罗仓学,寇晨星,谭思远,黄伟丽
(陕西科技大学食品与生物工程学院,陕西西安710021)
适宜加工全粉的红枣品种筛选
罗仓学,寇晨星,谭思远,黄伟丽
(陕西科技大学食品与生物工程学院,陕西西安710021)
以玉枣、灰枣、哈密大枣和狗头枣4个品种的红枣为原料,分别以同样的工艺参数,经压差膨化和超微粉碎两个操作单元,制得4种红枣全粉,并对决定红枣全粉品质的主要指标--红枣粉的粒径、色泽、溶解性、溶解时间、糖和维生素C的含量进行测定分析。最后,运用变异系数法对各个指标进行综合评分。结果表明玉枣综合评分最高,灰枣次之,哈密大枣和狗头枣评分较低,从而筛选出综合评分最高的玉枣作为制备红枣全粉的最佳红枣品种。
红枣全粉;综合评分;品质
红枣亦称大枣,是鼠李科(Rhamnaceae)枣属(ZizyphusMill)植物枣树的果实[1],是我国特有的药食同源的一种水果,不仅滋味鲜美、营养丰富,又具有独特的药用价值[2-5]占有近100%的国际市场。我国枣树栽培面积达100多万hm2,广泛分布于河北、山东、陕西、山西、新疆、宁夏、黑龙江等地[6]。红枣全粉是将红枣除去枣核后,把整个枣包括枣皮在内的所有成分加工成粉末状固体饮料,具有营养丰富,食用方便等优点。然而,由于红枣产地较多,品种也较多,红枣营养成分含量及质构组织有所差异[7-9],特别是红枣的维生素C、葡萄糖、果糖等还原糖含量的差异对红枣全粉的营养价值和加工制备过程有着一定程度的影响。因此需要筛选出适宜制备红枣全粉的红枣品种,以期为企业选择红枣全粉加工品种提供理论参考。
1.1原料
红枣:选购于陕西省西安市胡家庙水果批发市场10-12月份销售的狗头枣、灰枣、玉枣、哈密大枣。
1.2主要试剂
2,4-二硝基苯肼:天津市天力化学试剂有限公司;硫酸:国药集团化学试剂有限公司;盐酸:国药集团化学试剂有限公司;草酸:天津市天力化学试剂有限公司;硫脲:天津市天力化学试剂有限公司;活性炭:天津市天力化学试剂有限公司;苯酚:成都市克隆化工试剂厂。
1.3仪器设备
压差膨化设备:实验室自行研制;超微粉碎机:QLM-90K型气流粉碎设备;万能破碎机:顺德市桂州科顺塑料电器厂;LP-POP(6)激光粒度分析仪:珠海欧美克仪器有限公司;紫外分光光度计:754PC尤尼柯仪器有限公司;CM-5分光测色计;日本Minolta公司;722型可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;标准检验筛1套:浙江省上虞市大享桥化验仪器厂。
1.4方法
1.4.1红枣全粉制备工艺流程
4种红枣原料→挑选→清洗→去核→切片→膨化干燥→初级粉碎→过筛→超微粉碎→4种红枣全粉
1.4.2操作要点
原料处理:选取无病虫害的4个品种红枣,清洗、晾干、去核,切成约4mm左右的枣片,均湿24 h后膨化干燥并于超微粉碎机进行超微粉碎制得4种红枣全粉。为了保证4种红枣全粉制备工艺的一致性,要严格控制4个品种枣片的膨化工艺参数均为:加压0.32MPa,膨化温度75℃,真空干燥210min制得4种膨化红枣脆片;要严格控制4个品种枣片粗粉过程:分别称取100 g红枣脆片,用万能破碎机粉碎两次,每次粉5 s,间隔1min,然后分别过40目筛,封装于铝箔袋中备用;同时要严格控制4种红枣全粉超微粉碎工艺参数均为:频率为20 Hz,粉碎时间25min,进料量为60 g,研压为0.6MPa。
1.4.3红枣全粉主要营养成分测定方法
还原糖的测定采用直接滴定法[10];总糖含量测定采用苯酚硫酸法[11];维生素C含量的测定采用GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定(荧光法和2,4-二硝基苯肼法)》中的2,4-二硝基苯肼比色法。
1.4.4红枣全粉物理特性测定方法
1.4.4.1枣粉色泽的测定[12]
采用CM-5分光测色计,用CIELAB表色系统测定枣粉的L、a、b值,其中L代表明度指数,a代表颜色从绿色(-a)到红色(+a)的变化,b代表颜色从蓝色(-b)到黄色(+b)的变化。
1.4.4.2溶解时间测定[13]
准确称取5 g枣粉于100mL烧杯中,加50mL蒸馏水,室温下用磁力搅拌器以一定转速搅拌。记录红枣全粉从搅拌开始到完全溶解所需的时间,单位为s。
1.4.4.3溶解性的测定[14]
准确称取5 g枣粉于100mL烧杯中,加入50mL蒸馏水,室温下用磁力搅拌器以一定转速搅拌15min以使枣粉充分溶解,取10mL溶液于20mL离心管中,以3 000 r/min转速离心15min,取下层沉淀,用蒸馏水洗涤转入称量瓶中,放入105℃烘箱中烘干至恒重。按公式(1)分别计算枣粉的溶解性(DSI)
1.4.4.4粒径的测定方法[15]
