全 文 :参薯果脯加工工艺研究
袁为胜,杨 昭,刘智伟,裴志胜,张海德* ( 海南大学食品学院,海南海口 570228)
摘要 [目的]建立较优的参薯( Dioscorea alata Linn. ) 果脯加工工艺。[方法]以海南产参薯为原料,经混合护色液护色处理后,分别采
用鼓风干燥、微波干燥和非鼓风与微波结合的 3种不同干燥方法对护色预处理后的参薯果脯进行干燥处理,得出较优的参薯果脯的生
产工艺。[结果]参薯切片 3. 0 cm ×5. 0 cm × ( 0. 3 ~0. 5) cm后采用含 0. 075%VC、0. 300%柠檬酸、0. 600%食盐的混合护色液护色 4 h,
再采用添加1. 000%柠檬酸的转化糖液常压多次( 40% ~50% ~60% ~70% )浸糖12 h,最后在70 ℃非鼓风干燥条件下烘1 h,在60 ℃恒
温条件下非鼓风干燥 9 ~11 h,冷却后真空包装( 0. 08 MPa) ,可生产出品质优良的参薯果脯。[结论]该研究可为参薯的产业化及进一步
开发利用提供理论依据。
关键词 参薯果脯; 护色;加工工艺
中图分类号 S37 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2011) 10 -05775 -03
Study on Processing Technology of Preserved Fruits from D. alata Linn.
YUAN Wei-sheng et al ( College of Food Science and Technology,Hainan University,Haikou,Hainan 570228)
Abstract [Object]To optimize the processing technology of preserved fruits from D. alata Linn.[Method]D. alata from Hainan was as test
material and treated with compound color-preserving reagents,then dried by microwave method,blowing method and microwave– blowing meth-
od respectively. [Result]The optimum process for the production of high quality preserved fruit of D. alata was as follows: D. alata slice in the
size of 3. 0 cm ×5. 0 cm × ( 0. 3 ~ 0. 5) cm,which was treated with compound color-preserving reagent ( 0. 075% VC,0. 300% citric acid and
0. 600% common salt) for 4 hours,and soaked in 1. 000% citric acid invert sugar solution for 12 h,then blowing dried for 1 h at 70 ℃and for
9 -11 h at 60 ℃,cooled down and vacuum packed ( 0. 08 MPa) .[Conclusion]This study provides theoretical basis for the industrialized pro-
duction and further development of D. alata.
Key words Preserved fruits of D. alata Linn. ; Color conservation; Processing technology
基金项目 高等学校博士学科点专项科研基金项目( 20080565000) 。
作者简介 袁为胜( 1986 - ) ,男,江西吉安人,本科生,专业:农产品深
加工及利用。* 通讯作者,教授,博士后,硕士生导师,从事
食品检测及分析方向的研究,E-mail: zhanghaide@ 163. com。
收稿日期 2011-01-04
参薯( D. alata Linn. ) 属薯蓣科薯蓣属 1 年生或多年生
缠绕性藤本植物,在世界上主要分布于非洲、南美及东南亚
热带和亚热带地区,在我国主要分布在亚热带地域。参薯根
茎特别发达,其块茎形如脚掌,颜色呈黄褐色或深褐色,富含
丰富的碳水化合物,还含有蛋白质、各种维生素、微量元素、
皂苷及黏质多糖等有益人体健康的元素[1]。其中,皂苷含量
较怀山药高 3. 5倍以上,胆碱也比怀山药高 57. 0 倍以上[2],
具有降血脂、调节血压和辅助治疗癌症等作用[3]。在民间药
