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超低温真空冷冻干燥法在金刺梨产品加工中的应用

时间:2017-12-04 点击次数:1116

刺梨原产我国西南部,以贵州。据《黔滇
纪游》记载:“刺梨野生,夏花秋实,果实多芒刺,
味甘酸,食之消闷,煎汁为膏,色同楂梨,四封皆
产,移之他境则不生。”每当刺梨成熟,黔滇居民除
去其刺,或生吃、或糖渍、或提其香味以作酒,或
晒干而入药。初嚼时味酸而涩,之后渐变甘甜[1]。
金刺梨即无籽刺梨,是安顺农业科技人员在野
生刺梨基础上经过5 年的引种栽培、试验观察后开
发培育出的新品种。它的特点是少刺无籽、酸甜可
口、易化渣[2]。2011 年经安顺市相关领导审定同意,
“安顺无籽刺梨”被正式更名为“安顺金刺梨”。截止
到2015 年底,安顺金刺梨种植面积达1.3×105 hm2。
目前,国家质检总局已受理安顺市“安顺金刺梨”
地理标识保护产品的申报。经中国广州分析测试中
心、青岛农业大学等多家科研机构检测,安顺金刺
梨每100 g 鲜果中含有总酸1.24 g,总糖6.8 g,超氧
化物歧化酶(SOD) 5 340 U/g,单宁1.53 g,胡萝卜
素0.76 mg,VE 2.7 mg,VC 503 mg,VB2 0.04 mg,钙
128.6 mg, 锌0.35 mg, 铁0.80 mg, 氨基酸总和
3.095 mg/g。金刺梨VC 含量在当前所有水果中zui高,
是柑橘的50 倍、猕猴桃的10 倍,是当之无愧的
“VC *”[3]。刺梨干是由鲜果去刺、洗净除去种子
晒制或烘干而成,一般保留营养素超过90%,且因失
去水分,每100 g 干果的营养成分相反比鲜果高出
2 倍以上[4]。
通过“十二五”规划的建设发展,安顺市金刺
超低温真空冷冻干燥法在金刺梨产品加工中的应用
裴彦军1,程琨2
(1. 安顺职业技术学院,贵州安顺561000;2. 贵阳南明老干妈风味食品有限责任公司,贵州贵阳550005)
收稿日期:2016-06-13
作者简介:裴彦军(1982— ),男,硕士,讲师,研究方向为食品加工及营养检测。
文章编号:1671-9646 (2016) 07b-0027-03
第7 期(总第412 期) 农产品加工No.7
2016 年7 月Farm Products Processing Jul.
农产品加工2016 年第7 期
梨的种植面积由之前的333 hm2 发展到现在的1.3×
105 hm2,年产量约12×104 t,按10 元/ kg 计,产值
达12 亿元。金刺梨的种植产期为3 年,但随着丰果
面积的不断扩大和产量的不断攀升,市场上金刺梨
鲜果由zui初的60 元/ kg 跌至10 元/ kg 左右。
安顺金刺梨“十二五”期间产业发展变化见表1。
由于产业链的不完善,市场价格一路走低,使
得种植户的积极性严重受挫,很多农户已放弃对果
园的管理,安顺的金刺梨产业出现了“断头路”,大
量珍果在杂草丛生的坡地里等待着走出大山的新出
路。金刺梨也成为挂在安顺市领导头上的达摩克利
斯剑,尽管通过招商引资等渠道,投入试产了金刺
梨干红酒、金刺梨果汁饮料、金刺梨片、金刺梨糕
糖等产品,但前景依然不容乐观。技术瓶颈和市场
推广成了金刺梨产业发展壮大的拦路虎。
金刺梨成熟鲜果水分含量达到84.72%,不易贮
藏,常温下保质期9~12 d。而金刺梨的采收期从
10 月底到12 月初,持续50 d 左右,大量堆积如山
的金刺梨,如果在短时间内不能处理消化掉就会腐
烂,会给种植户带来巨大的经济损失。同时,如果
采用0~5 ℃的冷库贮藏保鲜方法,也会带来一些新
的问题。首先,经过冷藏的金刺梨无法复原到它的
原汁原味;其次,冷藏增加了经济成本;zui后,在
贮藏过程中损耗较大。这些因素导致在目前的技术
条件下,长时间冷藏保鲜金刺梨并不可取。目前,
有效的方法还是直接烘干后贮藏,金刺梨干水分含
量约9.74%,保质期在一年半以上。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜成熟金刺梨,30 mg/L VC 标样。
1.2 主要仪器与设备
101-0AB 型电热鼓风干燥箱,北京利康达圣科
技有限公司产品;FA2004C 型电子分析天平,上海
越平科学仪器有限公司产品;GFD-20 型真空冷冻
干燥器,浙江省上虞冠峰食品机械有限公司产品;
