嘉峪關(guān)泥溝胡蘿卜精深加工技術(shù)研究＊

嚴(yán) 峰,黃玉龍

（嘉峪關(guān)市酒鋼三中，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

嘉峪關(guān)泥溝胡蘿卜是甘肅省嘉峪關(guān)市新城鎮(zhèn)的特產(chǎn)，其味道脆甜、型裝整齊、色澤光亮，為國家農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。泥溝胡蘿卜年種植面積在千畝以上，年產(chǎn)量達(dá)1.4萬噸，產(chǎn)值達(dá)到0.28億元，已成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。但是，目前主要以蔬菜原料的形式銷往省內(nèi)外，沒有深加工產(chǎn)品，附加值低，產(chǎn)業(yè)鏈短，不能將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)效益。針對(duì)泥溝胡蘿卜深加工技術(shù)缺乏等問題，擬通過集成研發(fā)膨化脆片、益生菌發(fā)酵汁等技術(shù)體系，開發(fā)生產(chǎn)系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)泥溝胡蘿卜產(chǎn)品的多元化和高附加值。

1 胡蘿卜脆片

1.1 技術(shù)流程

胡蘿卜脆片的技術(shù)路線工藝：

胡蘿卜片→挑揀→清洗→熱燙滅酶→冷凍→解凍及低溫脫水→裝盤、入罐→壓差膨化→真空脫水→冷卻固化→破除真空→分級(jí)、包裝

1.2 結(jié)果與分析

表1 胡蘿卜脆片感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定了影響胡蘿卜脆片的最重要三個(gè)因素分別為凍干室壓強(qiáng)、加熱板時(shí)間和溫度、切片厚度，每個(gè)因素選3個(gè)水平，進(jìn)行正交表試驗(yàn)，確定真空冷凍干燥胡蘿卜脆片的最佳加工工藝條件。比較極差可得在真空冷凍干燥條件下對(duì)胡蘿卜脆片的影響因素大小順序?yàn)椋呵衅穸?凍干室壓強(qiáng)>加熱板溫度；直觀分析可得最佳工藝條件即凍干室壓強(qiáng)為66Pa,加熱時(shí)間為4h,加熱板溫度為63℃，切片厚度為3mm。

按最佳工藝體條件重新做一組試驗(yàn)，得出感官評(píng)分為96分，明顯高于其他試驗(yàn)條件。在此條件下得到的胡蘿卜脆片色澤呈鮮黃色，外表收縮度小，疏松且質(zhì)脆，具有濃郁的胡蘿卜香氣，見表1。

胡蘿卜膨化干燥前的護(hù)色、冷凍等預(yù)處理工藝較為關(guān)鍵[1]，預(yù)處理可有效地改變物料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和特性，對(duì)后期的壓差膨化干燥產(chǎn)生有利影響[2]；高溫會(huì)引起產(chǎn)品焦糊，研究表明低溫短時(shí)加工工藝有利于最大限度保留物料原有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3]。

采用冷凍——壓差膨化工藝技術(shù)，將糖度和纖維含量相對(duì)較高的泥溝胡蘿卜，經(jīng)過滅酶、冷凍、解凍、低溫脫水、低溫真空脫水膨化的特殊工藝方法，達(dá)到組織膨化、口感酥脆的效果；提出“一次加壓、瞬間減壓膨化，真空脫水固化”替代了目前“多次加壓、減壓膨化，循環(huán)往復(fù)”的操作程序，增強(qiáng)了膨化效果，建立時(shí)間與溫度、壓力的標(biāo)準(zhǔn)控制曲線，規(guī)范了操作程序，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

2 胡蘿卜益生菌發(fā)酵汁

2.1 技術(shù)流程

以胡蘿卜鮮榨汁為原料，采用纖維素酶、果膠酶等酶解手段降解胡蘿卜中的纖維素和果膠，打破細(xì)胞壁束縛，充分溶解有效成分，以促進(jìn)菌群生長(zhǎng)吸收；引進(jìn)嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌等3～5種益生菌株，分離、擴(kuò)培和篩選優(yōu)勢(shì)酵母菌、乳酸菌等，考察不同菌種、發(fā)酵溫度、初始接種量、氮源、碳源、pH、發(fā)酵時(shí)間等因素對(duì)發(fā)酵過程中活菌數(shù)目及產(chǎn)酶活性的影響，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。

