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低糖雪莲果果脯的生产工艺



全 文 : 2009, Vol. 30, No. 18 食品科学 ※技术应用440
低糖雪莲果果脯的生产工艺
吴竹青 1 ,2,黄 群 1 ,2,傅伟昌 1 ,2,陈功锡 2,董 芳 1,麻成金 1 ,2
(1.吉首大学食品科学研究所,湖南 吉首 416000;2.吉首大学化学化工学院,湖南 吉首 416000)
摘 要:以新鲜雪莲果为原料,经烫漂、护色、硬化、糖制及干燥等工艺研制低糖雪莲果果脯。采用对比实验
与正交试验优化低糖雪莲果果脯加工工艺技术参数,结果表明:对厚约 0.5cm的鲜切片进行沸水烫漂处理 4min,并
立即冷却;用 1.0%食盐、0.5%柠檬酸、1.5%氯化钙配制的护色硬化液常温浸泡 2h;在 30%蔗糖、15%果葡糖
浆、0.8% CMC-Na、0.4%柠檬酸的糖液中,于 80℃条件下超声波辅助渗糖 80min,然后再自然浸糖 1h;采取 50℃
烘 5h→ 65℃烘 3h→ 50℃烘 5h的低温慢速变温干燥工艺进行鼓风干燥;即得到色、香、味、形俱佳的低糖雪莲
果果脯。
关键词:雪莲果;低糖果脯;护色;超声波渗糖;工艺条件
Processing Technology of Low-sugar Preserved Yacon Fruit
WU Zhu-qing1,2,HUANG Qun1,2,FU Wei-chang1,2,CHEN Gong-xi2,DONG Fang1,MA Cheng-jin1,2
(1. Institute of Food Secience, Jishou University, Jishou 416000, China;
2. College of Chemistry and Chemical Engimeering, Jishou University, Jishou 416000, China)
Abstract :Low-sugar preserved yacon fruit was processed from fresh yacon fruit through the following procedures: bleaching,
color fixing, hardening, sugaring and drying. These procedures were optimized by comparative experiments or orthogonal array
design. The optimal processing technology of low-sugar preserved yacon fruit was determined as follows: fresh yacon fruits
were cut into slices of 0.5 cm thickness, and the slices were then bleached in boiling water for 4 min and immediately cooled;
following color fixing and hardening by soaking for 2 h in a solution containing salt 1.0%, citric acid 0.5%, and calcium chloride
1.5%, sugaring with a 15% fructose syrup containing sucrose 30%, CMC-Na 0.8% and citric acid 0.4% was done at 80 ℃ in an
ultrasonic field, followed by sugar-dipping for 2 h at room temperature; finally, variable low temperuture airblast drying was done
in the following program of 50 ℃ for 5 h → 65 ℃ for 3 h→ 50 ℃ for 5 h. The finished product was good in color, flavor, taste
and appearance.
