果胶型柠檬果粕关键技术的研究

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  摘要[目的] 探讨微波干燥柠檬皮渣的最佳工艺条件,并研究果胶型柠檬皮渣干燥前的预处理关键技术。[方法]以柠檬皮渣为原料制备柠檬干渣,采用正交试验法对柠檬皮渣进行干燥预处理,探讨不同的灭酶时间、粒度大小的选择、复合磷酸盐处理时间、微波功率的选择对果胶的提取、干渣得率、产品色泽、能量消耗以及干燥时间的影响。[结果]试验表明,对柠檬皮渣进行沸水灭酶3 min,粒度选择3~5 mm,复合磷酸盐处理5 min,微波干燥用480 W,此最佳工艺条件下干燥30 g新鲜柠檬渣得到产品6.556 1 g,鲜渣所消耗的能量0.19 kW·h,所用的总时间15 min,干渣中果胶质为16.556 1%,感官得分是88分。[结论] 试验优化的工艺可提高柠檬皮渣干燥的得率,降低能耗,提高果胶的提取率,保持干渣颜色基本不变,运用于工业生产可降低生产成本,提高工业生产利润。
  关键词柠檬;皮渣;果胶;节能
  中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611(2015)07-290-03
  Research on the Key Technology of Pectin Type Lemon Fruit Cake
  JIANG Li, CHEN Yan, CHE Zhen-ming* et al
  (Key Laboratory of Food Bio-technology, College of Bioengineering, Xihua University, Chengdu, Sichuan 610039)
  Abstract[Objective] To discuss optimal conditions of drying lemon skin slag with microwave, and research pre-treatment key technology of pectin type lemon peel before drying. [Method] With lemon peel as raw material to prepare slag, orthogonal test was used to conduct drying pre-treatment, effects of enzyme inactivation time, particle size, compound phosphate processing time, selection of microwave power on pectin extraction, slag yield, product color, energy consumption and drying time were discussed. [Result] The results show that: The lemon peel residue was boiling water enzyme inactivation of 3 minutes, particle size selection of 3-5 mm, compound phosphate treatment 5 min, 480 W of microwave drying, the optimum process conditions of 30 g of fresh lemon dry slag which obtained 6.556 1 g of product, consumed fresh residue energy of 0.19 kW·h, the total time used by the 15 min, dry slag pectin is 16.556 1%, and the sensory score of 88. [Conclusion] The optimized technique can improve yield of lemon slag drying, reduce energy consumption, improve pectin yield, reduce production cost, improve industrial profits.
  Key words Lemon; Skin slag; Pectin; Energy saving
  研究表明,柠檬加工后产生的皮渣约占总量的50%以上[1],但柠檬皮渣的利用不被国内人重视,所以大量柠檬皮渣利用率低,甚至被废弃。同时,柠檬本身就有特别重的柠檬酸味,即使在柠檬被破坏后酸味依然存在,如果这些柠檬未被处理利用,经过微生物的发酵会使柠檬皮渣发霉变臭[2-3],对环境、人畜及农作物都是有害的。柠檬皮渣中含有丰富的果胶以及膳食纤维[4],因此大力开发我国丰富的柠檬皮渣资源,提高皮渣利用率,以满足国内外市场需求。这就要求人们加大力度对柠檬皮渣干燥的预处理进行研究,设计和研究出既能益于果胶浸提又有利于对原料全年供应生产,保证果胶生产的顺利进行[5]。比较其他的干燥方式,微波干燥柠檬皮渣更加具有优势,有消耗的能量低、所用的时间少、对柠檬果胶的提取率高等优点,因此,该试验采用微波干燥的方式对柠檬皮渣进行干燥处理。试验着重对柠檬皮渣进行微波干燥,探讨微波干燥的最佳工艺条件,以及研究柠檬皮渣干燥前的预处理对柠檬果胶提取率、干渣得率、产品色泽、能量消耗的最佳工艺条件。