胡蘿卜酵素的技術(shù)路線工藝：

胡蘿卜→挑揀→清洗→切分→復(fù)配均質(zhì)→加熱滅菌→接種益生菌→恒溫培養(yǎng)發(fā)酵→檢測(cè)→過濾→胡蘿卜益生菌發(fā)酵汁→包裝冷藏

2.2 結(jié)果與分析

以胡蘿卜為原料，用嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌和酵母菌組成混合發(fā)酵劑（2：2：1：1）發(fā)酵。采用五因素二水平正交實(shí)驗(yàn)確定最佳發(fā)酵工藝條件為：胡蘿卜汁添加量72%，接種量6%、發(fā)酵溫度42℃、蔗糖量5%、PH7.2，發(fā)酵時(shí)間15h。經(jīng)發(fā)酵后的飲料進(jìn)行調(diào)配，選擇加2.0%的蜂蜜增加口感和風(fēng)味。采用三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)確定最佳復(fù)合穩(wěn)定劑配方為：黃原膠0.10%、海藻酸鈉0.08%、瓊脂0.16%。

復(fù)合菌劑的使用效果會(huì)受到不同菌種特性的影響，易造成菌種間的拮抗，確定菌種組合是本試驗(yàn)的關(guān)鍵。目前益生菌酵素生產(chǎn)大多是自然發(fā)酵，存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、雜菌污染和亞硝酸鹽含量超標(biāo)等問題[4]，而本試驗(yàn)通過篩選優(yōu)勢(shì)菌群復(fù)合發(fā)酵，提高發(fā)酵過程的可控性和發(fā)酵產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。通過超聲波輔助結(jié)合生物酶解技術(shù)處理胡蘿卜發(fā)酵原料，提高益生菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化效率[5]，篩選優(yōu)化出適合采用胡蘿卜為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)益生菌發(fā)酵汁的專用活菌菌株，并提出多菌種組合發(fā)酵工藝參數(shù)及技術(shù)方案將生物酶解和益生菌發(fā)酵技術(shù)相結(jié)合，充分利用胡蘿卜有效成分和營(yíng)養(yǎng)因子，多菌種復(fù)合發(fā)酵生產(chǎn)胡蘿卜益生菌產(chǎn)品。分離、擴(kuò)培和篩選優(yōu)勢(shì)酵母菌、乳酸菌等，優(yōu)化確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)確定了最佳的發(fā)酵溫度和時(shí)間，探討了菌種的配比、接種量。結(jié)果表明，混合菌株發(fā)酵優(yōu)于單一菌株發(fā)酵，產(chǎn)品具有胡蘿卜的天然色澤，又具乳酸發(fā)酵的獨(dú)特風(fēng)味，氨基酸含量為285.10mg/mL，可作為保健型飲料。

進(jìn)一步研究將制定技術(shù)操作規(guī)程和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，建立中試生產(chǎn)線，開發(fā)胡蘿卜益生菌系列產(chǎn)品。有效利用胡蘿卜原料，開發(fā)新型高值化產(chǎn)品，提高胡蘿卜附加值，延伸胡蘿卜加工產(chǎn)業(yè)鏈條。

項(xiàng)目的實(shí)施，可有效解決胡蘿卜質(zhì)優(yōu)價(jià)低、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力有限的情況，提高胡蘿卜抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力，穩(wěn)定種植戶的生產(chǎn)積極性，持續(xù)增加企業(yè)和農(nóng)戶的收入。項(xiàng)目可滿足市場(chǎng)對(duì)于高品質(zhì)胡蘿卜產(chǎn)品的需求，使胡蘿卜成為區(qū)域農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)與高科技示范產(chǎn)業(yè)，為胡蘿卜種植農(nóng)戶產(chǎn)業(yè)扶貧提供強(qiáng)有力的科技支撐。項(xiàng)目所采用的技術(shù)綠色安全，胡蘿卜的高值化加工利用可進(jìn)一步推動(dòng)嚴(yán)格規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化種植，減少農(nóng)藥化肥的濫用誤用，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境。