刺梨果渣的加工性能研究及综合利用

2022-10-20李妍

现代食品 2022年17期

刺梨主要分布在我国广西、贵州、四川等地，属蔷薇科落叶灌木植物，含有丰富的超氧化物歧化酶、维生素C等物质，深受人们的喜爱。刺梨中维生素C含量占据蔬菜水果的首位，如刺梨的维生素C含量是猕猴桃中维生素C含量的10倍，维生素P含量是柑橘的120倍，超氧化物歧化酶含量是黑莓、无花果等水果的数十倍，且刺梨更是超氧化物歧化酶最优的提取源。调查发现，刺梨的总膳食纤维含量是鲜果重量的5%[1]。由此可见，刺梨是一种膳食纤维较高的果品。此外，刺梨中还含有很多人体需要的氨基酸、微量元素等营养物质。

刺梨拥有良好的加工性能，被加工成果汁后香气浓郁，深受消费者喜爱。但在榨汁期间会产生很多高品质的果渣副产品，这些副产品不仅留存刺梨鲜果的特色，还有着十分丰富的营养物质，但因缺少全面开发与利用，导致很多资源被浪费，对生态环境也造成了一定的污染。因此，加大对刺梨果渣高效利用的研究力度，最大限度地发挥果渣副产品的价值至关重要。

1 刺梨果渣营养成分剖析

1.1 刺梨果渣的成分概况

刺梨果渣中的局部营养成分含量见表1。刺梨果渣中黄酮含量较高，槲皮素、芦丁是构成黄酮的主要物质，在实际检测中通过测量槲皮素、芦丁便可掌握刺梨果渣中的黄酮含量。在刺梨鲜果中，黄酮是一大活性成分，其不仅影响着人体血压，还能保护人体的心血管。有学者检测了刺梨果、果渣以及果汁中的黄酮含量，发现果汁中黄酮含量最少，在榨汁结束后超过70%的黄酮都保留在了刺梨果渣中，因此刺梨果渣也是提取黄酮的极佳原料[2]。

表1 刺梨果渣中的局部营养成分含量表[3]

1.2 刺梨鲜果以及果渣营养成分的对比

以维生素C、黄酮与超氧化物歧化酶为例，对比刺梨鲜果与果渣营养成分含量情况。由表2可知，刺梨果渣中维生素C、黄酮与超氧化物歧化酶含量较高，但均低于鲜果中的含量。但果渣中维生素C的含量要远高于猕猴桃、枣类等水果，表明刺梨果渣营养价值较高，其在我国食品行业也是较好的深加工原料[4]。

表2 刺梨鲜果与果渣中营养成分含量表

2 干燥刺梨果渣对其营养成分含量的影响

在加工过程中，不同干燥处理方法对果渣性质与营养成分含量有着不同的影响。工作人员在50 ℃的热风、远红外以及65 ℃的真空环境下分别开展干燥作业，发现远红外干燥处理的刺梨果渣质量优于真空环境干燥和热风干燥质量[5]。此外，使用不同的物理处理方法对刺梨果渣性质有着极为明显的影响，借助效果优良的挤压处理方法，刺梨果渣中水溶性膳食纤维含量会提升至25%，而随着含水量的降低，维生素C以及超氧化物歧化酶的含量、活性也会不断下降。通常情况下，在含水率降至75%时超氧化物歧化酶活性才会不断降低，维生素C含量在含水率降至60%时会呈现出下降态势，在后期会趋于平稳状态[1]。

刺梨鲜果的维生素C含量和超氧化物歧化酶活性是干果的5倍和3倍。有学者将刺梨果放置在30 ℃、40 ℃、50 ℃下的恒温箱中进行干燥，发现随着时间的延长，维生素C含量会随之下降，而温度越高，维生素C含量下降的速度越快；超氧化物歧化酶活性一开始处于平稳状态，但随着温度的上升，超氧化物歧化酶活性会随之下降，而黄酮含量的变化程度相对较小[3]。

3 刺梨果渣的综合利用

3.1 膳食纤维

刺梨果渣中含有74%左右的膳食纤维，是食品企业生产膳食纤维的主要原材料。优质的膳食纤维需确保其中水溶性膳食纤维含量大于15%，因此工作人员可使用物理改性、生物改性等方法增加膳食纤维中水溶性膳食纤维含量。例如，有学者借助化学手段、发酵法制备果渣膳食纤维，并对不同改性方法的结果进行了分析，结果发现使用发酵法制备果渣的水溶性膳食纤维的效果最佳，在制备过程中要确保培养温度在28 ℃左右，绿色木霉接种量要控制在10%，pH值为7，连续培养5 d。该条件下制备的水溶性膳食纤维的得率约为12.86%，相较于原有果渣的水溶性膳食纤维提升了18.56%，持水力也大幅提升，约为36.75%，饱和脂肪、不饱和脂肪的吸附力分别提高了234.76%、121.78%，由此可见，该工艺下刺梨果渣的膳食纤维质量得到了全面提升[2]。此外，还有一些学者使用物理手段处理刺梨果渣，并对其纤维进行了改性。例如，使用双螺杆挤压等方式处理刺梨果渣，并分析果渣成分、理化性质等，发现不同改性方法对果渣营养成分及理化性质的影响较大。挤压处理方法能最大限度地提升刺梨果渣的水溶性膳食纤维含量，含量可高达25%。此外，改性后的刺梨果渣的理化性质、生理功能等均能得到提高，可为我国高膳食纤维功能产品的开发、制备提供有力的理论与技术支持。

