劉鳳鳴，張仁堂，丁　超，王　帥

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安　271018)

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紅棗濃縮汁加工工藝研究進展及展望

劉鳳鳴，張仁堂，丁超，王帥

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271018)

介紹了紅棗濃縮汁的主要生產(chǎn)工藝，包括浸提、澄清、殺菌、非酶褐變的抑制以及濃縮工藝等，對紅棗濃縮汁生產(chǎn)領(lǐng)域目前所存在的問題提出了相應(yīng)的建議，并做出展望，以期為國內(nèi)紅棗深加工行業(yè)提供一定的借鑒。

紅棗濃縮汁；加工工藝；研究進展

紅棗又名大棗，原產(chǎn)于中國，為鼠李科棗屬。我國棗樹種植傳統(tǒng)久，面積廣，棗產(chǎn)量占世界總量的99%以上[1]，主要栽培地區(qū)有河南、山東、河北、陜西、山西、新疆等省份。作為我國傳統(tǒng)食品，紅棗含有豐富的多糖、黃酮、環(huán)磷酸腺苷、維生素C等保健成分，為藥食兩用物質(zhì)[2]，具有較高的營養(yǎng)保健價值。我國紅棗品種繁多且年產(chǎn)量較高，因此對紅棗的加工利用有著重要的意義。目前以紅棗為原料制作的食品主要有干制品、發(fā)酵制品、棗脯、紅棗飲料[3]等。而紅棗濃縮汁經(jīng)由紅棗多次浸提，濃縮制成，以其獨特的醇厚風(fēng)味、良好的耐儲藏性、便利的運輸性而被廣泛應(yīng)用于酸奶、果汁飲料、果脯蜜餞等產(chǎn)品的加工制作，是一種重要的食品加工原料。關(guān)于紅棗濃縮汁加工工藝的文章較為普遍，但對其加工工藝的綜述性文章卻鮮有發(fā)表。本文綜合了前人所研究的關(guān)于紅棗濃縮汁的加工工藝，并提出了建議和展望，以期為紅棗深加工產(chǎn)業(yè)提供微薄的借鑒。

1　紅棗濃縮汁的加工工藝的研究進展

1.1紅棗汁的提取

紅棗汁的提取工藝中，鮮有鮮棗直接榨汁法，而以浸提法為主[4]，而浸提法中則有熱水浸提法，打漿法和酶解浸提法[5]。為了提高浸提率，基本采用酶法浸提。在影響酶法浸提率的主要因素中，席美麗[6]等認(rèn)為，pH值對浸提率的影響不明顯，幾乎可以忽略不計。而魯周民[7]等以延川團棗為材料，在單因素試驗基礎(chǔ)上進行了正交試驗，得出影響浸提率的因素大小順序為料水比、溫度、時間、加酶量。

趙光遠(yuǎn)[8]等通過單因素和正交試驗研究了酶解法制備紅棗澄清汁的工藝參數(shù)。結(jié)果表明復(fù)合酶(纖維素酶和果膠酶)較單一酶能有效提高紅棗汁出汁率和可溶性固形物合量，并得到最佳工藝條件為：纖維素酶與果膠酶質(zhì)量配比為1∶3、加酶量為底物質(zhì)量的0.02%、酶解時間為2h、酶解溫度為50℃，在此條件下浸提率為84.0%，可溶性固形物含量為12.8%。王陳強[9]等經(jīng)研究得出的最佳工藝為：加酶量37.5mg/kg、料水比1∶7、浸提溫度50℃、時間1.5h。艾克拜爾艾海提[10]采用了單因素試驗及正交優(yōu)化方法，得出最佳工藝條件為：加酶(果膠酶，酶活力為49 186U/g)量0.4%，料水比1∶7浸提溫度50℃，時間3h。楊薇[11]等先將紅棗在50℃軟化15min后采用1∶3的料水比進行酶法浸提，最終得出最佳浸提工藝參數(shù)為：加酶(果漿酶：含有果膠酶、葡聚糖酶、木聚糖酶等)量為0.04%、料水比1∶3、浸提溫度30℃、浸提時間3h。袁超等[12]在單因素試驗的基礎(chǔ)上采用了響應(yīng)面法，以可溶性固形物和總酸度為檢測指標(biāo)，得出的最佳工藝參數(shù)為：加酶(果膠酶)量0.25%、料水比1∶8、浸提溫度50℃、時間2.5h。楊芙蓮[13]采用正交優(yōu)化方法得出的最佳浸提工藝為：加酶(果膠酶，酶活力不小于500 000U/g)量0.3%、料水比1∶4、浸提溫度45℃、時間3h。魯周民等[14]在單因素試驗的基礎(chǔ)上采用了正交試驗，得出的最佳工藝參數(shù)為：加酶(果膠酶：纖維素酶=1∶2，果膠酶活力大于20 000U/g、纖維素酶活力1 320mg/kg)量2 400mg/L、溫度40℃、浸提時間4h 。

