新疆恰玛古新产品生产工艺关键点优化分析

2023-11-10向小东

现代食品 2023年16期

◎ 向阳，向小东

（柯坪县圣泉实业有限公司，新疆阿克苏 843000）

恰玛古是新疆各族人民日常食用的传统蔬菜，其富含特定功能性成分，如膳食纤维、多糖、黄酮等，这些成分对人体健康具有促进消化、增强免疫力、抗氧化等益处。因此，为了满足市场需求和消费人群对功能性蔬菜的追求，对恰玛古进行功能性成分强化的研发，变得尤为重要。

1 恰玛古产品的功能性成分与市场需求

1.1 恰玛古的概述与特性

恰玛古属于十字花科芸薹属芜菁亚种，具有较强的耐寒性和耐阴性，能在一般的土壤环境下生长。恰玛古生长期较短，花期在3 —4 月，果期在5 —6 月。其块根为肉质，呈球形、扁圆形或长圆形，外皮白色、黄色或红色。恰玛古在新疆地区的日常饮食、酿制酒精饮料以及养殖等多个领域均有应用，深受当地人民喜爱[1]。

1.2 功能性成分的组织特性和活性

恰玛古作为一种蔬菜，富含许多功能性成分，其中膳食纤维、多糖和黄酮等尤为重要。①膳食纤维是恰玛古中的主要功能性成分之一，它可以分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。其中，可溶性膳食纤维有助于降低胆固醇和血糖水平，改善胃肠道功能；而不可溶性膳食纤维则有助于促进消化和预防便秘。②多糖是另一类重要的功能性成分，它具有免疫调节、抗氧化和抗炎等作用，对增强人体免疫力和预防慢性疾病具有积极意义。③黄酮是一类天然植物化合物，具有抗氧化和抗炎作用，对预防心血管疾病和癌症有一定的保健效果。

1.3 市场需求及消费人群

恰玛古受到新疆当地居民的喜爱，特别是在农村地区和传统家庭中，恰玛古被认为是一种滋补养生的食材，常用于滋补病人恢复健康。除了新疆当地市场，其在全国范围内的市场需求也在逐渐增加。恰玛古作为一种具有丰富功能性成分的蔬菜，在养生保健市场和功能性食品市场有着较大的市场潜力[2]。针对不同年龄、职业和健康需求的消费人群，可以开发出适合其需求的不同功能性恰玛古产品，满足不同层次的市场需求。

2 恰玛古新产品研发

2.1 配方优化和成分强化

恰玛古作为蔬菜类产品，其配方涉及不同成分的比例和组合，对于产品的口感、风味和营养价值都有重要影响。通过科学的试验设计和试验，可以确定最佳配方，使恰玛古新产品在保持传统风味的基础上，具备更多的功能性成分。在配方优化过程中，可以考虑不同原料的搭配和处理方法，以及不同工艺条件的影响，以获得最佳的产品配方。

恰玛古作为功能性蔬菜，其营养价值和功能性成分的含量对产品的市场竞争力至关重要。在功能性成分强化过程中，可以采用提取、浓缩、改进工艺等不同的技术手段和方法，增加恰玛古产品中功能性成分的含量。表1 列出了不同配方和处理方法对功能性成分含量的影响。

表1 不同配方和处理方法对功能性成分含量的影响表

2.2 工艺流程优化和技术参数设定

2.2.1 清洗、切片和干燥工艺优化

在恰玛古新产品的研发过程中，清洗、切片和干燥工艺是制备恰玛古成品的关键环节。优化这一工艺可以提高产品品质和功能性成分的保存率，增强恰玛古新产品的竞争力和市场价值。

①清洗的目的在于去除恰玛古表面的杂质和污染物，保持原材料的卫生和安全性。综合考虑，本研究使用了2%浓度的NaOH 溶液作清洗剂，清洗时间优化为45～60 s，水温20～25 ℃，水压0.3～0.5 MPa。②切片的目的在于将恰玛古切成适当大小和形状的块状，方便后续干燥处理。本研究使用了多功能蔬菜切片机，切片机材质为不锈钢，切片厚度2 mm，切片速度200 片/min，切片角度90°。③干燥的目的在于去除恰玛古中的水分，防止腐败和霉变，并保持产品的营养成分和功能性特性。对此，本研究使用不锈钢材质的热风循环式干燥机，干燥温度50～60 ℃，保持相对湿度低于10%的条件下干燥6 h。通过对清洗、切片和干燥工艺的优化，恰玛古新产品的品质得以提升，功能性成分的损失率减少，保持了产品的营养价值和功能性特性。

