超低温真空冷冻干燥法在金刺梨产品加工中的应用

裴彦军，程　琨

（1.安顺职业技术学院，贵州安顺　561000；2.贵阳南明老干妈风味食品有限责任公司，贵州贵阳　550005）



超低温真空冷冻干燥法在金刺梨产品加工中的应用

裴彦军1，程琨2

（1.安顺职业技术学院，贵州安顺561000；2.贵阳南明老干妈风味食品有限责任公司，贵州贵阳550005）

针对安顺金刺梨种植面积大、产量逐年攀高、不易贮藏，且加工方法遭遇技术瓶颈的现状，引入超低温真空冷冻干燥技术，区别于传统的加热干燥，通过降低温度和压强，使得水分经升华而实现脱水。通过超低温真空冷冻干燥和传统常压干燥的对比，采用高效液相色谱法测定金刺梨干的VC含量。结果表明，不论从色泽、滋气味和组织形态等感官性状方面，还是营养指标方面，前者均优于后者，经超低温真空冷冻干燥处理的金刺梨干保持了加工前的形状和原汁原味，VC的保留率比传统常压干燥提高了49.4%，延长了产品的保质期。同时，对超低温真空冷冻法的优缺点进行了比较。把金刺梨鲜果加工成果干或粉状，就可以容易加工成金刺梨酒、金刺梨酥、金刺梨膏等一些复合产品，降低了技术工艺难度，拓宽了金刺梨产业多元化发展的途径，提高了产品的档次和市场竞争力。

超低温真空冷冻干燥法；金刺梨；应用

刺梨原产我国西南部，以贵州最好。据《黔滇纪游》记载：“刺梨野生，夏花秋实，果实多芒刺，味甘酸，食之消闷，煎汁为膏，色同楂梨，四封皆产，移之他境则不生。”每当刺梨成熟，黔滇居民除去其刺，或生吃、或糖渍、或提其香味以作酒，或晒干而入药。初嚼时味酸而涩，之后渐变甘甜［1］。

金刺梨即无籽刺梨，是安顺农业科技人员在野生刺梨基础上经过5年的引种栽培、试验观察后开发培育出的新品种。它的特点是少刺无籽、酸甜可口、易化渣［2］。2011年经安顺市相关领导审定同意，“安顺无籽刺梨”被正式更名为“安顺金刺梨”。截止到2015年底，安顺金刺梨种植面积达1.3×105hm2。目前，国家质检总局已受理安顺市“安顺金刺梨”地理标识保护产品的申报。经中国广州分析测试中心、青岛农业大学等多家科研机构检测，安顺金刺梨每100 g鲜果中含有总酸1.24 g，总糖6.8 g，超氧化物歧化酶（SOD）5 340 U/g，单宁1.53 g，胡萝卜素0.76 mg，VE 2.7 mg，VC 503 mg，VB20.04 mg，钙128.6 mg，锌 0.35 mg，铁 0.80 mg，氨基酸总和3.095 mg/g。金刺梨VC含量在当前所有水果中最高，是柑橘的50倍、猕猴桃的10倍，是当之无愧的“VC之王”［3］。刺梨干是由鲜果去刺、洗净除去种子晒制或烘干而成，一般保留营养素超过90%，且因失去水分，每100 g干果的营养成分相反比鲜果高出2倍以上［4］。

通过“十二五”规划的建设发展，安顺市金刺梨的种植面积由之前的333 hm2发展到现在的1.3× 105hm2，年产量约12×104t，按10元/kg计，产值达12亿元。金刺梨的种植产期为3年，但随着丰果面积的不断扩大和产量的不断攀升，市场上金刺梨鲜果由最初的60元/kg跌至10元/kg左右。

安顺金刺梨“十二五”期间产业发展变化见表1。

表1　安顺金刺梨“十二五”期间产业发展变化

由于产业链的不完善，市场价格一路走低，使得种植户的积极性严重受挫，很多农户已放弃对果园的管理，安顺的金刺梨产业出现了“断头路”，大量珍果在杂草丛生的坡地里等待着走出大山的新出路。金刺梨也成为挂在安顺市领导头上的达摩克利斯剑，尽管通过招商引资等渠道，投入试产了金刺梨干红酒、金刺梨果汁饮料、金刺梨片、金刺梨糕糖等产品，但前景依然不容乐观。技术瓶颈和市场推广成了金刺梨产业发展壮大的拦路虎。

金刺梨成熟鲜果水分含量达到84.72%，不易贮藏，常温下保质期9～12 d。而金刺梨的采收期从10月底到12月初，持续50 d左右，大量堆积如山的金刺梨，如果在短时间内不能处理消化掉就会腐烂，会给种植户带来巨大的经济损失。同时，如果采用0～5℃的冷库贮藏保鲜方法，也会带来一些新的问题。首先，经过冷藏的金刺梨无法复原到它的原汁原味；其次，冷藏增加了经济成本；最后，在贮藏过程中损耗较大。这些因素导致在目前的技术条件下，长时间冷藏保鲜金刺梨并不可取。目前，有效的方法还是直接烘干后贮藏，金刺梨干水分含量约9.74%，保质期在一年半以上。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜成熟金刺梨，30 mg/L VC标样。

1.2主要仪器与设备

101-0AB型电热鼓风干燥箱，北京利康达圣科技有限公司产品；FA2004C型电子分析天平，上海越平科学仪器有限公司产品；GFD-20型真空冷冻干燥器，浙江省上虞冠峰食品机械有限公司产品；Ultimate 3000 Analytical型高效液相色谱仪，美国赛默飞公司产品。

