鄧紅梅等[24]用香蕉全果，研究了不同護色方法、酶解條件和酒精發(fā)酵條件下，所制作的香蕉酒的質(zhì)量變化。采用單因素試驗、護色方法試驗比較和正交試驗，發(fā)現(xiàn)將香蕉（全果）在95℃條件下熱燙5 min后取出，香蕉的護色效果最好，用Na2SO3（0.08%）和0.15%VC溶液浸泡1 h，酶解的最佳條件為溫度50℃，pH4.0，酶（果膠酶+纖維素酶）用量各為0.05%，時間2.5 h；酒精發(fā)酵最佳工藝條件為酵母接種量為5%，發(fā)酵時間6 d，發(fā)酵溫度28℃，初始糖度20%。該工藝條件下，釀制的香蕉酒呈淺黃色，清澈透亮、無雜質(zhì)，氣味濃郁，口感好。香蕉果酒的感官性質(zhì)、各項理化指標、衛(wèi)生程度等均符合要求。

2.6 香蕉醋

研究發(fā)現(xiàn)，香蕉果醋能調(diào)節(jié)酸堿平衡、消除疲勞、開胃消食、解酒保肝、減肥美容和降脂降壓，是一種新型保健飲料。

黃春秋等[25]利用生產(chǎn)中大量的香蕉酒渣廢料為原料，采用酶解法和分段發(fā)酵法的工藝，確定了香蕉醋的最佳生產(chǎn)條件。通過試驗得出結(jié)論：使用香蕉酒渣生產(chǎn)香蕉醋的最好酶解條件為使用量0.4%的果膠酶加上纖維素酶的混合酶（各占二分之一），制作香蕉醋酸最優(yōu)的工藝條件是：酒精的初始濃度為14%vol，在38℃下用7%的醋酸菌發(fā)酵3 d，該條件下可制得產(chǎn)酸量為2.941%、香氣濃厚、酸甜可口、風味協(xié)調(diào)的香蕉果醋飲料。

楊曉虹等[26]將香蕉汁用產(chǎn)果膠酶活性強的二株霉菌的酶液處理，經(jīng)二株酵母菌、三株醋酸菌共同發(fā)酵，研究制得質(zhì)量最佳的果醋。條件為香蕉∶水為1∶1.5（質(zhì)量比），糖度為14%，并將酒度調(diào)整為9°，選擇破碎程度高的原料，酵母菌接種量為5%，醋酸菌接種量為10%，發(fā)酵溫度設(shè)為25℃，由此得到的產(chǎn)品呈淺黃色，酸度為6.47%，口感純正、香味濃郁、風味協(xié)調(diào)。

鄧紅梅等[27]將全果香蕉作為原料，使用液態(tài)表面發(fā)酵的方法，研究了香蕉醋的制作工藝和不同類型的澄清劑澄清香蕉醋的效果。試驗包括單因素試驗和正交試驗，結(jié)果表明在以下條件下生產(chǎn)的香蕉果醋質(zhì)量最好：酒精的初始濃度為8%vol，接入10%的醋酸菌，保持28℃發(fā)酵6 d，酸度控制到6.72 g/100 mL，另外殼聚糖的澄清效果顯著，最大透光率為92.6%。釀制成的香蕉醋為淺黃色，具備香蕉特有的香味，醋香純正、酸味柔和，澄清無異味。

蘇擁軍等[28]使用成熟香蕉，使用搖瓶發(fā)酵法，研究在不同條件下香蕉果醋的質(zhì)量變化并總結(jié)香蕉果醋的最適營養(yǎng)配方。結(jié)果表明，若發(fā)酵液酒精度的初始濃度和糖的總濃度控制到6%和10%，保持30℃用10%的醋酸菌搖床發(fā)酵10 d，制得產(chǎn)品的總酸度可達4.4 g/100 mL，用11%香蕉原果醋、8%白砂糖和2%蜂蜜配合制成的香蕉果醋質(zhì)量最好。

2.7 其他香蕉飲料

雖然香蕉主要產(chǎn)品的加工研究已經(jīng)得到了很大程度的改善，但香蕉的其他產(chǎn)品的風味和功效也是非常值得去開發(fā)。撒楠等[29]用香蕉和慧米，設(shè)計正交試驗，探討香蕉飲料的最優(yōu)配方，并測定了飲料的pH值、可溶性固形物、還原糖、金屬元素的含量。得出香蕉慧米飲料的最佳配比組合：慧米汁與香蕉汁的比例3∶1（質(zhì)量比）、檸檬酸為0.2%，蔗糖為13%。測得飲料的可溶性固形物含量有11.0%，pH為3.13，還原糖的含量為79.2 mg/mL，金屬元素中Ca、K、Mg、Zn、Cu的含量分別為5.444 0、4.711 0、0.146 5、0.019 2、0.001 8 mg/L。試驗制得的香蕉慧米飲料生產(chǎn)工藝簡便，味道延綿香甜，且營養(yǎng)豐富。

