番石榴果粉的加工工艺
2020-07-18蔡泓滢周浓梅鑫霞成钰莹王仁爱
蔡泓滢，周浓*，梅鑫霞，成钰莹，王仁爱
广东海洋大学食品科技学院（湛江 524088）
番石榴（Psidium guajava L.）又称芭乐，是桃金娘科（Myrtaceae）植物，是一种在热带及亚热带地区一带被大量种植的经济乔木（Psidium）[1-2]。番石榴富含营养物质，其果肉、果皮中含有丰富的维生素A、维生素B族、维生素C，果籽中含有铁等微量元素[3]。其中，维生素C是番石榴含量最高的物质。许多蔬果中，番石榴所含的维生素C含量占比名列前茅[4]。番石榴即使加工之后，仍富含维生素C，损失较少，有良好稳定地为人体提供维生素C的功能。同时，番石榴还具有医用功效，含有的成分可以收敛止泻、消炎止血、抵抗感染病、加速新陈代谢、还可以保护细胞。番石榴中含有的膳食纤维能促进肠道蠕动，降低直肠癌、糖尿病的发生率[5]。番石榴果实除直接食用以外，还可加工成各类产品，例如果汁、果干、果脯、果酱、果粉等，更可以做成观赏的盆栽，市场应用前景十分广阔[6]。番石榴不仅是国内市场广阔，更是受到海内外各界人民的欢迎[7]。
由于番石榴水分含量高，适合微生物的繁殖，难长期储存。同时果皮较薄，容易遭受机械性损伤，随后极快腐败。在运输远销上造成困难，损耗番石榴的商品价值，对中国的番石榴产业造成极大困扰[8]。正因如此，需要大力地发展番石榴的精深加工。将番石榴加工成番石榴果粉，不仅大幅减少番石榴果实在运输条件下的机械损失和腐烂损失，同时也提高其贮藏期，延长番石榴产品的市场流通时长，在整体经济效益上减少更多的成本空间，也扩大更多利润空间。
采用热风干燥方法制备番石榴果粉，研究工艺技术参数对番石榴果粉品质的影响，通过单因素和正交试验得到其最佳工艺条件，研发优质番石榴果粉食品，还为制备番石榴果粉相关研究提供数据参考和理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 原材料
番石榴（市售）；麦芽糊精（购自山东西王糖业有限公司）。
1.1.2 主要仪器和设备
HR2027飞利浦搅拌机（飞利浦电子香港有限公司）；HR2003飞利浦搅拌机（飞利浦电子香港有限公司）；AUY220电子天平（Shimadzu Cororation Japan）；电热鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；XL06A手提式中药粉碎机（广州市旭朗机械设备有限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
番石榴→筛选、清洗→切片→打浆→过滤→麦芽糊精调配混合→热风干燥→粉碎→过筛→产品→品质评价→包装
1.2.2 操作要点
原料筛选：选择6～9成成熟度，完整饱满，没有虫蛀、腐烂或其他损伤的新鲜番石榴果实。不选择不够成熟的深绿质硬的番石榴，其内部含有较多单宁物质，太酸且不甜，打浆不方便也影响番石榴果粉的风味[9]。
清洗：用蒸馏水洗净番石榴后沥干。
切片：切去果蒂和底部萼片，将果实切成均匀块状。
打浆：使用搅拌机把果块打至质地细密的果浆匀液。
过滤：让果浆经过过滤网，以隔除番石榴籽。以防番石榴籽在高温烘干下分解对果粉风味和冲调溶解造成影响。
麦芽糊精调配混合：添加一定量麦芽糊精与果浆搅拌均匀，以维持加工过程中产品风味，使果粉口感更加醇厚、细腻。麦芽糊精具有良好的乳化作用，明显的载体作用，对产品成粉后溶解性、分散性有一定提升效果。
