CN114766643A - 一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法及其复合果粉 - Google Patents
一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法及其复合果粉 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种富含γ‑氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法及其复合果粉。本发明基于龙眼肉鲜切加工的切分损伤机械胁迫因子与冷藏与干燥温度胁迫协同调控的方法富集龙眼中的γ‑氨基丁酸；然后结合热钝化酶活性和冷冻干燥工艺，防止γ‑氨基丁酸因环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解；最后得到富含γ‑氨基丁酸的龙眼果肉全果粉。本发明所述加工方法简单，γ‑氨基丁酸含量显著提升；所得到的龙眼果粉富含来源于龙眼本身的γ‑氨基丁酸，无需外源添加，能满足人们日常所需，可作为γ‑氨基丁酸功能食品的基料；还可添加其他果粉加工成复合果粉，丰富固体饮料市场，满足产业和消费者的需求。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域。更具体地，涉及一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法及其复合果粉。
背景技术
γ－氨基丁酸(GABA)是一种广泛存在于植物、动物及微生物的四碳非蛋白质氨基酸。GABA作为一种哺乳动物神经系统的神经递质，在维持心理健康方面发挥着重要作用。临床研究表明，GABA具有降压、降脂、降血糖、抗癌、利尿、镇定等功能。随着人类年龄的增长和精神压力的不断增加，需要通过日常饮食来补充BAGA。20世纪90年代起，日本、欧美等地已开始流行以GABA作为营养补充剂。近年来，关于GABA在食物中的分布及其营养评价的研究也越来越多，天然GABA也已经被应用到乳制品、软饮料、巧克力、调味品、烘焙食品和酒饮料中，如富含GABA的茶、富含GABA的米胚芽、富含GABA的乳制品等的研制。2009年，中国卫生部也批准此类GABA为新资源食品。
龙眼又称“桂圆”，为医食同源食品，其富含营养，深受消费者喜爱，被视为珍贵补品，历史上有“南桂圆、北人参”之称；龙眼中亦含有GABA，但同其他植物一样，植物体中存在的GABA较为微量，且不同龙眼种质资源果肉中γ-氨基丁酸(GABA)含量也有差异《不同基因型龙眼果实中γ-氨基丁酸含量分析，福建果树，2008年第003期，郑少泉》。
关于富集植物GABA方法的研究，比如边伟在《高含量GABA桑茶的制备及其品质研究》中公开了加工工艺、气调处理以及外源性添加三个方面对桑茶的GABA含量的影响，其中富集GABA的加工步骤分为摊放、杀青、干燥三种。公开号为CN104432354 B的专利公开了富含GABA的荔枝果汁或混合果汁饮料的制备方法，经过预冷处理的妃子笑荔枝可以富集GABA。发明人前期研究发现龙眼可以通过采用低温预冷协同气调贮藏来延长保鲜期同时，在低温和二氧化碳气调环境可以富集GABA。周沫霖在《低温和二氧化碳胁迫下龙眼γ-氨基丁酸富集与机理研究》中公开了CO2胁迫和低温胁迫对龙眼GABA富集的作用。
然而，上述富集GABA的方法需要严格的低温和气体组成环境条件限制，须经长时间或反复操作来实现，在经济性、效率等方面存在不足和限制。此外，龙眼生产有季节性限制。传统热风干制加工龙眼(桂圆)肉终产品因受糖分和水分的限制，不容易直接粉碎制备全果粉，而市售果粉多为采用喷雾干燥工艺且需添加糊精作干燥助剂制备，无法获得全果粉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的问题，在兼顾经济与效率的同时，使用龙眼肉鲜切加工的切分损伤机械胁迫因子与冷藏与干燥温度胁迫协同调控的方法富集龙眼中的GABA；并结合热钝化酶活性和冷冻干燥工艺，防止γ-氨基丁酸因环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解，然后将含糖量极高而难以彻底脱水的龙眼，制备成富含GABA的龙眼果粉。