除單純的酶法浸提，還有一些文獻中提到了物理方法輔助浸提。如邱卓[15]采用響應(yīng)曲面法得到了超聲波輔助酶法浸提的參數(shù)為：加酶(果膠酶，酶活力5 000U/mg)量0.28%、加水量10mL/g、超聲波功率490W，處理時間20min。楊芙蓮[16]采用正交試驗得出了微波輔助浸提最佳工藝條件為：微波浸提1次、微波功率360W、時間40s、加水量5mL/g、浸提率能達(dá)到44.75%。

綜上所述，紅棗汁酶法浸提工藝參數(shù)大體范圍為：溫度30～50℃左右；時間1.5～4 h不等；加酶量由于所添加酶種類及酶活性的不同，不同文獻差別較大。在進行試驗時，可酌情借鑒；料水比在1∶7～1∶8之間波動。

1.2紅棗汁的澄清

澄清是果汁加工中關(guān)鍵的步驟。澄清不好的果汁易產(chǎn)生后渾濁，影響其商品價值。常用的澄清方法有自然澄清、加熱澄清、冷凍澄清、加酶澄清、澄清劑澄清、離心澄清、超濾澄清等。常用的澄清劑有食用明膠、硅膠、單寧、膨潤土(皂土)、PVPP、海藻酸鈉、瓊脂以及近些年被廣泛應(yīng)用的殼聚糖、蜂蜜等[17]。

艾克拜爾艾海提[18]比較了殼聚糖、膨潤土、硅藻土的澄清效果，發(fā)現(xiàn)殼聚糖的澄清效果優(yōu)于后兩者，進而對殼聚糖澄清效果深入研究。按照1.0g/L的量添加，透過率可達(dá)到91.5%以上，且處理后可溶性固形物含量基本不變。劉賀等[19]采用正交優(yōu)化試驗研究了ZTC1+1 II型天然澄清劑用于紅棗汁的澄清工藝，得到最佳工藝為：在pH 3.0的條件下，先加0.15%澄清劑B，65℃水浴1h后再加入0.075%澄清劑A，后65℃水浴2h，最終透過率可達(dá)90%以上。姬晨[20]研究了超濾法對澄清的影響，得出超濾工藝為：超濾壓力0.7MPa、處理溫度25℃、進料流速5.5mL/min。在此條件下紅棗汁的透過率大于 95%，且超濾對紅棗汁中的營養(yǎng)成分、穩(wěn)定性等影響不大。王君[21]采用正交試驗研究了復(fù)合澄清劑對紅棗汁的澄清效果，得到適宜的用量為：殼聚糖1%、明膠0.5%、果膠酶0.2%、單寧0.1%。代紹娟[22]等對比研究了果膠酶-濾紙結(jié)合法、果膠酶-單寧明膠結(jié)合法及果膠酶-膨潤土土結(jié)合法三種不同的澄清方法，發(fā)現(xiàn)膨潤土的澄清效果最好，最佳工藝條件為：膨潤土添加量1.3g/L、處理時間12h。王桐[23]比較了果膠酶及殼聚糖的澄清效果，發(fā)現(xiàn)殼聚糖的澄清效果較好，得出了最佳工藝條件為：殼聚糖添加量為0.4g/L、50℃下處理30min，得到的棗汁透過率在95%以上。

除了以上的澄清方法，鄭立輝[24]研究了冷凍對柑橘汁過濾性能的影響，發(fā)現(xiàn)在-22℃處理下的柑橘汁粘度大大降低，產(chǎn)生明顯的沉淀，過濾速度加快。這說明冷凍處理可以提高柑橘汁的澄清度。作為類比，這也可以為紅棗汁的澄清提供一定借鑒。

