柿屬植物的脫拗研究

柿子屬于柿子科，是多年生落葉樹，產于中國。是我國五大水果(葡萄、柑桔、香蕉、蘋果、柿子)之一。全世界分布的柿屬植物約有500余種,現(xiàn)主要分布于中國、日本和韓國,巴西、意大利次之,印度、菲律賓、澳大利亞、西班牙等國也有少量栽培。我國栽培的柿子品種多達800種以上,其產量僅次于蘋果、梨、葡萄,居第4位。我國以黃河流域的陜西、山西、河南、河北、山東5省栽培最多,產量占全國的70%~80%。近年來柿產量增長迅速,根據聯(lián)合國糧農組織統(tǒng)計,2003年世界柿樹栽培面積35.8萬hm2,柿果產量242.8萬t,其中中國大陸為29.3萬hm2和173.8萬t,分別占81.8%和71.6%**。柿子的加工在我國有近千年的歷史,主要是制成柿餅,但是隨著人們對柿子中各種成分和藥用價值的進一步了解,以及科技水平和加工水平的不斷提高,各生產廠家和科研單位對柿子的采后加工越來越重視,柿子的加工呈現(xiàn)出多元化趨勢,市場上出現(xiàn)了各種各樣的柿子加工產品。目前除柿餅外,柿子加工品還有柿子果酒、柿子醋、柿子汁飲料、柿葉保健茶、柿葉保健飲料、柿葉晶、柿子糕、柿子脯、柿子果凍、柿子果醬、柿子果丹皮、柿子面、柿干等。1基礎研究1.1原料脫澀對榛子果酒發(fā)酵的影響一般認為柿子在脫澀過程中,單寧在乙醇脫氫酶或高溫、高CO2、乙醇等的作用下,可溶性低聚態(tài)的單寧與厭氧條件下積累的乙醛發(fā)生凝聚作用,生成樹脂狀的不溶性單寧絡合物,從而使?jié)断?。在乙醇脫氫酶的作用?這一過程是不可逆的;但在高溫、酸、光照等的作用下,這一過程是可逆的,單寧又會從不溶性變?yōu)榭扇苄?從細胞中分散出來,澀味再現(xiàn),返澀是一個物理變化過程。柿子的脫澀方法目前研究較多,江蘇等在研究柿子果酒釀造技術時發(fā)現(xiàn),原料的不同脫澀方法會對柿子果酒的發(fā)酵有影響,認為采用明膠單寧法脫澀的果汁發(fā)酵速度快,發(fā)酵周期短,無明顯澀味。有研究表明,柿子的返澀臨界值為0.6mg/g(可溶性單寧含量)。影響柿子返澀的因素較多,如脫澀方法、添加物質的種類、加工時的溫度等等。郭際榮等的研究表明、高CO2、溫水、酒精和自然脫澀的軟柿子脫澀較完全,經100℃左右的溫度處理1h以上不復澀;用冷凍法脫澀的柿子加熱到75℃即會復澀;石灰水脫澀的柿子也不易復澀。徐懷德等在研究柿子果醬時發(fā)現(xiàn),NaHSO3、檸檬酸能促進柿醬返澀,要慎重使用;用Vc護色效果較好,對返澀影響不明顯;淀粉、羧甲基纖維素鈉(CMC),明膠有明顯的延緩返澀作用;添加聚乙烯吡咯烷酮、蛋白質,柿醬不返澀,但組織狀態(tài)不好,不宜使用。在加工過程中加工溫度也是柿子復澀的主要原因之一,這也是大多數柿子加工品難以解決的問題。有關返澀的臨界溫度報道各不相同,一般認為柿脯的加工溫度不能超過65℃。張海生等的研究認為,柿餅在人工干制過程中脫澀軟化階段溫度應控制在40℃,這樣即可防止柿餅返澀又可提高柿餅的品質。另外在加工過程中原料的預處理、果實的硬度、料液的pH值、金屬離子、還原劑Vc和NaHSO3、高分子食品添加劑的添加量等也會影響柿子的返澀。至于柿子其他加工品為防止返澀采取的技術措施未見報道。