刺梨果渣的水溶性膳食纤维含量是不溶性膳食纤维的1/2，但在总膳食纤维含量中占35%以上。有研究表明，纤维原料的水溶性膳食纤维以及不溶性膳食纤维的品质比为1∶2，在食品加工中可作为食品添加剂。我国学者曾以发酵法制备得到的膳食纤维为主要材料，模拟人体胃器官与肠道的pH环境，研究了刺梨果渣可溶性膳食纤维、不可溶性膳食纤维对葡萄糖、胆固醇等的吸附力，结果表明刺梨果渣中的膳食纤维能有效清除胆固醇，还可抑制脂肪吸收、利用。

3.2 刺梨果渣在果醋中的应用

果醋含有水果特有的色泽、香味，其口感、风味十分特殊，在我国食醋市场中有着较大的影响力。在实际加工过程中，相关企业可采用固态发酵方法、液态发酵方法制备果醋[2]。有研究者以刺梨果渣为主要原料，使用液态发酵法制备果醋。在发酵期间工作人员需添加7倍质量的纯净水，并通过添加白砂糖将糖度控制在13%左右，同时还需添加0.3%葡萄酒活性干酵母，连续发酵10 d左右即可。醋酸发酵工艺需添加10%的菌种，工作人员使用10%、16%、10%的刺梨果汁、果醋与白砂糖合理调制果醋饮料，经过调制后的饮料呈现金黄色，带有刺梨鲜果的芳香，饮用口感也极佳。在使用固态发酵方法过程中，工作人员需要添加黑曲霉菌进行酒精发酵、淀粉糖化，还要合理添加果渣实现醋酸发酵，再经过淋醋、勾兑以及酿制等过程，便可发挥刺梨的独特香味，最终得到维生素C含量极高的营养果醋。

3.3 刺梨果维咀嚼片的制作

工作人员可将改性后的刺梨果渣膳食纤维、超微粉作为原料，制作刺梨果维咀嚼片。在制作期间，需先过300目分样筛，筛选果渣微粉、膳食纤维粉，将蔗糖粉碎并按照特定比例混合搅拌果渣微粉、蔗糖以及柠檬酸，再倒入刺梨果汁与纯净水搅拌制成颗粒状，压片过后便可得到产品。或将麦芽糊精、山梨糖醇作为赋形剂，按照特定比例混合搅拌山梨糖醇、刺梨果渣微粉以及柠檬酸，再倒入刺梨果汁与适量纯净水搅拌制成颗粒状，经过压片可得到低糖型产品。

3.4 刺梨果渣软糖的制作

刺梨果渣中含有丰富的糖分、维生素C以及蛋白质等营养物质，开发、利用的价值极高。有研究者以刺梨果渣为原料，按照明胶∶麦芽糊精∶卡拉胶（质量比）=7∶2∶1的比例复配胶凝剂，在制作期间要确保刺梨果渣含量达到25%，复配胶凝剂含量为10%，蔗糖含量为38%，这样便可制备出刺梨果渣软糖。该软糖不仅具有极佳的口感，而且其外形、组织状态良好，受到了消费者的广泛喜爱[4]。

3.5 刺梨果渣饲料蛋白的制作

刺梨果渣中含有丰富的果糖与维生素等可溶性营养物质，可将其作为发酵基质，在经过发酵处理后便可作为饲料使用。经过发酵后刺梨果渣中的粗蛋白含量会大幅提升，而灰分、粗脂肪含量也会提高，在这一过程中工作人员需先清除抗营养因子，这样饲料的饲喂效果与经济效益才能得到全面提升。将刺梨果渣作为原材料，经过发酵所得的饲料蛋白的适口性能得到了优化，且带有刺梨鲜果的香味，也可用作饲料的添加剂。有研究者在新鲜果渣中加入2%左右的尿素，搅拌均匀后制成固态培养基。将白地霉、康宁木霉以及热带假丝酵母混菌依照2∶1∶2（质量比）的比例加入到固态培养基，接种量17%，料液比为1∶1（g∶mL），自然pH环境下将其放置在温度30 ℃的培养箱中培养5 d，便可得到发酵产物，其中产物的蛋白质含量能达到20%，这一含量相较于未经发酵处理的刺梨果渣要高出185.8%，可溶性膳食纤维含量也提升了45%。据调查，我国学者对刺梨果渣饲料的开发、利用价值进行了全面研究，并将果渣进行青贮，半年后开窖，发现果渣的颜色、气味、酸度等指标都达到了最佳，这类饲料深受奶山羊的喜爱，由此也可看出青贮方法十分有效、可行。

4 刺梨果渣的利用与展望

刺梨在我国广西、贵州等地区较为常见，海拔1 500 m的山区、丘陵高地有利于刺梨生长[5]。据了解，在贵州省就有40家企业从事刺梨加工，其年加工生产能力高达50万t。自2017年，刺梨企业的加工量保持在平稳状态，整个省份生产刺梨的产量高达12万t。随着刺梨产业的发展，各地区的刺梨果渣产量也在不断增加，加大对刺梨果渣的利用率，实现刺梨果渣的资源化利用是发展的必然趋势，期间还要最大限度地降低废弃物排放，有效提升产品的附加值，这样不仅能促进刺梨产业的发展，还能全面提高地方经济水平。

目前，很多大学都开展了刺梨果渣方面的研究项目，但针对果渣的综合利用只停留在小范围试验阶段。在实际加工生产工作过程中，企业可使用挤压和超微粉碎技术等方法，这不仅能提升刺梨果渣的营养成分，还能实现物料的改性，将果渣膳食纤维应用到烘焙食品与糖果中，能大大提高刺梨果渣的利用率[6]。此外，使用刺梨果渣发酵还可制作出色泽鲜艳、味道纯正的果酒，不管是其风味还是营养价值，都要远高于粮食酒。因此，加大对刺梨果渣的利用与开发力度，不仅能提高我国刺梨果渣综合利用的技术水平，还能优化创新力，带动我国刺梨产业的发展。