全 文 ：No.3.2008
零余子为薯蓣科植物薯蓣 Dioscoreaopposita-
Thunb.叶腋间的珠芽[1-2],俗称 “山药豆”,呈卵圆形
或椭圆形,直径约 0.4～2cm,外表皮淡黄色,有细
皱纹,气味淡而不苦,口嚼黏腻。零余子含有 16种
氨基酸、胆碱、尿素、植酸、多种维生素、淀粉酶,
山药素等特种物质,自古就是营养价值很高的滋补
食品和药用价值很高的药材,可食用,还具医疗价
值。目前人们对薯蓣山药的加工技术及技术要点研
究较多[3-6]。
湖北省恩施州利川市山药是恩施州的特色蔬菜
之一,现种植规模在 2万亩以上。现在的栽培条件
下,若雨水调顺,每亩可收鲜山药1.2~2.2t,零余子
250~500kg,即使进行一定程度的疏芽,零余子亩产
量也可保持在 100~150kg间。但是目前对零余子的
加工技术为空白,面对产量较高的零余子,当地人
们除了少部分煮食和作为繁殖材料之外,大部分作
为饲料使用,为了进一步提高山药产业的附加值,
对零余子的深加工技术研究尤为必要。
1 材料、试剂与设备
1.1 实验材料
零余子:湖北民族学院科研基地提供。
1.2 实验试剂
黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠:分析纯;蔗糖:
食用级。
1.3 设备
FK-B型榨汁机:金坛市金城国胜实验仪器厂;
HC-TPH-1型托盘天平:上海医疗器械八厂;
FA1604N型电子天平:上海精密科学仪器有限公司;
HH-4孔恒温水浴锅:江苏金坛电视大学应用电子
厂;WD800S型微波炉 :顺德格兰仕电器厂。
2 实验方法
2.1 零余子去皮护色工艺
2.1.1 碱液-护色液 采用 10%NaOH溶液在 100℃
快速煮制2min。
收稿日期:2007-08-02
基金项目:湖北省教育厅重点项目(B200729006);湖北民族学院青年基金项目。
作者简介:程超(1976—),女,硕士研究生,讲师,主要从事食品化学及资源开发研究工作。
程 超,周光来,马克超,莫开菊
(湖北民族学院生物科学与技术学院,恩施 445000)
摘要:以零余子为原料,重点对零余子的去皮护色技术、零余子淀粉对饮料稳定性的影响以及饮料
的稳定剂进行了探讨。实验结果表明,采用微波法可有效地对零余子进行护色,采用沉淀法去除部
分零余子淀粉类物质可有效地保证零余子饮料的稳定性。
关键词:零余子;微波;淀粉去除
中图分类号:TS201.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)03-0095-03
ThetechnologyofthecriticlecontroloftheYambeanbeverage
CHENGChao,ZHOUGuang-lai,MAKe-chao,MOKai-ju
(BiologicalScienceandTechnicalDepartmentofHubeiInstituteforNationalities,Enshi445000)
Abstract:Inthisaricle,usingYambeanastherawmaterials,thecolor-preservingtechnologyofYambean
andtheinfluenceofthestarchonthestabilityofthebeveragewereprobed. Theresultsshowedthat,
microwavetechnologywasgoodforthecolor-preservingandde-coatingoftheYambean,thestabilityofthe
compoundbeveragecouldbeimprovedbythetechnologyofremovingsomestarchwithprecipitation.
