第1期
2007年2月
第7卷
中国食品学报
JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology
Vol.7No.1Feb.2007
真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究
陈仪男
(漳州职业技术学院食品与生物工程系
摘要
漳州363000)
研究真空冷冻干燥绿芦笋的最佳护绿技术,采用分光光度法测定总叶绿素含量,以总叶绿素保存率为定
量指标进行比较。结果表明:绿芦笋在0.8%Na2CO3碱液中按料液质量比1∶1.2浸泡10min,取出后,经温度真空值100℃的0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3复合护绿液,按料液质量比1∶10烫漂100s,在板温90℃、物料最高温度55℃的条件下,其总叶绿素保存率可达86%,冻干品终水分在4.0%以下;同时,经检测20~25Pa、复水冻干品中的Zn和SO2残留量分别为19.5mg/kg及0.028g/kg,符合产品质量卫生要求。本技术对绿芦笋冻干品有较佳的护绿效果。关键词文章编号
绿芦笋
真空冷冻干燥
护绿
复合护绿液
叶绿素保存率
1009-7848(2007)01-0107-08
绿芦笋(又名石刁柏,Asparagusofficinalis维生素、矿物质含量丰富。L.)质嫩味鲜,蛋白质、
国内外医学界公认,经常吃绿芦笋,不但可治疗肾病、高血压、膀胱炎、水肿等疾病,还能增强人体免疫功能,是一种营养保健型的高档蔬菜,也是国际市场上畅销的十大名菜之一。绿芦笋在真空冷冻干燥及贮藏过程中与其它绿叶蔬菜一样,其叶绿素在酶、酸、热等条件下,经脱植醇、脱镁和脱甲氧甲酰基等,生成焦脱镁脱植醇叶绿素,最后其分子中的卟啉环在光、氧化等条件下降解发生变色、退色等,失去其原有的鲜绿色[1],从而大大降低了产品的商品价值。使绿叶蔬菜加工品维持其固有的绿色是一个重要的研究课题。为此,近几年来许多学者对绿叶蔬菜在加工及贮藏过程中的护绿方法展开了研究,主要集中于罐头、饮料、腌渍等加工
8]10]
品[2~,而对冻干品的护绿方法研究甚少[9~。为探
1
1.1
材料与方法
材料
绿芦笋:漳州云霄产。取直径为0.4 ̄0.6cm,
鲜绿色均匀一致,脆嫩的带皮原料。
丙酮、愈创木酚、乙醇、碘、H2O2、Na2CO3、
ZnCl2、CaCl2、Na2SO3均为分析纯。
1.2主要仪器与设备
数显酸度计,PHS-25,上海精科雷磁;电子天平,BS124S,德国赛多利斯;可见分光光度计,VIS-7220,北京瑞利分析仪器公司;原子吸收分光光度计,WFX-IE2,北京瑞利分析仪器公司;冻干机,JDG-0.2,兰州科近真空冻干技术有限公司;高速组织捣碎机,PS-1,上海标本模型厂;真空包装机,D2400/2SB,浙江葆春机械总厂;冰柜,BCD-198,
广东省顺德市陈村镇中宝制冷厨具设备厂;旋片式真空泵,2X2,椒江宏兴机械厂;电热恒温鼓风干燥箱,101-1-S,上海跃进医疗器械厂;超声波清洗器,SKS200H,上海科导超声仪器有限公司。
讨延缓绿芦笋在真空冷冻干燥及贮藏过程中的变色问题,本文就优化冻干绿芦笋的护绿方法进行了研究,旨在提高绿芦笋冻干品的品质,促进绿芦笋加工业的发展。
1.3工艺流程
带皮原料→NaCO3碱液浸泡→护绿液烫漂→
冷却→切段→排盘→冻干→检测→包装。
收稿日期:2006-02-07
基金项目:漳州市科学基金资助项目(No.Z03035)作者简介:陈仪男,女,1962年出生,副教授
1.4试验设计
1.4.1绿芦笋碱液浸泡处理试验
碱液浓度筛
选:采用0 ̄1.0%Na2CO3溶液将原料按料液质量比1∶1.2浸泡处理10min后,在0.04%ZnCl2护绿
108中国食品学报
表1
2007年第1期
液中100℃热烫(料液质量比为1∶10)90s,并迅速冷却、冻干(冻干条件:板温90℃、真空值20 ̄25每盘装料厚度1cm、物料最高温度55℃),最Pa、
后测定经浸泡后原料的pH值与冻干品总叶绿素保存率,试验重复3次。
浸泡时间的确定:以优选的Na2CO3溶液为浸泡液,按料液质量比1∶1.2将绿芦笋分别浸泡5、
冻干条件正交试验L9(34)因素与水平表
Table1FactorsandlevelsoforthogonalarrayL9(34)
forfreeze-drying
conditions
水平号板温(A)/℃真空值(B)/Pa料温(C)/℃
123
959085
30 ̄3540 ̄4520 ̄25
605550
10、15、20min,再经上述护绿液和冻干处理,最后
测定经浸泡后原料的pH值与冻干品总叶绿素保存率,试验重复3次。
1.4.2烫漂时间的筛选将经0.8%Na2CO3碱液
含量(KC1)测定按文献方法[11];酶活性测定按愈创木酚法[12];锌含量测定按GB/T5009.14-2003《食品中锌的测定》的原子吸收光谱法;SO2含量测定按《食品中亚硫酸盐的测定》的盐GB/T5009.34-2003酸副玫瑰苯胺法。
按料液质量比1∶1.2浸泡后的绿芦笋置于温度
100℃、0.04%ZnCl2护绿液中,分别烫漂70、80、90、100s,迅速冷却,再经上述冻干处理,考察其酶
活性的钝化情况,测定冻干品的总叶绿素保存率,试验重复3次。
1.6
把原料经上述优
计算方法
鲜料总叶绿素[11]=(D652×V)/(34.5×1000×W)式中:D———在所指定的波长下,叶绿素提取
1.4.3复合护绿液优选试验
选的碱液浓度、浸泡时间处理后,以ZnCl2(A)、
CaCl2(B)、Na2SO3(C)不同浓度按L9(34)正交试验配成复合液,其中,A设0.03%(A1)、0.04%(A2)、0.05%(A3)3个质量分数水平;B设0(B1)、0.1%(B2)、0.2%(B3)3个质量分数水平;C设0.01%(C1)、0(C2)、0.02%(C3)3个质量分数水平,按上述优选烫漂时间进行护绿处理(设空白对照CK,采
用清水烫漂处理),迅速冷却,并按上述冻干条件冻干,最后测定经各复合液处理的冻干品总叶绿素保存率。
液的光密度读数;V———叶绿素丙酮提取液的最终体积(mL);W———所用果蔬组织鲜重(g)。
总叶绿素保存率(%)=(干品相当于鲜料的总叶绿素含量KC2/冻干前鲜料总叶绿素含量KC1)×
100。
干品相当于鲜料的总叶绿素含量KC2=干品总干品水分含量/原料水分含量。叶绿素含量×
2
根椐绿芦笋冻干过
结果分析
1.4.4冻干条件优选试验
程的物性参数,设定1组冻干过程参数条件,考察其对总叶绿素保存率的影响。选择板温(A)、真空值(B)、料温(C)组成L9(34)正交试验(见表1)。
2.1绿芦笋碱液浸泡条件筛选结果
2.1.1不同浓度碱液对总叶绿素保存效果的影响
绿叶蔬菜中含有少量的磷酸根等阴离子,能与锌离子反应生成难溶性的化合物,造成与脱镁叶绿素反应生成相应的叶绿素锌离子络合物的锌离
14]
子有效浓度降低[13~,而Na2CO3溶液能中和绿叶
1.4.5
验
冻干品终水分对总叶绿素保存率的影响试以最佳加工条件将产品冻干,终水分控制在
3.0%、4.0%、5.0%、6.0%时,在不同的贮藏期测定
总叶绿素保存率。
蔬菜中少量的磷酸根等阴离子,同时还能破坏绿叶蔬菜表皮的蜡层,促进形成叶绿素锌络合物[2]。食品中的叶绿素主要由叶绿素a和叶绿素b构成,以叶绿素b为例,其反应过程为:
1.5检测方法
pH值测定按酸度计法(原料芦笋测定时取表
皮测试);水分测定按常压烘箱干燥法;总叶绿素
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究109
图1显示,绿芦笋经不同浓度的Na2CO3溶液浸泡处理10min,测得的各冻干品的总叶绿素保存率有一定的差异。采用0.8%和1.0%处理的冻干品,其总叶绿素保存率明显高于对照及0.4%和
泡5min的处理对总叶绿素的保存效果最差。其原因是时间过短,中和效果未达到;时间过长,其叶绿素分子在叶绿素酶的作用下,水解脱去疏水性植醇侧链后,亲水性增加[2],造成叶绿素流失量增大。
0.6%处理的,且经方差分析其差异达极显著性水准(P<0.01)。由此表明,绿芦笋在护色液烫漂前采
用Na2CO3溶液浸泡预处理时,只有Na2CO3溶液达到一定浓度时才能提高护色液对总叶绿素的保存效果。
80叶绿素保存率/%
2.2原料烫漂时间对总叶绿素保存效果的影响
Zn2+可取代叶绿素中的镁生成叶绿素锌络合
物,该反应在常温下较慢,需加热促进反应的进行[6]。考虑到实际生产中可行的烫漂温度一般控制在100℃左右,为此,采用护绿液作热烫液,热烫
aA
757065605550
0
0.4
0.6碳酸钠含量/%
aA
液温度100℃,料液质量比1∶10,热烫处理时间
70~100s,结果列于表2。绿芦笋中叶绿素酶的活性与热烫时间有一定的相关性。热烫时间在90~
bB
bB
bB
100s时,绿芦笋中的叶绿素酶失活;而热烫时间≤80s时,叶绿素酶尚未完全失活。热烫时间越
0.8
1.0
短,越不足以破坏叶绿素酶,其活性越大。绿芦笋中叶绿素酶的活性尚存时,会造成后期叶绿素在其作用下降解,因此,绿芦笋中叶绿素酶活性与总叶绿素保存效果也有一定的相关性。当热烫处理时间为90s和100s时,叶绿素酶失去活性,总叶绿素的保存率高于70s和80s处理的,差异达极显著性水平(P<0.01)。
表2
热烫时间对总叶绿素保存率的影响
注:曲线上注有不同大小写字母者分别表示差异达
0.01和0.05显著水平。
图1碳酸钠对叶绿素保存率的影响
Fig.1Theeffectofsodiumcarbonateonchlorophyll
maintaintingrate
2.1.2不同浸泡时间对总叶绿素保存效果的影响
由图2可以看出,绿芦笋原料在0.8%Na2CO3溶液中浸泡时,总叶绿素保存率与浸泡时间的长短有密切的相关性。经方差分析,所供试的浸泡时间,以10min的处理对总叶绿素的保存效果最好,与其它供试浸泡时间的差异达极显著性水平(P<0.01),其次是15min和20min的处理,而浸
Table2Theeffectofscaldtimeonchlorophyll
maintaintingrate
测试指标
叶绿素酶活性*总叶绿素保存率/%
热烫时间/s
70++
80+44.9
90-49.8
100-49.3
冻干品总叶绿素含量/μ・gg-139.8
60.7cC68.4bB76.0aA75.2aA
注:供试原料总叶绿素含量为65.6μ“+、为酶未失活,其活g/kg;++”性为++>+,“-”为酶已失活;数字后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01和0.05显著水平。
2.3护绿液配方对总叶绿素保存率的影响
CaCl2中的Ca2+可以同锌离子竞争,与芦笋中
注:柱形图上注有不同大小写字母者分别表示差异达0.01和
的果胶酸作用生成难溶的化合物,从而提高了护绿液中锌离子的有效浓度[2],同时Ca2+还是酶的抑制剂,也能起到抑制非酶褐变和保脆作用[7];
0.05显著水平。
图2碱液浸泡时间对叶绿素保存率的影响
Fig.2Theeffectofsodiumcarbornateimmersing
timeonchlorophyllmaintaintingrate
Na2SO3对叶绿素酶有强烈的抑制作用,也能脱除
绿叶蔬菜表面的蜡质,这些均能增强锌离子的渗
110中国食品学报2007年第1期
透作用。为筛选最适配比,以ZnCl2(A)、CaCl2(B)、
的差别主要在于配方的成分含量间的配比,但它们对总叶绿素保存效果均优于对照处理。将表5中总叶绿素保存率的数值换算为角度值(θ),再进行方差分析,结果表明,各因素的不同水平间差异均达显著水平(见表4)。
Na2SO3(C)不同浓度水平,按L9(34)正交表构成的
不同配比复合液,考察对总叶绿素保存率的影响(见表3)。各护绿液pH值差别不大(均接近中性),而对总叶绿素保存效果均优于对照处理的,因此,可以推断各复合护绿液对绿芦笋护绿效果
表3
护绿液配方优选正交试验L9(34)
Table3
处理组合
OrthogonaltestL9(34)oftheformulaoptimizationforgreen-maintainingsolution
A1B1C16.8643.866.7
A1B2C26.7744.267.4
A1B3C36.8550.777.3
A2B1C26.9042.965.4
A2B2C36.8857.087.0
A2B3C16.8758.889.7
A3B1C36.9255.083.9
A3B1C17.0160.492.1
A3B3C26.8553.882.1
CK7.0936.255.2
pH值
冻干品总叶绿素含量/μ・gg-1总叶绿素保存率/%
注:供试原料总叶绿素含量为65.6μg/kg。
表4方差分析表
Table4
因素
Thetableofvarianceanalysis
MS97.1956.8664.901.75
F值55.54*32.49*37.09*
F0.0519.00
F0.0199.00
DF22228
SS194.37113.71129.803.49441.03
ABC
误差总变异
注:*表示差异达5%显著水平,**表示差异达1%极显著水平(下同)。
根据对各因素不同水平间差异性的多重比较分析(见表5),可以看出,ZnCl2质量分数为0.04%、
0.01%和0.02%时,对总叶绿素的保存效果明显高
于不添加处理的,而这两者间的差异不显著。因此,采用ZnCl2、CaCl2、Na2SO3的含量分别为0.04%
0.05%时对总叶绿素的保存效果明显高于0.03%的,而前两者间的差异不显著;0.1%CaCl2与0.2%CaCl2对总叶绿素的保存效果明显高于不添加的,而这两者间的差异不显著;Na2SO3质量分数为
表5
~0.05%、0.1%~0.2%、0.01%~0.02%的复合护绿液
配方,对叶绿素有良好的保存效果。
不同因素、水平比较表
Table5
A因素
水平
平均值
差数
Thecontrasttableofdifferentfactorsandlevels
B因素
水平
平均值
差数
水平
C因素
平均值
差数
A3A2A1
68.3364.6657.16
11.17*7.50*
3.76B2B3B1
65.9165.8858.36
7.55*7.52*
0.03C1C3C2
66.5265.5957.90
8.62*7.59*
0.93
2.4冻干条件对总叶绿素保存率的影响
绿芦笋经0.8%Na2CO3溶液按料液质量比1∶
