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香荚兰豆荚生香工艺方法新探



全 文 :香荚兰豆荚生香工艺方法新探
于军        刘利
(云南省化工研究院  昆明 650041)  (华粤行仪器有限公司)
摘 要  探索试验了香荚兰豆荚的生香加工方法 ,并取得适合于工业使用的工艺条件。
关键词  香荚兰豆荚  生香加工  工艺条件
A new Processing Method for Curing Vanilla Bean
Yu Jun
(Yunnan Research Institute of Chemical Indust ry  Kunming 650041)
Liu Li
(Hua Yue Enterprise Ltd.Co.)
ABSTRACT  The cu ring method for vanilla bean w as explored and tested.The tech nique condit ions that can be f it
for indust rial process have been acquired.
KEYWORDS  vani lla bean  curing  t echnique condi tions
1 概述
香荚兰(Vanilla),国内又称香子兰 、香草或
华尼拉(音译),目前广泛栽培于南 、北纬 15 ~
20。之间的地带。主产国马达加斯加 ,占世界总
产量的 80%以上 。人工栽培的品种主要有 3
种:墨西哥香荚兰(Vanilla Planifolia Andrew s)、
塔希提香荚兰(Vanilla Tahitensis J.W.Moor)、
大花香荚兰(Vanilla Pompona Schiede)。其中以
墨西哥香荚兰的栽培面积最大 。我国于 60年代
初期从斯里兰卡引种 ,目前云南 、海南等地采用
我国首创的大面积人工荫棚种植方法已经发展
了 5000余亩的基地 。云南省西双版纳地区种值
的香荚兰 ,每年于 9 ~ 10月份开花 ,人工授粉成
功后大约 8周果实熟即可采收加工 。
采收的香荚兰果实———鲜豆荚象粗大的四
季豆 ,仅有青草气息 ,经过生香加工(Curing)后 ,
豆荚变得柔软并呈现黑褐色油亮外观 ,产生特有
的浓郁柔和奶油巧克力样芳香 ,有“食品香料之
王”的美誉 ,广泛用于食品 、烟草及高级香妆品的
加香 。
香荚兰豆荚生香加工过程中的化学或生物
变化还没有完全研究清楚 ,一般认为是鲜豆荚中
不挥发性化合物先分解 ,再经过第二次反应生成
香荚兰的整体香气 。豆荚中的多糖酶 、过氧化
酶 、多酚氧化酶等的活性 ,随着豆荚的成熟而增
加 ,有助于香荚兰的特征香气与色泽的形成 。香
荚兰豆荚的主香成份是香兰素(Vanilin),是前体
化合物 ———香兰素糖甙(Glucovanillin)在 β———
多糖酶的作用下分解而生成的。香荚兰豆荚的
生香加工一般要经过以下过程。
1.1 杀青
使鲜豆荚失去生理机能 ,组织细胞因膨胀破
裂而释放出细胞液 ,此时适当的温度激发了细胞
液中生物酶的活性 。
1.2 发酵
促进酶的反应 , 并阻止其他有害霉菌的产
生。这道工序需要一定的温度和较高的湿度 ,豆
荚中香兰素含量的 1/3是在这个阶段产生的。
1.3 干燥
使豆荚的含水量保持在 25%左右 ,豆荚继
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续产生各种香气 。
1.4 陈化
将豆荚置于密闭的容器内 3 ~ 6个月 ,豆荚
内各种组份经历酯化 、醚化 、氧化等反应 ,最终形
成其特有的香气与香味。
经过资料调研与到塔希提等地实地考察 ,发