1.3紅棗汁的濃縮

果汁的濃縮是采取措施將果汁中大量水分去除，以使其可溶性固形物、酸度大大提高，可以使果汁的品質(zhì)更加一致，便于儲運，且能一定程度上抑制微生物繁殖，延長保質(zhì)期。生產(chǎn)上常用的方法有真空蒸發(fā)濃縮、冷凍濃縮、反滲透濃縮法等[17]。

專門研究紅棗汁濃縮工藝的文獻較少。馬闖[25]等采用三效降膜式蒸發(fā)器，在較低溫度下濃縮棗汁，既能提高濃縮效率，又能降低營養(yǎng)成分的損失。除此之外，我們可以大體參考其他果蔬汁的濃縮工藝。陳婕[26]研究了真空濃縮、冷凍濃縮、常壓濃縮對橄欖渾濁汁的濃縮效果及對品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，三者的優(yōu)劣順序為：冷凍濃縮、真空濃縮、常壓濃縮。另外，反滲透濃縮是一種膜分離技術(shù)，在果蔬工業(yè)中常用于果蔬汁的預(yù)濃縮。優(yōu)點是無需加熱、節(jié)能且對營養(yǎng)成分損失較小，若與超濾和真空濃縮結(jié)合使用效果更佳[17]。

1.4抑制非酶褐變的工藝

果蔬汁貯藏過程中的變色主要是由酶促褐變、非酶褐變及果蔬本身色素的改變引起的。防止酶促褐變主要是通過加熱鈍化酶活力來解決。果蔬汁的非酶褐變主要指還原糖和氨基酸之間的美拉德反應(yīng)，在濃縮汁中這種褐變尤其突出?？刂品敲负肿兊姆椒ㄖ饕形锢矸ê突瘜W(xué)法。常用的物理控制方法有控制pH<3.3，防止過度熱力殺菌、燙漂法、低溫貯存[17]等。常用的化學(xué)控制方法有SO2法。

在控制非酶褐變的化學(xué)法中，徐輝艷[27]研究了EDTA、半胱氨酸和NaHSO3對紅棗汁非酶褐變的影響，其正交優(yōu)化結(jié)果表明三者最佳組合為：EDTA 0.03%、半胱氨酸2%、NaHSO3250μg/g，極差和方差分析結(jié)果表明三者影響順序為：半胱氨酸、EDTA、NaHSO3。趙光遠(yuǎn)[28]等研究了經(jīng)過DPCD殺菌處理后紅棗澄清汁在4℃，25℃和37℃貯藏條件下的非酶褐變程度，結(jié)果表明DPCD殺菌能有效抑制紅棗汁的美拉德反應(yīng)。

1.5紅棗汁的殺菌

微生物的代謝活動易引起果蔬汁的變質(zhì)，使其商品價值和營養(yǎng)價值大大降低，因此，殺菌是果蔬汁生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。食品工業(yè)中采用的殺菌方式主要有加熱殺菌和冷殺菌[17]。熱殺菌法主要包括巴氏殺菌、低溫持久殺菌、高溫瞬時殺菌等三大類[17]，冷殺菌法主要包括放射線輻照殺菌、超聲波殺菌、放電殺菌、高壓殺菌、紫外線殺菌、磁場殺菌、靜電殺菌、感應(yīng)電子殺菌和強光脈沖殺菌等。

冀曉龍[29]等研究比較了超高壓、微波、巴氏殺菌對梨棗汁品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)微波、超高壓殺菌效果優(yōu)于巴氏殺菌；超高壓殺菌更能保持棗汁的風(fēng)味和營養(yǎng)；巴氏殺菌可能造成棗汁的非酶褐變。魏帥[30]等研究了微波殺菌的最優(yōu)工藝：微波功率900W、殺菌時間90s、樣品量200mL時，殺菌效果較好，紅棗汁品質(zhì)較優(yōu)。陳梅英[31]等研究了高壓脈沖殺菌對紅棗汁的品質(zhì)影響，發(fā)現(xiàn)高壓脈沖殺菌可以有效抑制微生物生長，且產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于巴氏殺菌。

