宋玲霞 马 超 和法涛 朱风涛 张 雨 陈义伦
(1.中华全国供销合作总社济南果品研究院,山东 济南 250014;2.山东农业大学,山东 泰安 271018)
红枣(Zizyphus jujuba)是中国特有的果品,为鼠李科植物,与桃、李、梨、杏并称为我国古代五果。始载于本经,在我国已有4000年栽培历史。红枣色泽鲜美、味道甘甜,含有人体不可缺少的多种营养物质,可润肺、治虚、养胃、提高机体免疫力,并对高血压、心血管疾病、癌症等有预防作用,历代均有收载,是传统的药食兼用食物[1]。红枣粉作为一种新型加工产品,食用方便、营养丰富,对原料枣利用率高,既丰富了红枣系列产品的种类,为消费者提供一种新的产品,又可提高红枣的附加值,因此红枣粉的开发加工具有很好的经济效益和十分广阔的应用前景[2]。
枣粉是以新鲜红枣为原料,采用提取和干燥的技术制成的绿色食品,较好地保留了红枣中丰富的天然营养物质。据报道[3]大枣中含有多种化学物质,如蛋白质、脂肪、cAMP、碳水化合物,维生素A1、B1、B2、C、E、P,有机酸[4]和包括硒在内的36种微量元素[5]。
1.2.1 枣多糖的生理功能
枣粉中保留了大枣中的多糖成分,枣多糖能有效清除人体内的氧自由基,其活性大小与多糖的剂量呈线性关系[6,7];具有明显抗衰老功能[8];具有明显抗补体活性和促进淋巴细胞增殖的作用;能有效增强有机体免疫力[9],是免疫增强剂[10];具有抗癌、抗艾滋病等生理活性[11]。
1.2.2 环腺苷酸的生理功能
环腺苷酸简称cAMP,作为第二信使参与多种生理生化过程的调节,cAMP具有调节神经递质合成,促进激素分泌的作用[12];cAMP还可激活碳酸酐蛋白激酶,后者可使碳酸酐酶磷酸化而激活,催化CO2形成碳酸,碳酸再分解放出H+,对调节细胞的酸碱平衡有重要作用,而且此过程可使胃酸增多,有利于消化[13]。据报道,大枣中cAMP的含量是高等植物中最高的,是鳄梨含量的10倍以上[14,15]。刘孟军等对14个枣品种中cAMP含量的测定结果表明山西木枣中含量最高。
1.2.3 黄酮类化合物的生理功能
红枣中黄酮类化合物的含量比较高,天然黄酮类物质有很多生物活性,并且该类物质种类繁多,必将是以后新药开发中值得重视的资源,开发利用前景非常广阔[16]。黄酮类化合物具有维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性等作用;对脂肪有浸润的作用;对肝有祛脂的作用,与谷胱甘肽合用祛脂效果更明显[17];对胃肠粘膜有保护作用[18,19];镇痛作用[20];对器官的缺血损伤有保护作用[21-26]。
1.2.4 维生素C的生理功能
红枣富含还原性,有活维生素丸之称[27]。维生素C治疗坏血病,血管壁的强度和VC有很大关系;预防动脉硬化,可促进胆固醇的排泄,防止胆固醇在动脉内壁沉积,甚至可以使沉积的粥样斑块溶解;治疗贫血,使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血;可以保护其它抗氧化剂,如VA、VE、不饱和脂肪酸,防止自由基对人体的伤害。
1.2.5 其他生理功能
张荣泉等[28]从枣果中提取了齐墩果酸和桦木酸,皂苷类物质具有抑菌、保肝降脂、增强机体免疫力等重要生理功能;辐射、食品和环境中的物质因素会导致细胞的突变,利他们用姐妹染色单位互换(SEC)的技术发现给小鼠灌服浓度为0.5g/mL的20mL/kg大枣煎液能明显降低环磷酰胺所致的SEC值升高的现象,显示了它的抗突变作用[29]。郎杏彩等[30]的研究也证实了枣果及枣仁有抗辐射的作用;除上述功能外枣果还具有镇静催眠抗过敏等作用。