馬紅梅[30]從市場上選購質(zhì)量較佳的酒餅，經(jīng)梯度稀釋后平板分離和發(fā)酵力綜合測定，從中分選出一株形態(tài)好、起始發(fā)酵速度快、產(chǎn)氣較多且發(fā)酵能力較強的酵母菌株A12，用其發(fā)酵生產(chǎn)香蕉發(fā)酵飲料，挑選出制作香蕉發(fā)酵飲料的最好的工藝條件。研究得出香蕉發(fā)酵飲料的最佳加工工藝為：檸檬酸1%，葡萄糖10%，接種量3%或7%，發(fā)酵時間為6 d，通過本工藝得到的香蕉發(fā)酵飲料感官質(zhì)量評定效果最佳。

3 香蕉皮成分的提取

香蕉皮中含有多糖、多酚、有機酸、色素等活性成分，能夠抗氧化、抑菌和抗腫瘤等[31]，越來越多的專家對其成分進行了深入的研究，下面就香蕉皮有效成分的提取技術(shù)及其研究進展作一總結(jié)。

3.1 水提取法

王立娟等[32]采用水提取法從香蕉皮干粉中提取多糖類物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)若料液比為1∶20（質(zhì)量比），將水保持在80℃下提取4次，每次提取1.5 h，通過脫蛋白和脫色等工藝，每100克原料可提取4.25 g的香蕉皮多糖，提取率最高。

3.2 有機溶劑萃取法

鮑金勇等[33]采用比例為6∶4的丙酮-水體系，提取香蕉皮中的單寧，當液料比為14mL/g，在40℃下進行10 h的提取，可最大程度提取單寧，提取率為0.901%。趙立對該提取工藝進行改良，其他條件保持不變，將溫度升高至60℃，單寧的提取率達到最高。賈冬英等對香蕉皮中多酚類化合物進行提取，發(fā)現(xiàn)將香蕉皮浸泡在溫度保持55℃的40%丙酮溶液中60 min，其中丙酮溶液的質(zhì)量為香蕉皮的8倍，最終多酚類物質(zhì)提取率最高可達到1.02%[34-35]。

郭麗萍等[36]則采用乙醇-水溶解的方法提取多酚類物質(zhì)，結(jié)果表明，在80℃下，選用濃度為80%的乙醇溶液浸提2次，每次提取3 h，提取率最高。

鮑金勇[37]采用鹽酸萃取果膠，最佳的酸解條件為：在95℃下，用pH值為1.5的鹽酸萃取2 h，此外，液料比為5 mL/g，并添加0.3%的六偏磷酸鈉，再采用鹽析工藝沉析出果膠，試驗結(jié)果顯示最佳工藝條件為：果膠液與Al2（SO4）3飽和溶液的體積比為100∶7，使用濃氨水將pH值調(diào)整至4.5左右，在70℃下保溫45 min。最后進行脫鹽處理得到果膠，果膠提取率達1.67%。

3.3 微波萃取法

唐潔等[38]采用微波輔助技術(shù)，從脫脂香蕉皮干粉中提取多糖物質(zhì)，獲得最優(yōu)提取條件：1∶50的料液比，用微波處理60 s，微波爐功率為595 W，用水提取4次。此條件下，使用脫蛋白、脫色技術(shù)，可最高程度提取多糖，制得率為4.79%。

朱開梅等[39]采用超生輔助技術(shù)從香蕉皮脫脂干粉中提取多糖，結(jié)果表明使用320 W的超聲作用210 s，料液比為1∶50（質(zhì)量比），在50℃下用水提取2次，每次提取1 h，提取效果最好。再通過脫蛋白、脫色等操作，香蕉皮粗多糖的得率為（13.85±0.04）%?？偨Y(jié)得，先脫脂后提取，香蕉皮粗多糖的提取效果較好，另外，提取方法的成效從高至低的排序為：超聲波輔助提取法＞微波輔助提取法＞傳統(tǒng)熱水提取法。

4 結(jié)語

香蕉由于其眾多的保健功能，在保健領(lǐng)域顯示出越來越廣闊的前景，隨著更深入的研究，香蕉的其它功能逐步被發(fā)現(xiàn)，各功效及其作用機理將被闡明，從而推動其在功能性食品等方面應用研究的快速發(fā)展。因此，研制開發(fā)香蕉食品和香蕉保健品具有良好潛力和發(fā)展前景，特別是藥食兩用的香蕉保健品。研究重點應以提高香蕉活性成分提取工藝水平為基礎(chǔ)，深入驗證各種成分的功能，研究出強化香蕉加工品功能的加工技術(shù)等。

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Research Advances on the Processing of Banana

ZHANG Hong-kang，LIN Xiao-ke，LI Ai-qi，HUANG Yu-hang，WANG Yun-yan，CHEN Shao-li
（College of Light Industry and Food，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，Guangdong，China）

The processing of banana has the characteristics of high quality and inexpensive raw materials.Its products are rich and varied.In this paper，the nutritional value and efficacy of banana were introduced.The research progress of deep processing of banana，such as banana juice，banana yogurt and banana powder were reviewed.The technology of extracting effective components from banana peel were summarized.and the tendency of the development of deep processing of banana was discussed.

banana；processing；extracting technique

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.044

2016-09-22

廣東省科技計劃項目（2013B090600033）

張宏康（1972—），男（漢），副教授，博士后，研究方向：食品加工與分析新技術(shù)。