罗汉果后熟指标与适宜烘烤“温度—时间”组合探讨

2016-05-30 05:54周凤珏何冰许鸿源梁琼月许皓翔龚银花莫淑媚
南方农业学报 2016年2期
关键词:组合罗汉果时间

周凤珏 何冰 许鸿源 梁琼月 许皓翔 龚银花 莫淑媚

摘要:【目的】明确罗汉果原料鲜果后熟指标,建立烘烤“温度—时间”组合,为提升罗汉果干果品质提供技术支持。【方法】以罗汉果品种青皮果为试验材料,通过研究后熟温度和后熟时间对原料鲜果后熟变化的影响,明确罗汉果鲜果完成后熟的技术指标;设定7个烘烤温度,记录原料鲜果在相应温度下烘烤至水含量≤15%达标时所耗时间,建立烘烤“温度—时间”组合,探讨不同组合对黄熟罗汉果鲜果烘烤效果的影响,确定最佳烘烤组合。【结果】采后青皮果在昼温/夜温为(31±2)℃/(27±2)℃的条件下后熟11 d,黄熟果率>90%,后熟13 d的鲜果失水率达36.4%;不同后熟时间的原料鲜果烘烤耗时不同,后熟3~5 d的非黄熟果与后熟13 d的黄熟果在同一温度下烘烤至果实水含量≤15%,耗时差异达显著水平(P<0.05),最长相差8.0 d;以黄熟鲜果为烘烤原料,在建立的7个烘烤“温度—时间”组合条件下进行烘烤,以组合(60±1)℃-6.0 d的烘烤效果最佳,干果果壳黄色率100%,果囊膨化充分、香气浓郁、无焦糊,总甜苷含量较其他组合提高了4.1%以上,且干果品质较传统干果有明显提升,口感清香甜爽。【结论】以“黄熟”(罗汉果鲜果壳变为黄色)作为罗汉果鲜果后熟完成的技术指标,表达直观、简单,可操作性强;以“温度—时间”组合为单元,设置全自动烘烤程序,能更好地保证罗汉果干果品质,且以(60±1)℃-6.0 d的干果品质最佳。

关键词:罗汉果;后熟指标;“温度—时间”组合;干果品质

0 引言

【研究意义】罗汉果(Siraitia grosvenorii)系葫芦科罗汉果属多年生草质藤本,雌雄异株植物,其果实又名长寿果、神仙果,为药食兼用果品。据《中华人民共和国药典》(中华人民共和国卫生部药典委员会,1990)记载,罗汉果味甘,性凉无毒,可润肺、止咳、降压、润肠、通便、增强机体免疫力,对百日咳、气管炎、咽喉炎和肠胃病有显著疗效。现代科学研究证明,罗汉果含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸和矿质元素(李峰等,2004),其特有的罗汉果甜苷甜度约为蔗糖的300倍,因其糖苷键是β型,人体不能消化吸收产生热量,故被公认为糖尿病和肥胖病患者最理想的保健营养食品(何超文等,2011)。目前,罗汉果已广泛用于无糖药品、保健品、食品、饮料的制作(李典鹏和张厚瑞,2000)。罗汉果主要的商品形式为干果,其传统加工技术是将经后熟的鲜罗汉果置于砖砌烤房中烧柴烘烤而成。这种技术不但造成罗汉果产地的生态破坏和环境污染,而且相关生产技术难以规范,直接影响罗汉果干果的质量,已成为罗汉果烘烤产业可持续发展的最大障碍。因此,有必要对其烘烤技术进行深入研究,以提升干果质量。【前人研究进展】罗汉果传统的烘烤技术属于初加工,即果实脱水干燥,基本作为经验在农户间交流,学术性研究报告较少。徐位坤等(1984)探讨烘烤罗汉果的适宜温度,结果发现以罗汉果鲜果自然后熟10 d左右再进行烘烤,烘烤温度不超过75 ℃为宜。钟仕强(1999)提出罗汉果鲜果后熟时间一般为7~8 d。許鸿源和李启荣(2011)提出以全自动电热烤房(箱)取代砖房进行罗汉果烘烤加工,可提高罗汉果干果品质。夏阳升等(2013)研究新型烤房对罗汉果品质的影响,提出罗汉果鲜果烘烤过程的温度变化为:点火后24 h内温度控制在75 ℃,24 h后保持在83 ℃左右,直至烘烤结束。【本研究切入点】对罗汉果鲜果后熟程度的描述,至今尚无含义确切的技术指标。传统的加工技术中,原料鲜果依靠烧柴在砖房里烘烤,无法有效准确控制烘烤温度和烘烤时间。因此,有必要建立罗汉果烘烤“温度—时间”组合,采用全自动烘烤程序,以确保罗汉果干果质量。【拟解决的关键问题】以罗汉果品种青皮果为试验材料,通过研究后熟温度和后熟时间对原料鲜果后熟变化的影响,明确罗汉果鲜果完成后熟的技术指标;并建立不同的烘烤“温度—时间”组合,研究其对黄熟罗汉果鲜果烘烤效果的影响,确定最佳烘烤组合,为提升罗汉果干果品质提供技术支持。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