现国外主要产区大多以农户为单位分散种植 ,豆
荚的生香加工相应地采用手工热水杀青 、毛毯包
裹发酵 、日晒干燥的小规模方法 ,需要 8 ~ 10个
月的周期 ,人工 、场地的需要较大 ,对气候的依赖
性较强 ,各家各户的产品质量差异较大 。国内近
年来开始试验探索与大规模种植相适应的生香
加工方法 ,但目前尚未见到完整的成果报导。
本文在前人工作的基础上 ,对云南省西双版
纳地区种植的香荚兰经过一个加工季节的试验
研究 ,探索了适合于工业性生香加工的工艺方法
及工艺条件 ,制得的成品豆荚香气成份以香兰素
为主 ,其他醇 、酚 、醛 、酮等微量成份与报导的马
达加斯加的商品成份基本一致 。
2 试验方案的确定
2.1 低温恒温杀青
目前报导的热水杀青温度有 65 ~ 70℃与
90℃以上 2种方法。前者是大多数产区通用的 ,
后者是云南产区提出的。在原理上 ,高温杀青的
同时也能将豆荚中的有效酶杀死 ,不利于豆荚的
发酵生香 ,另外对于工业生产过程中的安全操作
也不利 。在条件试验过程中也发现 ,经过 90℃
以上的热水浸烫杀青的豆荚 ,要经过长时间的发
酵才能逐渐产生香气 ,而且会带有腐熟气息 ,豆
荚表面出现黄色水疱 ,色泽及光泽特征不够理
想。在传统的操作方法中 ,杀青的水温不能恒
定 ,杀青的时间随意性较大 ,不能保证杀青的均
匀与透彻 。试验方案中采用恒温装置 ,将水温恒
定在 68±1℃,测定不同等级的鲜豆荚完全烫透
(豆荚中心温度达到水温)所需的时间。
2.2 恒温恒湿发酵
豆荚的发酵过程是生香加工的重要环节 ,需
要一定的温度和较高的湿度。国内外的研究结
果认为 ,35 ~ 45℃的温度 、60%±10%的相对湿
度是比较适当的。传统的发酵方法以毛毯或其
他棉织品包裹 ,目的是为了保温保湿。由于毛毯
等容易滋生有害霉菌 ,豆荚感染发霉的几率较
大 ,另外豆荚发酵所需的温度湿度环境不容易保
证 ,发酵的结果难于控制 。试验方案中采用恒温
烘箱 ,温度恒定在 45℃,烘箱底层放置托盘盛水
以保持烘箱内的湿度 ,观察豆荚变色 、柔软并产
生香气 ,表面出现光泽及皱纹所需的时间。
2.3 热风快速干燥
豆荚发酵后如果含水量过高 ,发酵过程还在
进行 ,对香兰素的破坏较大 ,而且豆荚易于感染发
霉不利于陈化保存;另外 ,如果脱水时间太长 ,挥
发性香气物质也将随之逸失 ,所以有必要将水分
尽快脱去 。传统的加工方法是将发酵后的豆荚日
晒干燥 ,气候条件成为制约干燥效果的主要因素 ,
当加工量加大时人工及场地的需要量也值得慎重
考虑。海南 、华南热作两院的研究人员认为 ,干豆
荚的含水量低于 50%时 ,陈化生香效果较好而且
发霉的比例将会有所减少。有资料报导鲜豆荚中
的干物质含量为 15%,据此计算 ,当干燥后的豆
荚是鲜豆荚重量的 1/4 时 ,干豆荚的含水量为
40%。由于目前尚未掌握干豆荚含水量的即时性
测定方法 ,只能以称重的方法确定干燥的终点。
试验在鼓风干燥箱中进行 ,为了避免过高的温度
使香气成分受到破坏(香兰素在 82℃升华),采用
资料报导的结果将干燥箱内的热风温度调整恒定
在60℃。试验过程中每 4h 称重一次 ,达到终点
后对豆荚进行整理进入陈化。
2.4 陈化对比观察
干燥后的豆荚含水量降到 40%以下 ,仅仅
脱去了豆荚中所含的游离水分 ,还没有达到≤
25%的商业要求 ,还需要在通风良好的室内阴干
一段时间 ,使豆荚肌体进一步脱水 。通过称重当
豆荚的含水量达到预计的终点时 ,将豆荚以塑料
袋密封陈化。以上过程分别在西双版纳当地和
昆明进行 。
3 试验过程及结果
3.1 杀青时间
由于鲜豆荚的个体差异以及杀青前豆荚肌
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体温度的不同 ,在 68±1℃的热水中豆荚完全烫
