苦杏仁传统去苦工艺改良探究

＊张亚斋 刘金玉 邢丽萍 金铜音 吴琼 张恒强,2*

（1.河北民族师范学院化学与化工学院 河北 067000 2.承德市工业污水处理与回用工程技术研究中心 河北 067000 3.宽城满族自治县大字沟乡中心校 河北 067600）

1.概述

杏仁因为含有高含量的微量元素，高蛋白含量，优质脂肪和丰富的矿物质含量而具有很高的营养价值。自古是备受喜爱的优质食品，食用价值高[1]。杏仁包括甜杏仁和苦杏仁。甜杏仁中所含苦杏仁苷含量远远低于苦杏仁，苦杏仁苷由于经过酶化反应会产生对人体有剧毒的氢氰酸，如不去苦人食用之后会中毒。苦杏仁具有很强大的药用价值[2]。其药用价值也源自于苦杏仁中的苦杏仁苷[3]。在《汉书》《齐民要术》中早有记载说吃苦杏仁能治疼痛病，近现代也有将苦杏仁中的苦杏仁苷用作抗癌物质，并且体现出了特别的优越性。此外，苦杏仁里含有不饱和脂肪，能降脂、清血栓、护眼、健脑、平喘镇咳、改善关节炎症状、低胆固醇、减小心脏病的几率。苦杏仁还具有美容养颜的功效。有资料显示说苦杏仁的脂肪油能够软化皮肤角质，可以起到润燥护肤的作用，对神经末梢血管和组织器官都有保护作用。此外，有研究表明酶经水解产生的HCN可以对人体内的活性酪氨酸酶有抑制作用从而对色素沉着等皮肤长斑的现象起到消除作用。

苦杏仁不仅具有很高的食用价值，又有很高的药用价值，还可以美容养颜。苦杏仁中有苦杏仁苷经过水解参与酶化反应会产生对人体有剧毒的氢氰酸，如不去苦人食用之后会中毒。因此，食用苦杏仁必须去苦。

现有的苦杏仁去苦工艺[1,4]有：

（1）冷水拔苦法。用温水先将带皮的苦杏仁用冷水浸泡，每天换三次水，持续8d能够实现完全脱苦。

（2）去皮冷水拔苦法。用温水带皮浸泡一天后开水煮沸5min，脱皮，每天换3次水，需要5d实现脱苦。

（3）酸处理法。温水带皮浸泡至皮松软之后手工去皮。去皮后于1%的盐酸溶液中加热煮沸搅拌后捞入清水中。

（4）碱处理法。带皮洗净后置于90℃的pH为10的碱水中煮沸20min，手工去皮。

（5）真空脱苦法。真空状态控温度49～51℃，分3次，搅拌去苦，1h换水1次，持续4h可去除苦味。

（6）极性溶液浸提法。将去皮后的苦杏仁溶于适宜的极性非水溶剂中浸提，目前还有待研究。

传统去苦工艺方法仍是传统的浸泡方法，该法去苦时间长，能源消耗大，达到完全去苦最少需要7d时间；热烫法最少需要4d，同时苦杏仁可能变黄，色度不好。真空脱苦法[5]虽用时少，但是对设备要求高，极难普及。

本研究目的是在传统方法基础上对去苦工艺进行改良，首先选定传统去苦工艺进行实验，通过测定浸泡液中氢氰酸[6]消耗硝酸银的用量来表征去苦程度。选择温度、酸度、液料比、时间等四个因素，每个因素上探究优化适宜条件，通过四因素三水平实验探索出的最佳工艺，这种省时，能效高，产品色泽好，食用安全的去苦工艺据查资料尚未见报道。

2.去苦工艺改良

(1)材料

实验用品和试剂。原料：河北承德山杏苦杏仁，0.001mol/L硝酸银标准溶液，试银灵，分析天平，pH计、恒温水浴锅。

(2)实验设计

①设计思路

采用常规浸泡去苦工艺方法实现苦杏仁完全去苦作为对照，滴定分析法消耗硝酸银体积或者计算去苦率来对照比较去苦效果。以温度、酸度、液料比、时间四个因素，分别探究各因素下适宜三个条件，称为三水平，设计四因素三水平实验方案进行实验，通过对比分析最终得到最优工艺条件，对照产品色泽，进行产品安全性测试。

②浸泡液中氰化物含量测定方法

准确移取一定体积的浸泡液放至置锥形瓶中，加入适当少量（1～3滴）的指示剂试银灵，以0.001mol/L的硝酸银作为滴定剂滴定到颜色由黄色突变为橙红，记录消耗硝酸银的体积。