本发明的目的是提供一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法。
本发明的另一目的是提供一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉或复合果粉。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.龙眼果肉切分处理：将预处理后的龙眼果肉切分成1/2-1/8等分；
S2.冷藏处理：步骤S1切分后的果肉在0～5℃温度下冷藏处理3～9h；
S3.预干燥处理：将步骤S2冷藏处理后的果肉在40～70℃温度下预干燥处理3～6h；
S4.灭酶处理：将S3处理后的龙眼果肉迅速升温至65～75℃下经1-3h灭酶处理；然后降温冷却至温度≤25℃后即为半干龙眼果肉(可冻藏保存)；
S5.冷冻干燥：将S4的半干龙眼果肉冷冻(此步骤是使果肉处于冷冻状态，条件可选择-18℃及以下冷冻12-48h)后，经真空冷冻干燥脱水24～48h至水分含量≤6％，获得龙眼冻干果肉；
S6.低温粉碎：步骤S5所得龙眼冻干果肉进一步低温粉碎，获得龙眼果肉全果粉。
其中，优选地，步骤S1所述预处理包括选取新鲜成熟、色泽鲜艳、饱满无虫蛀和无损伤的龙眼果实，浸泡清洗以去除龙眼壳表面污物、微生物和残留农药等，沥干水分；剥皮去核取果肉。
优选地，步骤S2所述冷藏处理为0～5℃温度下冷藏处理5～9h。
优选地，步骤S3所述预干燥处理为60℃干燥处理5～6h。
本发明首先利用龙眼加工过程果肉切分、冷藏低温和干燥高温组合胁迫因子调控的富集方法进行龙眼GABA富集，得到富含GABA的龙眼果肉原料。本发明选择组合物理胁迫因子作用进行富集GABA处理。发明人在研究过程中发现果蔬的鲜切加工工艺中，由于切分损伤产生物理胁迫，对龙眼果肉产生GABA富集。不同品种的龙眼在不同的切分机械损伤，结合冷藏和干燥温度胁迫条件下，可以实现提升GABA合成酶的活性，加速GABA合成而实现富集；要实现GABA的良好富集，必须组合和调控物理胁迫因子的作用包括切分程度、冷藏和干燥温度和时间，以及后期的灭酶处理的条件，因为不合适的条件反而会降低GABA含量，如发明人在前期的试验研究中发现：对于广东高州产的“储良”龙眼品种，去皮核剥取果肉后，通过切分果肉1/2程度，装盘在3～4℃温度下处理3～6h后在60℃的温度条件下进行干燥，龙眼中的GABA含量在干燥期初期6h都处于上升状态，获得快速富集。在干燥6-18h期间龙眼的GABA含量明显下降。而按传统的桂圆干制工艺固定温度下需时18-20h，自干燥6-18h期间GABA因降解或转化的原因结果终产品桂圆肉的GABA含量没有得到富集，甚至还会降低。
富集得到的龙眼果肉必须结合特定的工艺，以防止GABA因为环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解；最后制备得到一种富含GABA的龙眼冻干果肉。本发明通过试验发现龙眼果肉经切分、冷藏、预干燥处理后，升温至65～75℃，并保持1-3h来钝化酶活性可以防止GABA转移酶及褐变相关酶等降解GABA；优选地，将龙眼果肉迅速升温至75℃，并保持1h来钝化酶活性，其效果较好。所述迅速升温是指将温度尽可能快的升温到所要求的温度调节。
即优选地，步骤S4所述迅速升温是在5min内将温度升至65～75℃(优选地，在5min内将温度升至75℃)。
另外优选地，步骤S5中低温粉碎是-25℃，粉碎至120～200目。具体优选是采用低温粉碎机，磨筒夹套冷却液温度为-25℃，粉碎颗粒大小为120～200目，获得龙眼果肉全果粉。
对于龙眼品种，通过切分、冷藏和干燥温度组合物理胁迫因子的调控，影响程度有差异，当龙眼为“石硖”品种时，需将龙眼果肉切分成1/2，在3～4℃温度下处理3～6h，然后在55-65℃预干燥处理3-5h。
当龙眼为“储良”品种时，需将龙眼果肉切分成1/4，在0～3℃温度下处理3～5h，在60-70℃预干燥4-6h。
