张传智,马永芹,田海娟,张艳,徐淼,朱珠*
(1.吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室,长春 130507;2.吉林工程职业学院 粮食与食品学院,吉林 四平 136001)
藿香为藿香属唇形科植物,主产于辽宁、吉林、黑龙江、四川等地[1]。藿香是我国传统的药食同源植物,富含具有挥发性的藿香油,在香精香料工业、食品行业等领域应用广泛[2,3]。目前我国食用藿香主要是经过晒晾干燥后添加到烹饪食品中,藿香的精深加工多在研究阶段[4]。作为药食同源植物资源,藿香具有丰富的营养价值,全株含有丰富的维生素、氨基酸、多糖和其他功能成分,藿香含有大量的非脂溶性物质与藿香
油共同发挥调味作用,改善食品的感官品质,简单的提取霍香油并不能体现藿香的全部作用[5]。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。本研究采用现代食品加工技术,选用藿香茎、叶(生长期)制备一种新型的调味料,可直接用于食品加工或作为原料用于复合调味品的生产。选择新鲜的生长期的藿香,极大地保留了藿香含有的各种营养成分,藿香特有的气味得到了保留,当季生产,避免了常规的干制品中的营养、气味流失和感官功能劣化。采用藿香超细湿法制浆技术破碎,使藿香的可溶性成分更好地释放出来。制作的藿香调味品可直接使用,具有溶化速度快、附着力强、气味芳香、回味悠长等特点。
藿香:市售;面包专用粉:金像面包粉;活性干酵母:安琪即发酵母。
QDSX-18超细制浆系统 无锡轻大食品装备有限公司;EYELA SD-1000喷雾干燥机 东京理化器械公司;XO-1200D超声波细胞破碎仪 南京先欧仪器制造有限公司;F6高剪切分散乳化机 上海弗鲁克设备有限公司。
1.3.1 工艺流程
藿香清洗→护色→破碎制浆→超声波提取→过滤→调配→乳化→喷雾干燥→成品。
1.3.2 操作要点
1.3.2.1 藿香原料处理
选取绿色无霉变的生长期藿香茎、叶,用清水冲洗后,加入柠檬酸、维生素C复合护色剂处理4 h。
1.3.2.2 超细制浆
取经过护色的藿香茎、叶,称取一定重量,按照试验方案加水,经过粗破碎后进行超细制浆,进料量20 L/min,循环3次制得藿香浆液。
1.3.2.3 过滤
取藿香浆液利用180目滤网进行抽滤,收集滤液。取滤网上残渣,加入3倍滤渣质量的水,在30 ℃的条件下进行超声波处理,超声波功率为500 W,工作时间为5 s,停止时间为3 s,超声波处理时间为10 min,然后使用植物捣碎机处理1 min,再用180目滤网过滤,收集滤液并入上步滤液。
1.3.2.4 混合调配
藿香提取液加入羧甲基纤维素钠、明胶、食盐、白砂糖、麦芽糊精以及大豆分离蛋白,使用乳化分散机进行混合。
1.3.2.5 喷雾干燥
经过乳化均质的藿香混合液使用喷雾干燥设备进行喷雾干燥,得到粉末状的藿香浓缩粉,作为藿香原粉。喷雾干燥条件为:进口温度155 ℃,泵速2 L/h。
1.3.3 单因素试验
加水量的考察:按藿香叶与水的质量比为1∶2,1∶4,1∶6,1∶8,1∶10的比例加水制浆,以提取率为考察指标,得到最适宜的加水量。
磨浆次数:在超细制浆机粉碎模块固定的情况下,磨浆循环的次数决定物料粉碎的粗细,但是随着循环次数的增加,料液的温度也会随之上升,所以需要找到一个适合的点保证制浆效果最佳。以提取率为考核指标,确定最佳的磨浆循环次数。
超声波时间:藿香茎叶经过粗破碎后,进行超声波处理,超声波功率固定为500 W,工作模式为工作5 s、停止5 s,料液温度为25~40 ℃,设计超声波处理时间为5,10,15,20,25 min。
1.3.4 正交试验设计
根据单因素试验结果,采用正交试验设计对藿香液提取试验进行优化,以加水量(A)、磨浆次数(B)、超声波时间(C)为因素变量,藿香液的提取率为开和指标,设计四因素三水平正交试验,设计表见表1。
表1 L9(34)正交试验因素和水平表