Ultimate 3000 Analytical 型液相色谱仪,美国赛
默飞公司产品。
1.3 金刺梨干的加工
金刺梨鲜果中含VC 503 mg/100 g,由于VC 在
80 ℃以上的高温条件下易分解,造成营养成分的丢
失,所以试验通过2 种不同加工条件(①65 ℃,8 h,
采用常压干燥法;②-35 ℃,8 h,采用真空冷冻干
燥法) 得到金刺梨干[5]。
1.4 指标测定
用HPLC 法测定金刺梨干中VC 的含量,采用
0.1%的草酸为流动相,流速1.0 mL/min,检测波长
254 nm,以30 mg/L VC 为标样,回收率大于90%[6];
用常压干燥法测定金刺梨中的水分含量。
金刺梨在不同条件下处理后营养素的变化见表
2,30 mg/L VC 标样检测色谱见图1,金刺梨干1 检
测色谱见图2,金刺梨干2 检测色谱见图3。
图3 金刺梨干2 检测色谱
40
30
20
10
0
-10
峰高/ mAU
保留时间t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.790
图2 金刺梨干1 检测色谱
表1 安顺金刺梨“十二五”期间产业发展变化
年份
/ 年
种植面积
/×104 hm2
售价
/ 元·kg-1
从业人员
/ 万人
产值
/ 亿元
2011
2015
0.5
20
40
10
0.8
6.5
0.8
6.5
表2 金刺梨在不同条件下处理后营养素的变化
图1 30 mg/L VC标样检测色谱
产品处理条件
水分含量
/ %
VC 含量
/ mg·(100 g)-1
金刺梨鲜果
金刺梨干1
金刺梨干2
常压干燥
常压干燥
超低温真空冷冻干燥
84.72
9.74
4.41
503
870
1 300
120
100
80
60
40
20
0
-20
峰高/ mAU
保留时间t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.787
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
峰高/ mAU
保留时间t / min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1-VC-2.790
·28·
2016 年第7 期
2 结果与分析
2.1 超低温真空冷冻干燥法的优势
2.1.1 感官品质比较
不同加工条件下的金刺梨干感官特点见表3。
经超低温真空冷冻干燥处理的金刺梨干与加工
前的形状基本保持一致,没有干缩现象;内部组织
呈海绵状,酥脆易化,轻压即成粉末状;口感酸甜
爽口,可即食或者冲泡饮用。
2.1.2 营养指标比较
从检测结果可以看出,相对于传统常压干燥,
经超低温真空冷冻干燥的金刺梨干水分含量低至
2%,保质期更长,有效地保护了VC,能够增加约
430 mg/100 g,保留率提高了49.4%。
超低温真空冷冻干燥法加工金刺梨干比传统常
压干燥法优势较为明显。由于是低温干燥,使物质
中的挥发性成分、受热变性的营养成分和芳香成分
损失很小,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,
能较好地保持物质原来的性状,干燥后的体积、形
状基本不变,复水性好。因系真空状态下干燥,氧
气极少,使易氧化的物质得到了保护,制品的保存
期更长。
2.2 超低温真空冷冻干燥法的缺点
真空冷冻干燥设备由预冻系统、冷冻干燥罐、
加热系统、真空系统、制冷系统、物料传输系统以
及监控系统组成,结构复杂,投入和维护成本较高,
动辄几十万元,能耗大,但生产能力较强,适合大
规模、高附加值的精深加工。
3 结论
经超低温真空冷冻干燥处理的金刺梨干保持了
加工前的形状和原汁原味,有效地保护了产品中的
营养元素,VC 的保留率比传统常压干燥提高了
49.4%,延长了产品的保质期。尽管设备投入和维护
成本较高,但可以用于其他果蔬产品的脱水等综合
加工利用。将金刺梨加工成果干或粉状,不仅在保
证原风味的基础上,增加了金刺梨的保质期;还通
过改变形状,增加了金刺梨综合利用加工的途径。
鲜果变成干粉状,就可以容易加工成金刺梨酒、金
刺梨酥、金刺梨膏等一些复合产品,降低了加工产
品的工艺技术难度。

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