采用激光粒度分析仪进行测定,本文选用特征粒径以D50(中位粒径)来表征红枣全粉的粒径大小。
1.4.5综合评分
试验中出现多个指标,为使试验结果的分析更加客观,运用变异系数法确定各指标的权重系数[16-17],将数据标准化处理后,采用加权平均的方法确定4种红枣全粉的综合评分。公式(2)是各项指标变异系数的计算方法:
式中:Vi是第i项指标的变异系数;Si是第i项指标的标准差;Ai是第i项指标的算术平均值。
公式(3)是各项指标权重的计算方法:
为了排除指标的不同量纲及数量级对试验结果综合评分产生影响,运用z-score标准化法对各项指标的数据进行标准化处理,公式(4)是标准化处理的方法:
式中:Zij是标准化处理后各指标对应的标准值;Xij为实际测得的指标值;Ai是第i项指标的算术平均值;Si是第i项指标的标准差。
将4种红枣全粉各个指标测得的实际数值标准化处理后分别与对应的权重相乘后相加求和,得到4种红枣全粉的综合评分。公式(5)是综合评分的方法:
式中:W1-W9分别为本试验中测定的9项指标的权重系数;VC为维生素C含量;RS为还原糖含量;TS为总糖含量;L为色泽L值;a为色泽a值;b为色泽b值;D为枣粉溶解性;T为枣粉溶解时间;D50为枣粉中位粒径。
2.14种红枣全粉营养成分含量分析
2.1.1不同品种对红枣全粉维生素C含量的影响
不同品种对红枣全粉维生素C含量的影响见图1。
图1 维生素C含量(mg/100 g干物质)Fig.1 Vitam in C contentof four ju jubepowders
由图1可以看出,不同品种红枣全粉维生素C含量大小依次为:玉枣>灰枣>哈密大枣>狗头枣。维生素C因具有较高的抗氧化性,其含量是衡量红枣品质的重要指标,而维生素C又是热敏性维生素,受光、热、氧等极易破坏[18],4种红枣全粉维生素C保留均较少,这可能与原枣采摘后的干制工艺有较大关系,此外枣粉在加工制作过程中维生素C也会受到破坏。就4种红枣全粉所保留维生素C含量来看,狗头枣含量最低,而玉枣、灰枣和哈密大枣所含维生素C含量相对较高。
2.1.2不同品种对红枣全粉糖含量的影响
不同品种对红枣全粉糖含量的影响见图2。
图2 4个品种红枣全粉还原糖和总糖含量Fig.2 Reducing sugar and totalsugar contentof four jujube powders
由图2可以看出,4种红枣全粉含糖量均比较高,总糖含量差异不大,但还原糖含量差异较显著,还原糖含量大小依次为:哈密大枣>灰枣>狗头枣>玉枣,糖含量也是衡量红枣品质另一个重要指标,也是筛选红枣全粉加工品种的重要依据。特别是红枣中分子质量较小的非结晶态还原糖含量较高,如葡萄糖、果糖玻璃态转化温度较低(果糖-5℃,葡萄糖32℃)这就使得枣粉在常温下贮藏过程中容易发生粘黏现象[19],因此枣粉加工过程中最好选用还原糖含量较低的品种来加工。考虑到红枣全粉加工过程的难易程度,就糖含量来分析玉枣和狗头枣更适合用来制作红枣全粉。
2.24种红枣全粉物理特性的分析
2.2.14种红枣全粉色泽差异分析
4种红枣全粉色泽差异分析见图3。
图3 四个品种红枣粉色泽的分析Fig.3 Color of four jujube powders
由图3可以看出,4种红枣全粉的色泽差异不是很明显,其中a值差异相对大一些,可能是玉枣、狗头枣和哈密大枣在干制过程中温度都高于灰枣,枣在加热过程中含羰基化合物和氨基化合物于高温下发生了美拉德反应,生成黑色物质,使得红枣颜色加深,呈现暗红色。红枣全粉的L值都较高,这是由于红枣全粉,特别是革质化较高的枣皮经过超微粉碎后红枣粉粒径达几十甚至几微米,大大增加了红枣全粉的表面积,使红枣全粉颜色变亮。
2.2.24种红枣全粉粒径差异分析
4种红枣全粉粒径差异分析见图4。
图4 四个品种红枣全粉粒径分析Fig.4 Particle sizeof four jujubepowders
由图4可以看出,在相同工艺参数下生产加工的4种红枣全粉粒径相差较明显,其从大到小依次为:玉枣>灰枣>哈密大枣>狗头枣。这可能是由于红枣品种不同,质构组织有差异而使得超微粉碎粒径大小不同。狗头枣较容易粉碎,其粒度最小;玉枣相对较难粉碎,粒度最大;灰枣和哈密大枣粒度大小居中。
2.2.34种红枣全粉速溶性分析
4种红枣全粉速溶性分析见图5。
图5 四个品种红枣全粉速溶性分析Fig.5 Solubility of four jujubepowders
