梅州金柚深加工产品的研究进展

2014-07-26 06:28谢婧钟锋
食品研究与开发 2014年10期
关键词:柚皮深加工果胶

谢婧,钟锋

(1.广东科贸职业学院,生物技术系,广东广州510640;2.广东科贸职业学院,广东广州510640)

梅州金柚是从广西容县引进沙田柚种植发展而来的,是中国最为优良的柚类品种之一,有“沙柚之王”的称誉。梅州是我国最大的金柚种植生产基地,在1995年被国家首批百家中国特产之乡组委会命名为“金柚之乡”。金柚果实外观金黄、个大、汁多味甜,并富含营养和药用价值;而且其耐贮藏,在常规条件下可贮至翌年的4~5月份,故又有“天然罐头”之称。

1 梅州金柚综合利用的现状

金柚是广东省的特色农产品,金柚生产地域覆盖了梅州市所管辖的梅县、五华县、兴宁等60多个镇[1]。据研究分析,金柚果汁营养丰富,其中每100 mL果汁VC含量比甜橙高2倍,比橘类高4倍,其中的活性成分(如果胶、黄酮类物质)和精油等对人体具有一定的保健功能[2],与《本草纲目》记载药用价值一致,因而可广泛应用于食品、医药、化妆品领域。梅州先后培育了“木子”、“顺兴”等多个省级名牌产品,并获得国家无公害农产品、绿色食品和有机食品认证,在市场上获得一致好评。

金柚如果光靠鲜销,不但销售数量有限、时间较短,而且残次果浪费较多、效益不高。梅州市的统计资料表明,2007年4月,仅梅县、兴宁、大埔等地仍有5 000多t金柚没有卖出去,成批地烂掉了。梅州的果农和企业也开始转变市场意识,成立了金柚合作社与联合社共同发展金柚产业。近年来泰国、印度尼西亚、马来西亚等国的水果大举进入中国市场,特别是广东市场,已形成了对梅州市金柚销售市场的巨大冲击[3]。尽管目前梅州金柚的相关企业已成功地开发出金柚茶、金柚酒、金柚果脯等深加工系列产品,相对于梅州3.3万hm2的金柚种植面积和年产约66.5万t的量,金柚深加工的开发利用率仅2%左右[4],无论从加工品种、加工数量、加工产品品质和销售市场来讲,都远远不够。加工能力不足也是造成滞销、烂果的重要原因之一。对梅州金柚进行综合利用,可以提高金柚附加值前景广阔。

2 梅州金柚深加工

2.1 金柚深加工产品开发途径

1)金柚果肉,可以开发蜂蜜柚子茶、柚子复合果汁、金柚啤酒、柚子复合保健酒、金柚果冻、复合型柚子酸奶、柚子汁乳酸菌饮料、金柚原浆和果醋等产品。

2)金柚籽,可以提取柚子籽柚,制成微胶囊产品。

3)金柚果皮,可以制成低糖果脯,提取果胶、膳食纤维,可以开发柠檬苦素、黄酮类化合物产品,还可以堤取其色素和香精油,以及加工陈皮干。

2.2 梅州金柚深加工产品及工艺

2.2.1 柚子籽油

柚子籽具有保健功能,其水分含量低,脂肪含量高。郑敏燕[5]等发现柚子籽油中不饱和脂肪酸总量达67.5%。郭烨[6]对柚子籽化学成分分析得出,柚子籽的水分低于10%,利于保存,粗脂肪含量47%,而大豆中只含18.8%,因些柚子籽油是一种很有前途的植物油资源。相关理化性质以及与大豆原油、花生原油、芝麻原油的相比,柚子籽油具有进一步精制和开发利用的价值,其脂肪酸组成中MUFA:PUFA:饱和脂肪酸=0.82∶1.2∶1,比较接近保健油脂指标1∶1∶1的比例。有研究表明,将柚子籽油以饱和水溶液法制备β-CD/柚子籽油微胶囊,按投料比4.5,包埋时间132 min,包埋温度47℃,包埋率较高,热稳定性良好,包埋率达92.18%。柚子籽油胶囊可作为保健食品推广到市场。

2.2.2 蜂蜜柚子茶

蜂蜜柚子茶是比较受欢迎的一种柚子深加工制品,其品种很丰富,如再添加甘草、麦芽、龙眼、玫瑰等等[7],可炮制出不同口味的柚子茶,不仅口感独特还具有一定的保健功能。该原料主要是柚子皮和柚子肉,辅以蜂蜜和增稠剂,再适当添加各种功能性配料。先将柚子肉榨汁、柚子皮去白囊脱苦切丝,糖煮后添加配料,即可制得的蜂蜜柚子茶饮料,其色泽自然,风味醇正,胶凝稳定性好,且不添加任何防腐剂、香精、色素,具有靓肤和纤体的效果,其主要消费人群是白领女性。柚子茶的工艺流程如下:

2.2.3 金柚果汁及饮料

金柚原果汁的加工难点是如何脱苦,金柚中最苦部位是白囊衣,其次是果肉。在工厂自动化规模中应最大限度去除果皮而不对果肉造成伤害。目前柚皮的去除方法有手工去皮、酸碱液浸泡法和酶法[8-9]。金柚果粒大,但是水分含量低于柑橘,出汁率也是生产金柚果汁的第2个难点[10]。金柚果肉鲜食是不苦的,但经过榨汁、热处理后会有一股“番薯味”,苦味物质含量也很高,不适合饮用。

朱燕[11]采用果胶酶法液化取汁,再用D101型树脂吸附苦味物质,得到的金柚原果汁出汁率高,有效解决了苦味严重的问题。

除此之外将金柚原果汁调配,可得到酸甜适口的金柚饮料。姚壮和[12]研制全柚果汁最佳配方为:原汁加量8%,蔗糖10%,柠檬酸0.06%,黄原胶0.05%,CMC 0.16%和琼脂0.06%,混合均匀后,在压力20 MPa,40℃的条件下均质3次,果汁中微粒较均匀且不易附聚,杀菌后产品稳定性好,酸甜适口,柚子风味浓郁,苦味淡,各项理化指标均较优。

2.2.4 膳食纤维

柚子的皮较厚,含有大量膳食纤维,如果将其变废为宝制成膳食纤维,可广泛应用到蛋糕、面包和饼干等食品中,是一种新型食品配料,还可添加到糖尿病人膳食中去,制成保健食品。

王明元[13]用碱液法提取柚皮中的膳食纤维,以总膳食纤维提取率、不溶性膳食纤维(IDF)与水溶性膳食纤维(SDF)的比值接近3∶1为目标,优化柚皮膳食纤维提取工艺。结果表明:柚皮膳食纤维最佳提取工艺条件为:碱液质量分数8%,提取温度75℃,加热时间90 min,其提取率为75.12%。工艺流程如下:

刘玉梅[14]采用酶—化学的方法提取胡柚皮中不溶性膳食纤维(IDF)。采用响应面法试验设计和回归分析方法,对不溶性膳食纤维提取条件进行优化,得出其最佳工艺条件:淀粉酶用量为0.4%,酶解时间为55 min,NaOH浓度为1.0 mol/L,碱解时间为60 min,此时不溶性膳食纤维的提取率为62.33%。

2.2.5 柚子酸奶饮品

任大勇[15]以柚子汁、纯牛奶为原料,经乳酸发酵等工艺研制出柚子乳饮料。通过正交试验确定了发酵工艺参数,筛选出最优组合。结果表明,发酵最佳工艺条件为:柚子汁体积分数12%,发酵剂用量5%,蔗糖质量分数8%,在42℃下发酵6 h。在此条件下制得的产品组织细腻、色泽好、酸甜可口。

周浓[16]用柚子和脱脂奶粉为主要原料研制柚子酸奶。对影响柚子酸奶稳定性的主要因素进行探讨,通过正交试验确定了柚子酸奶中复合稳定剂的配比为:黄原胶0.03%、CMC-Na0.08%、卡拉胶0.005%;工艺条件为:90℃杀菌10 min,发酵时间为4 h、柚子汁添加量为10%,加糖量为9%,制得的柚子酸奶稳定性最好。

2.2.6 金柚果脯

柚子皮可制作休闲果脯,其工艺简单且成本低,在小企业中容易推广。

姚壮和[17]研究了低糖柚皮果脯的关键制备工艺,包括预煮、糖液配方及浓度、渗糖方式及干燥条件。结果表明:柚皮经预煮5 min后,采用由葡萄糖和淀粉糖浆等量配成的,含有0.5%海藻酸钠的浓度为50%~55%的糖液进行真空渗糖,然后在50℃下烘干5 h,或者微波功率800 W下加热10 min,而后在50℃下烘干2 h,即得到透明饱满、表面干爽平整、品质佳的低糖柚皮果脯。其工艺流程如下:

2.2.7 金柚酒

艾合麦提·艾尔肯[18]用沙田柚榨汁后的果汁在90℃浓缩,以增加自身糖度,用体积分数0.42%的柚苷酶脱苦,添加红枣、肉苁蓉果汁,以葡萄酒酵母为发酵菌,在28℃~30℃条件下发酵2 d~3 d,转为14℃~20℃低温环境下发酵25 d~30 d。酿造出的柚子果酒酒体呈现棕红色,清亮透明、香气优雅、酒香浓郁、口感纯正、酒精度低,其营养丰富,具有饮用滋补双重作用。