Key words:yacon;low-sugar preserved fruit;color fixing;ultrasonic-assisted sugar-permeating;technological con-
ditions
中图分类号:TS255.4 文献标识码:B 文章编号:1002-6630(2009)18-0440-04
收稿日期:2009-06-01
作者简介:吴竹青(1964-),女,高级实验师,本科,研究方向为食物资源开发与利用。E-mail:wuzhuqing093@126.com
雪莲果又称雪莲薯、菊薯、地参果、雅贡等,为
菊科向日葵属双子叶多年生草本植物,原产于厄瓜多尔
到阿根廷西北海拔 880~3500m的南美安第斯山区, 秘鲁
东南部库斯科(Cusco)省周围和普诺(Puno)省是其种质最
丰富的区域[ 1 -2 ],雪莲果被认为是缓解糖尿病、肠道功
能紊乱等多种慢性疾病的南美药食两用植物之一[2]。在
20世纪 80年代中期,因其特殊的保健功能及药用价值,
日本以及一些欧洲国家陆续开始引种雪莲果,并取得成
功[ 3],近年来通过多种途径进入我国,目前已在云南、
海南、湖南等地引种栽培成功[4]。雪莲果形似红薯,其
肉质晶莹如玉,脆甜多汁,属低热量食品[ 5 ],雪莲果
中含有大量水溶性植物纤维和丰富的低聚果糖,其低聚
果糖含量在所有已知植物块茎中最高,达干物质的
60%~70 %,被称为“低聚糖之王”[ 5 - 6 ],此外,它还
含有多种人体必需氨基酸、酚酸、类黄酮、萜类成分
以及丰富的矿质元素[7],具有调节肠胃、排毒通便、抗
氧化及提高人体免疫力等功效[7],近年来雪莲果已被开
发为饮料、罐头等系列产品。
本研究以雪莲果为原料,通过无硫护色、超声波
辅助渗糖、低温慢速变温干燥等工艺加工低糖果脯[8-9],
产品具有低糖、色泽优良、风味独特、外形美观等特
点,符合现代消费者的饮食需求,丰富了果脯种类,
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同时也为雪莲果的开发利用提供新的途径。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜雪莲果 吉首市砂子坳区骏华超市;蔗糖、
果葡糖浆、食盐、柠檬酸、氯化钙、羧甲基纤维素
钠(CMC-Na)均为食品级,符合国家食品添加剂使用卫生
标准。
1.2 仪器与设备
JA5103N精密电子天平 上海精密科学仪器有限公
司;TP-1200C型电子天平 上海弘芯电子科技有限公
司;MC-EP201美的电磁炉 美的集团;KQ-250E型超
声波清洗机 江苏昆山市超声仪器有限公司;GZX-
9146MBE型电热鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医
疗设备厂;DZQ400-2D单室真空包装机 上海佳诚包装
机械设备制造有限公司。
1.3 工艺流程及操作要点
1.3.1 工艺流程
选料→清洗→去皮→切片→烫漂→护色硬化→超声
波辅助渗糖→浸糖→沥糖→干燥→紫外线杀菌→真空包
装→成品
1.3.2 操作要点
原料预处理:选择新鲜饱满、八成熟度、大小整
齐、无病虫害、无霉烂的雪莲果作为原料,用流动水
清洗以避免重复污染,将洗净的原料用不锈钢刀具进行
人工去皮、切成厚约 0 . 5c m 的薄片。
烫漂:将鲜切果片放入沸水中热烫 2~6min,灭酶
杀菌,热烫后立即浸于冷水中急速冷却。
护色与硬化:将烫漂好的果片放入由一定浓度的食
盐、柠檬酸、氯化钙组成的护色硬化液中常温浸泡 2~
3 h,然后清水漂洗沥干备用。
糖制:以料液比 1:2(m/m)将果片浸入糖液(蔗糖、果
葡糖浆、羧甲基纤维素钠、柠檬酸及适量水)中,采用
超声波辅助渗糖,至果片渗糖后形态饱满、成半透明
状,然后在原糖液中浸渍 1~3 h。
干燥:为防止产品过分黏手,应以净化水将果片
表面多余的糖液洗去,然后沥干水分,送入鼓风干燥
箱中,烘至果片表面不黏手并稍带弹性为止。在干燥
过程中注意翻动果片,使果片受热均匀,防止焦化。
杀菌与包装:待干燥好的果脯充分摊凉,进一步
散发水分后,经紫外线杀菌后真空密封包装。
1.4 方法
1.4.1 理化检测
总糖的测定采用斐林试剂法,总酸的测定采用酸碱
滴定法,水分含量的测定采用常压干燥法。
1.4.2 微生物检测
细菌总数的测定采用固体培养基法,大肠菌群的测