透所需的时间为 135 ~ 140 s。考虑温度计读数
的误差以及豆荚充分杀青的需要 ,确定杀青时间
统一为150 s。过程中发现 ,浸烫至 120 s时豆荚
颜色明显加深。
3.2 发酵时间
试验在恒温烘箱中进行 ,温度控制在 45℃。
当烘箱内没有盛水时 ,相对温度低于10%,不符
合发酵的工艺要求;而盛水时的相对湿度在
65%~ 75%之间。杀青后的豆荚置于这样的环
境中 , 36h变为褐色 ,表面出现光泽及皱纹 ,豆荚
变软并产生香气 。因此 , 将发酵条件确定为
45℃、36h 。
3.3 陈化对比
云南省西双版纳地区豆荚生香加工季节的
大气实测结果为:每天 14 ~ 16 点 ,室外温度 19
~ 20℃,相对湿度 73%~ 79%;23 ~ 11点大气基
本达到饱和呈现雾状 ,室外温度 10 ~ 12℃,相对
湿度在 95%以上 。前期热风干燥好的干豆荚 3d
左右回潮 , 15d 左右个别豆荚开始出现霉点 ,豆
荚带有酸气。昆明地区实测 1 ~ 2月份的日平均
相对湿度为 60%左右 ,豆荚自然摊开通风 ,8d内
平均失水 18%,豆荚以塑料袋密封陈化 5个月 ,
没有发现发霉现象 ,香气浓郁强烈 ,带有典型的
奶油样甜巧克力特征;10个月左右豆荚表面出
现针状透明结晶 。试验结果显示 ,豆荚在西双版
纳经过杀青发酵 、热风干燥后 ,及时运到昆明进
行阴干及陈化整理 ,对于保证成品豆荚的质量是
十分有利的。
3.4 豆荚中挥发性成分分析
陈化 5个月的豆荚 ,经中科院昆明植物研究
所植化室 GC 及GC/MS 分析 ,结果见表 1 。
根据资料报导 ,马达加斯加的商品豆荚含水
量为 25%左右 ,香兰素含量为 1.5%。试验成品
豆荚的含水量大约 30%,香兰素含量与马达加
斯加的水平比较接近 。
4 结论
4.1 采用恒温装置 ,使鲜豆荚在 68±1℃的热
水中浸烫 150 s ,可以均匀透彻杀青 ,适合于工业
生产使用 ,并可以较为安全地进行操作 。
表 1 香荚兰豆荚乙醚提取物的化学成分及含量
化 学 成 分 含量%
4-甲基-4-羟基二戊酮 0.71
2 , 3-二甲基-2 , 5-呋喃二酮 0.26
2-癸烯醛 0.54
4-羟基苯甲醇 0.81
3-羟基苯甲醛 5.26
香兰素 81.12
4-羟基-3-甲氧基苯甲醇 0.99
香荚兰酸 0.55
香荚兰酰基二乙酸 0.15
棕榈酸 2.15
油酸甲酯 0.93
亚油酸甲酯 0.48
  香兰素在豆荚中的含量 1.34%。
4.2 杀青后的豆荚在 45℃、相对湿度为 65%~
75%的环境中自然发酵 36h ,豆荚柔软光泽 ,呈
现油亮的褐色外观 ,产生浓郁的特征香气 ,发酵
质量比较均匀 ,在现代工业技术水平下 ,对于大
规模集中种植地区 ,采用上述工艺条件进行批量
发酵是比较适宜的 。
4.3 发酵后的豆荚有必要将水分快速脱去 。试
验采用 60℃的热风干燥 ,脱去豆荚所含的游离
水分是比较方便的 。在工业应用中 ,根据加工量
进行工程设计计算 ,选择适当的设备 ,可以达到
快速脱水的目的。
4.4 豆荚肌体中的水分需要进一步脱去以达到
商业上的要求。这个过程的温度不宜过高以避
免豆荚香气成份受到破坏 ,在通风良好的荫凉室
内进行比较适宜。昆明地区每年 1 ~ 2月份的气
候条件适合于这个过程的要求 ,将豆荚自然摊开
通风 ,试验的结果是 8d里豆荚失水 18%。
4.5 豆荚密闭陈化 5个月其香气成分达到商业
要求 ,可以作为商品出售 。豆荚的整个生香加工
周期为 5 ~ 6个月 ,比传统加工方法缩短了 3 ~ 4
个月 。
(收稿日期:1999-03-01) 
·36· 云南化工            1999年第 1期