Keywords:Yambean;microwave;starch-elimination
零余子饮料加工的关键控制技术
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2008.03.051
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2.1.2 微波 采用微波炉中低火处理 75s或解冻火
处理120s。
2.1.3 微波与碱液的复合使用 将零余子投入配制有
10.0%的NaOH溶液的烧杯中浸泡,然后放入微波炉
按照微波法进行处理。
2.1.4 手工-护色液 采用不锈钢刀或竹片刀手工去
皮,然后放入护色液中进行护色。
2.2 零余子淀粉的去除
2.2.1 酸解法 先将零余子浆液调配成 20%的浓
度,加入稀盐酸溶液将溶液 pH值调成 1.5,再将装
有零余子浆液的三角瓶置于沸水浴中回流酸解,分
别处理 3、5、7、9h。经加热处理后的溶液,加入
2滴甲基红乙醇溶液,用 10%的 NaOH溶液滴定中
和至红色刚好褪去,将 pH值调节为 6~7即可。然
后取碘液分别加入 4组实验的三角瓶中,观察溶液
是否变蓝,以确定淀粉是否水解完全。将经过酸解
的零余子浆液按照零余子饮料加工工艺流程和配方
进行调配,观察饮料的稳定性,以此来判断酸解的
效果。
2.2.2 沉降法 将经过胶体磨均质后的零余子浆液用
保鲜膜封好,放入 4℃冰箱中静置 24h后取出,用
200目尼龙布过滤去掉沉淀,然后将零余子浆液按照
零余子饮料加工工艺流程和配方进行调配,观察饮
料的稳定性,以此来判断沉淀法的效果。
2.3 零余子饮料稳定剂的优化[7]
零余子饮料为一种以淀粉为主的中性饮料,虽
然在预处理过程中去除了一些淀粉,但是仍然需要
进行稳定剂的优化,以黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠
分别进行组合实验以确定最佳的稳定剂。
3 结果与分析
3.1 零余子去皮护色条件的优化
3.1.1 碱液去皮护色的条件 零余子外部有两层表
皮,成熟的零余子最外为木栓质表皮,其内为木栓
形成层形成的周皮。外层呈褐色,内层呈绿色,可能
含有叶绿素类物质。选取影响碱液去皮效果的3个因
素即处理时间、处理温度和碱液的浓度进行单因素
实验,结果见表2~表4。
由表 2可看出,随着碱液浓度的增加,零余子
的去皮效果先增强后减弱。碱液浓度太低,不容易
去皮;浓度太高,会腐蚀内层果肉,而且颜色变黄变
褐,影响外观。因此选用10%的碱液浓度。
由表 3可看出,随着碱液温度的增加,零余子
的去皮效果增强,因此选用的碱液温度为100℃。
由表 4可看出,随着时间的增加,零余子的去
皮效果先增强后减弱。处理时间太短,果皮表面坚
硬,去皮效果不佳;处理时间太长,果肉被煮烂,颜
色变灰变褐。因此选用处理时间为120s。
综合以上各单因素实验,最佳的碱液去皮组合
方案是在100℃下,使用浓度为10%的NaOH溶液处
理 120s。碱液去皮虽然可以达到较好的去皮效果,
但经过处理后的零余子放置在空气或清水中,又会
发生变色反应,因此本文又进行了零余子去皮护色
的微波处理实验。
3.1.2 微波去皮护色的条件 影响微波处理零余子后
的去皮效果的因素包括微波炉的工作功率、处理时
间。利用微波处理零余子,结果见表5。
由表 5可看出,微波处理火力越高,对零余子
护色和去皮效果越差,以解冻火处理120s和中低火
处理75s时的零余子去皮和护色效果相当。
3.2 微波碱液处理对零余子去皮护色效果比较
将经过微波和碱液处理去皮后的零余子分别放
置在空气和水中,观察两种处理方式对零余子护色
效果的影响。
由表 6可看出,使用微波方法具有较好的护色
作用,不需要再使用护色液处理,使用微波去皮后
的零余子在后续工序中基本不会变色,保持了很好
的色泽。但是微波去皮的效果比碱液去皮的要差。
经过碱液去皮处理后的零余子无论放置于空气中还
是水中,都不能很好地保持色泽,需要再经过护色
处理。故采用微波处理零余子。
浓度/% 4 6 8 10 12
