鮮枸杞漿的加工工藝條件優化

馬寅斐 趙 巖 初 樂 丁 辰 朱風濤

（全國供銷合作總社濟南果品研究院，山東 濟南 250014）

枸杞是歷史悠久、藥食同源、馳名中外的名貴中藥材，《神農本草經》中被列為上品，稱之為“久服，輕身不老，耐寒暑”；《本草綱目》中介紹枸杞治病強身的方子達30多條；《本經匯言》指出“枸杞能使氣可充，血可補，陽習生，陰可長，火可降，風濕可去，有十全之妙用”。中醫認為，枸杞性平、味甘、微苦、無毒，具有滋補肝肺，益精明目，強健筋骨的功效[1]。枸杞中含有豐富的β-胡蘿卜素、VC、VB及微量礦質元素等人類所必需的營養物質，是一種極為理想的藥食兩用植物資源。β-胡蘿卜素是VA的前體，是一種極好的抗氧化劑，在人體內起著清除自由基的作用。它在醫學上除了用于VA缺乏癥和光敏感患者地治療外，近年來科學家又發現β-胡蘿卜素在防癌、抗癌、抗腫瘤和預防心血管疾病的方面有著明顯的作用[2-4]。對于人體來說，β-胡蘿卜素是一個重要的功能因子。β-胡蘿卜素是枸杞的重要營養成分，其含量之高在植物體系內罕見，是胡蘿卜的3~4倍。β-胡蘿卜素由于其結構中含有許多不飽和雙鍵，在加工過程中極易受光、氧、熱等的影響，發生降解作用而損失[5]；此外，在加工過程中，較多的β-胡蘿卜素留在殘渣中，降低了β-胡蘿卜素的保存率，因而大大影響了枸杞的保健功能。隨著人們對食品加工營養價值追求地不斷提高，如何降低加工過程中有效營養成分的損失，是枸杞加工面臨的一個重要問題。本實驗旨在研究鮮枸杞在枸杞漿加工過程中β-胡蘿卜素含量的變化，優化主要工藝參數，得到最佳的工藝條件，為今后枸杞漿的大規模工業生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

枸杞鮮果，寧夏紅枸杞商貿有限公司；β-胡蘿卜素標準品，Sigma公司；果漿酶，諾維信Pectinex SMASH XXL。

1.2 測定方法

β-胡蘿卜素含量的測定：HPLC法[6]。

通過HPLC法測定鮮枸杞熱打漿后的β-胡蘿卜素含量為24.6mg/100g。

1.3 工藝流程

鮮枸杞→蒸汽加熱至80℃打漿→果漿酶解→壓榨→均質→脫氣→加熱灌裝→成品

2 單因素實驗

2.1 酶解條件對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

2.1.1 果漿酶添加量對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，冷卻至50℃分別加入100、200、300、400、500mg/kg的果漿酶，酶解2.5h后壓榨，分別測定和比較不同添加量下壓β-胡蘿卜素的含量。

2.1.2 果漿酶酶解溫度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，分別冷卻至40、45、50、55、60℃加入300mg/kg的果漿酶，酶解2.5h后壓榨，分別測定和比較不同酶解溫度下得到的枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

2.1.3 果漿酶酶解時間對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

鮮枸杞通過蒸汽加熱至80℃打漿去籽后，冷卻至50℃加入300mg/kg的果漿酶，分別酶解1、1.5、2、2.5、3h后壓榨，分別測定和比較不同酶解時間下得到的枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

2.2 真空度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

經過酶解后壓榨得到的枸杞漿，在高壓均質后，加入真空脫氣工藝，分別比較在0.01、0.02、0.03、0.04、0.05MPa條件下脫氣20min，放置3h后，測定枸杞漿中β-胡蘿卜素的含量。

3 結果分析

3.1 酶解條件對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

3.1.1 果漿酶添加量對β-胡蘿卜素含量的影響

由圖1知，果漿酶的添加量對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量具有顯著影響，添加量小于300mg/kg，隨著添加量的上升，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量明顯上升，這是由于果漿酶的酶解，使果肉中的β-胡蘿卜素更好地溶出，有利于提高枸杞漿的營養成分含量，當添加量大于300mg/kg，β-胡蘿卜素含量不再明顯上升，這說明果漿酶的酶解效果已經趨于最大，因此，綜合考慮成本等因素，選取300mg/kg為果漿酶的最優添加量。

