金银花风味水煮花生加工工艺研究

王天宇,王 娟,何楠楠,魏秀兰,崔晓冰

(安徽黑娃食品科技有限公司,安徽亳州 236800)

金银花是忍冬科植物忍冬的干燥花蕾及初开的花,是一种极佳的药食同源中草药[1]。据报道,金银花具有清热解毒、抗肿瘤、保肝降糖等功效[2-3],目前已经被广泛应用于各种食品及医药领域,受到消费者们的喜爱。金银花含有多种活性成分,其中绿原酸是金银花中含量较高、功效较强的成分之一,具有抗氧化、消除自由基、抑菌抗病毒以及增强免疫力等生理功能[4-6]。金银花提取液能通过改善肠道微生物和增强肠黏膜免疫力来促进宿主健康[7],但目前市场上不少金银花产品因未去除金银花的涩味,口感较差,并且大多数工艺落后,产品中所含的功效成分较少。

花生是我国重要的经济作物和油料作物,具有极高的营养价值和药用价值,可以抗衰老、降胆固醇、预防肿瘤、增强记忆力[8-9]。水煮花生因不易上火,在市场上很受欢迎。研究表明,水煮花生的营养价值(如预防疾病能力)比其他加工方式的花生高出4倍以上[10]。水煮花生健康低油的加工方式最大程度地保留了花生中白藜芦醇、皂角苷、抗氧化剂等活性成分[11],而现有的水煮花生产品口味单一,色泽不佳且保质期短,严重限制了水煮花生产品的市场规模。笔者优化了金银花提取液的制备工艺,并将金银花提取液加入水煮花生的料液中,制成金银花风味的水煮花生。通过优化其加工工艺及护色工艺,旨在去除金银花提取液苦涩感的同时赋予其浓郁的香味和独特的清凉风味,实现水煮花生口感和营养价值的提升。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂带壳花生、金银花、食盐、桂皮、八角、荷叶、香叶、木糖醇均购自农产品市场;D-异抗坏血酸钠、柠檬酸、谷胱甘肽、绿原酸标准品、乙醇、乙腈、甲酸,均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备Waters 1525EF 高效液相色谱仪,美国沃特世公司;NAI-WHC1 微波萃取仪,上海那艾实验仪器有限公司;J-V04/05 单室真空包装机,苏州杰力包装有限公司;CR-400 色差计,日本柯尼卡美能达;GZ-250-HS11 恒温恒湿箱,韶关广智科技设备有限公司;AUW220 分析天平,日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1原料预处理。选取优质的新鲜金银花洗净沥干,于40 ℃下烘干1 h,蒸发掉部分水分;将烘干处理过的金银花粉碎后过50目筛,制成金银花粉末样品。选取200 g带皮花生洗净沥干备用;准确称取水煮花生所需料水配料(八角3.0 g、桂皮3.0 g、荷叶1.5 g、香叶0.5 g、木糖醇4.0 g),制成香料袋,备用。

1.3.2微波法制备金银花提取液。称取一定质量的金银花样品,按一定的料液比加入一定浓度的乙醇,置于微波反应器,设定不同的微波功率和时间;微波完成后对溶液进行抽滤,取滤渣;再重复上述步骤2次,合并3次滤液,所得滤液即为金银花提取液。以金银花提取液中绿原酸提取率为观察指标,评价提取效果。

1.3.3测定项目与方法。金银花提取液主要含有绿原酸、异绿原酸、隐绿原酸以及咖啡酸等有机酸[12]。该研究采用高效液相色谱法对金银花提取液中绿原酸进行检测,具体参数如下:Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(5 μm,250.0 mm×4.6 mm);流动相A为0.1%甲酸-水溶液;流动相B为0.1%甲酸-乙腈溶液;流速为1.0 mL/min;检测波长325 nm;柱温25 ℃。绿原酸提取率的计算公式如下:

(1)