1.3.5 提取率的测定
藿香原料(W)经过破碎、磨浆、过滤,得到的滤渣烘干后称量,得到滤渣重量(w)。
提取率=1-(滤渣重量w/原料重量W)×100%。
1.3.6 感官评定
选择具有调味品鉴评经验的专业人士10人,按照相关品类调味品鉴评规定,参考表2藿香调味粉感官评分表进行评价。
表2 藿香调味粉感官评分表
根据实验室前期实验成果,本研究产品选用麦芽糊精、大豆分离蛋白、白砂糖、食盐、CMC-Na 5种配料进行调配,配方见表3。
表3 藿香调味粉基础配方(以液态重量计) %
图1 加水量对提取率的影响
由图1可知,提取时加水量越大,提取效果越好。当加水量达到1∶8时,藿香提取效果基本达到最大,继续增加加水量,提取率变化不大。加水量的增加为后续的喷雾干燥带来一定的负担,所以加水量确定在1∶8。
图2 磨浆次数对提取率的影响
由图2可知,随着磨浆次数的增加,提取率呈现逐渐增加的趋势。磨浆4次时藿香浆液的提取率达到92.5%,料液温度45 ℃。此时,继续磨浆,提取率增加变小,当磨浆次数为6次时,提取率为93.5%,料液温度达到58 ℃,相比于第4次时仅仅提高了1.0%,料液温度提升了13 ℃。磨浆机连续工作由于机械摩擦作用,温度升高,而料液经过多次循环磨浆,温度高于室温,继续磨浆,温度将急剧上升。综合考虑,确定料液磨浆循环次数为4次。
图3 超声波时间对提取率的影响
由图3可知,随着超声波作用时间的增加,提取率呈现先增加后减少的趋势。当超声波时间为20 min时,藿香提取率达到最大,为93.8%。随着超声波处理时间的延长,提取率呈现下降的趋势,可能是因为处理时间的延长,组织结构进一步破碎,经过超细磨浆过程后,过滤时效果变差,按照常规的过滤方法无法有效地滤出,导致残渣量增加,提取率下降。所以超声波时间确定为20 min以内为佳。
根据单因素试验结果,按照表1正交试验设计进行试验,以提取率为考核指标,对试验结果进行分析。正交试验结果见表4。
表4 L9(34)正交试验结果
由表4的极差(R)大小可知,加水量(A)、磨浆次数(B)、超声波时间(C)3个因素影响提取率的主次关系为A>B>C,即加水量对提取率影响最大,磨浆次数影响次之,超声波作用时间的影响最小。根据表4的极差分析,得出各因素的最优组合为A3B3C2。由表4可知,直观结果中A3B3C2组合最好,提取率最高为93.97%,与极差分析结果相符,因此可得出最佳的条件是加水量1∶9,磨浆次数5次,超声波处理时间18 min。
本研究以生长期的藿香茎、叶为原料,采用超细磨浆技术破碎提取藿香液,试验结果表明:磨浆加水量为1∶9,磨浆次数为5次,超声波处理时间为18 min时,藿香原料的提取率达到最大,为93.97%。提取得到的藿香液加入麦芽糊精、大豆分离蛋白、白砂糖、食盐、CMC-Na等进行调配,以感官评价为考核指标,得到最佳的配方为麦芽糊精5.2%、大豆分离蛋白4.5%、白砂糖3.5%、食盐1.0%、CMC-Na 0.05%,按照此配比制得的藿香调味粉具有浓郁的藿香气味,圆润清香,滋味细腻,附着力强,回味悠长,颗粒溶解速度快,溶解效果极好。本研究制得的藿香调味粉可直接用于食品加工,也可以作为调味基材配制其他复合调味产品。
[1]葛亚龙,样恒拓,余凡,等.藿香多糖的超声波提取及其抗氧化活性研究[J].中国调味品,2013,38(12):5-8.
[2]白卫东,李晓臖,曹龙辉.我国藿香油的研究状况与发展思考[J].中国调味品,2015,40(1):119-122.
[3]任恒鑫,张舒婷,吴宏斌,等.东北不同地区藿香挥发油化学成分的对比研究[J].中国调味品,2013,38(7):59-62.
[4]张静晨,王玉华,朴春红,等.藿香在食品中的应用及前景展望[J].食品研究与开发,2016,37(6):208-211.
[5]刘存芳.藿香枝叶多糖的提取工艺及其清除羟基自由基作用研究[J].氨基酸和生物资源,2012,34(3):1-3.