刺梨果渣的加工性能研究及綜合利用

刺梨主要分布在我國(guó)廣西、貴州、四川等地，屬薔薇科落葉灌木植物，含有豐富的超氧化物歧化酶、維生素C等物質(zhì)，深受人們的喜愛(ài)。刺梨中維生素C含量占據(jù)蔬菜水果的首位，如刺梨的維生素C含量是獼猴桃中維生素C含量的10倍，維生素P含量是柑橘的120倍，超氧化物歧化酶含量是黑莓、無(wú)花果等水果的數(shù)十倍，且刺梨更是超氧化物歧化酶最優(yōu)的提取源。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺梨的總膳食纖維含量是鮮果重量的5%[1]。由此可見(jiàn)，刺梨是一種膳食纖維較高的果品。此外，刺梨中還含有很多人體需要的氨基酸、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

刺梨擁有良好的加工性能，被加工成果汁后香氣濃郁，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。但在榨汁期間會(huì)產(chǎn)生很多高品質(zhì)的果渣副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品不僅留存刺梨鮮果的特色，還有著十分豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但因缺少全面開(kāi)發(fā)與利用，導(dǎo)致很多資源被浪費(fèi)，對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了一定的污染。因此，加大對(duì)刺梨果渣高效利用的研究力度，最大限度地發(fā)揮果渣副產(chǎn)品的價(jià)值至關(guān)重要。

1 刺梨果渣營(yíng)養(yǎng)成分剖析

1.1 刺梨果渣的成分概況

刺梨果渣中的局部營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表1。刺梨果渣中黃酮含量較高，槲皮素、蘆丁是構(gòu)成黃酮的主要物質(zhì)，在實(shí)際檢測(cè)中通過(guò)測(cè)量槲皮素、蘆丁便可掌握刺梨果渣中的黃酮含量。在刺梨鮮果中，黃酮是一大活性成分，其不僅影響著人體血壓，還能保護(hù)人體的心血管。有學(xué)者檢測(cè)了刺梨果、果渣以及果汁中的黃酮含量，發(fā)現(xiàn)果汁中黃酮含量最少，在榨汁結(jié)束后超過(guò)70%的黃酮都保留在了刺梨果渣中，因此刺梨果渣也是提取黃酮的極佳原料[2]。

表1 刺梨果渣中的局部營(yíng)養(yǎng)成分含量表[3]

1.2 刺梨鮮果以及果渣營(yíng)養(yǎng)成分的對(duì)比

以維生素C、黃酮與超氧化物歧化酶為例，對(duì)比刺梨鮮果與果渣營(yíng)養(yǎng)成分含量情況。由表2可知，刺梨果渣中維生素C、黃酮與超氧化物歧化酶含量較高，但均低于鮮果中的含量。但果渣中維生素C的含量要遠(yuǎn)高于獼猴桃、棗類(lèi)等水果，表明刺梨果渣營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，其在我國(guó)食品行業(yè)也是較好的深加工原料[4]。

表2 刺梨鮮果與果渣中營(yíng)養(yǎng)成分含量表

2 干燥刺梨果渣對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

在加工過(guò)程中，不同干燥處理方法對(duì)果渣性質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)成分含量有著不同的影響。工作人員在50 ℃的熱風(fēng)、遠(yuǎn)紅外以及65 ℃的真空環(huán)境下分別開(kāi)展干燥作業(yè)，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外干燥處理的刺梨果渣質(zhì)量?jī)?yōu)于真空環(huán)境干燥和熱風(fēng)干燥質(zhì)量[5]。此外，使用不同的物理處理方法對(duì)刺梨果渣性質(zhì)有著極為明顯的影響，借助效果優(yōu)良的擠壓處理方法，刺梨果渣中水溶性膳食纖維含量會(huì)提升至25%，而隨著含水量的降低，維生素C以及超氧化物歧化酶的含量、活性也會(huì)不斷下降。通常情況下，在含水率降至75%時(shí)超氧化物歧化酶活性才會(huì)不斷降低，維生素C含量在含水率降至60%時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出下降態(tài)勢(shì)，在后期會(huì)趨于平穩(wěn)狀態(tài)[1]。

刺梨鮮果的維生素C含量和超氧化物歧化酶活性是干果的5倍和3倍。有學(xué)者將刺梨果放置在30 ℃、40 ℃、50 ℃下的恒溫箱中進(jìn)行干燥，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，維生素C含量會(huì)隨之下降，而溫度越高，維生素C含量下降的速度越快；超氧化物歧化酶活性一開(kāi)始處于平穩(wěn)狀態(tài)，但隨著溫度的上升，超氧化物歧化酶活性會(huì)隨之下降，而黃酮含量的變化程度相對(duì)較小[3]。