方中,参薯具有补脾、养肺、固肾和益精的生理疗效,久服耳
聪目明[1]。
当前,人们的保健意识由医疗保健转变到食品保健[4],
参薯是一种不可多得的具有极大开发价值的药膳食品,但目
前对其的研究报道较少。参薯中含有多酚氧化酶,采集后易
霉变,且易发芽,占地面积大,长期保存和远距离运输都存在
一定的困难,其收货季节也比较集中,造成周年均衡供应困
难,资源利用水平较低。为此,笔者研究了参薯果脯的加工
工艺,以期有效提高其产品的附加值,促进参薯产业化,为参
薯果脯的进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 供试样品及试剂。参薯,由海南大学农学院提供;白
砂糖、食盐,市售 1级;柠檬酸、抗坏血酸,均为分析纯。
1. 1. 2 主要仪器。WG-700CTL2011-K6微波炉,由佛山市格
兰仕微波炉有限公司生产; DHG-9203A 电热恒温鼓风干燥
箱,由宁波市江南仪器厂生产;色差计,由柯尼卡美能达( 中
国) 投资有限公司生产; MA30 水分测定仪,由德国赛多利斯
公司生产;水分活度仪,由瑞士 ROTRONIC 公司生产; XS -
628型真空包装机,由福建安溪机械厂生产。
1. 2 工艺流程 原料→清洗→去皮→切片→护色→清洗→
糖渍→沥糖→干燥→包装→成品。
1. 3 操作要点。
1. 3. 1 选料。选择光滑、无病斑的参薯。
1. 3. 2 清洗。用流水去除参薯中的污泥,清洗干净。
1. 3. 3 去皮。用不锈钢削皮刀去除外皮,并挖出黑色斑眼。
参薯中含单宁、多酚类物质,因此削皮时必须戴好手套,以防
刺激皮肤引起瘙痒[5];另外,参薯中的多酚类物质,在空气中
能迅速被氧化成褐色物质,去皮时参薯放在水中进行较好。
1. 3. 4 切片。将去皮后的参薯切成 3. 0 cm × 5. 0 cm × ( 0. 3
~0. 5) cm的片状,要求切片厚薄一致。在水中切片,并将切
片迅速放入护色液中,减少褐变。
1. 3. 5 护色。预试验发现,对参薯进行护色处理可以有效
地减少加工过程中产品的褐变程度。为了确定最佳护色浓
度,根据单因素试验结果,确定影响参薯果脯颜色的因素及
最佳取值范围,分别采用不同配比质量分数配制的食盐、抗
坏血酸( VC ) 、柠檬酸护色液( 表 1)
[6],对预处理后的参薯蓣
块护色,取出沥干后,用色差计测量护色效果。每次随机选
取 2个样品测定,4次重复。取其平均值来说明护色处理的
效果和影响,并作为工艺选取的依据。
表 1 护色试验的因素和水平设计
Table 1 Factors and levels of color conservation experiment
水平
Levels
柠檬酸 A∥%
Citric acid
VC B∥%
食盐 C∥%
Common salt
浸泡时间 D∥h
1 0. 150 0. 060 0. 600 3. 5
2 0. 200 0. 070 0. 700 4. 0
3 0. 300 0. 075 0. 750 4. 5
1. 3. 6 糖渍。采用常压多次浸糖 ( 40% ~ 50% ~ 60% ~
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39( 10) : 5775 - 5777 责任编辑 姜丽 责任校对 马君叶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.10.052
70% ) ,糖液中分别加入不同浓度柠檬酸溶液 ( 0. 100%、
0. 500%、1. 00%、1. 50%、2. 00% ) ,并加热至 95 ℃,使白砂糖
部分转化为葡萄糖和果糖,配制为转化糖液。将护色后的参
薯果块用清水充分漂洗,放入已经煮沸后的转化糖液中,等
再次煮沸后迅速取出,每次浸泡 12 h。
1. 3. 7 干燥。沥糖干净后的参薯果块放入非鼓风干燥箱
中,干燥至果块不黏手。干燥过程中最好进行翻盘或倒盘工
作,使果脯受热均匀。干燥为果脯加工过程的重要部分。比
较了非鼓风干燥[7 -8]、微波干燥[9 -11]及鼓风和微波结合干
燥[12 -13]3种干燥方式对产品的影响。
1. 3. 8 包装成品。产品冷却后,剔除一些不合格的产品,真
空包装。
1. 4 贮藏试验 将真空包装的参薯果脯置于恒温箱中,37
℃条件下储藏,每天观察有无胀袋现象,持续观察 7 d,并
记录。
1. 5 测定指标与方法
1. 5. 1 糖含量。采用 GB /T 10782-2006,斐林试剂法[14]。
1. 5. 2 水分含量。采用水分测定仪 MA30测定。
1. 5. 3 水分活度。采用瑞士 rotronic水分活度仪测定。
1. 5. 4 褐变指数的测定。色泽的测定采用柯尼卡美能达全
自动色差计进行测定。选用 L. a. b表色系统[15]。参薯在加
工过程中,由于多酚氧化酶的氧化作用发生褐变,褐变主要