其中:C为样品溶液浓度,单位mg/mL;V为样品溶液体积,单位mL;n表示样品溶液转为原液的倍数;m表示金银花粉末的质量,单位g。

水煮花生的感官评价参照SB/T 10614—2011《中华人民共和国国内贸易行业标准 熟制花生(仁)》中感官要求指标[12]。选择感官辨别能力强、不同年龄段的10人组成感官评定小组,对不同加工工艺制备的水煮花生进行感官评价,采用百分制评分方法,具体评价标准如表1所示。

表1 水煮花生感官评价标准[13]

使用色差仪测定水煮花生褐变抑制率和色差值,探究不同护色剂对水煮花生褐变的抑制效果。具体检测方法如下:采用透射模式对准水煮花生样品的4个位置,测定样品亮度值(L*)、红绿值(a*)和黄蓝值(b*)。以dE*(色差值)描述花生壳的颜色变化,即总体褐变程度,具体计算公式如下:

dE*=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2

(2)

褐变抑制率(R,单位%)的计算公式如下:

(3)

1.4 试验设计

1.4.1微波法制备金银花提取液的最佳工艺研究。按照“1.3.2”的方法,当金银花提取液料液比为1∶20时,研究乙醇体积分数(45%、55%、65%、75%、85%)、微波功率(100、200、300、400、500 W)以及辐射时间(1、2、3、4、5 min)3个因素对金银花提取液中绿原酸提取率的影响。

1.4.2金银花风味水煮花生的加工工艺研究。将备好的香料袋置于500 g纯净水中煮制,大火煮沸后制成料水,在料水中加入不同添加量(5%、10%、15%、20%、25%)的金银花提取液以及不同添加量的食盐(10、15、20、25、30 g);将洗净的花生加入料水中煮制20 min,待料水稍冷却后加入不同的护色剂搅拌均匀,卤制2 h后沥干,待花生冷却至室温后进行真空包装。

根据查阅文献以及预试验结果,在水煮花生中分别添加2种不同护色剂[抗坏血酸(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%),谷胱甘肽(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%)],探讨不同护色剂对水煮花生褐变的抑制效果。在25 ℃条件下放置7 d,测定褐变抑制率以及色差值。

2 结果与分析

2.1 不同提取工艺对金银花提取液中绿原酸提取率的影响由图1可知,当乙醇体积分数增大时,金银花提取液中绿原酸提取率先上升后下降;当乙醇体积分数达到65%时,金银花提取液中绿原酸提取率达到最大值,此后随着乙醇体积分数的增大,绿原酸提取率不断降低。究其原因,可能是由于乙醇体积分数较高时,金银花提取液的含水量较低,因绿原酸具有较多的亲水羟基基团,导致绿原酸在提取溶剂中的溶解度下降。因此,确定乙醇最佳的体积分数为65%。

图1 乙醇体积分数对金银花提取液中绿原酸提取率的影响Fig.1 Effects of volume fraction of ethanol on the extraction rate of chlorogenic acid in the honeysuckle extract

由图2可知,金银花提取液中绿原酸提取率随着微波功率的增加呈现先上升后降低的趋势。究其原因,随着微波功率的增大,分子间的摩擦力快速增大[14],造成金银花细胞裂解,使得绿原酸溶解速度加快,故而绿原酸提取率不断升高;当微波功率进一步增大时,此时金银花提取液温度过高,金银花提取液中绿原酸在高温下被一定程度降解,使得金银花提取液中的绿原酸提取率下降。因此,确定最佳微波功率为400 W。

图2 微波功率对金银花提取液中绿原酸提取率的影响Fig.2 Effects of microwave power on the extraction rate of chlorogenic acid in the honeysuckle extract

从图3可以看出,绿原酸提取率在一定范围内随着辐射时间的延长而升高,当辐射时间为3 min时绿原酸提取率达到最大值,此后随着辐射时间的增加,金银花提取液中绿原酸提取率呈现不断降低的趋势。这可能是因为随着辐射时间的增加,金银花提取液的温度不断升高,在一定范围内温度的升高有利于绿原酸的溶解,但当温度过高时金银花提取液中的绿原酸不稳定,会被不断降解,从而导致金银花提取液中绿原酸提取率降低。因此,确定最佳辐射时间为3 min。综上所述,最佳提取工艺为乙醇体积分数65%,微波功率400 W,辐射时间3 min。

