嘉峪關泥溝胡蘿卜精深加工技術研究＊

嚴 峰,黃玉龍

（嘉峪關市酒鋼三中，甘肅 嘉峪關 735100）

嘉峪關泥溝胡蘿卜是甘肅省嘉峪關市新城鎮(zhèn)的特產(chǎn)，其味道脆甜、型裝整齊、色澤光亮，為國家農(nóng)產(chǎn)品地理標志保護產(chǎn)品。泥溝胡蘿卜年種植面積在千畝以上，年產(chǎn)量達1.4萬噸，產(chǎn)值達到0.28億元，已成為當?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。但是，目前主要以蔬菜原料的形式銷往省內外，沒有深加工產(chǎn)品，附加值低，產(chǎn)業(yè)鏈短，不能將資源優(yōu)勢轉化為產(chǎn)業(yè)效益。針對泥溝胡蘿卜深加工技術缺乏等問題，擬通過集成研發(fā)膨化脆片、益生菌發(fā)酵汁等技術體系，開發(fā)生產(chǎn)系列產(chǎn)品，實現(xiàn)泥溝胡蘿卜產(chǎn)品的多元化和高附加值。

1 胡蘿卜脆片

1.1 技術流程

胡蘿卜脆片的技術路線工藝：

胡蘿卜片→挑揀→清洗→熱燙滅酶→冷凍→解凍及低溫脫水→裝盤、入罐→壓差膨化→真空脫水→冷卻固化→破除真空→分級、包裝

1.2 結果與分析

表1 胡蘿卜脆片感官評定標準

在單因素試驗的基礎上確定了影響胡蘿卜脆片的最重要三個因素分別為凍干室壓強、加熱板時間和溫度、切片厚度，每個因素選3個水平，進行正交表試驗，確定真空冷凍干燥胡蘿卜脆片的最佳加工工藝條件。比較極差可得在真空冷凍干燥條件下對胡蘿卜脆片的影響因素大小順序為：切片厚度>凍干室壓強>加熱板溫度；直觀分析可得最佳工藝條件即凍干室壓強為66Pa,加熱時間為4h,加熱板溫度為63℃，切片厚度為3mm。

按最佳工藝體條件重新做一組試驗，得出感官評分為96分，明顯高于其他試驗條件。在此條件下得到的胡蘿卜脆片色澤呈鮮黃色，外表收縮度小，疏松且質脆，具有濃郁的胡蘿卜香氣，見表1。

胡蘿卜膨化干燥前的護色、冷凍等預處理工藝較為關鍵[1]，預處理可有效地改變物料內部的結構和特性，對后期的壓差膨化干燥產(chǎn)生有利影響[2]；高溫會引起產(chǎn)品焦糊，研究表明低溫短時加工工藝有利于最大限度保留物料原有營養(yǎng)物質[3]。

采用冷凍——壓差膨化工藝技術，將糖度和纖維含量相對較高的泥溝胡蘿卜，經(jīng)過滅酶、冷凍、解凍、低溫脫水、低溫真空脫水膨化的特殊工藝方法，達到組織膨化、口感酥脆的效果；提出“一次加壓、瞬間減壓膨化，真空脫水固化”替代了目前“多次加壓、減壓膨化，循環(huán)往復”的操作程序，增強了膨化效果，建立時間與溫度、壓力的標準控制曲線，規(guī)范了操作程序，穩(wěn)定產(chǎn)品質量。

2 胡蘿卜益生菌發(fā)酵汁

2.1 技術流程

以胡蘿卜鮮榨汁為原料，采用纖維素酶、果膠酶等酶解手段降解胡蘿卜中的纖維素和果膠，打破細胞壁束縛，充分溶解有效成分，以促進菌群生長吸收；引進嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌等3～5種益生菌株，分離、擴培和篩選優(yōu)勢酵母菌、乳酸菌等，考察不同菌種、發(fā)酵溫度、初始接種量、氮源、碳源、pH、發(fā)酵時間等因素對發(fā)酵過程中活菌數(shù)目及產(chǎn)酶活性的影響，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。