效果 + ++ ++ +++ ++
注:“+”越多表示去皮效果越好;碱液温度为 100℃,处理时间为
120s。
表2 碱液浓度对去皮效果的影响
表3 碱液温度对去皮效果的影响
温度/℃ 20 40 60 80 100
效果 + + ++ +++ +++
注:“+”越多表示去皮效果越好;碱液浓度为 10%,处理时间为
120s。
解冻火
处理时间/s 90 105 120 135 150
处理效果 + +++ ++++ ++ +
中低火
处理时间/s 45 60 75 90 105
处理效果 + +++ ++++ + +
中火
处理时间/s 30 40 50 60 70
处理效果 + +++ ++ + +
中高火
处理时间/s 30 40 50 60 70
处理效果 + + + + +
表5 微波功率和处理时间对去皮效果的影响
注:“+”越多表示去皮护色效果越好。
表4 处理时间对去皮效果的影响
时间/s 60 90 120 150 180
效果 + ++ +++ +++ +
注:“+”越多表示去皮效果越好;碱液温度为 100℃,碱液浓度为
10%。
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处理方式 空气 水
微波
去皮容易,10min内无褐变,10min后表面变硬,凸
起部分变白,整体变灰暗色。
去皮容易,3d内无褐变,果肉较白。
碱液 很容易去皮,极容易褐变 很容易去皮,10min后溶液变黄,3d后溶液变成红褐色
碱液-微波 相比微波法增加了去皮难度,颜色同微波法 相比微波法增加了去皮难度,颜色同微波法
手工-护色液 去皮烦琐,极容易褐变 去皮烦琐,10min后溶液变黄,3d后溶液变成红褐色
表6 微波和碱液对比
3.3 零余子淀粉成分去除实验
3.3.1 分析沉淀的成分 从饮料中取出沉淀物置于烧
杯中,再用水溶解稀释,向其中滴加碘液试剂,溶液
呈蓝紫色,说明此沉淀为淀粉。
3.3.2 酸水解处理 利用酸降解零余子浆液中的淀粉
为单糖和低聚糖等,从而避免由于淀粉老化所引起
的饮料沉淀问题。因此按照实验方法 2.2.1将零余子
浆液进行酸法处理,然后用酸法处理的零余子浆液
进行饮料加工,结果见表7。
由表 7可以看出,酸水解处理的 4组实验中,
饮料均有沉淀,没有取得很好的效果,其原因尚不
明确。
3.3.3 沉降法 本方法简便实用,将经过胶体磨均质
后的零余子浆液用保鲜膜封好,放入冰箱中静置 24
h后取出,再使用尼龙布过滤去掉溶液底层的沉淀备
用。底层的沉淀主要是淀粉类物质,使用这种方法
处理后,生产出来的成品饮料稳定性和流动性很好,
不会产生沉淀,故可用于生产。
3.4 稳定剂的优化实验[18]
虽然采用沉淀法去除了大部分淀粉,但是零
余子浆液中仍然还存在一部分,同时零余子浆液
中仍含有其他的营养成分,为了更好地保证零余
子饮料的稳定性,对稳定剂进行优化选择,实验结
处理时间/h 碘液显色 饮料效果
3 蓝色 有沉淀
5 蓝色 有沉淀
7 不变蓝 有沉淀
9 不变蓝 有沉淀
表7 酸水解效果
处理号 稳定剂 浓度/% 浆液/% 产品 效果
1 对照组 0 3 分层、沉淀现象严重 差
2
黄原胶+海
藻酸钠
0.18+0.18 3 饮料变成淡灰色,有少量沉淀 较差
3 0.18+0.20 3 饮料变成淡灰色,有少量沉淀 较差
4 0.20+0.18 3 饮料较黏稠,流动性、色泽不好 一般
5 0.20+0.20 3 无沉淀,饮料黏稠且颜色较暗 一般
6
CMC-Na+
黄原胶
0.22+0.18 3 48h后瓶底有大量沉淀 差
7 0.22+0.20 3 48h后瓶底有部分灰色沉淀 差
8 0.24+0.18 3 48h后瓶底有部分沉淀 一般
9 0.24+0.20 3 48h后瓶底有部分沉淀 一般
10
黄原胶
0.05 3 48h内沉淀分层现象严重 差
11 0.10 3 48h内有大量沉淀且分层现象明显 较差
12 0.15 3 48h内有少量沉淀,中部为悬浊液 一般
13 0.20 3 48h内有少量沉淀分层现象 较好
14 0.25 3 48h内无分层沉淀现象,流动性良好 好