2.2.2 提取和浓缩工艺优化

在恰玛古新产品的研发过程中，提取和浓缩工艺是提取恰玛古中功能性成分的重要步骤。优化这一工艺可以提高功能性成分的提取率和纯度，从而增强恰玛古新产品的功能性和药用价值。

①提取的目的在于将恰玛古中的功能性成分从切片中溶解出来。本研究选择70%乙醇溶液作为提取溶剂，1 ∶10[恰玛古切片质量（g）与提取溶剂体积（mL）的比例]及40～60℃下萃取210 min。②浓缩的目的在于对提取得到的功能性成分进行浓缩，降低体积，增加成分的纯度。本研究选择旋转蒸发仪，在40～60 ℃的常压下浓缩170 min。通过优化工艺参数，提高了功能性成分的提取率和纯度，保持了产品的功能性特性和药用价值。

2.2.3 制粉工艺优化

制粉工艺是将提取浓缩后的恰玛古成分干燥并加工成细粉的关键环节。优化这一工艺可以提高恰玛古新产品的品质和功能性成分的保留率，增强产品的可溶性和吸收性。

制粉的目的在于将恰玛古加工成细粉，使其适合于产品的应用和食用。本研究采用喷雾干燥作为干燥方法，通过将液体样品喷雾成雾状，并在瞬间与热风接触，使水分迅速蒸发，从而得到干燥的粉末。这种干燥方法具有快速、高效的特点，适合保留功能性成分。干燥温度是制粉工艺中一个重要的参数，经过优化，干燥温度控制在（55±0.8） ℃，并在此温度下干燥30 min。先使用高速风流碾磨机制备粗粉，之后使用超微粉碎机对粗粉进一步粉碎，制备得到粉碎粒度50～300 目之间的细粉。通过优化工艺参数，提高了恰玛古细粉的品质和均匀性，保持了产品的营养成分和功能性特性。

3 恰玛古新产品的品质数据库构建与分析

3.1 建立成分分析和品质数据库

为了在研发过程中全面了解恰玛古的成分和品质特性，需要建立一个完整的成分分析和品质数据库。该数据库包括恰玛古原料的成分分析结果，以及不同工艺参数下生产的恰玛古新产品的品质数据。

①需进行成分分析。恰玛古原料的成分分析是研发恰玛古新产品的基础。通过对原料的化学成分进行分析，可以了解恰玛古中功能性成分的含量和特性。同时，成分分析涵盖膳食纤维、多糖、黄酮等功能性成分的含量测定，以及其他重要营养成分的检测，如蛋白质、维生素和矿物质等；成分分析的结果需记录在数据库中，为后续工艺优化和品质控制提供基础数据。②需进行品质数据分析。在生产恰玛古新产品的过程中，需要对不同工艺参数下生产的产品进行品质检测和分析。品质数据需涵盖产品的外观、颜色、气味、口感等感官特性，以及功能性成分的含量、稳定性和生物活性等。通过对品质数据的分析，可以了解不同工艺参数对产品品质的影响，找出影响品质的主要因素，并确定关键控制点[3]。

3.2 工艺影响因素分析和关键控制点确定

在构建品质数据库的基础上，本研究进行了工艺影响因素分析，旨在找出不同工艺参数对恰玛古新产品品质的影响。通过单因素对比分析，逐一改变工艺参数，并对产品的品质进行评估和对比，找出对产品品质影响最显著的工艺参数，即为关键技术因素。

在清洗、切片和干燥工艺中，可以逐步改变清洗时间、切片厚度和干燥温度等工艺参数，对比不同处理条件下产品的外观、颜色、气味和功能性成分含量。通过单因素对比分析，可以确定清洗时间、切片厚度和干燥温度是影响恰玛古新产品品质的关键技术因素。同理，在提取和浓缩工艺中，可以改变提取溶剂种类、提取温度和浓缩压力等工艺参数，对比不同处理条件下产品的功能性成分含量和生物活性。通过单因素对比分析，可以确定提取溶剂种类、提取温度和浓缩压力是影响恰玛古新产品品质的关键技术因素[4]。

3.3 技术参数与设备改进建议

在确定了关键技术因素后，可以根据数据库分析的结果，为生产加工的技术参数进行优化和设备改造提供建议。根据优化后的工艺参数，制定高品质恰玛古新产品的生产标准和技术规范，保证产品品质和功能性成分的稳定性。

①在清洗、切片和干燥工艺中，根据数据库分析结果，建议优化清洗时间为52 s、切片厚度为2 mm、干燥温度为53.6 ℃。②在提取和浓缩工艺中，建议使用70%乙醇溶液在55 ℃、压力0.4 MPa 下进行萃取操作。③在制粉工艺中，建议选择稳定性较好的制粉设备、制粉转速可优化为1 500 rpm、料量为8 kg/h、筛孔大小0.8 mm[5]。