2　紅棗濃縮汁加工工藝研究中存在的問題及建議

從已有的紅棗濃縮汁加工工藝的研究進展發(fā)現(xiàn)，紅棗濃縮汁的加工工藝主要朝著高提取率、高利用率、低有害率、低營養(yǎng)破壞率以及低成本的方向發(fā)展。棗汁的提取可以通過復(fù)合酶、優(yōu)化浸提參數(shù)以及物理方法輔助等途徑提高浸提率，不僅減少了原料的浪費，也在一定程度上對環(huán)境起到了保護作用。棗汁的澄清過程由于澄清劑的高效性，短期內(nèi)可能不會放棄澄清劑的使用，但越來越傾向于使用高效而無害的澄清劑，如殼聚糖、ZTC1+1 II型天然澄清劑及酶等。

紅棗濃縮汁加工工藝的研究為相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)及生產(chǎn)提供了技術(shù)保證，但紅棗濃縮汁加工工藝的研究仍存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾方面：(1)由于濃縮汁加工過程耗時長，工藝較為復(fù)雜，紅棗還是以干制為主，用于生產(chǎn)濃縮汁的比例較低，附加值隨之降低；(2)部分工藝參數(shù)僅限于實驗研究，不符合實際工業(yè)化生產(chǎn)的要求；(3)技術(shù)研究與實際應(yīng)用存在脫節(jié)，出現(xiàn)技術(shù)不能轉(zhuǎn)化為效益的現(xiàn)象；(4)資源浪費問題依然嚴(yán)重，浸提后的棗肉不能充分利用，副產(chǎn)品開發(fā)較少；(5)技術(shù)與設(shè)備不同步，存在“有技術(shù)無設(shè)備”或者“有設(shè)備無技術(shù)”的現(xiàn)象；(6)加工過程營養(yǎng)成分破壞嚴(yán)重，現(xiàn)代新型食品加工技術(shù)應(yīng)用較少。

為此，應(yīng)鼓勵相關(guān)研究單位將成熟的技術(shù)及時投放市場，加快成果轉(zhuǎn)化速度；要完善紅棗加工產(chǎn)業(yè)鏈，聯(lián)合不同加工企業(yè)，提高紅棗的利用效率和附加值；食品企業(yè)應(yīng)重視自主研發(fā)及聯(lián)合研發(fā)，在發(fā)展技術(shù)的同時加大設(shè)備研究的投入力度，提高自主創(chuàng)新能力；充分利用超臨界萃取技術(shù)、微膠囊技術(shù)、生物工程技術(shù)等新型食品加工技術(shù)，結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)點，以減少食品營養(yǎng)的損失。

3　紅棗濃縮汁的市場前景展望

由于原產(chǎn)地優(yōu)勢，我國在國際紅棗貿(mào)易中占據(jù)主導(dǎo)地位。在我國，由于其保健作用，紅棗及其產(chǎn)品越來越受到人們的青睞。而西方國家介意干棗存在外皮，口感不愉悅，這限制了其紅棗市場的開拓。紅棗濃縮汁恰好可以彌補干棗的口感缺陷，是打開西方市場的一大契機?？v觀食品加工業(yè)，安全與營養(yǎng)必定會成為食品加工首要考慮的因素。隨著對紅棗功能成分及其保健作用的深入研究和不斷宣傳，越來越多的消費者會認(rèn)識到紅棗及其加工產(chǎn)品的營養(yǎng)保健作用，紅棗濃縮汁將顯示出日益明顯的產(chǎn)品優(yōu)勢和市場前景?！?/p>

[1]閆忠心，等.我國紅棗資源加工利用研究現(xiàn)狀與展望[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報，2012，38(6)：102-108.

[2]畢金峰，等.國內(nèi)外棗加工技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊，2010，2：52-55.

[3]周禹含，畢金峰，陳芹芹.中國紅棗加工及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].食品與機械，2013，29(4)：214-217.

[4]韓希鳳.棗澄清汁加工工藝研究[D].山東青島：萊陽農(nóng)學(xué)院，2006.

[5]夏文水.食品工藝學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008：383-385.

[6]席美麗，李志西，王小鐵，等.酶法提取紅棗汁工藝研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2002，11(4)：52-54.

[7]魯周民，張麗，尹蓉，等.酶解條件對紅棗汁主要成分的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25(1)：300-302.

[8]趙光遠(yuǎn)，常楊.復(fù)合酶法生產(chǎn)紅棗澄清汁工藝研究[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2013，28(3)：5-8.