  笔者通过微波干燥来干燥柠檬皮渣,旨在提高柠檬干燥的得率,降低能耗,提高果胶的提取率,保持干渣颜色基本不变,干燥条件的优化,据此再运用于工业生产,降低生产成本,提高工业生产利润,满足市场的要求。
  1材料与方法
  1.1 材料
  原料:
  新鲜柠檬,市售。主要试剂:愈创木酚、无水氯化钙、无水碳酸钠、碳酸钠 、六偏磷酸钠、过氧化氢、氢氧化钠、无水焦磷酸钠、95%乙醇,均属于分析纯,成都市科龙化工试剂厂。   主要仪器:
  电子天平(TB-214),北京塞多利斯天平有限公司;万用电炉(DL-1型),北京中兴伟业仪器有限公司;WY080T手持折光仪,成都万辰光学仪器厂;微型电力监测仪,深圳市北电市番禹电器有限公司。
  1.2试验方法
  1.2.1
  工艺流程。新鲜柠檬清洗→磨油→削皮→灭酶→称质量→切片→复合磷酸盐处理→均匀平铺在物料盘→干燥。
  1.2.2
  操作要点。
  柠檬皮原料洗涤:首先将购买的新鲜柠檬先置于0.05%的碳酸钠溶液浸泡10 min,除去柠檬皮表面的蜡质,用清水漂净[6],用手工磨油,注意不要破坏柠檬果肉部分,最后用清水洗涤2~3次,备用。
  灭酶:目的主要是破坏果胶酶,降低果胶的损失,因为果胶是可溶性膳食纤维,所以需要尽量保存[7-9],也是该试验的目的之一。
  原料粉碎:针对原材料的粉碎,粉碎粒度以原料能够获得合适的比表面积为依据,原料粒度能很明显地影响果胶的溶出,然而粒度过大或者过小都不利于果胶的提取[10-12],适当的粒度可以使原料获得最适的比表面积增大,更利于果胶的水解。
  组织破壁:破壁采用复合磷酸盐处理方法,复合磷酸盐可改善食品的色、香、味、形,能让食品的新鲜度和质量得到保持[13],并能让加工工艺过程的需求得到满足,且复合磷酸盐在食品中是非常重要的品质改良剂。在试验中分别采用Na3PO4 2.0%、NaH2PO4 0.5%、焦磷酸钠0.3%、六偏磷酸钠0.6%。使用时将此溶液溶于3倍原液的水中,在水浴中浸泡柠檬皮,取出后立即用大量清水冲洗,
  1.2.3
  正交试验设计 。
  以灭酶条件、破碎粒度、复合磷酸盐处理时间(干燥原料)、微波功率作为正交试验的4个因素,进行4因素3水平的正交试验,以干燥得率、单位消耗、干渣颜色、果胶含量为考察指标,并以综合评分为最终考察指标确定最优的工艺条件。综合各指标的重要性通过加权平均得到。
  表1 正交试验因素及水平
  水平因素
  灭酶条件(A)粒度(B)复合磷酸盐(C)干燥功率(D)∥W
  1不灭酶1~3不处理320
  2沸水灭酶3 min3~5水浴温度60 ℃处理2 min480
  3 沸水灭酶5 min5~7水浴温度60 ℃处理5 min640
  1.3测定方法
  1.3.1
  柠檬干渣的得率的计算。
  按以下公式计算:
  柠檬干渣得率=干渣质量新鲜柠檬质量×100%
  1.3.2
  柠檬皮渣干燥时能耗与时间的测定。
  将功率计与电源连接,再把微波炉与功率计连接,记录一级干燥与二级干燥消耗的电量,并记录下所用的时间。
  1.3.3
  柠檬干渣感官测定。
  微波干燥后的柠檬皮渣的感官测定采用观察法,包括色泽、气态、形态、口感,按表2的标准评定。
  表2柠檬干渣感官评价标准
  分数分色泽(25分)气味(25分)形态(25分)口感(25分)
  24~25鲜黄有独特的柠檬香味干燥程度合适,水分要求达标,形态饱满极酸,脆度合适
  20~23鲜黄有独特的柠檬香味干燥程度合适,水分要求达标,形态饱满较脆,极酸
  16~19微黄柠檬香味较淡,有点焦味较干,形态较完整较脆,酸味较强
  0~15暗黄柠檬香味较淡,焦味较严重极干,形态不完整 极脆,酸味较弱
  1.3.4
  果胶含量的测定方法[14]。
  将新鲜柠檬皮渣经预处理后得到的干渣制成粉末(m1)置于250 ml烧杯中,加入150 ml水,加热1.5 h(不断搅拌并加水补充蒸发掉的水分)。冷却后完全移入250 ml常量瓶中,加水定容摇匀。用3 500 r/min离心9 min。吸取25 ml于500 ml烧杯中,加100 ml 0.1 mol/L氢氧化钠溶液,放置0.5 h,再加50 ml 1 mol/L醋酸溶液,5 min后加入50 ml 2 mol/L氯化钙溶液,放置1.0 h。将放置的溶液放入100 ℃的沸水中加热5 min左右即可,然后将其滤纸过滤(用干燥箱干燥至恒重的滤纸)。过滤后将带有果胶的滤纸再次放入干燥箱(105 ℃)烘干至恒重,质量设为m2。新鲜鲜柠檬干渣中果胶=0.923 3%。
  2结果与分析
  2.1 柠檬干渣质量正交试验结果