当龙眼为“草埔”品种时，需将龙眼果肉切分成1/8，在4℃温度下处理6～9h，在40-60℃预干燥5-6h。
由如上方法所制备得到的龙眼果肉，冷冻干燥前采用-18℃下冷冻保藏。冷冻干燥后的龙眼果肉水分质量百分含量≤6％，GABA质量百分含量可翻倍，所得龙眼冻干果肉或果粉，其干物质质量百分含量≥94％，水分含量≤6％，GABA质量百分含量为0.4％-0.50％。产品富含来源于龙眼本身的GABA，无需外源添加，能满足实现其生理机能有效量的需求，可作为GABA功能食品的基料。还可添加其他果蔬粉加工成复合果蔬粉。
作为一种可选择的实施方案，一种富含γ-氨基丁酸的龙眼复合果粉，由质量比(8-9)：(0.1-1)：(0.1-1)的龙眼果粉、红枣粉、姜粉制成。复合果粉中含全果粉质量百分含量为100％，其中龙眼果粉质量百分含量≥80％，复合果粉干物质质量百分含量≥93％，水分含量≤7％，γ-氨基丁酸质量百分含量≥0.40％。
本发明具有以下有益效果：
本发明使用龙眼肉鲜切加工的切分损伤机械胁迫因子与冷藏与干燥温度胁迫协同调控的方法富集龙眼中的GABA；并结合热钝化酶活性和冷冻干燥工艺，防止γ-氨基丁酸因环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解，然后将含糖量极高而难以彻底脱水的龙眼，制备成富含GABA的龙眼果肉全果粉。其次结合冷冻保藏提供周年加工原料，解决了龙眼原料季节限制。该技术中采用冷冻干燥技术制备冻干果肉，低温粉碎实现龙眼全果粉，还解决了传统干制龙眼果肉因含糖高难粉碎的难题。方法中关键在于龙眼中GABA的富集，该富集方法简单，成本较低，且富集后龙眼果粉及复合果粉中的GABA含量高，质量百分含量高0.4％-0.5％，比传统干燥工艺制得的桂圆肉的GABA含量提高了1倍以上。
本发明制备得到的龙眼冻干果肉及其复合果粉，其不仅营养丰富，且富含来源于龙眼本身的GABA，无需外源添加，能满足人们日常所需，可作为GABA功能食品的基料。还可添加其他水果加工成复合果粉，所述复合果粉克服了单一果粉香气和滋味单调的缺点，丰富了健康饮料种类与市场，满足了饮料产业和消费者的需求。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1富含GABA的“石硖”龙眼果肉全果粉的制备方法
本实施例选取“石硖”龙眼品种，首先进行如下预处理，选取新鲜成熟、色泽鲜艳、饱满无虫蛀和无损伤的龙眼果实100kg，用浸泡喷淋设备清洗，以去除龙眼壳表面污物、微生物和残留农药等，沥干水分；剥皮取果肉，人工去皮采用不锈钢钳或铗套去皮去核，机械去皮则由龙眼自动剥肉机去皮去核；经测试龙眼果肉GABA质量百分含量为0.20％。
一种富含GABA的龙眼果肉全果粉的制备方法，具体步骤如下：
S1.龙眼果肉切分处理：将预处理后的龙眼果肉切分1/2；
S2.冷藏处理：步骤S1切分后的果肉装盘在4℃温度下处理5h；
S3.预干燥处理：将步骤S2冷藏处理后的果肉置于热泵干燥箱，在60℃温度下预干燥处理5h；
S4.灭酶处理：将S3处理后的龙眼果肉在5min内迅速升温至65℃下经3h灭酶处理；然后可采用风机吹风降温冷却至温度≤25℃后即为半干龙眼果肉，可置于-18℃下冻藏保存；
S5.冷冻干燥：将S4冻藏24h后的果肉置于真空冷冻干燥机进行干燥脱水24～48h至水分含量≤6％，获得龙眼冻干果肉；
S6.低温粉碎：步骤S5所得龙眼冻干果肉进一步使用低温粉碎装置进行粉碎，具体是采用低温粉碎机，磨筒夹套冷却液温度为-25℃，粉碎颗粒大小为120～200目，获得龙眼果肉全果粉。
经测定，所得龙眼果肉全果粉的干物质质量百分含量≥94％，水分含量≤6％，GABA质量百分含量为0.48％。在0℃下进行冷藏。
实施例2富含γ-氨基丁酸的“储良”龙眼果肉全果粉的制备
本实施例选取“储良”龙眼品种，首先进行如下预处理，选取新鲜成熟、色泽鲜艳、饱满无虫蛀和无损伤的龙眼果实100kg，用浸泡喷淋设备清洗，以去除龙眼壳表面污物、微生物和残留农药等，沥干水分；剥皮取果肉，人工去皮采用不锈钢钳或铗套去皮去核，机械去皮则由龙眼自动剥肉机去皮去核；经测试龙眼果肉GABA质量百分含量为0.16％。