[9]王陳強，謝曉霞，等.紅棗濃縮汁的加工工藝[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2013，8：61-62，68.

[10]艾克拜爾艾海提.紅棗濃縮清汁與飲料加工工藝研究[D].無錫：江南大學(xué)，2013.

[11]楊薇.酶法制備紅棗濃縮汁的工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2011，1：59-62.

[12]袁超，等.紅棗汁提取工藝優(yōu)化研究[J].中國食物與營養(yǎng)，2011，17(1)：59-61.

[13]楊芙蓮，聶小偉.不同酶解條件對提取紅棗汁效果的探討[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報，2010，4：37-40，48.

[14]魯周民，張麗，尹榮，等.酶解條件對紅棗汁主要成分的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，1(1)：300-302.

[15]邱卓，李志西，超聲波輔助果膠酶法提取紅棗汁工藝優(yōu)化[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2012，7：73-76.

[16]楊芙蓮，聶小偉.微波-超聲波輔助浸提紅棗汁工藝條件優(yōu)化[J].食品科技，2011，36(2)：96-100.

[17]孟憲軍，喬旭光.果蔬加工工藝學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2012：77-79.

[18]艾克拜爾艾海提，許艷順，姜啟興，等.紅棗汁澄清工藝研究[J].食品與機械，2013，29(1)：209-212.

[19]劉賀，等.ZTC1+1-Ⅱ天然澄清劑用于紅棗汁的澄清工藝研究[J].食品工業(yè)，2014，35(7)：123-126.

[20]姬晨，徐懷德.紅棗汁超濾澄清工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2015，3(3)：33-36.

[21]王君，等.紅棗保健汁及殼聚糖保鮮技術(shù)的應(yīng)用[J].糧油食品，2007，5：52-54.

[22]代紹娟，李琳，鄒圣冬，等.不同的處理方法對紅棗汁澄清效果影響的研究[J].飲料工業(yè)，2011，8：18-20.

[23]王桐，王海鷗.紅棗汁的澄清工藝研究[J].飲料技術(shù)，2005，1(22)：65-67，70.

[24]鄭立輝，吳高明，曾治豐，等.冷凍對柑橘汁過濾性能的影響[J].廣西輕工業(yè)，2003，5：30-31.

[25]馬闖，張新明，蘇政波，等.低溫濃縮紅棗汁及速溶棗粉的研制[J].山東食品發(fā)酵，2004，3：12-15.

[26]陳婕.不同濃縮工藝對橄欖濁汁品質(zhì)和抗氧化活性影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015.

[27]徐輝艷.正交法抑制紅棗汁非酶褐變的研究[J].食品工程，2011，3(25)：102-104.

[28]趙光遠(yuǎn)，梁曉童，等.紅棗清汁貯藏穩(wěn)定性[J].食品工業(yè)，2014，12：127-130.

[29]冀曉龍，等.不同殺菌方式對梨棗汁貯藏過程中品質(zhì)變化的影響[J].現(xiàn)代食品科技，2013，9(44)：2211-2217.

[30]魏帥，等.紅棗汁微波殺菌工藝的確定與優(yōu)化[J].中國食物與營養(yǎng)，2011，17(11)：56-58.

[31]陳梅英，等.高壓脈沖殺菌集成冷凍濃縮加工果汁的工藝[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25(3)：237-241.

(責(zé)任編輯李燕妮)

Research Advancement and Qutlook of Processing Technology of Concentrated Jujube Juice

LIU Feng-ming，ZHANG Ren-tang，DING Chao，WANG Shuai

(Food Science and Technology School of Shandong Agricultural University，Taian 271018，China)

This paper reviewed the prime technology procedures of jujube concentrated juice，including extraction，clarification，sterilization，inhibition method on the non-enzymatic browning and the concentration of jujube juice, gave some advices on the problem existing in the field of concentrated jujube juice，and indicated the development tendency to provide some references for the development of jujube deep processing industry.

concentrated jujube juice；processing technology；research advancement

山西省柳林縣人民政府資助項目：“柳林縣紅棗精深加工及其綜合利用研究”。

劉鳳鳴(1993—)，女，在讀本科生，研究方向：紅棗深加工。

張仁堂(1978—)，男，博士，講師，研究方向：紅棗深加工、功能食品開發(fā)。