原料鲜果为青皮果,采自广西大学农业科学实验实习基地及广西桂林市龙胜县和永福县的罗汉果专业合作社。按GB/T 20357-2006《地理标志产品 永福罗汉果》规定的标准“果柄转黄色,于晴天采收,防止损伤果皮”进行采收,选择果皮为青绿色的大、中果。质量对比试验所用的传统干果购自干果市场。主要仪器设备:HD10型全自动程控烘干机(辽宁海帝升机械有限公司协助研制)、扭力天平、水分快速测定仪。

1. 2 相关技术指标筛选

1. 2. 1 后熟温度和后熟时间对原料鲜果后熟变化的影响 根据罗汉果集中收获期9和10月的自然气温变化,设2个温度组:昼温/夜温为(31±2)℃/(27±2)℃和(28±2)℃/(22±2)℃。每组取100个鲜果,在托盘中单层摆放,每天记录果壳转黄,直至“黄熟”的百分率达100%,不限定天数。每个温度组另取30个鲜果,称量总鲜重FW0,计算平均单果初始鲜重,单果初始鲜重(g)=FW0/30;分别于放置后第3、5、7、9、11、13、15、17 d定时称量各组的实时总鲜重FWX(X=3,5,……,17),计算平均单果实时鲜重,单果实时鲜重(g)=FWX/30;放置不同时间后的平均单果失水率(%)=(FW0-FWX)/

FW0×100;日均绝对失水量(g)=(FW0-FWX)/d,其中d为放置天数。以“黄熟”为标准,选择黄熟快、失水多的温度和时间用于生产。

1. 2. 2 适宜烘烤“温度—时间”组合的建立与筛选 由于非黄熟果的果皮有大量叶绿素存在,只能烤出黑色果,不能全面提升干果品质,因此,仅研究黄熟果作原料时的烘烤“温度—时间”组合。

1. 2. 2. 1 烘烤“温度—时间”组合的建立 GB/T 20357-2006《地理标志产品 永福罗汉果》规定,罗汉果干果水含量≤15%,故以此为依据建立“温度—时间”系列组合。设定7个温度组:(40±1)、(45±1)、(50±1)、(55±1)、(60±1)、(65±1)、(70±1)℃,每个温度组用网状托盘在全自动烘干机中烘烤30个黄熟原料果。从中取3个单独置于不锈钢盘,作测定水分变化的指示组;每日定时用扭力天平称重,当指示该温度组的原料果水含量接近15%时,随机另取3个果,改用水分快速测定仪测定水含量,直至其水含量≤15%即达标,停止烘烤,记录烘烤耗时,建立相应的“温度—时间”组合。每个温度组重复3次。

1. 2. 2. 2 焦糊干果的统计 将各温度组的干果全部破开,检查果囊状态、颜色和气味。凡是果囊表面出现明显黑灰色,并有焦糊味的定为“焦糊果”,并统计焦糊率。焦糊率(%)=焦糊果个数/30×100。取3次重复的平均值。

1. 2. 2. 3 适宜烘烤组合的选择 根据各温度组原料果的果皮颜色,评定干果外观品质;根据果囊状态(紧实度、颜色、气味)、焦糊率、有效成分等评定干果内在品质,从7个“温度—时间”组合中选择最佳组合。

1. 3 罗汉果干果品质指标测定

根据《中华人民共和国药典》(国家药典委员会,2010)附录VA的方法测定总甜苷含量;参照魏群(2009)的2,4-二硝基苯肼法测定维生素C(Vc)含量,为便于与原料鲜果进行比较,按样品实际水分的百分含量换算成相当鲜果的Vc含量(干果Vc含量÷样品实际水分百分含量)。取3次重复的平均值。

2 结果与分析

2. 1 不同后熟温度和时间对罗汉果鲜果后熟变化的影响

由表1可知,不同后熟温度和后熟时间对罗汉果原料鲜果颜色和水分的影响不同。罗汉果鲜果于(31±2)℃/

(27±2)℃(9月)下放置3 d即有黄熟果出现,9 d时黄熟果过半,第11 d的黄熟果率>90%;鲜果在(28±2)℃/(22±2)℃(10月)下放置5 d无黄熟,第13 d的黄熟果率仅为58%,放置15 d后,发霉果日渐增多,停止观察。可见,温度对原料果黄熟的影响比放置时间更重要。罗汉果产地在10月下旬后气温普遍降至25 ℃以下,故对迟收果应尽量加温“催熟”,促其快速黄熟。