3 刺梨果渣的綜合利用

3.1 膳食纖維

刺梨果渣中含有74%左右的膳食纖維，是食品企業(yè)生產(chǎn)膳食纖維的主要原材料。優(yōu)質(zhì)的膳食纖維需確保其中水溶性膳食纖維含量大于15%，因此工作人員可使用物理改性、生物改性等方法增加膳食纖維中水溶性膳食纖維含量。例如，有學(xué)者借助化學(xué)手段、發(fā)酵法制備果渣膳食纖維，并對(duì)不同改性方法的結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用發(fā)酵法制備果渣的水溶性膳食纖維的效果最佳，在制備過(guò)程中要確保培養(yǎng)溫度在28 ℃左右，綠色木霉接種量要控制在10%，pH值為7，連續(xù)培養(yǎng)5 d。該條件下制備的水溶性膳食纖維的得率約為12.86%，相較于原有果渣的水溶性膳食纖維提升了18.56%，持水力也大幅提升，約為36.75%，飽和脂肪、不飽和脂肪的吸附力分別提高了234.76%、121.78%，由此可見(jiàn)，該工藝下刺梨果渣的膳食纖維質(zhì)量得到了全面提升[2]。此外，還有一些學(xué)者使用物理手段處理刺梨果渣，并對(duì)其纖維進(jìn)行了改性。例如，使用雙螺桿擠壓等方式處理刺梨果渣，并分析果渣成分、理化性質(zhì)等，發(fā)現(xiàn)不同改性方法對(duì)果渣營(yíng)養(yǎng)成分及理化性質(zhì)的影響較大。擠壓處理方法能最大限度地提升刺梨果渣的水溶性膳食纖維含量，含量可高達(dá)25%。此外，改性后的刺梨果渣的理化性質(zhì)、生理功能等均能得到提高，可為我國(guó)高膳食纖維功能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、制備提供有力的理論與技術(shù)支持。

刺梨果渣的水溶性膳食纖維含量是不溶性膳食纖維的1/2，但在總膳食纖維含量中占35%以上。有研究表明，纖維原料的水溶性膳食纖維以及不溶性膳食纖維的品質(zhì)比為1∶2，在食品加工中可作為食品添加劑。我國(guó)學(xué)者曾以發(fā)酵法制備得到的膳食纖維為主要材料，模擬人體胃器官與腸道的pH環(huán)境，研究了刺梨果渣可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維對(duì)葡萄糖、膽固醇等的吸附力，結(jié)果表明刺梨果渣中的膳食纖維能有效清除膽固醇，還可抑制脂肪吸收、利用。

3.2 刺梨果渣在果醋中的應(yīng)用

果醋含有水果特有的色澤、香味，其口感、風(fēng)味十分特殊，在我國(guó)食醋市場(chǎng)中有著較大的影響力。在實(shí)際加工過(guò)程中，相關(guān)企業(yè)可采用固態(tài)發(fā)酵方法、液態(tài)發(fā)酵方法制備果醋[2]。有研究者以刺梨果渣為主要原料，使用液態(tài)發(fā)酵法制備果醋。在發(fā)酵期間工作人員需添加7倍質(zhì)量的純凈水，并通過(guò)添加白砂糖將糖度控制在13%左右，同時(shí)還需添加0.3%葡萄酒活性干酵母，連續(xù)發(fā)酵10 d左右即可。醋酸發(fā)酵工藝需添加10%的菌種，工作人員使用10%、16%、10%的刺梨果汁、果醋與白砂糖合理調(diào)制果醋飲料，經(jīng)過(guò)調(diào)制后的飲料呈現(xiàn)金黃色，帶有刺梨鮮果的芳香，飲用口感也極佳。在使用固態(tài)發(fā)酵方法過(guò)程中，工作人員需要添加黑曲霉菌進(jìn)行酒精發(fā)酵、淀粉糖化，還要合理添加果渣實(shí)現(xiàn)醋酸發(fā)酵，再經(jīng)過(guò)淋醋、勾兌以及釀制等過(guò)程，便可發(fā)揮刺梨的獨(dú)特香味，最終得到維生素C含量極高的營(yíng)養(yǎng)果醋。

3.3 刺梨果維咀嚼片的制作

工作人員可將改性后的刺梨果渣膳食纖維、超微粉作為原料，制作刺梨果維咀嚼片。在制作期間，需先過(guò)300目分樣篩，篩選果渣微粉、膳食纖維粉，將蔗糖粉碎并按照特定比例混合攪拌果渣微粉、蔗糖以及檸檬酸，再倒入刺梨果汁與純凈水?dāng)嚢柚瞥深w粒狀，壓片過(guò)后便可得到產(chǎn)品?；?qū)Ⅺ溠亢⑸嚼嫣谴甲鳛橘x形劑，按照特定比例混合攪拌山梨糖醇、刺梨果渣微粉以及檸檬酸，再倒入刺梨果汁與適量純凈水?dāng)嚢柚瞥深w粒狀，經(jīng)過(guò)壓片可得到低糖型產(chǎn)品。