缪晓平[19]选用ZHK-I葡萄酒酵母作为发酵菌种进行发酵酿造沙田柚果酒,将柚子肉打浆后添加0.02%果胶酶,设置酶解罐温度45℃、酶解时间100 min、pH 3.5,然后将酶解液用质量分数0.8%β-环糊精包埋处理60 min,之后进行酒精发酵。发酵最优条件为:发酵温度30℃,接种量 6%、SO2添加量 50 mg/L,pH4.2,壳聚糖添加量为0.06%。酿制出的沙田柚果酒澄清透亮,酒味浓郁,同时具有沙田柚的特殊清香味。可以用以下工艺流程酿制金柚酒:

2.2.8 金柚果醋

陈艳[20]通过全液态发酵法,酿造柚子果醋。酒精发酵最佳条件为:酵母添加量0.125%,pH4.3,最初糖度为20 Brix,温度32℃,发酵5 d。醋酸发酵最佳条件为:醋酸菌添加量12%,酒精度10%,温度32℃,发酵5 d。

2.2.9 金柚黄酮类物质

阳梅芳[21]研究发现柚子的各个有效部位中,内囊衣中黄酮类物质的浓度最高,其次为白囊衣,果核中浓度最低。其中,柚皮油胞层中的黄酮类物质存在于水相。柚子中黄酮类物质以柚皮苷为主。目前提取黄酮类物质方法有:半仿生提取法、微波法、快速溶剂萃取法、乙醇浸提法、索氏提取法、超声波。乙醇提取最常见,但得率不高。张怡等[22]采用乙醇浸提法得到柚皮总黄酮提取率最高达0.607%,低于谭静等用微波萃取法得到的黄酮提取率8.437 mg/g。庞中磊等[23]用半仿生提取法提取柚皮总黄酮,所得柚皮总黄酮为50.65 mg/g。这是目前提取率最佳的方法。

2.2.10 金柚果胶

柚子中果胶应用广泛,可作为食品添加剂。目前柚子果胶的提取方法有乙醇法、酸解法、微波法、离子交换法、超声波法、微波法、超临界CO2萃取法、酶法。柚皮果胶的传统生产是乙醇法工艺流程:

比较各种方法发现,超声波法提取果胶效果略高于传统酸提法[25],结合2种以上方法效果比单独1种好,黎冬明[26]将柚皮微波处理后再进行酸水解,得率明显较高。

余先纯等人[27]采用超临界CO2萃取与微波处理技术相结合萃取柚皮果胶,比相同条件下微波辅助水浴加热提取法的果胶得率提高6.52%。马红恩[28]先用热水提取柚子皮粉中水溶性果胶,再分别用纤维素酶液和果胶酶液从其残渣中提取果胶,总提取率达29.9%。

2.2.11 金柚香精油

从金柚皮中提取的精油,具有抗衰老、抗菌消炎、改善血液循环的效果。目前,提取柚皮香精油常用方法要有:水蒸汽蒸馏法、同时蒸馏萃取法、压榨法、溶剂浸提法、超临界CO2萃取法以及微波辐射法,每种方法都有一定的优点和局限[29-30]。

樊荣[31]利用有机溶剂萃取法、超临界CO2萃取法、水热压榨法3种方法从沙田柚皮中提取精油,出油率大小顺序为:超临界>有机溶剂法>水热法。3种方法提取的柚皮精油中,综合评价最好的是水热压榨法,其次是有机溶剂萃取法,超临界CO2萃取评价值最低。

3 梅州金柚综合利用中存在的问题及对策

虽然梅州金柚种植面积大,当地却没有自己的金柚深加工制品,主要问题是农户和县镇企业加工能力低,当地政府对金柚深加工的支持力度也不够,农户对商品化处理认识水平低,金柚加工技术人才流失,小作坊生产,品牌竞争力很差。无论是从金柚种植源头管理,再到深加工,最后到销售都应该严格按照标准化操作,政府应根据标准化技术推广的实际情况,加大对农户、企业技术人员的标准化技术培训力度,严格按照相应的标准化生产的措施进行种植,商品化处理、深加工质量安全标准和包装贮运标准,提高梅州金柚及其深加工制品的品牌竞争力,产生出符合品牌战略的优质产品。

政府和企业应继续重视金柚深加工,开发符合市场需要的营养、保健和方便的柚果制品。首先要加强机械自动化,可以引进先进的沙田柚自动清洗、分级、包装生产线,提高梅州金柚外包装的档次;其次政府应积极扶持金柚深加工企业的研发创新,推动产学研合作项目,加大金柚深加工产品的科技攻关力度,积极探索生物技术在金柚上的应用,金柚深加工成功能性食品配料。

4 结论

梅州目前广东种植金柚面积最大的市,但这一特色果蔬的开发利用率不高,而且近年销售有出现滞销现象,还曾出现柚农增产不增收现象。目前国内食品原料需求量大,下游食品产业发展迅速,将金柚制作成食品配料,再销售到焙烤、果酱、肉制品、饮料、保健食品等下游食品产业中去,使得副产品利用率更高,有助于加快现代农业的发展,增强农业综合生产能力,促进农民增收,保持农民收入持续较快增长的途径之一。

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