一种富含GABA的龙眼果肉全果粉的制备方法，具体步骤如下：
S1.龙眼果肉切分处理：将预处理后的龙眼果肉切分1/4；
S2.冷藏处理：步骤S1切分后的果肉装盘在2℃温度下处理4h；
S3.预干燥处理：将步骤S2冷藏处理后的果肉置于热泵干燥箱，在65℃温度下预干燥处理5h；
S4.灭酶处理：将S3处理后的龙眼果肉在5min内迅速升温至70℃下经2h灭酶处理；然后可采用风机吹风降温冷却至温度≤25℃后即为半干龙眼果肉，可置于-18℃下冻藏保存；
S5.冷冻干燥：将S4冻藏24h后的果肉置于真空冷冻干燥机进行干燥脱水24～48h至水分含量≤7％，获得龙眼冻干果肉；
S6.低温粉碎：步骤S5所得龙眼冻干果肉进一步使用低温粉碎装置进行粉碎，具体是采用低温粉碎机，磨筒夹套冷却液温度为-25℃，粉碎颗粒大小为120～200目，获得龙眼果肉全果粉。
经测定，所得龙眼果肉全果粉的干物质质量百分含量≥94％，水分含量≤6％，GABA质量百分含量为0.40％。在0℃下进行冷藏。
实施例3富含γ-氨基丁酸的“草埔”龙眼果肉全果粉的制备
本实施例选取“草埔”龙眼品种，首先进行如下预处理，选取新鲜成熟、色泽鲜艳、饱满无虫蛀和无损伤的龙眼果实100kg，用浸泡喷淋设备清洗，以去除龙眼壳表面污物、微生物和残留农药等，沥干水分；剥皮取果肉，人工去皮采用不锈钢钳或铗套去皮去核，机械去皮则由龙眼自动剥肉机去皮去核；经测试龙眼果肉GABA质量百分含量为0.18％。
一种富含GABA的龙眼果肉全果粉的制备方法，具体步骤如下：
S1.龙眼果肉切分处理：将预处理后的龙眼果肉切分1/8；
S2.冷藏处理：步骤S1切分后的果肉装盘在4℃温度下处理9h；
S3.预干燥处理：将步骤S2冷藏处理后的果肉置于热泵干燥箱，在55℃温度下预干燥处理6h；
S4.灭酶处理：将S3处理后的龙眼果肉在5min内迅速升温至75℃下经1h灭酶处理；然后可采用风机吹风降温冷却至温度≤25℃后即为半干龙眼果肉，可置于-18℃下冻藏保存；
S5.冷冻干燥：将S4冻藏24h后的果肉置于真空冷冻干燥机进行干燥脱水24～48h至水分含量≤7％，获得龙眼冻干果肉；
S6.低温粉碎：步骤S5所得龙眼冻干果肉进一步使用低温粉碎装置进行粉碎，具体是采用低温粉碎机，磨筒夹套冷却液温度为-25℃，粉碎颗粒大小为120～200目，获得龙眼果肉全果粉。
经测定，所得龙眼果肉全果粉的干物质质量百分含量≥94％，水分含量≤6％，GABA质量百分含量为0.50％。在0℃下进行冷藏。
对比例1
与实施例1不同在于：步骤S3-S6替换为60℃干制20h，得到龙眼干肉。
对比例2
与实施例2不同在于：步骤S3-S6替换为60℃干制20h，得到龙眼干肉。
对比例3
与实施例3不同在于：步骤S3-S6替换为60℃干制20h，得到龙眼干肉。
对比例4
与实施例1不同在于：省去步骤S1。
对比例5
与实施例2不同在于：省去步骤S1。
对比例6
与实施例3不同在于：省去步骤S1。
对比例7
与实施例1不同在于：省去步骤S2。
对比例8
与实施例2不同在于：省去步骤S2。
对比例9
与实施例3不同在于：省去步骤S2。
实验结果数据汇总至如表1所示，结果显示，龙眼原果肉中的GABA含量在0.16％～0.20％范围，实施例1-3处理组的龙眼果肉全果粉的GABA含量为0.40％～0.45％，含量提高翻倍，表明本发明方法可显著富集龙眼果肉GABA含量。
表1龙眼对比试验结果
另外经单因素实验和正交实验可知，新鲜成熟的龙眼经切分、预冷、预干燥几种组合因子协同胁迫，组合灭酶、冷冻干燥等一系列处理，能够显著富集GABA的工艺条件需控制在：果肉切分成1/2～1/8，0～5℃冷藏处理3～9h(优选0～5℃，5～9h)，40～70℃预干燥处理3～6h(优选60℃，5-6h)，65～75℃灭酶处理1-3h，冷冻干燥24～48h。
而且针对不同的龙眼品种，工艺条件对GABA含量影响也有较为明显的差异，优选的条件需控制如下：
当龙眼为“石硖”品种时，需将龙眼果肉切分成1/2，在3～4℃温度下处理3～6h，然后在55-65℃预干燥处理3-5h。