0.1%、0.01%的复合护绿液中烫漂100s,迅速冷却,于板温85~真空值20 ̄40Pa、物料温度95℃、
每盘装料厚度1cm(物料量600g/盘)的50~60℃、条件下进行冻干加工,最后测得的各处理的冻干
1.2浸泡处理10min后取出,再按料液质量比1∶
10在ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%、
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究111
品总叶绿素含量及总叶绿素保存率如表6所示。板温(A)、真空值(B)、料温(C)等冻干过程参数不同处理水平,按L9(34)正交表构成的不同冻干工艺条件,其绿芦笋冻干品的总叶绿素保存率有差)后异。将总叶绿素保存率的数值换算为角度值(θ进行方差分析(见表7),可以看出,各因素的不同水平间差异均不显著。由此表明,在满足冻干品物
表6
性参数要求的前提下,冻干过程参数对总叶绿素保存率的影响程度基本一致,实际生产可根据产品冻干要求,选择适宜的冻干参数。根据绿芦笋冻干工艺技术相关的研究结果,建议采用板温90℃、物料最高控制温度55℃、物料真空值20 ̄25Pa、量600g/盘等工艺参数。
过程参数对总叶绿素保存率影响的正交试验L9(34)
处理组合
Table6TheorthogonaltestL9(34)fortheeffectofprocessparametersonchlorophyllmaintaintingrate
A1B1C148.341.984.8
A1B2C258.252.289.7
A1B3C337.633.288.4
表7
测试指标
原料总叶绿素含量/μ・gg-1干品总叶绿素含量/μ・gg-1总叶绿素保存率/%
A2B1C367.158.487.0
方差分析表
A2B2C152.845.886.8
A2B3C251.947.391.2
A3B1C254.648.689.1
A3B2C347.443.692.0
A3B3C164.857.288.3
因素
A
BC
误差总变异
DF22228
Table7SS6.009.6214.622.8433.08
Thetableofvarianceanalysis
MSF值3.002.114.813.397.315.151.42
F0.0519.00F0.0199.00
2.5
响
冻干品不同终水分对总叶绿素保存率的影以最佳加工条件将产品冻干,终水分控制在
间急剧下降。说明经护绿处理的绿芦笋的水分含量在4.0%以下时,其总叶绿素在60d贮藏期内能很好地保持其稳定性;当水分含量接近或大于干品的安全水分区域(5.0%以上)时,即使进行相同的护绿处理,也无法阻止叶绿素的分解。
3.0%、4.0%、5.0%、6.0%时,在贮藏期测定总叶绿素保存率变化,如图3所示。当水分含量为3.0%、4.0%时,总叶绿素保存率几乎不发生变化;当水分
含量为5.0%、6.0%时,总叶绿素保存率随贮藏时
2.6绿芦笋冻干成品理化指标检测结果
绿芦笋经0.8%Na2CO3溶液按料液质量比1∶
958575655545
水分
水分水分水分3%4%5%6%
1.2浸泡处理10min后取出,再按料液质量比1∶10在ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%、0.1%、0.01%的复合护绿液中烫漂100s,迅速冷却,于板温90℃、真空值20 ̄25Pa、每盘装料厚度1cm、物料最高温度55℃的条件下进行冻干加工。对获得的冻干品总叶绿素保存率及复水冻干品中Zn和SO2残留量进行检测,测得该冻干品总叶绿素保存率为88.2%,Zn残留量为19.5mg/kg,低于
《食品中锌限量卫生标准》规定的GB13106-1991
20mg/kg限量标准;SO2残留量为0.028g/kg,也低
于GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》规定的0.1g/kg限量标准(见表8)。
112中国食品学报
表8
冻干品总叶绿素保存率及卫生指标检测结果
2007年第1期
Table8
处理护绿处理对照(CK)
Thedeterminationresultsofchlorophyllmaintainingrateandhygieneindexoffreeze-dryingproducts
总叶绿素保存率/%
复水冻干品
平均值
・Zn含量/mgkg-1
复水冻干品・SO2含量/gkg-1
Ⅰ86.358.0
Ⅱ90.551.4
Ⅲ87.854.9
88.254.8
19.5-
0.028-
3讨论
(1)由图1、图2中叶绿素最佳保存效果的处
的微量元素之一,属人体有益的微量元素,也是结晶型胰岛素的成分之一,其急性毒性试验表明,小由此可看出,锌的鼠的极限值约为2300mg/kg[2,5]。
毒性较低,故护绿液用Zn2+作为取代剂,锌盐中以氯化锌的护绿效果最好[4]。对绿芦笋冻干复水品中
理方法和表8可以看出,除护绿液不同外,其它工艺条件基本一致,但图1、图2显示总叶绿素最佳保存率分别为76.1%和76.0%,而表8中总叶绿素平均保存率为88.2%,表明采用ZnCl2-CaCl2-
Na2SO3复合护绿液对绿芦笋冻干加工的护绿效果
优于单一的ZnCl2护绿液。复合护绿液配方经正
交试验优选得出,即:ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%~0.05%、0.1%~0.2%、0.01%~0.02%,但考虑到Na2SO3和ZnCl2用量大时可增加SO2和Zn在冻干品中的残留量,为此建议该复合护绿液配方采用0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01Na2SO3。
(2)迄今,对加工及贮藏过程中绿叶蔬菜护绿方法的评价基本采用目试法划分绿色等级。这种判定方法可能因人为因素的干扰存在较大误差。为此,本实验采用测定原料与产品中的总叶绿素含量,以总叶绿素保存率为定量指标加以比较。该定量分析方法较为科学、准确。在实验中还发现,绿芦笋冻干品测定总叶绿素含量时,因吸湿的缘故,无法取表皮测定,原料及冻干品均取其整段测定,因此,必须注意避免由于原料本身粗细、颜色上的差异带来的误差。此外,护绿处理过程中,由于叶绿素卟啉环中的Mg2+被Zn2+取代生成叶绿素锌络合物,其叶绿素含量仍采用与鲜料相同的测定方法,测定数据是否存在误差尚需进一步探讨。但是,测定过程中发现其光密度(D值)与绿色的深浅成正比,因此将测量的结果作为不同护绿处理效果间的比较是可行的。
(3)脱镁叶绿素分子中的H+既可被Zn2+取代生成相应的叶绿素锌络合物,也可被Cu2+取代生成叶绿素铜络合物并恢复为绿色,提高其对酸、热、氧等的稳定性。Cu2+的毒害作用较大,美国
Zn和SO2残留量进行了检测,其SO2残留量是安
全的,Zn残留量为19.5mg/kg,虽然接近于
《食品中锌限量卫生标准》规定的GB13106-1991
20mg/kg限量标准,但该残留量大大低于国家锌
强化食品标准(40mg/kg)[2]及FDA规定的75mg/kg限量标准[15]。