定采用液体培养基发酵法。
1.4.3 感官评定
采用综合评分法对产品的色泽、表形、气味、酸
甜度、软硬度及黏牙等项目进行综合评分,统计评分
结果,进行分析。根据相关标准,制定低糖雪莲果果
脯的感官评分表,见表 1。
指标 A级(10~15分) B级(6~9分) C级(6分以下)
色泽(15分)
色泽呈金黄色,有 稍有杂色, 褐变明显,
光泽,透明度好 透明度较好 透明度差
表形(15分)
表面光滑,脯体饱 不太光滑,脯体稍有皱 表面粗糙,脯体皱缩严
满,无返砂和流糖现象 缩,部分返砂或流糖现象 重,返砂或流糖现象严重
具有雪莲果的清香
有异味气味(15分)
味,无异味
香味较淡
酸甜度(15分) 酸甜可口 略酸或略甜
有明显的酸
甜刺激感
韧性(15分) 劲道感强 劲道感一般 无劲道感
黏牙(15分) 不黏牙 有点黏牙 咀嚼时有黏牙感
软硬适度 较软或较硬 太软或太硬
软硬度(10分)
(7~10分) (4~6分) (4分以下)
表1 低糖雪莲果脯的感官评分标准
Table 1 Standards for sensory evaluation of low-sugar preserved
yacon fruit
工艺条件 感官品质 效果
未烫漂 严重褐变,缺少透明感 很差
2min 局部褐变,有透明感 较差
烫漂 4min 轻微褐变,透明感强 好
6min 轻微褐变,透明感强,有蒸煮味 较好
表2 不同烫漂工艺条件对果脯品质的影响
Table 2 Effects of different blanching conditions on product
quality
2 结果与分析
2.1 烫漂工艺条件对果脯品质的影响
由于雪莲果自身含有酚类物质和多酚氧化酶等酶
类,当雪莲果去皮、切片后会与空气接触,从而发生
剧烈的酶促褐变,影响其外观、风味及营养价值。通
过沸水烫漂处理鲜果片能抑制或破坏酶活性,防止酶促
褐变;并且热烫可排除果肉组织内的空气,增加细胞通
透性,有利于渗糖,提高果脯透明度。烫漂的关键是
在最短时间内达到钝化酶的要求,否则过度加热容易煮
烂果片,有蒸煮味,影响质量。本实验采用在沸水状
态下对果片作不同烫漂时间的处理,实验结果见表 2。
由表 2可知,本试验中以沸水烫漂 4min以上的处
理能有效地抑制酶促褐变,且果脯的透明感强。经烫
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漂 6min的处理后,果脯虽然同样呈现出良好的外观,但
由于烫漂时间过长,使果脯出现蒸煮味,对其风味产
生不良影响,同时烫漂时间越长,营养物质的损失也
越多,故烫漂时间选择 4mi n 为宜。
2.2 护色硬化液配方的优化
烫漂未能充分护色,需进一步做护色处理。选用
食盐、柠檬酸进行护色。同时为了增强果片的加工性
能,选择氯化钙作硬化剂,使产品获得较好的脆硬度,
将硬化与护色同时进行,可缩短加工时间,减少或避
免褐变现象的发生。以食盐、柠檬酸及氯化钙为因素,
每个因素设 3水平,进行 L9(34)正交试验,以产品的感
官品质为评价指标,确定护色硬化液的配方。该正交
试验过程中的糖制条件为在蔗糖 20% +果葡糖浆 15% +
CMC-Na 0.6% +柠檬酸 0.4%的糖液中,于 70℃条件下
超声波辅助渗糖 60min,渗糖完毕后浸糖 2h。试验结果
见表 4 。
表3 正交试验因素水平表
Table 3 Factors and levels of the orthogonal array design for
optimizing the formulation of color fixing, hardening agent
因素
水平
A 食盐(%) B 柠檬酸(%) C 氯化钙(%)
1 0.5 0.1 0.5
2 1.0 0.3 1.0
3 1.5 0.5 1.5
试验号 A食盐(%) B柠檬酸(%) C氯化钙(%) D空列 感官评分
1 1(0.5) 1(0.1) 1(0.5) 1 59.2
2 1 2(0.3) 2(1.0) 2 65.1
3 1 3(0.5) 3(1.5) 3 71.6
4 2(1.0) 1 2 3 67.3
5 2 2 3 1 72.3
6 2 3 1 2 76.2
7 3(1.5) 1 3 2 66.4
8 3 2 1 3 68.5
9 3 3 2 1 73.8
k1 65.30 64.30 67.97 68.43