1.2最佳澄清劑的確定混濁尤其是非生物混濁,一直是果醋、果酒加工和貯存過程中最為棘手的問題,柿子制品也不例外。柿產品的非生物性混濁一般認為是柿子汁液中單寧與蛋白質結合形成的沉淀所導致。由于單寧的化學結構非常復雜,加上柿液中含有許多大分子物質,包括原料、菌體自溶所產生的糊精、β-葡聚糖、蛋白質及由它們分解產生的多肽、多酚等,在單寧與蛋白質凝聚過程中所發(fā)生的變化非常復雜,因此許多機制目前尚不明確,有待于進一步研究。柿子醋在加工過程中采用清汁發(fā)酵工藝,產品經板框過濾后基本上不存在非生物混濁問題,但若采用固態(tài)發(fā)酵工藝,其成品則極易出現(xiàn)非生物混濁現(xiàn)象。周文鳳等采用A01-皂土澄清處理柿子醋,較好的解決了醋產品普遍存在的混濁和沉淀問題。而孫俊良等對明膠、皂土、瓊脂、果膠酶、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)等幾種不同澄清劑進行了篩選研究發(fā)現(xiàn),3.5%的明膠澄清效果較好,其透光率為85.7%,且能維持原醋的色澤和酸度。而柿子果酒、乳酸飲料的非生物返濁及澄清處理的研究則很少,尚未見到較為深入的報道。2人工干制的技術要點目前,比較先進的柿餅加工方法是人工干制法,此法能有效的避免柿餅在自然干燥過程中的脫澀和褐變問題,與傳統(tǒng)的自然干燥法相比,人工干制的另一優(yōu)點是可以使柿餅的加工期限從2~3個月縮短為5~6d。為保證柿餅的質量,在人工干制過程中,最重要的技術環(huán)節(jié)就是要把握好干制的溫度和時間。根據張海生等的研究表明,柿餅在干制過程中分為3個階段,3個階段所需的溫度和時間分別為:35~40℃,24h;55~60℃,12h;40~45℃,6h。柿餅的干燥程度以柿子水分含量為38%~42%時品質最佳。3關于卡其色胚產品的研究3.1酵母菌的篩選目前,我國釀制的柿子果酒大都采用活性干酵母(ADY)。但是使用ADY釀造的果酒質量并不高,缺乏典型的果香,這也是目前困擾柿子酒業(yè)發(fā)展的主要原因。崔鐵忠從柿園土壤和數十種水果果皮中分離、篩選出的2株酵母菌,不僅符合柿子果酒的釀造要求,且可產生良好的香氣,為解決柿子果酒的香氣問題提供了有效途徑。經鑒定,這2株酵母菌分別是德爾布有孢圓酵母(Torulasporadelbrueckii)和馬克期克魯維酵母(Kluyveromycesmarxianus),它們的最適發(fā)酵溫度均為30℃,最適發(fā)酵pH值分別為4.5和5.5。另外,崔鐵忠還發(fā)現(xiàn),依次混菌發(fā)酵方式是柿子果酒釀造中的最佳發(fā)酵工藝,它產生的酒體不僅保持了柿子酒的香氣,而且發(fā)酵效率完全可以滿足生產上的要求,為工業(yè)化生產柿子酒提供了可靠依據。3.2發(fā)酵工藝的確定我國傳統(tǒng)的柿子果酒的釀造方式主要采用蒸餾法和泡制法,但從營養(yǎng)價值和保健作用來看,發(fā)酵酒更具優(yōu)勢,因此發(fā)酵法是柿子果酒今后發(fā)展的主要方向。目前采用的液態(tài)發(fā)酵法,是用SO2滅菌后再進行人工發(fā)酵,適宜發(fā)酵溫度為25~27℃,稍高于葡萄酒等其他果酒的發(fā)酵適溫,其成品酒的單寧含量、澄清度和產酒率等數項指標均優(yōu)于其他處理。