15 0.30 3 48h内无分层沉淀现象,但过于黏稠 一般
表8 稳定剂的优化
果见表 8。
实验选取了黄原胶、黄原胶和CMC-Na、黄原胶
和海藻酸钠的不同浓度梯度的处理,实验结果发现,
黄原胶和海藻酸钠复合使用具有较好的稳定性,还
赋予饮料滑爽感,但海藻酸钠导致产品的色泽变为
暗灰色。此外黄原胶和 CMC-Na复合使用,饮料的
稳定效果很差。因此单独使用黄原胶的效果最好,
最佳使用浓度为0.25%。
4 结论与讨论
采用微波法可有效地对零余子进行护色和去皮,
微波处理的最佳条件为解冻火处理120s或中低火处
理75s。
采用沉淀法去除零余子中的大部分淀粉可有效
地保证零余子饮料的稳定性。
针对零余子饮料,单一稳定剂的效果要优于复
合稳定剂,0.25%的黄原胶对零余子饮料的稳定效果
较好。
参考文献:
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表5 微波对孜然挥发油稳定性的影响
波长/
nm
5sOD
值
10sOD
值
15sOD
值
20sOD
值
30sOD
值
对照
OD值
400 0.029 0.0225 0.022 0.024 0.026 0.026
370 0.04 0.034 0.033 0.041 0.037 0.037
340 0.236 0.2365 0.231 0.271 0.234 0.235
310 0.463 0.4725 0.459 0.555 0.462 0.466
280 0.446 0.4515 0.438 0.535 0.443 0.447
250 1.238 1.2425 1.247 1.361 1.238 1.25
220 1.511 1.523 1.518 1.483 1.498 1.485
析的方法分离。
铁离子对孜然挥发油稳定性的影响较大,使得
在 220～400nm波长范围内的吸光值均增大(见表
4)。可能是孜然挥发油中的单萜成分包含酚酮类化合
物,它是挥发油的酸性部分,此类化合物能与三价铁
离子形成络合物结晶体[12],使溶液出现浑浊,吸光值
增大。
综上所述,低离子浓度范围内离子浓度对孜然
挥发油稳定性的影响不大,但不同的金属离子对其
稳定性影响较大。
3.3.4 微波对孜然挥发油稳定性的影响
由表5可知,微波处理20s时,孜然挥发油吸光
值有所增大,但原因目前还不是很清楚,推测可能是
通过微波加热,挥发油中一部分极性的水分子蒸发,
挥发油浓度增大,从而导致其吸光值的增加[13]。
4 结论
采用水蒸气蒸馏法提取孜然挥发油,提取时间
控制在3.5h范围内产率最高,提取时间过长过短产
率均下降。薄层色谱结果显示,孜然挥发油主要成分
有6种。光照、温度、酸碱度以及重金属离子对孜然
挥发油稳定性都有不同程度的影响,因此孜然挥发
油的保存应在低温、避光、pH(2、4、6)的偏酸性条
件下保存,同时避免与重金属离子接触。
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(上接第97页)
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食品添加剂开发与机械
一种独特的测量渗透进原料的香味的设备已经在瑞典
感官和化学分析IggesundPaperboard实验室开发成功,这将
带来食品包装的重大变革,如何密封包装材料以及香味如何
进入和释放能决定需要包装的食品应该添加多少香味,或者
不同环境储存对包装内产品的影响。实验室技术经理
GunnarForsgren说:“人们通常看氧气、水和二氧化碳对不
同包装材料的影响,但是现在我们能测量固体或液体形态的
香味,还可以同时测量 4种不同香味的效果。”他预计这种
方法对正在开发各种目的的包层纸板的专家们非常有价值。
Iggesund的纸板用于包装敏感产品如食品和糖果。和
其他包装材料相似,纸板通过释放和吸收香味影响产品的
气味和口感。 (张侃)
瑞典发明香味测试设备
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