当龙眼为“储良”品种时，需将龙眼果肉切分成1/4，在0～3℃温度下处理3～5h，在60-70℃预干燥4-6h。
当龙眼为“草埔”品种时，需将龙眼果肉切分成1/8，在4℃温度下处理6～9h，在40-60℃预干燥5-6h。
以下实施例采用本发明制备的龙眼果肉全果粉，按照相关复合果粉标准(GB/T29602-2013固体饮料；NYT1884-2021绿色食品果蔬粉)，制备龙眼复合果粉，要求最终产品果粉质量百分含量100％，其中含龙眼果肉全果粉≥80％，复合果粉干物质质量百分含量≥93％，水分含量≤7％，GABA质量百分含量≥0.40％。在0℃下进行冷藏。
实施例4富含GABA的龙眼复合果粉的制备
按制备10kg龙眼复合果粉计，组分为：实施例1的龙眼果肉全果粉8-9kg，红枣粉0.1-1kg，姜粉0.1-1kg。
具体制备方法如下：
(1)红枣粉制备：市售红枣干片，经热泵干燥(65℃，6h)，测定水分含量≤7％，低温研磨粉碎(200目)后，密封后于4℃低温保存待用；
(2)姜粉制备：取生姜经清洗，去皮，切片(厚度2-3mm)，热烫(98℃，1min)，冷冻干燥48h(水分含量为5％)，低温研磨粉碎(200目)后，密封后4℃低温保存待用；
(3)混合：使用粉体混合机，将实施例1的龙眼果肉全果粉、红枣粉和姜粉混合均匀，即得复合龙眼果粉；
(4)灌装：采用复合铝箔袋包装，根据产品规格定量灌装，密封；
(5)贮藏：复合龙眼果粉在低温下进行贮藏，可减少果粉的变色变味，防止果粉质量下降，有利于保持复合果粉中GABA的稳定性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种富含γ-氨基丁酸龙眼果肉全果粉的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
S1.龙眼果肉切分处理：将龙眼果肉切分成1/2-1/8等分；
S2.冷藏处理：在0～5℃温度下冷藏处理3～9h；
S3.预干燥处理：在40～70℃温度下预干燥处理3～6h；
S4.灭酶处理：迅速升温至65～75℃下经1-3h灭酶处理；
S5.冷冻干燥：降温冷却后真空冷冻干燥至水分含量≤6％，得龙眼冻干果肉；
S6.低温粉碎：龙眼冻干果肉低温粉碎，获得龙眼果肉全果粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2所述冷藏处理为0～5℃温度下冷藏处理5～9h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3所述预干燥处理为60℃干燥处理5～6h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4所述迅速升温是在5min内将温度升至65～75℃。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当龙眼为“石硖”品种时，需将龙眼果肉切分成1/2，在3～4℃温度下处理3～6h，然后在55-65℃预干燥处理3-5h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当龙眼为“储良”品种时，需将龙眼果肉切分成1/4，在0～3℃温度下处理3～5h，在60-70℃预干燥4-6h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当龙眼为“草埔”品种时，需将龙眼果肉切分成1/8，在4℃温度下处理6～9h，在40-60℃预干燥5-6h。
8.一种富含γ-氨基丁酸的龙眼冻干果肉或果粉，其特征在于，由权利要求1-7任一所述方法制得。
9.根据权利要求8所述龙眼冻干果肉或果粉，其特征在于，所述龙眼冻干果肉或果粉干物质质量百分含量≥94％，水分含量≤6％，GABA干物质质量百分含量为0.4％-0.5％。
10.一种富含γ-氨基丁酸的龙眼复合果粉，其特征在于，由质量比(8-9)：(0.1-1)：(0.1-1)的权利要求8或9的龙眼果粉、红枣粉、姜粉制成。
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