  每组试验取新鲜柠檬皮渣30 g进行干燥,得出结果见表3。由表3可知,影响柠檬干渣质量的因素主次以干渣得率衡量为准,则为灭酶条件>粒度选择>复合磷酸盐处理时间>干燥功率。由此可以得出灭酶条件为影响柠檬干渣质量的最重要因素,其次是粒度选择,而干燥功率的影响为最小。通过极差分析得到各因素的最优组合是A2B3C2D3。方差分析显示,FA=36.250,FB=9.205,FC=6.091,FD=1.000,F临界值=19.000。由此可以得出,A因素对柠檬皮渣质量影响显著,而其他因素则没有显著影响。
  表3 干渣得率正交试验结果
  ( n=3)
  2.2能耗正交试验结果
  由表4可知,以能耗为衡量指标时,各因素的最优组合为:A3B3C3D1。由极差可知,D因素对干燥柠檬皮渣消耗的功率影响最大,其次为C因素(复合磷酸盐处理)。方差分析显示,FA=1.000,FB=1.000,FC=2.000,FD=9.000,F临界值=6.940。由此可以得出,D因素对柠檬皮渣干燥能耗影响显著,这与表4的结果相符。
  表4 二级干燥能耗正交试验结果   (n=3)
  2.3 干燥时间正交试验结果
  由表5可知,以时间为衡量指标时,各因素的最优组合为:A3B1C3D1。由极差可知,C因素对干燥时间影响最大,其次为D因素(干燥功率)。方差分析显示,FA=1.000,FB=1.000,FC=8.686,FD=6.812,F临界值=6.940。由此可以得出,C因素对柠檬皮渣干燥时间影响显著,这与表5的结果相符。
  表5 干燥时间正交试验结果(n=3)
  2.4 干渣中果胶的含量
  由表6可知,以果胶含量为衡量指标时,各因素的最优组合为:A2B3C2D2。由极差可知,A因素对柠檬果胶含量影响最大,其次为C因素(复合磷酸盐处理时间)。方差分析显示,FA=104.643,FB=14.071,FC=30.214,FD=1.000,F临界值=19.000。由此可以得出,A因素、C因素对柠檬皮渣果胶含量影响显著,B和D因素对柠檬果胶含量没有显著影响,这与表6的结果相符。
  表6 果胶质正交试验结果(n=3)
  2.5干渣感官质量正交试验结果
  由表7可知,以感官评分为衡量指标时,各因素的最优组合为:A2B1C2D2。由极差可知,A因素对柠檬感官评分影响最大,其次为C因素(复合磷酸盐处理时间)。方差分析得出,A因素对柠檬感官评分影响显著,B、C和D因素对柠檬感官评分没有显著影响。
  表7 感官评分结果(n=3)
  3结论与讨论
  综合各因素的考虑,柠檬皮渣质量、能量的消耗、干燥时间、果胶的提取率都会受到预处理的影响,在这些试验中,得出的结论:干燥前进行灭酶采用沸水灭酶3 min,可以有效改善其颜色,提高果胶提取率,粒度选择3~5 mm,可以使颜色均匀,提高感官评分的分数。在水浴温度为60 ℃、复合磷酸盐处理5 min可以明显提高果胶的提取率。微波干燥时采用480 W,这样既节省了时间同时也减少了能量的消耗。将上述最佳工艺结合在一起时,即干燥前进行灭酶采用沸水灭酶3 min,粒度选择3~5 mm,在水浴温度为60 ℃、复合磷酸盐处理5 min,干燥功率采用480 W,
  安徽农业科学2015年
  参考文献
  [1]
  田三德,任红涛.果胶生产技术工艺现状及发展前景[J].食品科技,2003(1):53-55.
  [2] 李兴国.论柠檬综合加工技术[J].四川工业学院学报,2000,19(3):47-48.
  [3] 赵利,王彬.果胶的制备及其在食品工业的应用[J].食品科技,1999(5):32-34.
  [4] 詹晓北,王卫平,朱莉.食用胶的生产、性能与膨化[M].北京:中国轻工业出版社,2003:58-68.
  [5] 殷斌烈,刘永琼,黄建华,等.我国果胶生产技术进展[J].现代化工,1989(3):28-31.
  [6] 杨大川.从柑桔皮中提取果胶[J].食品科学,1983(11):34-39.
  [7] O.ZORBA,H.YGOKAJP,HYCTIM.SaIt phophale and temperature effects onemulsion capacity of fresb of frozen meat and sheep tail fat[J].Food Science,2003,5(13):52-54.
  [8] 梅家骏.果胶的生产与检验方法[J].食品科学,1986(5):39-42.
  [9] 万国福,车振明,谷绒,等.果胶原料(柠檬皮)预处理方法的研究[J].食品工业科技,2006,27(2):78-83.
  [9] 王向东,赵国健,段江莲.从菜西瓜中提取果胶的最佳工艺研究[J].中国食品学报,2002,2(4):1-3.
  [10] 张鸿发,励建荣,徐星,等.从柑桔皮中连续提取色素、果胶的工艺研究[J].黑龙江商学院学报:自然科学版,2000,16(4):16-17.
  [11] 邢研,丁丽,张大伟,等.超声波法从小浆果树莓中提取果胶的研究[J].农产品加工·学刊,2009(6):20-21.
  [13] 赵利,王杉.果胶的制备及其在食品工业的应用综述[J].食品科技,1999(5):32-34.
  [14] 王力平.营养胡萝卜汁在冰淇淋中的应用[J].质量天地,2002(5):51-57.
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