为色泽变暗和变黄,褐变的产生主要影响色差值中的 L值和
b值。褐变越严重,L值越小,b值越大[16]。因此该试验采用
L值和 b值,来衡量褐变程度的大小。
1. 5. 5 感官评定。采用百分制评分检验法[17]。聘请 7名有
关人员,按照表 2标准对产品评分,然后取其平均值。
2 结果与分析
2. 1 护色剂的选择 由表 3R值的大小可知,各个试验因素
对于多酚氧化酶( PPO) 活性值及色泽指标值的权重关系: VC
表 2 薯蓣果脯感官评判标准
Table 2 Sensory evaluation standard of Dioscorea alata preserved
fruits
项目( 总分)
Investigation
indexes
( Total points)
产品品质
Quality
评分∥分
Marks
饱满度 Plumpness( 30) 颜色洁白或稍发黄 26 ~30
部分颜色发灰 21 ~25
颜色灰褐 0 ~20
饱满度 Plumpness( 30) 组织饱满,外观完整,无卷曲,无
流糖、返砂现象
26 ~30
组织较饱满,有裂纹,稍卷曲,稍
有流糖、适砂现象
21 ~25
组织干瘪,裂纹,缺边,卷曲严重,
流糖、返砂现象严重
0 ~20
甜度 Sweetness( 20) 酸甜可口 16 ~20
稍甜,稍酸 11 ~15
太甜,太酸 0 ~10
硬度 Hardness( 20) 硬度适中 16 ~20
稍硬 11 ~15
硬 0 ~10
的极差值分别为 RL 2. 37、Rb 2. 74,均远大于其他因素对 PPO
活性及色泽指标的 R值,为影响 PPO活性的主要因素;柠檬
酸的极差值分别为 RL 1. 74、Rb 1. 82,为影响 PPO活性的次要
因素;浸泡时间对色泽指标 L值影响较大,为 RL1. 09,而对 b
值影响较小,Rb 为 0. 31;食盐对色泽指标 L和 b值影响很小,
为 RL 0. 47、Rb 0. 33。因此,综合考虑各指标对产品色泽的影
响,得出各因素权重大小关系为: B > A > D > C。最优水平组
合为: B3A3D2C1 即选用 0. 300%柠檬酸、0. 075% VC、0. 60%
食盐浸泡 4 h。
表 3 L9 ( 3
4 )正交试验结果
Table 3 Results of Orthogonal design L9 ( 3
4 )
因素
Factors
试验号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
L
k1 k2 k3 R
b
k1 k2 k3 R
A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 81. 62 82. 34 83. 36 1. 74 15. 42 14. 31 13. 60 1. 82
B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 81. 33 82. 29 83. 70 2. 37 15. 96 14. 14 13. 22 2. 74
C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 82. 71 82. 34 83. 42 0. 47 14. 47 14. 59 14. 26 0. 33
D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 82. 84 83. 33 82. 24 1. 09 14. 41 14. 61 14. 30 0. 31
L 80. 66 81. 54 82. 65 81. 30 82. 57 83. 15 82. 05 82. 76 85. 30
b 16. 94 15. 44 13. 87 15. 84 13. 80 13. 28 15. 11 13. 18 12. 50
2. 2 浸糖糖液糖酸比的确定 不同柠檬酸添加量下,产品
品质: 0. 100%,太甜; 0. 500%,稍甜; 1. 000%,甜酸适中;
1. 500%,稍涩; 2. 000%,有强烈的涩味。由此可见,在糖渍过
程中,加入 1. 000%柠檬酸,得到了酸甜适中的参薯果脯。所
以糖渍过程中,柠檬酸的最佳添加量为 1. 000%。
2. 3 不同干燥工艺对产品品质的影响 由表 4 可知,非鼓
风干燥箱中,70 ℃干燥 1 h后,60 ℃恒温干燥的产品感官总
分最高。尽管微波干燥所用时间短,只有几分钟,但是在微
波干燥的过程中,产品会产生膨化,产品部分出现焦糊状态,
对产品的品质造成极大的影响;而非鼓风和微波结合干燥的
产品,同样由于短时间微波干燥使产品表面快速失水,在后
续非鼓风干燥条件下,产品表面存在过硬现象,影响其产品
品质。所以在非鼓风干燥条件下,70 ℃干燥 1 h后,60 ℃恒