3.4 刺梨果渣軟糖的制作

刺梨果渣中含有豐富的糖分、維生素C以及蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，開(kāi)發(fā)、利用的價(jià)值極高。有研究者以刺梨果渣為原料，按照明膠∶麥芽糊精∶卡拉膠（質(zhì)量比）=7∶2∶1的比例復(fù)配膠凝劑，在制作期間要確保刺梨果渣含量達(dá)到25%，復(fù)配膠凝劑含量為10%，蔗糖含量為38%，這樣便可制備出刺梨果渣軟糖。該軟糖不僅具有極佳的口感，而且其外形、組織狀態(tài)良好，受到了消費(fèi)者的廣泛喜愛(ài)[4]。

3.5 刺梨果渣飼料蛋白的制作

刺梨果渣中含有豐富的果糖與維生素等可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可將其作為發(fā)酵基質(zhì)，在經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后便可作為飼料使用。經(jīng)過(guò)發(fā)酵后刺梨果渣中的粗蛋白含量會(huì)大幅提升，而灰分、粗脂肪含量也會(huì)提高，在這一過(guò)程中工作人員需先清除抗?fàn)I養(yǎng)因子，這樣飼料的飼喂效果與經(jīng)濟(jì)效益才能得到全面提升。將刺梨果渣作為原材料，經(jīng)過(guò)發(fā)酵所得的飼料蛋白的適口性能得到了優(yōu)化，且?guī)в写汤骢r果的香味，也可用作飼料的添加劑。有研究者在新鮮果渣中加入2%左右的尿素，攪拌均勻后制成固態(tài)培養(yǎng)基。將白地霉、康寧木霉以及熱帶假絲酵母混菌依照2∶1∶2（質(zhì)量比）的比例加入到固態(tài)培養(yǎng)基，接種量17%，料液比為1∶1（g∶mL），自然pH環(huán)境下將其放置在溫度30 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d，便可得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中產(chǎn)物的蛋白質(zhì)含量能達(dá)到20%，這一含量相較于未經(jīng)發(fā)酵處理的刺梨果渣要高出185.8%，可溶性膳食纖維含量也提升了45%。據(jù)調(diào)查，我國(guó)學(xué)者對(duì)刺梨果渣飼料的開(kāi)發(fā)、利用價(jià)值進(jìn)行了全面研究，并將果渣進(jìn)行青貯，半年后開(kāi)窖，發(fā)現(xiàn)果渣的顏色、氣味、酸度等指標(biāo)都達(dá)到了最佳，這類(lèi)飼料深受奶山羊的喜愛(ài)，由此也可看出青貯方法十分有效、可行。

4 刺梨果渣的利用與展望

刺梨在我國(guó)廣西、貴州等地區(qū)較為常見(jiàn)，海拔1 500 m的山區(qū)、丘陵高地有利于刺梨生長(zhǎng)[5]。據(jù)了解，在貴州省就有40家企業(yè)從事刺梨加工，其年加工生產(chǎn)能力高達(dá)50萬(wàn)t。自2017年，刺梨企業(yè)的加工量保持在平穩(wěn)狀態(tài)，整個(gè)省份生產(chǎn)刺梨的產(chǎn)量高達(dá)12萬(wàn)t。隨著刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各地區(qū)的刺梨果渣產(chǎn)量也在不斷增加，加大對(duì)刺梨果渣的利用率，實(shí)現(xiàn)刺梨果渣的資源化利用是發(fā)展的必然趨勢(shì)，期間還要最大限度地降低廢棄物排放，有效提升產(chǎn)品的附加值，這樣不僅能促進(jìn)刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還能全面提高地方經(jīng)濟(jì)水平。

目前，很多大學(xué)都開(kāi)展了刺梨果渣方面的研究項(xiàng)目，但針對(duì)果渣的綜合利用只停留在小范圍試驗(yàn)階段。在實(shí)際加工生產(chǎn)工作過(guò)程中，企業(yè)可使用擠壓和超微粉碎技術(shù)等方法，這不僅能提升刺梨果渣的營(yíng)養(yǎng)成分，還能實(shí)現(xiàn)物料的改性，將果渣膳食纖維應(yīng)用到烘焙食品與糖果中，能大大提高刺梨果渣的利用率[6]。此外，使用刺梨果渣發(fā)酵還可制作出色澤鮮艷、味道純正的果酒，不管是其風(fēng)味還是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，都要遠(yuǎn)高于糧食酒。因此，加大對(duì)刺梨果渣的利用與開(kāi)發(fā)力度，不僅能提高我國(guó)刺梨果渣綜合利用的技術(shù)水平，還能優(yōu)化創(chuàng)新力，帶動(dòng)我國(guó)刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)對(duì)刺梨果渣的研究力度有待提升，很多刺梨果渣都被當(dāng)作廢棄物丟棄，這不僅浪費(fèi)了資源，還大大限制了刺梨果渣的開(kāi)發(fā)、利用。因此，做好刺梨果渣綜合利用工作，不僅能提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，還能促進(jìn)刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。