在后熟过程中,蒸腾引起鲜果水分明显变化,而蒸腾作为生理过程,与温度关系密切。原料果于(31±2)℃/(27±2)℃下放置13 d后,失水率达36.4%;在(28±2)℃/(22±2)℃下放置13 d,失水率仅为20.4%。虽然鲜果失水率逐日递增,但其日均绝对失水量在高峰后递减,可能与果内复杂的代谢变化导致自由水与束缚水比例的改变有关。3 讨论

3. 1 罗汉果鲜果的后熟指标

罗汉果鲜果的后熟程度至今尚无含义确切的技术指标, GB/T 20357-2006《地理标志产品 永福罗汉果》提出将鲜果摊放在阴凉通风处3~5 d的后熟标准,至今仍被乡镇企业和农户广泛采用(夏阳升等,2013)。鲜果放置3~5 d能否完成后熟,也无法鉴定。果实的“后熟”一词有着复杂的生理学含义,包括果实外观色泽和内部各种物质代谢的变化,仅用时间长短不能为“后熟”制定出具有可操作性的技术指标。本研究以“黄熟”(后熟进行到果壳由绿色变为黄色)作为鲜果后熟完成的技术指标,表达更简单、直观,且有極强的可操作性。从生理学角度考虑,后熟进度最易受温度影响,可通过人工改变温度以调节鲜果达到“黄熟”的快慢,从而使“黄熟”成为一个可控性的指标,对烘烤企业生产计划的合理安排有很大帮助。鲜果达到黄熟时,叶绿素基本分解完毕,原先被其掩盖的叶黄素和胡萝卜素的黄色得以充分显现,在适宜的烘烤条件下即可生产出外壳鲜亮的黄色干果,且此时果实中各营养成分基本达最佳水平。本研究中,以黄熟鲜果为原料烘烤的干果总甜苷和Vc含量均高于非黄熟果。非黄熟鲜果,因果壳叶绿素的大量存在,影响干果的外观质量,果壳主要为黑色和黑灰色,其内部各成分也因成熟度的不一致而参差不齐。引导中小企业和农户采用“黄熟”作为判定原料鲜果完成后熟的技术指标,对保证整个罗汉果产业的干果品质具有重要意义。

3. 2 罗汉果烘烤“温度—时间”组合

长期以来,罗汉果主要采用在砖房里烧柴烘烤的传统工艺技术进行干果加工,该烘烤技术不仅污染环境,还无法有效准确控制烘烤温度,极易使干果焦糊。虽然已有学者意识到烘烤温度的重要性,如徐位坤等(1984)指出烘烤温度最高不能超过75 ℃;GB/T 20357- 2006规定,烘烤温度控制在45~70 ℃,但在砖房里烧柴烘烤难以控制。烘烤人员几乎全凭经验进行烘烤,也是当前罗汉果干果质量参差不一的重要原因之一。温度的效应与其持续时间密不可分,片面强调温度而忽略时间,无法获得良好的烘烤效果。本研究以罗汉果干果水含量≤15%为标准,建立“温度—时间”组合,并以此为单元,设置全自动程控烘干机的烘烤(特别是变温)程序,可以确保干果的质量安全,大幅度提升其商品品位,其中以组合(60±1)℃-6.0 d的干果烘烤质量最佳,干果果囊膨化充分、香气浓郁、无焦糊,口感清香甜爽。

3. 3 罗汉果新型干果的总甜苷含量

本研究结果表明,罗汉果新型干果的总甜苷含量随烘烤温度的升高、烘烤时间的缩短呈先升高后降低的变化趋势;对比新型干果和传统干果的总甜苷含量,发现新型干果总甜苷含量为4.0%~5.1%,比传统干果的2.5%~2.8%提高了38.0%~51.0%。尽管现行国标GB/T 20357-2006未规定干果总甜苷含量,但其已成为衡量罗汉果干果质量公认的必要指标之一。莫长明等(2014)研究罗汉果甜苷Ⅴ合成生理规律,发现发育期60和70 d的鲜果采摘后于5~15 ℃低温下贮藏15 d,升高温度可促进果实后熟和甜苷Ⅴ合成累积,降低温度则会延缓果实后熟和甜苷Ⅴ合成累积。其研究得出的贮藏(后熟过程)温度与甜甙含量之间的相关性,与本研究结果基本一致。分析罗汉果新型干果总甜苷含量高于传统干果的原因,可能是原料鲜果在较高的气温[昼温/夜温为(31±2)℃/(27±2℃)]下有足够的时间完成充分的后熟——黄熟,从而提高了甜苷的累积量,具体原因有待进一步研究。

4 结论

以“黄熟”作为罗汉果鲜果后熟完成的技术指标,表达直观、简单,可操作性强;以“温度—时间”组合为单元,设置全自动烘烤程序,能更好地保证罗汉果干果品质,其中以(60±1)℃-6.0 d的干果品质最佳。

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(责任编辑 罗 丽)

中图分类号: S668.9 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)02-0280-05

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