吴文俊,陈炜青,赵梦炯,樊 蕊,姜成英
(1.甘肃省林业科学研究院a.甘肃省油橄榄丰产栽培及产业化技术创新团队;b.甘肃省油橄榄工程技术研究中心,甘肃 兰州 730020;2.甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州 730070)
油橄榄Olea.europaeaL.又名齐墩果,属木樨科Oleaceae木樨榄属Olea,是优质木本油料树种。油橄榄原产于地中海地区,我国于1964年引进,主要用于生产橄榄油[1-2]。近年来,橄榄油在世界食品市场上越来越引人注目,国内的许多学者对其化学成分检测、结构及功能评价等方面进行了许多卓有成效的研究[2],这些研究资料表明,餐用油橄榄果是人体所需维生素和微量元素的贮存宝库,经乳酸菌发酵后所产生的乳酸还可提高机体对钙、磷、铁的利用率,促进机体对铁和维生素D的吸收。餐用油橄榄果加工过程中最关键的工艺环节就是脱涩和发酵,监测与分析加工过程中各个工艺环节后油橄榄果实营养成分含量的变化情况,对于研发制作餐用油橄榄果罐头产品,研究解决油橄榄果产品加工中出现的一系列关键技术问题,提高油橄榄果产品的品质与附加值,具有重要意义和应用价值。
植物材料为甘肃省陇南市生产的优质油橄榄果实(品种为PICHOLINE)[3-4]。
护色:0.03%氯化镁,0.1%曲酸,0.2%VC,0.02%乙酸锌,0.002%乙酸铜,15h。
脱涩:4%NaOH,13.5h,33℃。
中和:0.3% HCl,14h。
热烫:100℃,4min。
发酵:菌种比例为2∶2∶1时,以植物乳杆菌(32℃,接种量4%,乳糖15%)→纳豆芽孢杆菌(37℃,接种量3%,24h)→异常汉逊酵母(28℃,接种量4%,蔗糖5% )为序进行发酵。
灌装:10%蔗糖,0.1%柠檬酸[5-6]。
分别参照国家标准《食品中的水分的测定》(GB/T5009.3-2003)、《食品中的灰分的测定》(GB/T5009.4-2003)、《食品中的蛋白质的测定》(GB/T5009.5-2003)、《食品中的脂肪的测定》(GB/T5009.6-2003)、《食品中的还原糖的测定》(GB5009.7-2003)依次测定水分、灰分、蛋白质、粗脂肪、还原糖含量,采用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography HPLC)测定并分析维生素和游离氨基酸的含量[7-8]。
餐用油橄榄鲜果及其在各工艺环节中水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪这4种营养成分含量的测定结果如表1。
鲜油橄榄果经过各工艺处理后其果实中的含水量有明显的变化。由表1 可知,原料经过热烫工艺环节后,油橄榄果实中的含水量最高达到了76.83%,比鲜果中的含水量高4.61%。
由表1 可知,鲜果中的灰分含量为3.37%,经护色、脱涩、热烫、发酵工艺处理后灰分含量分别为3.61%、4.13%、2.83%、2.96%。
表1 餐用油橄榄鲜果及其在各工艺环节后4种营养成分含量的测定结果Table 1 Contents of four nutrient components in the raw material and the materials during table olive processing %
油橄榄鲜果中的粗蛋白含量最高,为1.8%,分别是经护色、脱涩、热烫、发酵处理后的粗蛋白含量的1.22、1.31、1.24、1.34倍。护色及脱涩工艺处理,使得原料中的部分蛋白质溶出,粗蛋白含量下降。微生物通过分解利用蛋白质,一方面可保证发酵的顺利进行,另一方面可产生大量挥发性风味物质,因此,发酵后油橄榄果实中的蛋白质含量降低了,而风味更显现出鲜香、纯厚而悠长的特点。
油橄榄鲜果及其在护色、脱涩、热烫、发酵各工艺环节后的粗脂肪含量分别为3.89%、0.94%、0.85%、0.91%、0.88%,原料中的粗脂肪含量显著高于工艺处理后的果实脂肪含量,这是由于脂肪在加工过程中受碱皂化及脂溶出等因素的影响而造成的。
油橄榄鲜果及其在护色、脱涩、热烫、发酵各工艺环节后的6种维生素含量的变化情况如图1所示。从图1中可以看出,在不同的工艺条件下,6种维生素含量均有所变化。其中,护色、脱涩、热烫工艺处理对α-胡萝卜素、维生素C、维生素B1均有破坏作用,而经发酵处理后6种维生素含量都有不同程度的提高,甚至超过了鲜果中6种维生素的含量。
油橄榄鲜果及其在护色、脱涩、热烫、发酵各工艺环节后还原糖含量的变化情况如图2所示。从图2中可以看出,在加工过程中,还原糖含量一直呈下降的变化趋势,经护色、脱涩、热烫、发酵工艺处理后其还原糖含量比鲜果中的还原糖含量分别下降了10.87%、15.85%、6.95%、71.65%。发酵处理是降糖的主要工艺过程;脱涩过程中降糖15.85%,是因为在强碱条件下,长链聚糖可能断裂,并进一步与碱反应,致使还原糖含量下降明显。
图1 油橄榄鲜果及其在各工艺环节后6种维生素含量的变化情况Fig.1 Changes of contents of six vitamins in fresh olive fruit and the products during processing
图2 油橄榄鲜果及其在各工艺环节后还原糖含量的变化情况Fig.2 Changes of reducing sugar content in fresh olive fruit and the products during processing