(4)绿叶蔬菜护绿过程中叶绿素首先和细胞内的残余酸性物质发生反应,分子中的Mg2+被H+取代生成脱镁叶绿素,而后Zn2+才渗入细胞膜与脱镁叶绿素发生取代反应,温度越高该反应越快,因此在热烫过程中要保证物料尽快达到100℃的热烫温度,如加大热烫液的倍数,这样就能加速形成稳定的叶绿素锌络合物,以减少游离叶绿素的含量,避免游离叶绿素受高温破坏[16]。结合实际生产中的热烫条件,实验中采用热烫料液质量比为
1∶10。
(5)张素华等[17]曾对绿芦笋罐头加工过程中的护绿问题进行了研究。该试验方法是在常温下用Zn2+或Zn2++Cu2+浸泡20 ̄24h。此方法的反应速度慢,且长时间的浸泡会造成大量可溶性营养成分及游离叶绿素的流失。周凌宵等[18]对热风干燥苦瓜采用醋酸锌护绿,护绿方法为常温真空渗透。醋酸锌护绿效果不如氯化锌,常温下的真空渗透虽然可使护绿剂更快地渗入,但取代反应的速度不如加温法,同时真空渗透还存在费用和实用性问题。任凝辉等[9]对真空冷冻干燥空心菜的护绿问题进行了研究,即分别以ρ(Cu2+)150mg/L+ρ(Na2SO3)(Zn2+)2000mg/L+ρ(Na2SO3)200mg/L200mg/L和ρ
比较了3种不同的处理方法(烫漂护绿、常温浸泡处理、真空渗透处理),亦得出真空法最佳,因此,
FDA不允许使用Cu2+对蔬菜护色。锌是生命必需
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究113
上述护绿方法不宜用于绿芦笋冻干过程的护绿处理。
(6)总叶绿素保存率在贮藏期超过60d后的情况以及在正常安全水分含量4.0% ̄5.0%的区域内,如何保证总叶绿素保存量的稳定性,尚待进一步的研究。此外,板温、真空值、料温等冻干过程参数在所供试水平的范围内,采用L9(3)正交表
4
4结论
ZnCl2-CaCl2-Na2SO3复合护绿液对绿芦笋冻
干加工的护绿效果优于单一的ZnCl2护绿液。绿芦笋经0.8%Na2CO3碱液按料液质量比1∶1.2浸
泡10min,取出后,经温度100℃的0.04%ZnCl2+
优选试验,结果表明,诸过程参数对绿芦笋冻干加工中的护绿效果没有显著性的影响,但在该供试水平范围外或其它的过程参数是否对其护绿效果有显著性的影响,尚待深入地探讨。
0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3复合护绿液,按料液质量比1∶10烫漂100s,于板温90℃、真空值20~25
物料最高温度55℃的条件下冻干,其冻干品Pa、
的天然绿色得到稳定的保存,同时复水冻干品中的Zn和SO2残留量等指标均符合国家标准。
参考文献
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114中国食品学报2007年第1期
StudiesontheGreen-maintainingMethodofGreenAsparagusinVaccumFreeze-drying
ChenYinan
(FoodandBiotechnologyDepartmentofZhangzhouVocationalTechnicalCollege,Zhangzhou363000)
AbstractTosystemicstudythebestgreen-maintainingtechniqueduringgreenasparagusproducedbythevacuum
freezedrying,thetotalchlorophyllwasdeterminedbyspectrophotometer.Thetotalchlorophyllmaintaintingratewascom-paredasquantitativeindex.Theresultsshowedthatthegreenasparagushadgoodgreen-maintainingeffectbyimmersed1.2,andscalded100swithmassratioofmaterialand10010minuteswithmassratioofmaterialand0.8%Na2CO3to1∶
℃compoundgreen-maintainingsolutionof0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3to1∶10,thenfreeze-driedwiththe25Pa,55℃.Thetotalplatetemperature,vacuumdegree,thehighestmaterialtemperaturerespectivelyto90℃,20~
chlorophyllmaintaintingratewasamountto86%.Thewatercontentoffreeze-dryingproductwasbelow4.0%,thetotalchlorophyllcontentcouldgetthestabilitytokeep.Throughtheexamination,theZnandSO2residuecontentofrecoveryfreeze-dryingproductwasrespectively19.5mg/kg,0.028g/kg.Itcouldmeettheproductquantityhygienerequirements.
KeywordsAsparagusofficinalisVacuumfreeze-dryingMaintaintingofgreentionChlorophyllmaintainingrate
Compoundgreen-maintainingsolu-
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
科技动态
美国粮食加工业日趋重视对糊粉的提取和应用
糊粉是多种植物种子或谷物粮食胚乳最外层所含有的营养最为丰富的粒状蛋白质,是全糖食品各种好处的基本来源。在美国,Buhler公司和Cargill公司的代表表示,基于糊粉对人体健康的益处,美国粮食加工业正想方设法,在不影响口味的前提下提取和利用糊粉。
在食品中添加糊粉可使食品具有全粮的营养。Cargill公司代表指出,该公司提取的小麦糊粉的纤维尼克含量可达到45%,且其他营养成分的含量也很高。此外,该成品还含有各种维生素(例如维生素B6、酸以及维生素E)和矿物质(例如:钾、镁、钙、铁以及锌)。由于色素和滋味较淡,这种小麦糊粉可以较大体比例加入食品之中。试验结果显示,小麦糊粉含量为20%食品的营养等同于全粮食品,而且其质地、积,味道和颜色与面包、面食、麦片等食品相同。另外,儿童喜欢食用糊粉面包的程度超过全麦面包。
近期报道指出,Buhler公司开发的一种机械加工工艺,可在不进行化学处理或使用添加剂的前提下从麦麸中提取糊粉。这种机械加工工艺包括:热处理、胚乳分裂,糊粉细胞离析,糊粉细胞分馏和强化,真菌毒素和微生物消除。Buhler公司发现,利用这种工艺加工出的高纯度的小麦糊粉,其蛋白质含量为
21%,纤维含量为43%。相比之下,全糖的蛋白质含量为11%,纤维含量为10%;麦麸的蛋白质含量为
15%,纤维含量为42%。小麦糊粉的抗氧化功能(100)仅次于葡萄干(107),但高于麦麸(68)和全糖面粉(50)。
据介绍,小麦营养的绝大多数集中在麦麸,而麦麸中绝大多数的营养则集中在糊粉层。小麦糊粉的主要成分包括:可溶解与不可溶解的纤维,富含赖氨酸的蛋白质,矿物质,可水解或可脂解的维生素,抗氧化剂,固醇以及lignan。