若采用帶皮渣固態(tài)發(fā)酵法釀制柿子酒,確定發(fā)酵最佳工藝條件為糖度200g/L、pH值4.0、發(fā)酵溫度18℃、酵母添加量為0.5g/L。對于不同發(fā)酵工藝的比較還鮮有報道。由于柿子自身的生物學特性,采用常規(guī)方法獲得的發(fā)酵酒往往帶有強烈的澀味,酒液過于渾濁且產酒率低,故改進柿子發(fā)酵酒生產工藝、優(yōu)化工藝參數已是柿子酒生產中需要迫切解決的問題,也是柿子產業(yè)化發(fā)展的需要。3.3柿醋的生產工藝在采摘、儲藏及加工過程中,受到損傷或變軟的柿子,都不能加工成柿餅,但可用來制作柿子醋。經微生物發(fā)酵釀制而成的柿子醋,色澤鮮亮,味道圓潤。有研究表明,柿子醋含有醋酸、有機酸、醇、糖、礦物質、維生素、氨基酸等成分,有很大的營養(yǎng)價值和保健作用,與糧食醋相比營養(yǎng)更為豐富。因此,利用柿子下腳料加工柿子醋,既能充分利用柿子資源,豐富食醋的花色品種,又可保護環(huán)境,提高柿子的經濟效益。目前柿子醋的生產工藝有:傳統(tǒng)發(fā)酵工藝、液態(tài)發(fā)酵工藝和固態(tài)發(fā)酵工藝。傳統(tǒng)發(fā)酵工藝即為民間自制柿醋,這種方法由于發(fā)酵時間長,色味不佳,不能規(guī)模化生產,只適用于自制自食。液態(tài)發(fā)酵工藝是將柿子經清洗、粉碎、脫澀處理后榨取柿汁,加入糖,調整糖度進行液態(tài)酒化后,再過濾,液態(tài)通風回流分割取醋,其產品色澤淡黃,酸度在3.5%以上;缺點是風味不足,設備投資大,操作條件高,不適合中小企業(yè)生產。固態(tài)發(fā)酵工藝是將大米、小米、玉米、碎米加麩皮、稻殼等蒸煮后加柿子進行固態(tài)酒精、醋酸發(fā)酵,其特點是發(fā)酵時間長,生產的柿子醋無渾濁和沉淀,風味好。但是原料蒸煮程度難以掌握,勞動強度高,同時產品的風味穩(wěn)定性和外觀穩(wěn)定性也不高。周文鳳發(fā)現(xiàn):把柿汁液態(tài)發(fā)酵與柿渣、糧食固態(tài)發(fā)酵相結合起來即前液后固的發(fā)酵工藝,一方面可以克服液態(tài)發(fā)酵工藝風味差的缺點;另一方面也減輕勞動強度,節(jié)約能源消耗,降低了生產成本,適用于中小企業(yè)進行規(guī)?；a。3.4柿汁的制備柿子含有豐富的胡蘿卜素、VA、VC及Ca、Fe等礦物質,含糖量為13%~24%,適宜加工飲料。但由于柿子高糖低酸的果品特性,又決定了柿子汁飲料的風味稍差,鑒于目前乳酸發(fā)酵制備多方面的保健作用得到廣泛的公認。因此,柿子更適宜加工成澄清發(fā)酵柿汁。發(fā)酵柿汁既保留了部分柿汁的原有風味,又具有乳酸發(fā)酵形成的特殊風味,營養(yǎng)價值較高,并有一定的保健作用。雷德柱等研究認為,乳酸發(fā)酵的最佳條件是發(fā)酵溫度30℃、接種量6%、菌種AS1.1482∶6038=2∶1。張慧敏等發(fā)現(xiàn),利用柿子發(fā)酵液中單寧和蛋白質的自發(fā)凝聚作用,再輔以硅藻土過濾,可取得無后混濁現(xiàn)象的穩(wěn)定澄清柿子發(fā)酵汁。