温干燥 9 ~11 h,为较好的干燥工艺。
2. 4 贮存试验 37 ℃恒温箱放置 7 d,观察真空包装果脯产
品并无胀袋、霉变现象。
2. 5 产品质量标准
2. 5. 1 感官指标。色泽:洁白或浅黄色,无“流糖”、“返砂”
现象;形态组织:饱满,质地有韧性,软硬适中,无卷曲,无裂
纹,无碎屑,表面不黏; 滋味: 具有烘烤薯类的香味,酸甜可
口,无异味。
6775 安徽农业科学 2011 年
表 4 不同干燥方式对产品质量的影响
Table 4 Effect of different drying methods on the quality of preserved fruits
干燥方式 Drying methods
干燥类型 干燥程序 干燥时间
感官分值 Sensory evaluation
色泽
Color
饱满度
Plumpness
甜度
Sweetness
硬度
Hardness
总分
Total points
非鼓风干燥 70 ℃1. 5 h后,60 ℃恒温干燥 10 ~12 h 26. 00 26. 00 16. 67 14. 33 83. 00
70 ℃1. 0 h后,60 ℃恒温干燥 10 ~12 h 26. 67 26. 75 17. 77 16. 62 87. 82
70 ℃ 0. 5 h后,60 ℃恒温干燥 13 ~15 h 26. 17 26. 07 16. 78 16. 13 85. 15
60 ℃恒温干燥 12 ~16 h 25. 79 25. 65 17. 42 16. 17 86. 03
微波干燥 100 W微波干燥 240 s 24. 35 25. 08 17. 35 13. 53 80. 31
80 W微波干燥 300 s 25. 68 25. 16 17. 18 14. 36 82. 38
60 W微波干燥 380 s 26. 16 26. 43 17. 32 14. 77 84. 64
非鼓风和微波结合
干燥
100 W微波干燥后,60 ℃恒温干燥 60 s微波后,9 ~10 h 26. 33 26. 63 18. 00 10. 00 80. 96
80 W微波干燥,60 ℃恒温干燥 80 s微波后,9 ~10 h 26. 03 26. 13 17. 67 10. 67 80. 50
60 W微波干燥,60 ℃恒温干燥 80 s微波后,9 ~10 h 26. 79 26. 03 17. 33 11. 73 81. 88
注:微波干燥为间歇式干燥,即每干燥 20s停顿。
2. 5. 2 理化指标。水分含量 15% ~17% ;水分活度 0. 764 ~
0. 823;总糖含量 47% ~49%。
3 结论
参薯经去皮后,采用 0. 075% VC、0. 300% 柠檬酸、
0. 600%食盐的混合护色液浸泡 4 h,充分漂洗后,采用添加
1. 000%柠檬酸转化糖液常压多次 ( 40% ~ 50% ~ 60% ~
70% )浸糖 12 h,沥糖干净后,在非鼓风干燥箱中,在 70 ℃下
干燥1 h,然后在60 ℃下恒温干燥9 ~11 h,可获得颜色微黄、
酸甜可口、软硬适中、具有烘烤薯类香味的参薯果脯。
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91.
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2. 3 不同基肥量连钱草产量性状分析 由表 3 可知,处理
B、C、D中连钱草产量干 /鲜比均为 0. 17,高于对照处理; 处
理 B的产量最高,其次为处理 C,处理 D最低,但均超过处理
A( CK) ;与对照 A相比,处理 B的产量增幅最大,为 18. 2%,
其次处理 C为 9. 1%,处理 D增幅最低,仅为 4. 5%。
3 结论
连钱草生长势随着基肥施用量的增加有增加的趋势,封
厢时间随基肥量的增加有提前的趋势。连钱草前期生长势
( 6月中旬前) 除处理 D外,处理 A、B、C中均缓慢;生长中期
( 6月中旬 ~7月下旬) 处理 B、C中连钱草生长势逐步增强,
处理 D次之,处理 A 最弱;生长后期( 7 月下旬 ~ 8 月中旬)
各处理中连钱草生长势均较缓慢,这是因为生长受地面积的
制约。
不同基肥施用量对连钱草植株营养性状影响不同,但差
异不明显。除处理 D( 34 500 kg /hm2 ) 中连钱草最大叶柄长、株
高略劣于对照 A( 12 000 kg /hm2 ) 外,其他处理的生长性状均优
于对照 A( 12 000 kg /hm2 )。连钱草产量随着基肥施用量的增
加呈增加的趋势,但增幅逐步下降,施肥效用递减。总上可知,
连钱草较好的基肥施用量为 19 500、27 000 kg /hm2。
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777539 卷 10 期 袁为胜等 参薯果脯加工工艺研究