(消息来源:《中国食品报》)
第1期
2007年2月
第7卷
中国食品学报
JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology
Vol.7No.1Feb.2007
真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究
陈仪男
(漳州职业技术学院食品与生物工程系
摘要
漳州363000)
研究真空冷冻干燥绿芦笋的最佳护绿技术,采用分光光度法测定总叶绿素含量,以总叶绿素保存率为定
量指标进行比较。结果表明:绿芦笋在0.8%Na2CO3碱液中按料液质量比1∶1.2浸泡10min,取出后,经温度真空值100℃的0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3复合护绿液,按料液质量比1∶10烫漂100s,在板温90℃、物料最高温度55℃的条件下,其总叶绿素保存率可达86%,冻干品终水分在4.0%以下;同时,经检测20~25Pa、复水冻干品中的Zn和SO2残留量分别为19.5mg/kg及0.028g/kg,符合产品质量卫生要求。本技术对绿芦笋冻干品有较佳的护绿效果。关键词文章编号
绿芦笋
真空冷冻干燥
护绿
复合护绿液
叶绿素保存率
1009-7848(2007)01-0107-08
绿芦笋(又名石刁柏,Asparagusofficinalis维生素、矿物质含量丰富。L.)质嫩味鲜,蛋白质、
国内外医学界公认,经常吃绿芦笋,不但可治疗肾病、高血压、膀胱炎、水肿等疾病,还能增强人体免疫功能,是一种营养保健型的高档蔬菜,也是国际市场上畅销的十大名菜之一。绿芦笋在真空冷冻干燥及贮藏过程中与其它绿叶蔬菜一样,其叶绿素在酶、酸、热等条件下,经脱植醇、脱镁和脱甲氧甲酰基等,生成焦脱镁脱植醇叶绿素,最后其分子中的卟啉环在光、氧化等条件下降解发生变色、退色等,失去其原有的鲜绿色[1],从而大大降低了产品的商品价值。使绿叶蔬菜加工品维持其固有的绿色是一个重要的研究课题。为此,近几年来许多学者对绿叶蔬菜在加工及贮藏过程中的护绿方法展开了研究,主要集中于罐头、饮料、腌渍等加工
8]10]
品[2~,而对冻干品的护绿方法研究甚少[9~。为探
1
1.1
材料与方法
材料
绿芦笋:漳州云霄产。取直径为0.4 ̄0.6cm,
鲜绿色均匀一致,脆嫩的带皮原料。
丙酮、愈创木酚、乙醇、碘、H2O2、Na2CO3、
ZnCl2、CaCl2、Na2SO3均为分析纯。
1.2主要仪器与设备
数显酸度计,PHS-25,上海精科雷磁;电子天平,BS124S,德国赛多利斯;可见分光光度计,VIS-7220,北京瑞利分析仪器公司;原子吸收分光光度计,WFX-IE2,北京瑞利分析仪器公司;冻干机,JDG-0.2,兰州科近真空冻干技术有限公司;高速组织捣碎机,PS-1,上海标本模型厂;真空包装机,D2400/2SB,浙江葆春机械总厂;冰柜,BCD-198,
广东省顺德市陈村镇中宝制冷厨具设备厂;旋片式真空泵,2X2,椒江宏兴机械厂;电热恒温鼓风干燥箱,101-1-S,上海跃进医疗器械厂;超声波清洗器,SKS200H,上海科导超声仪器有限公司。
讨延缓绿芦笋在真空冷冻干燥及贮藏过程中的变色问题,本文就优化冻干绿芦笋的护绿方法进行了研究,旨在提高绿芦笋冻干品的品质,促进绿芦笋加工业的发展。
1.3工艺流程
带皮原料→NaCO3碱液浸泡→护绿液烫漂→
冷却→切段→排盘→冻干→检测→包装。
收稿日期:2006-02-07
基金项目:漳州市科学基金资助项目(No.Z03035)作者简介:陈仪男,女,1962年出生,副教授
1.4试验设计
1.4.1绿芦笋碱液浸泡处理试验
碱液浓度筛
选:采用0 ̄1.0%Na2CO3溶液将原料按料液质量比1∶1.2浸泡处理10min后,在0.04%ZnCl2护绿
108中国食品学报
表1
2007年第1期
液中100℃热烫(料液质量比为1∶10)90s,并迅速冷却、冻干(冻干条件:板温90℃、真空值20 ̄25每盘装料厚度1cm、物料最高温度55℃),最Pa、
后测定经浸泡后原料的pH值与冻干品总叶绿素保存率,试验重复3次。
浸泡时间的确定:以优选的Na2CO3溶液为浸泡液,按料液质量比1∶1.2将绿芦笋分别浸泡5、
冻干条件正交试验L9(34)因素与水平表
Table1FactorsandlevelsoforthogonalarrayL9(34)
forfreeze-drying
conditions
水平号板温(A)/℃真空值(B)/Pa料温(C)/℃
123
959085
30 ̄3540 ̄4520 ̄25
605550
10、15、20min,再经上述护绿液和冻干处理,最后
测定经浸泡后原料的pH值与冻干品总叶绿素保存率,试验重复3次。
1.4.2烫漂时间的筛选将经0.8%Na2CO3碱液
含量(KC1)测定按文献方法[11];酶活性测定按愈创木酚法[12];锌含量测定按GB/T5009.14-2003《食品中锌的测定》的原子吸收光谱法;SO2含量测定按《食品中亚硫酸盐的测定》的盐GB/T5009.34-2003酸副玫瑰苯胺法。
按料液质量比1∶1.2浸泡后的绿芦笋置于温度
100℃、0.04%ZnCl2护绿液中,分别烫漂70、80、90、100s,迅速冷却,再经上述冻干处理,考察其酶
活性的钝化情况,测定冻干品的总叶绿素保存率,试验重复3次。
1.6
把原料经上述优
计算方法
鲜料总叶绿素[11]=(D652×V)/(34.5×1000×W)式中:D———在所指定的波长下,叶绿素提取
1.4.3复合护绿液优选试验
选的碱液浓度、浸泡时间处理后,以ZnCl2(A)、
CaCl2(B)、Na2SO3(C)不同浓度按L9(34)正交试验配成复合液,其中,A设0.03%(A1)、0.04%(A2)、0.05%(A3)3个质量分数水平;B设0(B1)、0.1%(B2)、0.2%(B3)3个质量分数水平;C设0.01%(C1)、0(C2)、0.02%(C3)3个质量分数水平,按上述优选烫漂时间进行护绿处理(设空白对照CK,采
用清水烫漂处理),迅速冷却,并按上述冻干条件冻干,最后测定经各复合液处理的冻干品总叶绿素保存率。
液的光密度读数;V———叶绿素丙酮提取液的最终体积(mL);W———所用果蔬组织鲜重(g)。
总叶绿素保存率(%)=(干品相当于鲜料的总叶绿素含量KC2/冻干前鲜料总叶绿素含量KC1)×
100。
干品相当于鲜料的总叶绿素含量KC2=干品总干品水分含量/原料水分含量。叶绿素含量×
2
根椐绿芦笋冻干过
结果分析
1.4.4冻干条件优选试验
程的物性参数,设定1组冻干过程参数条件,考察其对总叶绿素保存率的影响。选择板温(A)、真空值(B)、料温(C)组成L9(34)正交试验(见表1)。
2.1绿芦笋碱液浸泡条件筛选结果
2.1.1不同浓度碱液对总叶绿素保存效果的影响
绿叶蔬菜中含有少量的磷酸根等阴离子,能与锌离子反应生成难溶性的化合物,造成与脱镁叶绿素反应生成相应的叶绿素锌离子络合物的锌离
14]
子有效浓度降低[13~,而Na2CO3溶液能中和绿叶
1.4.5
验
冻干品终水分对总叶绿素保存率的影响试以最佳加工条件将产品冻干,终水分控制在
3.0%、4.0%、5.0%、6.0%时,在不同的贮藏期测定
总叶绿素保存率。