胡蘿卜酵素的技術路線工藝：

胡蘿卜→挑揀→清洗→切分→復配均質→加熱滅菌→接種益生菌→恒溫培養(yǎng)發(fā)酵→檢測→過濾→胡蘿卜益生菌發(fā)酵汁→包裝冷藏

2.2 結果與分析

以胡蘿卜為原料，用嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌和酵母菌組成混合發(fā)酵劑（2：2：1：1）發(fā)酵。采用五因素二水平正交實驗確定最佳發(fā)酵工藝條件為：胡蘿卜汁添加量72%，接種量6%、發(fā)酵溫度42℃、蔗糖量5%、PH7.2，發(fā)酵時間15h。經(jīng)發(fā)酵后的飲料進行調配，選擇加2.0%的蜂蜜增加口感和風味。采用三因素三水平正交實驗確定最佳復合穩(wěn)定劑配方為：黃原膠0.10%、海藻酸鈉0.08%、瓊脂0.16%。

復合菌劑的使用效果會受到不同菌種特性的影響，易造成菌種間的拮抗，確定菌種組合是本試驗的關鍵。目前益生菌酵素生產(chǎn)大多是自然發(fā)酵，存在生產(chǎn)周期長、雜菌污染和亞硝酸鹽含量超標等問題[4]，而本試驗通過篩選優(yōu)勢菌群復合發(fā)酵，提高發(fā)酵過程的可控性和發(fā)酵產(chǎn)物的營養(yǎng)品質。通過超聲波輔助結合生物酶解技術處理胡蘿卜發(fā)酵原料，提高益生菌發(fā)酵轉化效率[5]，篩選優(yōu)化出適合采用胡蘿卜為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)益生菌發(fā)酵汁的專用活菌菌株，并提出多菌種組合發(fā)酵工藝參數(shù)及技術方案將生物酶解和益生菌發(fā)酵技術相結合，充分利用胡蘿卜有效成分和營養(yǎng)因子，多菌種復合發(fā)酵生產(chǎn)胡蘿卜益生菌產(chǎn)品。分離、擴培和篩選優(yōu)勢酵母菌、乳酸菌等，優(yōu)化確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。實驗確定了最佳的發(fā)酵溫度和時間，探討了菌種的配比、接種量。結果表明，混合菌株發(fā)酵優(yōu)于單一菌株發(fā)酵，產(chǎn)品具有胡蘿卜的天然色澤，又具乳酸發(fā)酵的獨特風味，氨基酸含量為285.10mg/mL，可作為保健型飲料。

進一步研究將制定技術操作規(guī)程和產(chǎn)品標準，建立中試生產(chǎn)線，開發(fā)胡蘿卜益生菌系列產(chǎn)品。有效利用胡蘿卜原料，開發(fā)新型高值化產(chǎn)品，提高胡蘿卜附加值，延伸胡蘿卜加工產(chǎn)業(yè)鏈條。

項目的實施，可有效解決胡蘿卜質優(yōu)價低、產(chǎn)業(yè)帶動能力有限的情況，提高胡蘿卜抵御市場風險能力，穩(wěn)定種植戶的生產(chǎn)積極性，持續(xù)增加企業(yè)和農(nóng)戶的收入。項目可滿足市場對于高品質胡蘿卜產(chǎn)品的需求，使胡蘿卜成為區(qū)域農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)與高科技示范產(chǎn)業(yè)，為胡蘿卜種植農(nóng)戶產(chǎn)業(yè)扶貧提供強有力的科技支撐。項目所采用的技術綠色安全，胡蘿卜的高值化加工利用可進一步推動嚴格規(guī)范的標準化種植，減少農(nóng)藥化肥的濫用誤用，從而保護生態(tài)環(huán)境。