由图5可以明显看出狗头枣的溶解时间最长,溶解性最低,灰枣和哈密大枣的溶解时间和溶解性相差不大,而玉枣的溶解性最好,但是溶解时间也较长。这是因为枣粉溶解是水由表面渗入到颗粒内部,进而崩解枣粉颗粒[20-22],直至颗粒完全溶解的过程。枣粉颗粒半径越小,水由外部进入内部的距离越小,越有利于枣粉在水中的溶解;但枣粉粒径也不能太小,枣粉粒径太小时,枣粉颗粒间起主要作用力的范德华力容易使枣粉颗粒间发生团聚现象,水无法润湿内部的颗粒,延长了枣粉的溶解时间,降低了溶解性。因此,枣粉颗粒大小对枣粉品质及溶解性有着重要作用。此外,枣粉的溶解性还与枣粉含水量有关,含水量越低,溶解性越高,枣粉质量也就越好。这可能是灰枣和哈密大枣溶解性相对较好的原因。
2.34种红枣全粉各项指标的综合评价
分别计算出各项指标的平均值、标准差、变异系数再计算出权重,结果见表1。
表1 各项指标的权重Tab le1 Theweightsof the various indicators
根据4种红枣全粉所测的9项指标及各指标所占权重值,计算出4种红枣全粉品质的综合得分,得分高的红枣制粉品质好,反之得分低红枣制粉品质差。各项指标测得数值的标准化值及4种红枣全粉品质的综合得分见表2。
表2 超微红枣全粉评价指标标准化数据及综合得分Table2 Thequality evaluation index standardized data and scores of ultrafine jujube powders
通过对比玉枣、灰枣、哈密大枣和狗头枣4个常见品种的红枣按相同工艺参数制备的红枣全粉的品质指标,得到4种红枣全粉的综合评分(见表2)。由表2可以明显看出,玉枣的综合得分最高,由玉枣制备的超微玉枣全粉品质最佳,其次是超微灰枣全粉和超微哈密大枣全粉,品质最差的是超微狗头枣全粉。因此,最好选用玉枣制备超微红枣全粉。
1)4种红枣全粉的营养成分分别表现为:玉枣、灰枣和哈密大枣所制备的全粉维生素C含量相对较高,狗头枣含量最低;总糖含量都较高,与灰枣和哈密大枣相比,玉枣和狗头枣还原糖含量较低。
2)4种红枣全粉的物理特性分别表现为:4种红枣全粉的L值都较高,红枣全粉颜色都较亮;而a值差异相对大一些,玉枣、狗头枣和哈密大枣全粉的a值较低,颜色呈暗红色;b值相差不大。4种红枣全粉粒径相差较明显,由大到小依次为:玉枣>灰枣>哈密大枣>狗头枣。狗头枣全粉溶解时间最长,溶解性最低,灰枣和哈密大枣全粉的溶解时间和溶解性相差不大,而玉枣全粉的溶解性最好,但溶解时间却长于灰枣和哈密大枣。
3)4种红枣全粉品质综合评分表明,由玉枣制备的红枣全粉品质最佳,其次是灰枣和哈密大枣,品质最差的是狗头枣。考虑到红枣全粉在制备加工过程的难易程度,以及制备得到的红枣全粉的营养成分含量及物理特性,选取玉枣为制备红枣全粉的最佳品种。
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Screening of Jujube Cultivars for Processing Jujube Powder
LUO Cang-xue,KOU Chen-xing,TAN Si-yuan,HUANG Wei-li
(Department of Food and Biological Engineering,Shaanxi University of Scienceand Technology,Xi'an 710021,Shaanxi,China)
Four kinds of ultrafine grinding jujube powder were produced by explosion puffing and ultrafine grinding.Then powder-size,color,solubility,dissolution time,sugar and vitamin C contentof the four jujube powder thatdetermine themain physicalpropertiesand nutritional contentsweremeasured and analyzed forgetting comprehensive scores to screen the best varieties of jujube.Finally according to comprehensive scores of each indexgotby coefficientofvariation,the quality of jujube powdermade by jade jujubewas the best.
jujubepowder;comprehensivescore;quality
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.007
罗仓学(1959—),男(汉),教授,硕士研究生导师,硕士,研究方向:果蔬加工及资源综合利用。
2015-09-11