鲜枸杞浆的加工工艺条件优化

马寅斐 赵 岩 初 乐 丁 辰 朱风涛

（全国供销合作总社济南果品研究院，山东 济南 250014）

枸杞是历史悠久、药食同源、驰名中外的名贵中药材，《神农本草经》中被列为上品，称之为“久服，轻身不老，耐寒暑”；《本草纲目》中介绍枸杞治病强身的方子达30多条；《本经汇言》指出“枸杞能使气可充，血可补，阳习生，阴可长，火可降，风湿可去，有十全之妙用”。中医认为，枸杞性平、味甘、微苦、无毒，具有滋补肝肺，益精明目，强健筋骨的功效[1]。枸杞中含有丰富的β-胡萝卜素、VC、VB及微量矿质元素等人类所必需的营养物质，是一种极为理想的药食两用植物资源。β-胡萝卜素是VA的前体，是一种极好的抗氧化剂，在人体内起着清除自由基的作用。它在医学上除了用于VA缺乏症和光敏感患者地治疗外，近年来科学家又发现β-胡萝卜素在防癌、抗癌、抗肿瘤和预防心血管疾病的方面有着明显的作用[2-4]。对于人体来说，β-胡萝卜素是一个重要的功能因子。β-胡萝卜素是枸杞的重要营养成分，其含量之高在植物体系内罕见，是胡萝卜的3~4倍。β-胡萝卜素由于其结构中含有许多不饱和双键，在加工过程中极易受光、氧、热等的影响，发生降解作用而损失[5]；此外，在加工过程中，较多的β-胡萝卜素留在残渣中，降低了β-胡萝卜素的保存率，因而大大影响了枸杞的保健功能。随着人们对食品加工营养价值追求地不断提高，如何降低加工过程中有效营养成分的损失，是枸杞加工面临的一个重要问题。本实验旨在研究鲜枸杞在枸杞浆加工过程中β-胡萝卜素含量的变化，优化主要工艺参数，得到最佳的工艺条件，为今后枸杞浆的大规模工业生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

枸杞鲜果，宁夏红枸杞商贸有限公司；β-胡萝卜素标准品，Sigma公司；果浆酶，诺维信Pectinex SMASH XXL。

1.2 测定方法

β-胡萝卜素含量的测定：HPLC法[6]。

通过HPLC法测定鲜枸杞热打浆后的β-胡萝卜素含量为24.6mg/100g。

1.3 工艺流程

鲜枸杞→蒸汽加热至80℃打浆→果浆酶解→压榨→均质→脱气→加热灌装→成品

2 单因素实验

2.1 酶解条件对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

2.1.1 果浆酶添加量对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

鲜枸杞通过蒸汽加热至80℃打浆去籽后，冷却至50℃分别加入100、200、300、400、500mg/kg的果浆酶，酶解2.5h后压榨，分别测定和比较不同添加量下压β-胡萝卜素的含量。

2.1.2 果浆酶酶解温度对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

鲜枸杞通过蒸汽加热至80℃打浆去籽后，分别冷却至40、45、50、55、60℃加入300mg/kg的果浆酶，酶解2.5h后压榨，分别测定和比较不同酶解温度下得到的枸杞浆中β-胡萝卜素的含量。

2.1.3 果浆酶酶解时间对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

鲜枸杞通过蒸汽加热至80℃打浆去籽后，冷却至50℃加入300mg/kg的果浆酶，分别酶解1、1.5、2、2.5、3h后压榨，分别测定和比较不同酶解时间下得到的枸杞浆中β-胡萝卜素的含量。

2.2 真空度对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

经过酶解后压榨得到的枸杞浆，在高压均质后，加入真空脱气工艺，分别比较在0.01、0.02、0.03、0.04、0.05MPa条件下脱气20min，放置3h后，测定枸杞浆中β-胡萝卜素的含量。

3 结果分析

3.1 酶解条件对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

3.1.1 果浆酶添加量对β-胡萝卜素含量的影响

由图1知，果浆酶的添加量对枸杞浆中β-胡萝卜素含量具有显著影响，添加量小于300mg/kg，随着添加量的上升，枸杞浆中的β-胡萝卜素含量明显上升，这是由于果浆酶的酶解，使果肉中的β-胡萝卜素更好地溶出，有利于提高枸杞浆的营养成分含量，当添加量大于300mg/kg，β-胡萝卜素含量不再明显上升，这说明果浆酶的酶解效果已经趋于最大，因此，综合考虑成本等因素，选取300mg/kg为果浆酶的最优添加量。