1.3金刺梨干的加工

金刺梨鲜果中含VC 503 mg/100 g，由于VC在80℃以上的高温条件下易分解，造成营养成分的丢失，所以试验通过2种不同加工条件（①65℃，8 h，采用常压干燥法；②-35℃，8 h，采用真空冷冻干燥法）得到金刺梨干［5］。

1.4指标测定

用HPLC法测定金刺梨干中VC的含量，采用0.1%的草酸为流动相，流速1.0 mL/min，检测波长254 nm，以30 mg/L VC为标样，回收率大于90%［6］；用常压干燥法测定金刺梨中的水分含量。

金刺梨在不同条件下处理后营养素的变化见表2，30 mg/L VC标样检测色谱见图1，金刺梨干1检测色谱见图2，金刺梨干2检测色谱见图3。

表2　金刺梨在不同条件下处理后营养素的变化

图1　30 mg/L VC标样检测色谱

图2　金刺梨干1检测色谱

图3　金刺梨干2检测色谱

2　结果与分析

2.1超低温真空冷冻干燥法的优势

2.1.1感官品质比较

不同加工条件下的金刺梨干感官特点见表3。

表3　不同加工条件下的金刺梨干感官特点

经超低温真空冷冻干燥处理的金刺梨干与加工前的形状基本保持一致，没有干缩现象；内部组织呈海绵状，酥脆易化，轻压即成粉末状；口感酸甜爽口，可即食或者冲泡饮用。

2.1.2营养指标比较

从检测结果可以看出，相对于传统常压干燥，经超低温真空冷冻干燥的金刺梨干水分含量低至2%，保质期更长，有效地保护了VC，能够增加约430 mg/100 g，保留率提高了49.4%。

超低温真空冷冻干燥法加工金刺梨干比传统常压干燥法优势较为明显。由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分、受热变性的营养成分和芳香成分损失很小，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，能较好地保持物质原来的性状，干燥后的体积、形状基本不变，复水性好。因系真空状态下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到了保护，制品的保存期更长。

2.2超低温真空冷冻干燥法的缺点

真空冷冻干燥设备由预冻系统、冷冻干燥罐、加热系统、真空系统、制冷系统、物料传输系统以及监控系统组成，结构复杂，投入和维护成本较高，动辄几十万元，能耗大，但生产能力较强，适合大规模、高附加值的精深加工。

3　结论

经超低温真空冷冻干燥处理的金刺梨干保持了加工前的形状和原汁原味，有效地保护了产品中的营养元素，VC的保留率比传统常压干燥提高了49.4%，延长了产品的保质期。尽管设备投入和维护成本较高，但可以用于其他果蔬产品的脱水等综合加工利用。将金刺梨加工成果干或粉状，不仅在保证原风味的基础上，增加了金刺梨的保质期；还通过改变形状，增加了金刺梨综合利用加工的途径。鲜果变成干粉状，就可以容易加工成金刺梨酒、金刺梨酥、金刺梨膏等一些复合产品，降低了加工产品的工艺技术难度。超低温真空冷冻干燥技术拓宽了金刺梨产业多元发展的途径，提高了产品的档次和市场竞争力，增加了加工企业的盈利能力，同时也解决了种植户和政府的后顾之忧。

［1］唐玲，陈月玲，王电，等.刺梨产品研究现状和发展前景 ［J］.食品工业，2013（1）：175-178.

［2］钟漫，韦景枫，程友忠，等.安顺金刺梨扦插育苗技术研究 ［J］.贵州林业科技，2012，40（2）：42-45.

［3］方修贵，李嗣彪，郑益清.刺梨的营养价值及其开发利用 ［J］.食品工业科技，2004，25（1）：137-138.

［4］杨胜敖.刺梨蛋糕加工工艺的研究 ［J］.粮油加工，2008（1）：111-114.

［5］房星星，肖旭霖.猕猴桃片真空冷冻干燥工艺研究 ［J］.食品工业科技，2008（1）：186-190.

［6］王艳颖，姜国斌.高效液相色谱法测定草莓中维生素C含量 ［J］.大连大学学报，2006，27（2）：24-36.◇

The Application of Ultra-low Temperature Vacuum Freeze-drying Method on Processing Prickly Pear

PEI Yanjun1，CHENG Kun2
（1.Anshun Vocational and Technical College，Anshun，Guizhou 561000，China；2.Guiyang Nanming Laoganma Special Flavour Foodstuffs Co.，Ltd.，Guiyang，Guizhou 550005，China）

According to the current situation that hard to store the fresh Anshun prickly pear and the processing with limits. This paper introduces ultra-low temperature vacuum freeze-drying method，compares with the conventional methods.It turned out to be better in chemical indicators and other aspects.Retention rate of VC is 49.4%higher than that of traditional method，and extend the shelf life of the product.At the same time，compares the advantages and disadvantages of ultra-low temperature vacuum freeze-drying method.Fresh Anshun prickly are processed into dry powder，can be easily make such composite products as prickly pear wine，crisp and ointment，make it easy to be processed，widen the ways to process this fruit，as well as improve the product quality and its competitive ability.

ultra-low temperature vacuum freeze-drying method；prickly pear；application

TS255.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.07.037

1671-9646（2016）07b-0027-03

2016-06-13

裴彦军（1982— ），男，硕士，讲师，研究方向为食品加工及营养检测。