蔬菜中少量的磷酸根等阴离子,同时还能破坏绿叶蔬菜表皮的蜡层,促进形成叶绿素锌络合物[2]。食品中的叶绿素主要由叶绿素a和叶绿素b构成,以叶绿素b为例,其反应过程为:
1.5检测方法
pH值测定按酸度计法(原料芦笋测定时取表
皮测试);水分测定按常压烘箱干燥法;总叶绿素
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究109
图1显示,绿芦笋经不同浓度的Na2CO3溶液浸泡处理10min,测得的各冻干品的总叶绿素保存率有一定的差异。采用0.8%和1.0%处理的冻干品,其总叶绿素保存率明显高于对照及0.4%和
泡5min的处理对总叶绿素的保存效果最差。其原因是时间过短,中和效果未达到;时间过长,其叶绿素分子在叶绿素酶的作用下,水解脱去疏水性植醇侧链后,亲水性增加[2],造成叶绿素流失量增大。
0.6%处理的,且经方差分析其差异达极显著性水准(P<0.01)。由此表明,绿芦笋在护色液烫漂前采
用Na2CO3溶液浸泡预处理时,只有Na2CO3溶液达到一定浓度时才能提高护色液对总叶绿素的保存效果。
80叶绿素保存率/%
2.2原料烫漂时间对总叶绿素保存效果的影响
Zn2+可取代叶绿素中的镁生成叶绿素锌络合
物,该反应在常温下较慢,需加热促进反应的进行[6]。考虑到实际生产中可行的烫漂温度一般控制在100℃左右,为此,采用护绿液作热烫液,热烫
aA
757065605550
0
0.4
0.6碳酸钠含量/%
aA
液温度100℃,料液质量比1∶10,热烫处理时间
70~100s,结果列于表2。绿芦笋中叶绿素酶的活性与热烫时间有一定的相关性。热烫时间在90~
bB
bB
bB
100s时,绿芦笋中的叶绿素酶失活;而热烫时间≤80s时,叶绿素酶尚未完全失活。热烫时间越
0.8
1.0
短,越不足以破坏叶绿素酶,其活性越大。绿芦笋中叶绿素酶的活性尚存时,会造成后期叶绿素在其作用下降解,因此,绿芦笋中叶绿素酶活性与总叶绿素保存效果也有一定的相关性。当热烫处理时间为90s和100s时,叶绿素酶失去活性,总叶绿素的保存率高于70s和80s处理的,差异达极显著性水平(P<0.01)。
表2
热烫时间对总叶绿素保存率的影响
注:曲线上注有不同大小写字母者分别表示差异达
0.01和0.05显著水平。
图1碳酸钠对叶绿素保存率的影响
Fig.1Theeffectofsodiumcarbonateonchlorophyll
maintaintingrate
2.1.2不同浸泡时间对总叶绿素保存效果的影响
由图2可以看出,绿芦笋原料在0.8%Na2CO3溶液中浸泡时,总叶绿素保存率与浸泡时间的长短有密切的相关性。经方差分析,所供试的浸泡时间,以10min的处理对总叶绿素的保存效果最好,与其它供试浸泡时间的差异达极显著性水平(P<0.01),其次是15min和20min的处理,而浸
Table2Theeffectofscaldtimeonchlorophyll
maintaintingrate
测试指标
叶绿素酶活性*总叶绿素保存率/%
热烫时间/s
70++
80+44.9
90-49.8
100-49.3
冻干品总叶绿素含量/μ・gg-139.8
60.7cC68.4bB76.0aA75.2aA
注:供试原料总叶绿素含量为65.6μ“+、为酶未失活,其活g/kg;++”性为++>+,“-”为酶已失活;数字后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01和0.05显著水平。
2.3护绿液配方对总叶绿素保存率的影响
CaCl2中的Ca2+可以同锌离子竞争,与芦笋中
注:柱形图上注有不同大小写字母者分别表示差异达0.01和
的果胶酸作用生成难溶的化合物,从而提高了护绿液中锌离子的有效浓度[2],同时Ca2+还是酶的抑制剂,也能起到抑制非酶褐变和保脆作用[7];
0.05显著水平。
图2碱液浸泡时间对叶绿素保存率的影响
Fig.2Theeffectofsodiumcarbornateimmersing
timeonchlorophyllmaintaintingrate
Na2SO3对叶绿素酶有强烈的抑制作用,也能脱除
绿叶蔬菜表面的蜡质,这些均能增强锌离子的渗
110中国食品学报2007年第1期
透作用。为筛选最适配比,以ZnCl2(A)、CaCl2(B)、
的差别主要在于配方的成分含量间的配比,但它们对总叶绿素保存效果均优于对照处理。将表5中总叶绿素保存率的数值换算为角度值(θ),再进行方差分析,结果表明,各因素的不同水平间差异均达显著水平(见表4)。
Na2SO3(C)不同浓度水平,按L9(34)正交表构成的
不同配比复合液,考察对总叶绿素保存率的影响(见表3)。各护绿液pH值差别不大(均接近中性),而对总叶绿素保存效果均优于对照处理的,因此,可以推断各复合护绿液对绿芦笋护绿效果
表3
护绿液配方优选正交试验L9(34)
Table3
处理组合
OrthogonaltestL9(34)oftheformulaoptimizationforgreen-maintainingsolution
A1B1C16.8643.866.7
A1B2C26.7744.267.4
A1B3C36.8550.777.3
A2B1C26.9042.965.4
A2B2C36.8857.087.0
A2B3C16.8758.889.7
A3B1C36.9255.083.9
A3B1C17.0160.492.1
A3B3C26.8553.882.1
CK7.0936.255.2
pH值
冻干品总叶绿素含量/μ・gg-1总叶绿素保存率/%
注:供试原料总叶绿素含量为65.6μg/kg。
表4方差分析表
Table4
因素
Thetableofvarianceanalysis
MS97.1956.8664.901.75
F值55.54*32.49*37.09*
F0.0519.00
F0.0199.00
DF22228
SS194.37113.71129.803.49441.03
ABC
误差总变异
注:*表示差异达5%显著水平,**表示差异达1%极显著水平(下同)。
根据对各因素不同水平间差异性的多重比较分析(见表5),可以看出,ZnCl2质量分数为0.04%、
0.01%和0.02%时,对总叶绿素的保存效果明显高
于不添加处理的,而这两者间的差异不显著。因此,采用ZnCl2、CaCl2、Na2SO3的含量分别为0.04%
0.05%时对总叶绿素的保存效果明显高于0.03%的,而前两者间的差异不显著;0.1%CaCl2与0.2%CaCl2对总叶绿素的保存效果明显高于不添加的,而这两者间的差异不显著;Na2SO3质量分数为
表5
~0.05%、0.1%~0.2%、0.01%~0.02%的复合护绿液
配方,对叶绿素有良好的保存效果。
不同因素、水平比较表
Table5
A因素
水平
平均值
差数
Thecontrasttableofdifferentfactorsandlevels
B因素
水平
平均值
差数
水平
C因素
平均值
差数
A3A2A1
68.3364.6657.16
11.17*7.50*
3.76B2B3B1
65.9165.8858.36
7.55*7.52*
0.03C1C3C2
66.5265.5957.90
8.62*7.59*
0.93
2.4冻干条件对总叶绿素保存率的影响