3.1.2 果漿酶酶解溫度對β-胡蘿卜素含量的影響

由圖2可知，果漿酶的酶解溫度對枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量具有一定影響，為了驗證最佳的酶解溫度，通過40~60℃的溫度梯度設置結果可以看出，55℃為果漿酶的最佳酶解溫度，酶解后的枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量最高；低于55℃，β-胡蘿卜素含量隨著溫度升高而升高；60℃時，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量反而呈下降趨勢，主要原因可能為較高的溫度對酶的活性造成了破壞，影響了酶解效果，同時，在較高溫度條件下進行長時間的酶解過程，也容易造成β-胡蘿卜素因受熱而損失。比較50℃和55℃時，枸杞漿中的β-胡蘿卜素含量差別不大，但由于熱打漿后需要用循環水冷卻至適宜酶解溫度，因此，綜合考慮能耗等因素，選取55℃為果漿酶的最佳酶解溫度。

3.1.3 果漿酶酶解時間對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

圖3 果漿酶的酶解時間對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量的影響

由圖3可知，果漿酶的酶解時間在1~3h設置對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量影響不大，但隨著溫度的變化，β-胡蘿卜素含量變化的趨勢卻比較明顯。酶解時間在1.5~2h時，β-胡蘿卜素含量均為24.5mg/100g，酶解時間小于1.5h，酶解效果不理想，β-胡蘿卜素不能充分溶出；當酶解時間超過2h，長時間的受熱和氧化，易造成酶促褐變從而破壞了枸杞漿中的β-胡蘿卜素。綜合加工效率等因素，確定最優的果漿酶酶解時間為1.5h。

3.2 真空度對枸杞漿β-胡蘿卜素含量的影響

經過酶解后壓榨得到的枸杞漿，在高壓均質后，大量的氧氣融入枸杞漿中，這不僅容易造成枸杞漿中β-胡蘿卜素因氧化而遭到破壞，同時，枸杞漿中的高空氣含量也容易造成枸杞漿的不穩定而出現較明顯的分層。加入真空脫氣工藝，降低枸杞漿中的溶氧量，不僅可以有效地減少枸杞漿發生氧化褐變，而且有利于保證枸杞漿的均質穩定性。按2.2實驗步驟進行，脫氣工藝現象見表1。

由表1可見，真空度為0.01MPa時，漿液溢出，不適合工藝生產使用，因此比較后四組β-胡蘿卜素含量，結果見圖4。由圖4可知，在不同真空條件下脫氣，脫氣效果好的組β-胡蘿卜素含量略微偏高，這說明氧氣含量也是造成β-胡蘿卜素氧化破壞的一個因素。同時考慮脫氣效率，選擇0.02MPa為最佳真空脫氣條件。

表1 枸杞漿在不同真空度條件下的脫氣效果

4 結論

通過對枸杞漿中β-胡蘿卜素含量指標的監測，來判定枸杞漿加工工藝對色素和功能成分的影響，從而優化枸杞漿的加工工藝。最終得出，枸杞漿加工過程中，選擇果漿酶添加量為300mg/kg，酶解溫度55℃，酶解時間1.5h，為最佳酶解條件；高壓均質后采用0.02MPa對枸杞漿進行脫氣20min，可以有效地保護枸杞漿中β-胡蘿卜素，同時保證枸杞漿的穩定性，不易分層。

[1] MacDougall D B . Coloring of Food, Drugs and Cosmetics: Marcel Dekker, Inc.[J]. Food quality and preference, 2000, 11(3): 255-259.

[2] Gassiano. 胡蘿卜素及抗氧化維生素在預防疾病上的功能研討會論文集[C]. 北京: 中國醫學科學院腫瘤研究所, 1993.

[3] 錢彥叢, 宇文萍. 枸杞子的化學成分及藥理研究新進展[J].中醫藥學報, 2000, 28(4): 33-35.

[4] 成日華, 李煥德. 枸杞多糖抗腫瘤機制研究進展[J]. 中南藥學, 2011, 9(12): 921-923.

[5] 鮑會梅. 枸杞中β-胡蘿卜素含量及影響因素的分析[J].四川食品與發酵, 2008, 44(2): 64-66.

[6] 楊祖英, 李良學. 高壓液相色譜法測定食品中的β-胡蘿卜素[J]. 食品與發酵工業, 1994, (6): 57-61.