已知本实验条件下滴定度氢氰酸/硝酸银=52.04μg/mL，经计算推导氰化物含量为：

C=V1×52.04／V2

式中，V1为试样消耗硝酸银体积；V2为试样体积。

③去苦率的表示

从传统工艺完全去苦时所有浸泡液消耗硝酸银体积之和作为分母V2，不同工艺条件下去苦后浸泡液消耗硝酸银体积之和V1，去苦率=V1/V1×100%。

优化影响因素和水平过程中平行实验中用消耗硝酸银体积来比较去苦效果亦可。

④流程

工艺流程：筛选—手工去皮—去苦—检测—结果。

实验设计流程：浸泡→浸泡液测定→四因素三水平条件选取→四因素三水平实验设计→根据测定结果选定去苦效果最好的工艺条件。

(3)传统去苦工艺实验参照

手工去皮：分别准称定量苦杏仁到碘量瓶，加水浸泡，液料比为3:1，90℃恒温水浴中20min，后续个实验中手工去皮都用这个方法。

表1 传统去苦工艺去苦率参照表

传统方法去苦（室温25℃）：脱皮后的苦杏仁以液料比3:1的比例浸泡，每天换水，分别浸泡在3d、4d、5d、6d、7d后取样测定浸泡液中氢氰酸含量，硝酸银体积表征去苦效果。

传统去苦需7d完全，完全去苦去苦率100%耗硝酸银总体积为14.0mL，以第6天为例演示去苦率算法：去苦率=（1.8+2.5+3.3+5.8）/14.0=95.7%。

(4)单因素实验探究

①单因素实验

A.适宜温度选择

手工去皮5份，去苦。分别在25～75℃，每10℃间隔一个样品，加水浸泡去苦，液料比为3:1，25～55℃每小时取样一次，65℃、75℃每半小时取样一次，测量浸泡液中氢氰酸消耗硝酸银的体积。

图1中横坐标是浸泡时长，纵坐标是消耗硝酸银体积（mL）,线条从高到低分别对应55℃、65℃、75℃、45℃、35℃、25℃曲线，分析发现温度为25℃、35℃去苦效果低；45℃去苦效果升高明显，55℃、65℃时效果好，75℃时温度高，实验消耗能量大，去苦提升不明显。综合选择45℃、55℃、65℃为适宜的温度。

图1 不同温度条件下浸泡时常消耗硝酸银体积曲线图

B.适宜pH选择

用食醋分别调pH为2～6的浸泡液55℃的水浴中去苦，液料比为3:1，设定时间取样，测量浸泡液中氢氰酸消耗硝酸银的体积。

图2中横坐标是浸泡时长，纵坐标是消耗硝酸银体积（mL）分析得知pH=2时，去苦效果较差，pH=3、4、5时去苦效果较好；pH=6开始去苦效果高整体去苦效果变化不大，去苦不明显。适宜酸度选择pH=3、4、5。

图2 不同酸度下浸泡不同时间消耗硝酸银的曲线图

C.液料比

实验发现，当液料比为6:1、8:1、10:1时，在滴定的过程中无法观察到颜色变化，分析原因是以试银灵为指示剂，用硝酸银滴定氰化物时有检出限限制，而液料比为6:1、8:1、10:1时，氢氰酸含量过低，超出检出限范围。所以最终确定实验适宜液料比为2:1、3:1、4:1。

D.适宜去苦时间的选择

以pH为4的食醋溶液为浸泡液，液料比为3:1，于55℃的水浴中浸泡去苦，去苦时间设为1d、1.5d、2d、2.5d、3d，到达时间后分别测定浸泡液中氢氰酸含量，记录消耗硝酸银的体积。

图3横坐标是时间/天数，纵坐标是去苦率。显示第2天可以达到完全去苦，两天前去苦率显著提高，选择1d、1.5d、2d为实验去苦时间。

图3 去苦率与浸泡时长关系图

(5)四因素三水平实验

手工去皮5份，去苦。去皮后的苦杏仁，以温度、液料比、去苦时间、pH为四因素，三水平为初步实验中各单因素中适宜三数值，进行四因素三水平实验，经一段时间后测定浸泡液中氰化物含量，记录消耗硝酸银体积。

据表2数据选出最佳去苦工艺条件为45℃、液料比4:1、pH=5、2d，此条件下去苦率100%。

表2 四因素三水平实验结果分析

综合图1表2分析表明在55℃，4:1，2d，pH=4（pH=5）处增设两组数据表明去苦率均可达到100%，温度越高能耗越大，pH=4比pH=5添加食醋含量要高，综合分析按照四因素三水平得出的去苦工艺条件为45℃、液料比4:1、pH=5、2d最佳。

对上述三组去苦率达到100%的苦杏仁进行洗涤晾干观察色泽比传统工艺方法得到的杏仁色泽鲜亮洁白；洗涤去苦后的苦杏仁最终滤液与传统工艺洗涤最终滤液对照没有显著性差异，由此证明通过改良工艺处理的苦杏仁与传统工艺在安全性上不存在显著性差异。

3.结论

通过对传统去苦工艺对照实验研究分析，采用浸泡法，通过优化温度、酸度、液料比、去苦时间，可以明显缩短去苦周期、提高能效，得到色泽鲜亮且符合国家安全食用标准的工艺方案。优化工艺为：苦杏仁→筛选→90℃热水煮20min捞出去皮→液料比4:1、pH=5（实验用食用醋酸与水配比，通过加水量控制pH）温度为45℃浸泡2d后洗涤。