油橄榄鲜果及其在护色、脱涩、热烫、发酵各工艺环节后氨基酸含量的变化情况如表2所示。从表2中可以看出,在送检的油橄榄果中共检测到17种氨基酸;从鲜果材料中共检测出10种氨基酸,而精氨酸、苏氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸及亮氨酸这7种氨基酸却未检出;经过护色、脱涩、热烫、复合发酵后,从油橄榄果中共检出15种氨基酸,在9种人体必需的氨基酸中,除色氨酸未检出外,其他8种均已检出,与鲜果原料中的氨基酸含量相比,大多数被检测到的氨基酸含量都有所提高,其中谷氨酸含量更比原料中的含量提高了121倍。
新鲜油橄榄果中的单宁含量高,带有苦涩味,不能直接食用,经过脱涩和乳酸发酵加工,可以制成高级食用果品,这种果品完全保存了天然的营养成分,其营养成分高,又是乳酸制品,在国外已成为人们的冷餐、佐酒和消闲的高质量食品,很受人们的喜爱[9]。目前,我国有关餐用油橄榄果的研究还停留在实验室产品制作工艺和工艺参数的研究阶段,还没有市场化生产,为了使研发的工艺参数能更好地为规模化、工厂化生产提供技术支持,就必须对餐用油橄榄果在加工工艺中其主要营养指标进行动态监测,依据各营养成分的动态变化情况调整必要的工艺参数,试验中发现,影响终产品营养指标的关键因素有如下两点:①不同成熟度油橄榄果实中的单宁含量和还原糖含量有差异,针对单宁含量的差异情况,需要调整果实加工的用碱浓度和脱涩时间,而还原糖含量的差异会影响发酵过程中糖源的供给,因此需要根据还原糖含量的变化曲线调整酵母发酵的底物浓度和发酵工艺所用碳源,从而提供充足的发酵糖源;②各加工环节的最优工艺条件的选择、改进及技术参数的优化,必须对鲜果材料和各加工工艺后果实营养成分含量的变化情况进行比较分析,这样才能为进一步进行中试和规模化生产提供科学指导,为生产设备的选型和工艺参数的确定提供数据参考。
表2 油橄榄鲜果及其在各工艺环节后各种氨基酸含量的变化情况Table 2 Changes of amino acid contents in fresh olive fruit and the products during processing
试验对油橄榄果罐头制作过程中其水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、维生素、还原糖含量进行了监测,结果显示:①在整个加工过程中,果实组织的含水量增加了,终产品油橄榄果的含水量最高达到了76.76%,比鲜果中的含水量高7.46%;②浸水、热处理和微生物发酵都会使鲜果中的一些营养成分损失掉,比如灰分、粗蛋白、粗脂肪、还原糖含量都有所降低,但在微生物自身的新陈代谢过程中还会产生一些新的营养成分,例如在终产品中检出的6种维生素含量比鲜果中的含量都略有增加,而氨基酸的含量变化最为明显,在鲜果材料中共检测出10种,而精氨酸、苏氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸及亮氨酸却未检出,而在终产品中共检出氨基酸15种,在9种人体必需的氨基酸中,除色氨酸未检出外,其他8种均已检出。因此,加工工艺对于改善终产品所含的营养元素虽有着至关重要的影响,虽然终产品的营养模式与人体吸收模式存在差异,但较之原料,其营养组成已得到极大改善,试验中监测到的数据变化情况可为下一步工艺参数的调整提供参考依据,从而使得终产品的营养成分更利于人体的吸收与利用。
[1] 徐纬英.中国油橄榄种质资源与利用[M].长春:长春出版社,2011.
[2] 何 方.中国现代经济林产业体系建设布局研究Ⅰ——木本食用油料篇[J].中南林业科技大学学报,2011,31(3):1-7.
[3] Alfredo Montano,Francisco Javier Casado,Antonio de Castro,et al.In fl uence of processing,storage time,and pasteurisation upon the tocopherol and amino acid contents of treated green table olives[J].Eur Food Res Technol,2005,220:255-260.
[4] Antonio López-López,Alfredo Montaño,Amparo Cortés-Delgado,et al.Survey of Vitamin B6Content in Commercial Presentations of Table Olives[J].Plant Foods Hum Nutr,2008,63(5): 87-91.
[5] 樊 蕊,祝 霞,蒋玉梅,等.发酵型油橄榄罐头加工工艺研究[J].食品加工工艺,2011,32(3):252-255.
[6] 戚登臣,姜成英,吴文俊,等.餐用油橄榄罐头发酵工艺的优化[J].经济林研究,2009,27(3):98-101.
[7] 王福源.现代食品发酵技术[M].北京:中国轻工业出版社,1998.
[8] 宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版社,1998.
[9] 姜成英,戚登臣,苏 瑾,等.甘肃省油橄榄生产现状与发展对策[J].经济林研究,2006,24(2):78-81.