热风干燥：将果浆均匀铺于托盘内，在一定的干燥温度和时间下进行干燥，最终得到水分含量在8%以下的果片。
粉碎：将托盘中的果片取出，用磨粉机将其打碎成果粉。
过筛：将果粉经过一定目的筛网后得到产品。
包装：将果粉产品进行真空包装。
1.2.3 番石榴果粉的单因素试验[10]
1.2.3.1 麦芽糊精添加量对番石榴果粉品质的影响
设置干燥温度70 ℃，干燥时长10 h，讨论麦芽糊精与番石榴果浆质量比对番石榴果粉品质的影响。将麦芽糊精与番石榴果浆质量比分别以1∶2，1∶3，1∶4，1∶5和1∶6 g/g混合均匀，每种混匀果浆分别取70 g，分别放入标号为1、2、3、4、5的5个托盘中铺平、厚度基本一致，进行鼓风干燥。产品对比之后，确定较为适宜的麦芽糊精添加量。
1.2.3.2 干燥温度对番石榴果粉品质的影响
设置麦芽糊精与番石榴果浆质量比1∶5 g/g，干燥时间10 h，讨论干燥温度对番石榴果粉品质的影响。分别取混匀果浆70 g铺平于5个托盘中、厚度基本一致，分别放入50，60，70，80和90 ℃的鼓风干燥箱中加热，对比不同干燥温度下的番石榴果粉的品质，以确定番石榴果粉较适宜的干燥温度。
1.2.3.3 干燥时间对番石榴果粉品质的影响
设置干燥温度70 ℃，麦芽糊精与番石榴果浆质量比1∶5 g/g，讨论干燥时间对番石榴果粉品质的影响。分别取混匀果浆70 g铺设于5个托盘中，厚度基本一致，放入鼓风干燥箱中干燥，分别经7，8，9，10和11 h后拿出来打粉。根据最终感官评分的结果，以确定较适宜的干燥时间。
1.2.4 番石榴果粉的正交试验
在单因素试验的基础上，选取麦芽糊精与果浆质量比（A）、干燥温度（B）、干燥时间（C）作为正交试验的因素，设计三因素三水平试验。采用L9(33)正交试验确定果粉的最佳干燥条件。正交试验的因素和水平设计见表1。
表1 正交试验因素水平表
1.2.5 产品感官评定[11]
从颜色、气味、味道、粉质与杂质、溶解度与结块性5个部分（每部分20分，总分100分）对番石榴果粉产品进行感官综合评价。邀请10名食品专业的同学对产品进行评定，结果取平均值。产品感官评分标准见表2。
表2 产品感官评分标准
1.2.6 番石榴果粉理化性质测定方法[12]
根据GB 5009.3—2016中直接干燥法测定水分；根据GB 5009.7—2016中直接滴定发测定还原糖含量；根据GB/T 12456—2008中的酸碱滴定法测定总酸含量；根据2, 6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C。
1.2.7 番石榴微生物指标测定方法[12]
根据GB 4789.3—2016中大肠菌群计数的MPN法测定大肠菌群数量；根据GB 4789.2—2016中菌落总数测定的标准方法测定菌落总群。
2 结果与分析
2.1 番石榴果粉的单因素试验结果
2.1.1 麦芽糊精添加量对番石榴果粉品质的影响结果[13]
从表3可看出，麦芽糊精在果粉制作工艺中占有的比例成分过大时，口味偏甜，会掩盖住番石榴原有风味，且会增加果粉的吸湿性，让果粉更容易结块，不易溶解。麦芽糊精添加量1∶5 g/g时，麦芽糊精在提升果粉溶解性基础上，能较好保持原产品的特色和香味。因此，选取麦芽糊精与番石榴果浆质量比1∶4，1∶5和1∶6 g/g这3个水平进行正交试验。