绿芦笋经0.8%Na2CO3溶液按料液质量比1∶
0.1%、0.01%的复合护绿液中烫漂100s,迅速冷却,于板温85~真空值20 ̄40Pa、物料温度95℃、
每盘装料厚度1cm(物料量600g/盘)的50~60℃、条件下进行冻干加工,最后测得的各处理的冻干
1.2浸泡处理10min后取出,再按料液质量比1∶
10在ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%、
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究111
品总叶绿素含量及总叶绿素保存率如表6所示。板温(A)、真空值(B)、料温(C)等冻干过程参数不同处理水平,按L9(34)正交表构成的不同冻干工艺条件,其绿芦笋冻干品的总叶绿素保存率有差)后异。将总叶绿素保存率的数值换算为角度值(θ进行方差分析(见表7),可以看出,各因素的不同水平间差异均不显著。由此表明,在满足冻干品物
表6
性参数要求的前提下,冻干过程参数对总叶绿素保存率的影响程度基本一致,实际生产可根据产品冻干要求,选择适宜的冻干参数。根据绿芦笋冻干工艺技术相关的研究结果,建议采用板温90℃、物料最高控制温度55℃、物料真空值20 ̄25Pa、量600g/盘等工艺参数。
过程参数对总叶绿素保存率影响的正交试验L9(34)
处理组合
Table6TheorthogonaltestL9(34)fortheeffectofprocessparametersonchlorophyllmaintaintingrate
A1B1C148.341.984.8
A1B2C258.252.289.7
A1B3C337.633.288.4
表7
测试指标
原料总叶绿素含量/μ・gg-1干品总叶绿素含量/μ・gg-1总叶绿素保存率/%
A2B1C367.158.487.0
方差分析表
A2B2C152.845.886.8
A2B3C251.947.391.2
A3B1C254.648.689.1
A3B2C347.443.692.0
A3B3C164.857.288.3
因素
A
BC
误差总变异
DF22228
Table7SS6.009.6214.622.8433.08
Thetableofvarianceanalysis
MSF值3.002.114.813.397.315.151.42
F0.0519.00F0.0199.00
2.5
响
冻干品不同终水分对总叶绿素保存率的影以最佳加工条件将产品冻干,终水分控制在
间急剧下降。说明经护绿处理的绿芦笋的水分含量在4.0%以下时,其总叶绿素在60d贮藏期内能很好地保持其稳定性;当水分含量接近或大于干品的安全水分区域(5.0%以上)时,即使进行相同的护绿处理,也无法阻止叶绿素的分解。
3.0%、4.0%、5.0%、6.0%时,在贮藏期测定总叶绿素保存率变化,如图3所示。当水分含量为3.0%、4.0%时,总叶绿素保存率几乎不发生变化;当水分
含量为5.0%、6.0%时,总叶绿素保存率随贮藏时
2.6绿芦笋冻干成品理化指标检测结果
绿芦笋经0.8%Na2CO3溶液按料液质量比1∶
958575655545
水分
水分水分水分3%4%5%6%
1.2浸泡处理10min后取出,再按料液质量比1∶10在ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%、0.1%、0.01%的复合护绿液中烫漂100s,迅速冷却,于板温90℃、真空值20 ̄25Pa、每盘装料厚度1cm、物料最高温度55℃的条件下进行冻干加工。对获得的冻干品总叶绿素保存率及复水冻干品中Zn和SO2残留量进行检测,测得该冻干品总叶绿素保存率为88.2%,Zn残留量为19.5mg/kg,低于
《食品中锌限量卫生标准》规定的GB13106-1991
20mg/kg限量标准;SO2残留量为0.028g/kg,也低
于GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》规定的0.1g/kg限量标准(见表8)。
112中国食品学报
表8
冻干品总叶绿素保存率及卫生指标检测结果
2007年第1期
Table8
处理护绿处理对照(CK)
Thedeterminationresultsofchlorophyllmaintainingrateandhygieneindexoffreeze-dryingproducts
总叶绿素保存率/%
复水冻干品
平均值
・Zn含量/mgkg-1
复水冻干品・SO2含量/gkg-1
Ⅰ86.358.0
Ⅱ90.551.4
Ⅲ87.854.9
88.254.8
19.5-
0.028-
3讨论
(1)由图1、图2中叶绿素最佳保存效果的处
的微量元素之一,属人体有益的微量元素,也是结晶型胰岛素的成分之一,其急性毒性试验表明,小由此可看出,锌的鼠的极限值约为2300mg/kg[2,5]。
毒性较低,故护绿液用Zn2+作为取代剂,锌盐中以氯化锌的护绿效果最好[4]。对绿芦笋冻干复水品中
理方法和表8可以看出,除护绿液不同外,其它工艺条件基本一致,但图1、图2显示总叶绿素最佳保存率分别为76.1%和76.0%,而表8中总叶绿素平均保存率为88.2%,表明采用ZnCl2-CaCl2-
Na2SO3复合护绿液对绿芦笋冻干加工的护绿效果
优于单一的ZnCl2护绿液。复合护绿液配方经正
交试验优选得出,即:ZnCl2、CaCl2、Na2SO3含量分别为0.04%~0.05%、0.1%~0.2%、0.01%~0.02%,但考虑到Na2SO3和ZnCl2用量大时可增加SO2和Zn在冻干品中的残留量,为此建议该复合护绿液配方采用0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01Na2SO3。
(2)迄今,对加工及贮藏过程中绿叶蔬菜护绿方法的评价基本采用目试法划分绿色等级。这种判定方法可能因人为因素的干扰存在较大误差。为此,本实验采用测定原料与产品中的总叶绿素含量,以总叶绿素保存率为定量指标加以比较。该定量分析方法较为科学、准确。在实验中还发现,绿芦笋冻干品测定总叶绿素含量时,因吸湿的缘故,无法取表皮测定,原料及冻干品均取其整段测定,因此,必须注意避免由于原料本身粗细、颜色上的差异带来的误差。此外,护绿处理过程中,由于叶绿素卟啉环中的Mg2+被Zn2+取代生成叶绿素锌络合物,其叶绿素含量仍采用与鲜料相同的测定方法,测定数据是否存在误差尚需进一步探讨。但是,测定过程中发现其光密度(D值)与绿色的深浅成正比,因此将测量的结果作为不同护绿处理效果间的比较是可行的。
(3)脱镁叶绿素分子中的H+既可被Zn2+取代生成相应的叶绿素锌络合物,也可被Cu2+取代生成叶绿素铜络合物并恢复为绿色,提高其对酸、热、氧等的稳定性。Cu2+的毒害作用较大,美国
Zn和SO2残留量进行了检测,其SO2残留量是安
全的,Zn残留量为19.5mg/kg,虽然接近于
《食品中锌限量卫生标准》规定的GB13106-1991
20mg/kg限量标准,但该残留量大大低于国家锌
强化食品标准(40mg/kg)[2]及FDA规定的75mg/kg限量标准[15]。