枣粉几乎能应用到食品行业的各个领域,用于提高产品的营养价值,改善产品的颜色和风味,并且丰富产品的品种等,可用于包括膨化食品、肉制品、饮料、乳品、调味品等几乎所有食品中[31]。
(1)在饮料中的应用。用枣粉制作的饮料,可保持鲜枣的风味,提高饮料的营养价值也可以制成果酒和果醋等发酵类食品。
(2)在食品中应用于糖果、饼干等甜味食品中,可以改善制品的营养结构,减少糖的添加量,还能使制品在色、香、味上更胜一筹。
(3)在婴幼儿及老年食品中的应用。在婴幼儿及老年食品中添加枣粉,可以补充维生素和膳食纤维,以均衡膳食。
(4)在医药和保健品中应用。枣粉中含有色素、果胶、芦丁等成分,枣粉中还含有药用成分,可以通过生化途经从中提取有价值的副产品。
(1)考虑到红枣粉的口感、营养吸收等因素,要求枣粉粒径要小;红枣粉含糖量高,易吸潮导致结块现象,防止枣粉在货架期内出现结块现象,是红枣粉生产中亟待解决的的一个难题。
(2)喷雾干燥生产的红枣粉,需添加大量的助干剂,严重影响枣粉色泽、口感及营养品质,不添加助干剂,又会产生严重的粘壁现象。因此,选择助干剂的问题一直是喷雾干燥的难题。
(3)现在生产红枣粉的企业少、规模小,缺乏技术标准及技术指导,市售的红枣粉质量未达到消费者接受的水平。
(4)枣粉品种单一,如和其他的水果、蔬菜混合,制成红枣复合粉,不仅可以提高其营养价值,还可扩大市场。
林勤保等人[32]的研究结果表明:(l)枣浆在普通的喷雾干燥塔中喷雾干燥,必须添加不同的助干剂,得到干燥粉末所需要的助干剂数量也不同,这说明各种助干剂的助干原理有所不同,尚需进行进一步研究,找出规律指导生产。在其实验中,麦芽糊精、植物蛋奶粉、酸变性淀粉、豆粉均有较好的助干效果。(2)枣浆物料比较粘稠,离心式雾化器易于堵塞,选用气流式雾化器较好。(3)提高进料温度和浓度对节能和得到产品都很重要,在增加浓度上还有较大潜力。(4)进料量应根据干燥条件来调节,过大则不能干燥,过小则浪费能量。(5)节能型红外加热代替或补充喷雾干燥中热风加热有一定的开发前景。
张军合等人[33]以天然无核枣为原料,对喷雾干燥法生产速溶枣粉的工艺进行后优化得出:酶解条件为果胶酶为枣浆重量的0.1%,在温度50℃、pH 4.0的条件下酶解50min;干燥过程中木糖醇添加 1.0%,助干剂麦芽糊精添加35%;喷雾干燥机参数设定为进风温度120℃、泵流量为50mL/min、进风压力为230kPa,得出的枣粉含糖量低,不易结块,香气、色泽好,粉粒粒度分布窄,溶解性、流动性好。
王静等人[34]以干红枣为原料,经浸提、调配、均质和喷雾干燥工艺生产枣粉,试验研究了不同种类添加剂和添加量对喷雾干燥效果影响。其研究表明,复合助干剂麦芽糊精添加70%,CMC添加1.5%,有很好的喷粉效果。他们还研究助干剂对喷雾干燥红枣粉集粉率的影响。结果表明:当在喷雾干燥料液中加入麦芽糊精70%、β-环糊精10%、CMC1.5%、阿拉伯胶1%(以料液可溶性固形物含量计)时,可提高枣粉的集粉率,降低枣粉的含水量[35]。
赵岩等人[36]选用新疆红枣为原料,进行滚筒干燥加工工艺的研究。以滚筒干燥的成膜性及产品色泽为指标,采用响应面分析法,研究了辅料添加量、滚筒转速及滚筒表面温度对滚筒干燥工艺的影响。确定的红枣粉滚筒干燥工艺最佳组合为:辅料添加量21%,滚筒转速3.0r/min,滚筒表面温度130℃。
与传统干燥方法相比,冷冻干燥可以保持物料的结构,在低温条件下转移水分,增强产品的贮藏稳定性,将产品水分含量降到最低抑制反应的进行[37],能保持新鲜食品的色、香、味、形,最大限度地保存了食品内部的维生素、蛋白质等营养成分,且复水性好,因而被广泛地用于食品工业生产中[38]。