k2 71.93 68.63 68.73 69.23
k3 69.57 73.87 70.10 69.13
R 6.63 9.57 2.13 0.80
表4 护色硬化L9(34)正交试验结果
Table 4 Arrangement and results of the orthogonal array design
for optimizing formulation of color fixing, hardening agent
对表 4的正交试验结果进行直观分析,由极差大小
可知,护色硬化液中影响果脯品质的主要因素的主次顺
序为柠檬酸(B)>食盐(A)>氯化钙(C),护色硬化液的优
化组合为 A 2B 3C 3,即食盐 1.0%、柠檬酸 0.5%、氯化
钙 1.5%。验证实验也表明采用此配方的护色硬化液进行
预处理,最终制得的果脯色泽优良,外形规整,软硬
适度。
2.3 糖制工艺条件的优化
糖制是果脯生产的关键工序,本研究采用先超声波
辅助渗糖后自然浸糖的糖制方式。为达到降低含糖量的
目的,以添加适量亲水胶体CMC-Na以及选用果葡糖浆
代替部分蔗糖来配制糖液,既可有效地解决由于含糖量
降低而引起果脯外形不够饱满、干缩等质量问题,又
能阻止蔗糖结晶“返砂”现象的发生。同时在糖液中
加入一定量的柠檬酸,以协调糖酸比,而糖制处在酸
性环境下进行,有利于防腐及防止褐变。在糖制试验
中考虑的主要因素包括蔗糖、果葡糖浆、CMC-Na和柠
檬酸的添加量,以及超声波辅助渗糖时间与温度、自
然浸糖时间。以产品感官品质为评定指标,采用 L18(37)
正交试验,对上述主要因素进行优化,以确定糖制工
艺技术参数,试验结果见表 6。
表5 正交试验因素水平表
Table 5 Factors and levels of the orthogonal array design for
optimizing the sugaring procedure
因素
水平 A蔗糖 B果葡糖 CCMC- D柠檬酸 E超声处理 F渗糖温 G浸糖
(%) 浆(%) Na(%) (%) 时间(min) 度(℃) 时间(h)
1 20 10 0.4 0.2 40 60 1
2 25 15 0.6 0.4 60 70 2
3 30 20 0.8 0.6 80 80 3
试验编号 A B C D E F G 感官评分
1 1(20) 1(10) 1(0.4) 1(0.2) 1(40) 1(60) 1(1) 73.2
2 1 2(15) 2(0.6) 2(0.4) 2(60) 2(70) 2(2) 78.5
3 1 3(20) 3(0.8) 3(0.6) 3(80) 3(80) 3(3) 82.3
4 2(25) 1 1 2 2 3 3 80.7
5 2 2 2 3 3 1 1 84.2
6 2 3 3 1 1 2 2 77.1
7 3(30) 1 2 1 3 2 3 83.8
8 3 2 3 2 1 3 1 91.2
9 3 3 1 3 2 1 2 86.4
10 1 1 3 3 2 2 1 76.3
11 1 2 1 1 3 3 2 79.4
12 1 3 2 2 1 1 3 80.2
13 2 1 2 3 1 3 2 83.6
14 2 2 3 1 2 1 3 82.0
15 2 3 1 2 3 2 1 87.4
16 3 1 3 2 3 1 2 89.6
17 3 2 1 3 1 2 3 86.3
18 3 3 2 1 2 3 1 85.5
k1 78.32 81.20 82.23 80.17 81.93 82.60 82.97
k2 82.50 83.60 82.63 84.60 81.57 81.57 82.43
k3 87.13 83.15 83.08 83.18 84.45 83.78 82.55
R 8.81 2.40 0.85 4.43 2.88 2.21 0.54
表6 糖制正交试验结果
Table 6 Arrangement and results of the orthogonal array design
for optimizing the sugaring procedure
由表 6极差 R大小可知,糖制阶段影响果脯感官品
质的主要因素大小顺序为:蔗糖(A)>柠檬酸(D)>超声
波处理时间(E)>果葡糖浆(B)>渗糖温度(F)> CMC-Na