(4)绿叶蔬菜护绿过程中叶绿素首先和细胞内的残余酸性物质发生反应,分子中的Mg2+被H+取代生成脱镁叶绿素,而后Zn2+才渗入细胞膜与脱镁叶绿素发生取代反应,温度越高该反应越快,因此在热烫过程中要保证物料尽快达到100℃的热烫温度,如加大热烫液的倍数,这样就能加速形成稳定的叶绿素锌络合物,以减少游离叶绿素的含量,避免游离叶绿素受高温破坏[16]。结合实际生产中的热烫条件,实验中采用热烫料液质量比为
1∶10。
(5)张素华等[17]曾对绿芦笋罐头加工过程中的护绿问题进行了研究。该试验方法是在常温下用Zn2+或Zn2++Cu2+浸泡20 ̄24h。此方法的反应速度慢,且长时间的浸泡会造成大量可溶性营养成分及游离叶绿素的流失。周凌宵等[18]对热风干燥苦瓜采用醋酸锌护绿,护绿方法为常温真空渗透。醋酸锌护绿效果不如氯化锌,常温下的真空渗透虽然可使护绿剂更快地渗入,但取代反应的速度不如加温法,同时真空渗透还存在费用和实用性问题。任凝辉等[9]对真空冷冻干燥空心菜的护绿问题进行了研究,即分别以ρ(Cu2+)150mg/L+ρ(Na2SO3)(Zn2+)2000mg/L+ρ(Na2SO3)200mg/L200mg/L和ρ
比较了3种不同的处理方法(烫漂护绿、常温浸泡处理、真空渗透处理),亦得出真空法最佳,因此,
FDA不允许使用Cu2+对蔬菜护色。锌是生命必需
第7卷第1期真空冷冻干燥绿芦笋的护绿方法研究113
上述护绿方法不宜用于绿芦笋冻干过程的护绿处理。
(6)总叶绿素保存率在贮藏期超过60d后的情况以及在正常安全水分含量4.0% ̄5.0%的区域内,如何保证总叶绿素保存量的稳定性,尚待进一步的研究。此外,板温、真空值、料温等冻干过程参数在所供试水平的范围内,采用L9(3)正交表
4
4结论
ZnCl2-CaCl2-Na2SO3复合护绿液对绿芦笋冻
干加工的护绿效果优于单一的ZnCl2护绿液。绿芦笋经0.8%Na2CO3碱液按料液质量比1∶1.2浸
泡10min,取出后,经温度100℃的0.04%ZnCl2+
优选试验,结果表明,诸过程参数对绿芦笋冻干加工中的护绿效果没有显著性的影响,但在该供试水平范围外或其它的过程参数是否对其护绿效果有显著性的影响,尚待深入地探讨。
0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3复合护绿液,按料液质量比1∶10烫漂100s,于板温90℃、真空值20~25
物料最高温度55℃的条件下冻干,其冻干品Pa、
的天然绿色得到稳定的保存,同时复水冻干品中的Zn和SO2残留量等指标均符合国家标准。
参考文献
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114中国食品学报2007年第1期
StudiesontheGreen-maintainingMethodofGreenAsparagusinVaccumFreeze-drying
ChenYinan
(FoodandBiotechnologyDepartmentofZhangzhouVocationalTechnicalCollege,Zhangzhou363000)
AbstractTosystemicstudythebestgreen-maintainingtechniqueduringgreenasparagusproducedbythevacuum
freezedrying,thetotalchlorophyllwasdeterminedbyspectrophotometer.Thetotalchlorophyllmaintaintingratewascom-paredasquantitativeindex.Theresultsshowedthatthegreenasparagushadgoodgreen-maintainingeffectbyimmersed1.2,andscalded100swithmassratioofmaterialand10010minuteswithmassratioofmaterialand0.8%Na2CO3to1∶
℃compoundgreen-maintainingsolutionof0.04%ZnCl2+0.1%CaCl2+0.01%Na2SO3to1∶10,thenfreeze-driedwiththe25Pa,55℃.Thetotalplatetemperature,vacuumdegree,thehighestmaterialtemperaturerespectivelyto90℃,20~
chlorophyllmaintaintingratewasamountto86%.Thewatercontentoffreeze-dryingproductwasbelow4.0%,thetotalchlorophyllcontentcouldgetthestabilitytokeep.Throughtheexamination,theZnandSO2residuecontentofrecoveryfreeze-dryingproductwasrespectively19.5mg/kg,0.028g/kg.Itcouldmeettheproductquantityhygienerequirements.
KeywordsAsparagusofficinalisVacuumfreeze-dryingMaintaintingofgreentionChlorophyllmaintainingrate
Compoundgreen-maintainingsolu-
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科技动态
美国粮食加工业日趋重视对糊粉的提取和应用
糊粉是多种植物种子或谷物粮食胚乳最外层所含有的营养最为丰富的粒状蛋白质,是全糖食品各种好处的基本来源。在美国,Buhler公司和Cargill公司的代表表示,基于糊粉对人体健康的益处,美国粮食加工业正想方设法,在不影响口味的前提下提取和利用糊粉。
在食品中添加糊粉可使食品具有全粮的营养。Cargill公司代表指出,该公司提取的小麦糊粉的纤维尼克含量可达到45%,且其他营养成分的含量也很高。此外,该成品还含有各种维生素(例如维生素B6、酸以及维生素E)和矿物质(例如:钾、镁、钙、铁以及锌)。由于色素和滋味较淡,这种小麦糊粉可以较大体比例加入食品之中。试验结果显示,小麦糊粉含量为20%食品的营养等同于全粮食品,而且其质地、积,味道和颜色与面包、面食、麦片等食品相同。另外,儿童喜欢食用糊粉面包的程度超过全麦面包。
近期报道指出,Buhler公司开发的一种机械加工工艺,可在不进行化学处理或使用添加剂的前提下从麦麸中提取糊粉。这种机械加工工艺包括:热处理、胚乳分裂,糊粉细胞离析,糊粉细胞分馏和强化,真菌毒素和微生物消除。Buhler公司发现,利用这种工艺加工出的高纯度的小麦糊粉,其蛋白质含量为
21%,纤维含量为43%。相比之下,全糖的蛋白质含量为11%,纤维含量为10%;麦麸的蛋白质含量为
15%,纤维含量为42%。小麦糊粉的抗氧化功能(100)仅次于葡萄干(107),但高于麦麸(68)和全糖面粉(50)。
据介绍,小麦营养的绝大多数集中在麦麸,而麦麸中绝大多数的营养则集中在糊粉层。小麦糊粉的主要成分包括:可溶解与不可溶解的纤维,富含赖氨酸的蛋白质,矿物质,可水解或可脂解的维生素,抗氧化剂,固醇以及lignan。
(消息来源:《中国食品报》)