3.1.2 果浆酶酶解温度对β-胡萝卜素含量的影响

由图2可知，果浆酶的酶解温度对枸杞浆中的β-胡萝卜素含量具有一定影响，为了验证最佳的酶解温度，通过40~60℃的温度梯度设置结果可以看出，55℃为果浆酶的最佳酶解温度，酶解后的枸杞浆中的β-胡萝卜素含量最高；低于55℃，β-胡萝卜素含量随着温度升高而升高；60℃时，枸杞浆中的β-胡萝卜素含量反而呈下降趋势，主要原因可能为较高的温度对酶的活性造成了破坏，影响了酶解效果，同时，在较高温度条件下进行长时间的酶解过程，也容易造成β-胡萝卜素因受热而损失。比较50℃和55℃时，枸杞浆中的β-胡萝卜素含量差别不大，但由于热打浆后需要用循环水冷却至适宜酶解温度，因此，综合考虑能耗等因素，选取55℃为果浆酶的最佳酶解温度。

3.1.3 果浆酶酶解时间对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

图3 果浆酶的酶解时间对枸杞浆中β-胡萝卜素含量的影响

由图3可知，果浆酶的酶解时间在1~3h设置对枸杞浆中β-胡萝卜素含量影响不大，但随着温度的变化，β-胡萝卜素含量变化的趋势却比较明显。酶解时间在1.5~2h时，β-胡萝卜素含量均为24.5mg/100g，酶解时间小于1.5h，酶解效果不理想，β-胡萝卜素不能充分溶出；当酶解时间超过2h，长时间的受热和氧化，易造成酶促褐变从而破坏了枸杞浆中的β-胡萝卜素。综合加工效率等因素，确定最优的果浆酶酶解时间为1.5h。

3.2 真空度对枸杞浆β-胡萝卜素含量的影响

经过酶解后压榨得到的枸杞浆，在高压均质后，大量的氧气融入枸杞浆中，这不仅容易造成枸杞浆中β-胡萝卜素因氧化而遭到破坏，同时，枸杞浆中的高空气含量也容易造成枸杞浆的不稳定而出现较明显的分层。加入真空脱气工艺，降低枸杞浆中的溶氧量，不仅可以有效地减少枸杞浆发生氧化褐变，而且有利于保证枸杞浆的均质稳定性。按2.2实验步骤进行，脱气工艺现象见表1。

由表1可见，真空度为0.01MPa时，浆液溢出，不适合工艺生产使用，因此比较后四组β-胡萝卜素含量，结果见图4。由图4可知，在不同真空条件下脱气，脱气效果好的组β-胡萝卜素含量略微偏高，这说明氧气含量也是造成β-胡萝卜素氧化破坏的一个因素。同时考虑脱气效率，选择0.02MPa为最佳真空脱气条件。

表1 枸杞浆在不同真空度条件下的脱气效果

4 结论

通过对枸杞浆中β-胡萝卜素含量指标的监测，来判定枸杞浆加工工艺对色素和功能成分的影响，从而优化枸杞浆的加工工艺。最终得出，枸杞浆加工过程中，选择果浆酶添加量为300mg/kg，酶解温度55℃，酶解时间1.5h，为最佳酶解条件；高压均质后采用0.02MPa对枸杞浆进行脱气20min，可以有效地保护枸杞浆中β-胡萝卜素，同时保证枸杞浆的稳定性，不易分层。

[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. 胡萝卜素及抗氧化维生素在预防疾病上的功能研讨会论文集[C]. 北京: 中国医学科学院肿瘤研究所, 1993.

[3] 钱彦丛, 宇文萍. 枸杞子的化学成分及药理研究新进展[J].中医药学报, 2000, 28(4): 33-35.

[4] 成日华, 李焕德. 枸杞多糖抗肿瘤机制研究进展[J]. 中南药学, 2011, 9(12): 921-923.

[5] 鲍会梅. 枸杞中β-胡萝卜素含量及影响因素的分析[J].四川食品与发酵, 2008, 44(2): 64-66.

[6] 杨祖英, 李良学. 高压液相色谱法测定食品中的β-胡萝卜素[J]. 食品与发酵工业, 1994, (6): 57-61.