图3 辐射时间对金银花提取液中绿原酸提取率的影响Fig.3 Effects of radiation time on the extraction rate of chlorogenic acid in the honeysuckle extract

2.2 不同配方对水煮花生风味的影响由图4可知,当金银花提取液添加量为10%时,水煮花生的感官评分最高。若金银花提取液添加量过少,会造成金银花风味不足,口感单一;若金银花提取液添加量过多,会导致水煮花生略带苦涩,金银花气味过于浓郁、外壳色泽偏深。因此,金银花提取液最佳添加量为10%。

图4 金银花提取液添加量对水煮花生感官评分的影响Fig.4 Effects of the addition of honeysuckle extract on the sensory score of boiled peanuts

从图5可以看出,不同食盐添加量对水煮花生感官评分的影响也很大。当食盐添加量低于20 g/份时,水煮花生口味偏淡,外壳色泽较浅;当食盐添加量高于20 g/份时,此时水煮花生较咸,甚至略带苦涩味。因此,食盐最佳添加量为20 g/份。

图5 食盐添加量对水煮花生感官评分的影响 Fig.5 Effects of salt addition on the sensory score of boiled peanuts

2.3 不同护色剂对水煮花生护色效果的影响抗坏血酸是一种安全的食品添加剂,它是一种酸性己糖衍生物,具有抗氧化及护色作用。由图6可知,当抗坏血酸添加量为0.6%时,护色效果最好,褐变抑制率最高,达到45.02%;当抗坏血酸添加量低于0.4%时,护色效果不佳;当抗坏血酸添加量大于0.6%时,色差值逐渐趋于稳定,褐变抑制率略有下降。究其原因,可能是由于体系中的抗坏血酸添加量过低,无法将氧化产物醌类还原成酚类物质,因而无法起到遏制褐变的效果[15]。

图6 抗坏血酸对水煮花生褐变的抑制效果Fig.6 The browning inhibition effect of ascorbic acid on boiled peanuts

谷胱甘肽常被用于苹果等水果的保鲜护色,目前还尚未有将其用于水煮花生护色的相关报道。谷胱甘肽能够抑制食品中多酚氧化酶的活性。由图7可知,随着谷胱甘肽添加量的增大,水煮花生的褐变抑制率呈现先升高后下降的趋势,而水煮花生样品的色差值则呈先下降后上升再下降的趋势。究其原因,可能是由于当谷胱甘肽添加量过高时自身也会被氧化,发生非酶褐变反应,从而导致水煮花生样品的颜色加深。

图7 谷胱甘肽对水煮花生的褐变抑制效果Fig.7 Browning inhibition effect of glutathione on boiled peanuts

通过对比抗坏血酸和谷胱甘肽2种护色剂的护色效果可以看出,经过抗坏血酸护色的水煮花生壳亮度值更大,褐变抑制率更高。因此,综合色差值和褐变抑制率,在水煮花生加工中抗坏血酸作为护色剂的护色效果整体要优于谷胱甘肽,且抗坏血酸在该体系中的最佳添加量应为0.6%。

3 结论

目前大多数的水煮花生口味单一,不具特色。市场上的金银花制品含有一定的苦涩味,很难被消费者接受。该研究将金银花提取液应用于水煮花生的制作中,去除了金银花制品的苦涩味,同时提升了水煮花生的风味口感。该研究优化了微波法制备金银花提取液的工艺和金银花风味水煮花生的加工工艺。结果表明,当提取液的乙醇体积分数为65%,微波功率为400 W,辐射时间为3 min时,金银花提取液的提取效果最好。金银花风味水煮花生的最佳配方如下:金银花提取液添加量为10%,食盐添加量为20 g/份。当加入0.6%的抗坏血酸作为护色剂时,水煮花生的色泽在一段时间内较好地保持,褐变程度较低。此工艺生产的金银花风味水煮花生口感清爽、回味丰富、制作简单,具有一定的市场前景及应用价值。今后可对延长不同风味水煮花生的货架期进行深入研究。