4卡其色加工4.1從柿葉中總黃酮的提取對于柿葉中有效成分的提取,目前研究最多的是柿葉中的黃酮類化合物。這類化合物主要采用有機溶劑乙醇提取,宋常春、石錦芹、高夢祥、趙曉莉等分別對乙醇提取工藝進行了研究,但對于乙醇濃度、提取時間、提取次數和提取溫度等并沒有達成共識,仍有待于進一步研究,以便對工廠化提取提供參考。貝偉劍等則另辟蹊徑,研究了8種不同類型吸附樹脂對柿葉黃酮的吸附特性,發(fā)現(xiàn)聚酰胺和AB-8樹脂是一種性能良好的柿葉黃酮吸附劑,可用于從柿葉提取物中富集制備含量高達70%以上的柿葉黃酮,為柿葉中黃酮的提取提供了新的工藝。這幾年來人們對用超臨界CO2萃取比較關注,關于這方面的報道也逐年增多,岳紅等研究了超臨界流體萃取柿葉總黃酮苷類化合物的影響因素,并對生產工藝進行了優(yōu)化設計試驗,確定了超臨界CO2萃取柿葉中總黃酮的工藝參數。另外,張穎等還采取攪拌回流法,探討了從柿葉中提取揮發(fā)油的方法及其影響因素。至于柿葉中其他有效成分的提取研究鮮有報道。4.2麻黃工藝對柿葉綠茶主要成分的影響柿葉茶與傳統(tǒng)的紅茶、綠茶、花茶等相比,其成分中不含茶堿和咖啡因,因此不用擔心因晚上喝濃茶會引起興奮而失眠,甚至增加心臟、腎臟負擔,是一種純天然綠色健康飲品。目前對柿葉保健茶的加工藝研究較多,但殺青工藝對柿葉綠茶主要成分的影響較重要,有結果表明,柿葉鮮葉不切,直接以炒青機炒青,殺青溫度150℃,殺青葉量0.60kg,殺青時間2min或3min的殺青條件能較好地保持柿葉綠茶中的葉綠素、類胡蘿卜素、可溶性糖和水浸出物等主要成分,同時制成的柿葉茶感官品質最佳。不過也有人在研究不同的加工技術對柿葉中Vc保存率的影響時發(fā)現(xiàn),殺青溫度65~75℃,0.5~1min可以有效地保存柿葉中的Vc含量。由此可以證明,對于柿葉茶在加工過程中的殺青溫度仍存在較大的爭議,為保證柿葉茶中多種有效成分在加工過程中不受破壞并保證柿葉茶有良好的口感和外觀,其加工工藝仍需進一步完善。5開發(fā)工藝及產品隨著人們生活水平的不斷提高,對食品結構的要求也越來越高,一些新的加工品也隨之涌現(xiàn)出來。有人將柿葉茶與牛奶合理配置加工成柿葉奶茶。張義聽等采用40%的淀粉糖漿和30%的葡萄糖和電解質溶液浸泡柿果,并進行2次真空滲糖工藝,研制出了具有良好保健作用的低糖柿子脯?？阻葘⑸介c柿子結合起來開發(fā)出了紅金果醋飲料。王莉等將人工培育的蟲草加到柿葉飲料里制成了蟲草保健飲料。崔洪民、賈生平等將鮮柿榨汁、濃縮,再與糖、蜂蜜等其他食品添加劑混合制粒,經干燥制成柿子晶,飲用時用開水沖調,其味甜美。王春霞等研制出了具有相當價值的柿子白酒,為柿子果酒的進一步發(fā)展提供了良好的前景。這些新產品的成功研制為柿產品全面推向市場打下了堅實的基礎。另外,陳義倫等分析了不同柿子發(fā)酵酒樣品中的主要有機酸和主要酯香成分,對柿子發(fā)酵酒酯的生成規(guī)律進行了初步探討;王軍選用牛心柿和橘蜜柿為原料,研究了2種澀柿制備清汁的最佳工藝參數,為這2種澀柿清汁工業(yè)化生產提供了參考;楊正興等通過最優(yōu)混合設計確定了柿子膳食纖維飲料的最佳工藝配方。對柿子加工的研究還有很多,這些研究都為柿產品加工工藝的的進一步優(yōu)化提供了依據。6發(fā)酵原料