443※技术应用 食品科学 2009, Vol. 30, No. 18
( C )>浸糖时间( G )。通过直观分析得出最优组合为
A3B2C3D2E3F3G1,即在蔗糖 30%、果葡糖浆 15%、CMC-
Na0.8%、柠檬酸 0.4%的糖液中,80℃条件下超声波辅
助渗糖 80min,渗糖完毕后再自然浸糖 1h。按照该优化
组合进行 3组验证性实验,其感官评分均值达 93.7,优
于各正交试验组结果。
2.4 干燥工艺条件对果脯品质的影响
干燥温度和时间对产品品质的影响较大,控制干燥
时的温度和时间是一个关键问题。将糖制好的果片送入
鼓风干燥箱中,设定不同温度并控制干燥时间,定时
翻动果片使其受热均匀,烘至果片表面不再黏滞为止。
以感官品质为评价指标,考察各干燥工艺条件对产品品
质的影响,试验结果如表 7。
干燥温度(℃)
感官品质
干燥时间(h)
色泽 组织形态 口感
40~50 浅黄
表面光滑,
偏软,不黏牙 16~20
恒温 脯体饱满
干燥
60~70 金黄色较深
表面不光滑,
口感微硬,略黏牙 12~15
脯体欠饱满
80~90 局部焦化
表面有“结皮”现
口感较硬,黏牙 8~10
象,脯体干瘪皱缩较重
变温 50→ 65→ 50 金黄色
表面光滑,
柔韧细腻,不黏牙 5 → 3 →5
脯体饱满度好

干燥
80→ 65→ 50 金黄色
表面不光滑,
口感微硬,略黏牙 3 → 4 → 5
脯体稍有皱缩
表7 干燥工艺条件对果脯品质的影响
Table 7 Effects of different drying conditions on product quality
由表 7试验结果可看出,采取 50℃烘 5h→ 65℃烘
3h→50℃烘5h的低温慢速变温干燥工艺制得的果脯,感
官品质最佳。所制成的果脯经测定其含糖量低于 45%,
为低糖雪莲果果脯。由于初始温度低,内部水分扩散
控制占优势,加快水分向表面的转移速率;中期温度升
高,表面汽化则占优势,表面水分蒸发速率随之加快;
后期表面干燥至一定程度则降低温度,防止渗胶果脯形
成表层“结皮”现象而影响干燥。相较之,恒温并
不利于果脯的干燥,其中高温干燥需时虽短但产品色泽
较深,口感较硬,表面皱缩且组织干瘪;低温干燥虽
然温度低但能耗大,而且由于干燥时间长产品色泽也不
理想。
2.5 产品的包装与保藏性
本研究采用紫外线杀菌方式,并结合真空包装技
术,选用密封性强、稳定性好的塑料薄膜真空袋对产
品进行包装来延长低糖雪莲果果脯的保藏期。产品经紫
外线的灭菌作用后,通过真空包装,其袋中空气被抽
出,造成无氧环境,能有效抑制需氧微生物的生命活
动,从而提高产品的保藏性能。同时因缺乏氧气,能
抑制果脯内 VC等成分的氧化反应,产品的色泽、风味
及营养得到较好的保持。
2.6 产品质量指标
2.6.1 感官指标
色泽:金黄色,有光泽,透明度好;风味:酸
甜可口,具有雪莲果的天然香气,无焦糊味及其他异
味;组织状态:组织饱满,片形整齐,表面光滑,无
返砂、流糖现象,无杂质;口感:软硬适中,有弹
性和一定的咀嚼性,不黏牙。
2.6.2 理化指标
总糖:40%~45%;总酸:0.2%~0.4%;水分:
17%~20%;铅≤ 1mg/kg;铜≤ 10mg/kg;砷≤ 0.1mg/kg。
2.6.3 微生物指标
细菌总数(CFU/g)≤ 100,大肠杆菌(MPN/100g)≤
3 0,致病菌不得检出。
3 结 论
以雪莲果为原料,通过对烫漂、护色硬化、糖
制、干燥等工艺研究,制得感官品质优良并具有一定
保健价值的低糖雪莲果果脯。采用对比实验与正交试
验,优化加工工艺技术参数,结果表明:对厚约 0.5cm
的鲜切片进行沸水烫漂处理 4m in,并立即冷却;用
1.0%食盐、0.5%柠檬酸、1.5%氯化钙配制的护色硬化
液常温浸泡 2h;在 30% 蔗糖、15%果葡糖浆、0 .8%
CMC-Na、0.4%柠檬酸的配制糖液中,在 80℃条件下
超声波辅助渗糖 80min,渗糖完毕后再自然浸糖 1h;利
用鼓风干燥箱,采取 50℃烘 5h→ 65℃烘 3h→ 50℃烘 5h
的低温慢速变温干燥工艺;经紫外线灭菌、真空包装,
得到成品。本研究物料处理采用沸水短时烫漂、无硫
护色液浸泡等措施,达到较好的护色效果。要保证果
脯的品质优良,须严格控制生产各个环节,实行全程
危害分析及关键点控制。
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