论文部分内容阅读
姜(Zingiber officinale Roscoe)是姜科姜属多年生植物的根茎,具有独特的芳香风味和辛辣口感。本课题以安徽铜陵白姜为原料,主要研究了姜精油和姜辣素的联合提取工艺以及干燥预处理方法,同时利用提取后的剩余汁液制作姜汁饮料,为铜陵白姜的综合开发利用提供技术支持。主要研究内容如下：(1)建立姜精油和姜辣素的检测方法。分别采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和高效液相色谱技术(HPLC)对姜精油和姜辣素进行检测,其中运用GC-MS从水蒸气蒸馏法(SD)提取的鲜姜精油中鉴定出65种挥发性风味物质,顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取鉴定出54种挥发性风味物质,结果表明两种提取方法提取鉴定出的主要挥发性风味物质一致；运用HPLC对鲜姜中5种主要的姜辣素成分(姜酮、6-姜酚、8-姜酚、6-姜烯酚、10-姜酚)进行检测,结果表明鲜姜中5种姜辣素的总含量为12.102mg/g(以干基计算)。(2)研究不同干燥预处理方法。比较5种不同的干燥工艺(热风干燥、真空干燥、微波干燥、红外干燥、冷冻干燥)对姜的挥发性风味物质和姜辣素含量的影响,结果表明最佳干燥预处理方法为60℃红外干燥,干燥时间为1.5 h,干燥姜片的干燥比为9.18,复水比为5.35,干燥姜粉的褐变指数为34.99,5种姜辣素的保留率为85.1%,挥发性风味物质姜烯的相对含量为30.103%。(3)研究姜精油和姜辣素的联合提取工艺。采用正交实验设计优化酶法辅助水蒸气蒸馏法提取姜精油和超声波辅助溶剂浸提法提取姜辣素,结果表明酶法辅助水蒸气蒸馏法提取姜精油的最佳工艺条件为料液比1：25,加酶量0.25%,蒸馏时间100 min, pH值5.4,在此条件下姜精油的得率为3.11%(以干基计算),高于水蒸气蒸馏法直接提取姜精油的得率2.61%(蒸馏时间120 min)；超声波辅助溶剂浸提法提取姜辣素的最佳工艺条件为浸提溶剂95%乙醇,料液比1：25,超声波功率100 W,超声时间35 min,超声温度50℃,在此条件下姜辣素的得率为0.85%(以干基计算),高于溶剂浸提法直接提取姜辣素的得率0.80%(提取时间为240 min)。(4)姜汁饮料的制作。利用提取姜精油和姜辣素后的剩余汁液制作姜汁饮料,分别采用模糊数学结合响应面法和正交实验设计对姜汁饮料的配方和复合稳定剂的添加量进行优化,结果表明姜汁饮料的最佳配方为姜汁添加量18.2%,糖／酸添加量7.29%(糖酸比为100),姜辣素添加量0.005%o,姜精油添加量0.034%o,在此配方条件下,姜汁饮料的感官评分为92.36；姜汁饮料复合稳定剂的添加量为黄原胶0.02%,海藻酸钠0.08%,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)0.10%,在此条件下,饮料体系的稳定性综合评价值为0.238。(5)姜汁饮料中有效成分的检测。采用上述(1)中建立的检测方法,分别对姜汁饮料的挥发性风味物质和姜辣素进行测定,结果表明传统的鲜姜制姜汁饮料和本课题开发的全姜粉制姜汁饮料的挥发性风味物质略有差异,但两种饮料感官评分值均大于90,都能获得消费者认可；全姜粉姜汁饮料在25℃条件下6个月贮藏期内5种姜辣素的总含量稍有下降,但6-姜烯酚和姜酮的含量有所提高。