表3 麦芽糊精添加量对番石榴果粉品质的影响
2.1.2 干燥温度对番石榴果粉品质的影响结果[15]
由表4可知，选择麦芽糊精和果浆的质量比1∶5，干燥时间10 h情况下，感官评分随着干燥时间呈上升趋势，温度80 ℃时，感官评分达到最大值，90 ℃稍有回落，但在80和90 ℃时，番石榴果粉从外观、味道、可冲泡性均较佳。干燥温度过短会导致干燥后的果粉含水量过高，黏着于打粉机内壁上，无法打粉；干燥温度过高则会导致番石榴以及麦芽糊精中的糖产生焦糖化反应，产生焦香味，掩盖冲泡型果粉的清香，降低果粉的感官评分。故选取70，80和90 ℃作为3个水平进行正交试验。
2.1.3 干燥时间对番石榴果粉品质的影响结果[15]
由表5可知，选择麦芽糊精与果浆质量比1∶5 g/g，干燥温度70 ℃时，随着干燥时间增长，感官评分逐渐上升，干燥时间10 h时，感官评分取得最大值，随后稍有下降。故可确定在此条件下，10 h为番石榴果粉的最佳干燥时间。干燥时间过短会导致干燥后的果粉含水量过高，黏度大，黏着于打粉机内壁上，无法进行后续打粉操作。同时番石榴中含有大量的维生素C，经长时间或者高温度的加热氧化后易变黄色，导致果粉色泽变深，降低产品质量。故选取9，10和11 h作为正交试验干燥时间因素的3个水平。
表4 干燥温度对番石榴果粉品质的影响
表5 干燥时间对果粉品质的影响
2.2 番石榴果粉的正交试验结果[16]
由表6可得，根据Rj的大小进行因素的主次排序，Rj越大，表示该因素的水平变化对试验指标的影响越大，表示在此次试验中该因素的影响力越大，故可判断影响力主次顺序为B＞C＞A，即干燥温度＞干燥时间＞麦芽糊精添加量。得到最佳组合为A1B2C2，即麦芽糊精与果浆质量比1∶4 g/g，干燥温度80 ℃，干燥时间10 h，此时达到最高的感官评分为90分[17]。
2.3 无重复试验方差分析[18-19]
由表7可得，根据F检验法结果，3个因素对感官评分皆无显著影响。同时，相对其他2个因素而言，干燥温度显著性较明显。导致误差出现的原因有：试验因变量设置为感官评定，而试验过程中邀请进行感官评价的学生数量较少，得到的结果仍具有一定主观性，且由于试验中各个因素设置的水平变量较少，自由度仅2，使试验灵敏度较低，这也在一定程度上影响结果客观性。
表6 正交试验结果
表7 方差分析表
2.4 番石榴果粉质量评价
2.4.1 感官指标
番石榴果粉色泽为亮白色，有浓郁的番石榴香味，适量水冲调后口感酸甜适宜。粉质细密，均匀，溶解性好，溶解后的溶液均匀不分层，不结块。
2.4.2 理化指标
经检验，番石榴果粉总酸含量6.25 g/kg，水分44.56 g/kg，总糖含量241.32 g/kg，维生素C含量3.68 g/kg，均符合理化指标的要求。
2.4.3 微生物指标
经检验，番石榴果粉中菌落总数1.2×102CFU/g，大肠菌群为＜3.0 MPN/g，没有检出致病菌，均符合微生物指标的要求。
3 结论
以珍珠番石榴作为原材料，用感官综合评分为考察指标，通过单因素和正交试验确定番石榴果粉的最佳工艺条件。结果表明，麦芽糊精与番石榴果浆质量比为1∶4 g/g，干燥温度80 ℃，干燥时间10 h时为最优工艺参数。研制的番石榴果粉色泽为亮白色，适量水冲调后口感酸甜适宜，有浓郁的番石榴香气，滋味协调清香。粉末易溶解，溶解后的溶液均匀不分层，不结块。研究为热风干燥法制番石榴果粉的相关研究提供理论依据。