王锐平等人[39]通过多次实验确定枣浆共晶点、共熔点分别为-32℃、-28℃。此外通过实验发现,枣浆在冻干过程中不加助干剂是很难冻干的,当在枣浆中加入20%的麦芽糊精时,可以达到很好的助干效果。通过对大枣中VC含量的测定,确定冷冻干燥技术加工过程中,枣粉中VC的保留率比较高,可达87.4%。是一种比较好的枣粉加工工艺。
张曙光等人[40]将金丝小枣浆2小时降温至-35℃以下并保持3~5小时,封仓后启动真空系统将仓内压力抽至15~40Pa,然后启动加热程序进行加热,再将料温升至50℃左右,最后压力为10Pa左右,料温与板温一致时干燥结束。经化验分析:金丝小枣冻干纯粉总糖含量为76~88%,还原糖含量为35.2~50.8%,有机酸0.46~1.6%,维生素C含量为540mg/100g,另外还含有环磷酸腺苷、环磷酸鸟苷等,金丝小枣冻干纯粉品质优良,有很高的食疗价值和营养价值,是一种新兴的营养滋补剂。
聂小伟等人[41]采用正交回归设计试验对红枣浆冷冻干燥制备红枣粉工艺的复合助干剂添加效果进行了研究,显微观察冻干品表观结构变化。结果表明:红枣浆冻干工艺中复合助干剂最优配方为麦芽糊精19.8%、卵磷脂2.56%、大豆分离蛋白1.86%,能明显地改善冻干效果,同未添加的对照品相比,产品质量综合指标提高 28.50%,VC保存率提高37.64%,冻干时间缩短14.58%;冻干品的水分含量可降低52.83%,显微观察显示粉体效果明显改善。
微波干燥的主要优点是具有很高的干燥速率、节能和均匀地温度分布[42]、干燥时间短、干后品质和利用率高,因而在农产品加工及食品工业中越来越受到重视[43]。
杨芙莲[44]为了解决直接微波干燥制备红枣粉较困难的实际问题,通过对不同种类助干剂及其添加量的正交试验研究助干剂对红枣粉速溶性和感官指标的影响。试验结果表明:当大豆分离蛋白添加量为25%,麦芽糊精为10%,β-环糊精为3%,可溶性淀粉为2%(可溶性固形物的百分含量)时,可生产出理化营养及感官指标较好的枣粉。
陈建东等人[45]研究了微波干燥技术加工红枣的生产工艺,试验结果表明,哈密大枣在经过了不同方式的处理后,红枣经表面扎孔并去核、控制红枣表面温度在70℃以下、用不间断加热、辐射190s 后,干燥的红枣效果最佳。
为提高红枣干制品品质。刘晓丹等人[46]采用分段热风、微波间歇、微波-热风联合干燥3种方式干燥红枣,并对产品品质进行比较;根据Box-Behnken试验设计原理,采用响应面分析法优化红枣微波-热风联合干燥工艺。利用微波-热风联合干燥方式对红枣进行干燥,总VC含量比分段热风、微波间歇干燥产品增加99.53%、30.99%;褐变系数A420明显低于分段热风、微波间歇干燥产品,3种干燥方式的总黄酮含量接近。微波-热风联合干燥红枣的最佳工艺条件为投料量305g、119W微波干燥12min、间歇4min、间歇次数7次、然后55℃热风干燥9h、50℃热风干燥12h,红枣总VC含量达36.22mg/100g,总黄酮含量为35.53mg/100g、A420为0.3079,干燥时间为分段热风干燥时间的80%。所以,微波-热风联合干燥是适合红枣的有推广应用价值的干燥技术。
红枣粉富含丰富的营养物质,除了直接食用外,还能作为添加剂应用于各种食品、药品和保健品中,在国内外均有良好的市场,尤其在日本、韩国及欧美
发达国家。在国内,红枣的种植十分广泛,产量较高,再加上开发红枣粉的技术设备简单、投资少、经济效益显著,红枣粉加工的市场潜力较大。再者,随着人们对红枣粉药用、保健功能的进一步认识,红枣粉的开发利用已日益受到世界各国的重视,红枣粉广泛的市场前景和显著的经济效益也越来越明显。
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