【文章內容簡介】 美容的功效主要得益于果肉中豐富的維生素 C，通過促進腎上腺素分泌荷爾蒙激素與皮膚結合，促進膠原物質的合成，進而使皮膚柔嫩，富有彈性。同時也提高了皮膚抵抗力、防止皮膚血管出血，并減少色素的沉積，進而達到護膚美白的效果 [7]；紅棗的抗衰老作用主要是由于其提取物具有清除氧自由基和增強抗脂質過氧化作用，可顯著提高機體內超氧化物歧化酶活性，同時降低血漿二氨基二苯甲烷含量。研究表明，紅棗多糖可明顯減輕衰老模型小鼠免疫器官的萎縮及大腦的老化 [4~6]；紅棗的抗過敏功效主要是紅棗中含有大量的 cAMP 在發(fā)生作用，通過食用紅棗可以使機體中白細胞內的 cAMP 和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP ）的比值增高，抑制白三烯釋放，起到抑制變態(tài)反應的作用。此外，紅棗中的乙基 D呋喃葡萄糖苷衍生物 S羥色胺和組織胺有拮抗作用，因而也具抗過敏作用 [5, 6]；紅棗含有的小檗堿和黃酮類物質可抑制小鼠體內多種細菌以及氧化自由基的生成，增加血清總蛋白和白蛋白水平，進而起到抑菌和保護肝臟的作用 [6]；紅棗中多種物質的協(xié)同作用可使紅棗具有顯著的防治心腦血管疾病的作用。紅棗含有的豐富維生素，具有保持血管通透性，預防毛細血管出血等作用。紅棗含有黃酮類化合物可以起到降血壓的作用。紅棗中的 cAMP 可以擴張心臟冠狀血管、改善供血、提高心肌營養(yǎng)供給并起到抑制血小板凝集的作用。紅棗中的尼克酸能夠擴張血管，并能有效降低膽固醇。因此，紅棗可以有效預防心腦血管方面的疾病 [5, 6]；紅棗在增強免疫力及抗疲勞方面的研究表明，紅棗能顯著提高小鼠巨噬細胞的吞噬功能，并能夠恢復白細胞、血小板含量，同時紅棗多糖可以促進淋巴細胞的增殖以及抗疲勞作用 [7]。因此，紅棗紅棗具有明顯的增強免疫力抗疲勞的作用；此外，紅棗中的苯甲醛糖苷、柚質、黃酮雙葡萄糖苷等對中樞神經(jīng)有一定的抑制作用，具有降壓、鎮(zhèn)靜安神、抗驚厥等功效 [7]。 紅棗深加工現(xiàn)狀目前我國的紅棗加工水平不高，紅棗的消費大部分是直接食用，加工率很低。在紅棗加工中，依然是以粗加工產(chǎn)品占絕大多數(shù)。 紅棗蜜餞此類產(chǎn)品是飛鏟具有代表性的一類紅棗加工產(chǎn)品，其中尤以蜜棗最為出名。蜜棗紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究是以新鮮紅棗，經(jīng)蔗糖浸漬而成（也可食用糖飴和蜂蜜代替） 。在制作過程中，由于縮短了對紅棗果實的處理時間，減少了紅棗果實營養(yǎng)成分的流失，保留了紅棗的色澤和香氣，且能賦予產(chǎn)品柔韌和一定彈性。 紅棗汁紅棗汁是紅棗經(jīng)蒸煮、去核、打漿、酶解等前處理工序后制成棗果漿，再利用超濾設備去除雜質后，得到的澄清果汁。紅棗汁中富含維生素 C、B 族、尼克酸、還原性果糖等，有利于提高人體免疫力，改善腸道內環(huán)境 [9]。是目前前景非常廣闊的食品添加輔料。 紅棗粉紅棗經(jīng)蒸煮后，再通過噴霧干燥造粒，得到棗粉，可溫水沖泡，溶解性好。 紅棗片目前市場上的紅棗片主要是紅棗清洗后切片、油炸、烘干的工序處理后，制成棗片。原料主要是北棗，含糖量高，易于保存。 紅棗醋紅棗醋是以紅棗為原料，采用傳統(tǒng)釀造工藝，經(jīng)微生物二次發(fā)酵而成，是一種帶酸味的堿性飲料。兼具了紅棗的風味、營養(yǎng)以及食醋的促進食欲、降低膽固醇、加快新陳代謝的保健功能 [10,11]。 紅棗酒 紅棗酒以紅棗為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵制成的一種低酒精度、且具有紅棗天然色澤的保健飲料酒。紅棗酒具有顯著的保健作用，能夠防治心腦血管疾病、開胃健脾、增強免疫力及抗疲勞等功效 [12]。 紅棗濃縮汁生產(chǎn)技術 酶解技術果膠酶是一種分解果膠的多酶復合物，通常包括原果膠酶、果膠甲酯水解酶、果膠酸酶。通過它們的聯(lián)合作用使果膠質得以完全分解。天然的果膠質在原果膠酶作用下，轉化成水可溶性的果膠；果膠被果膠甲酯水解酶催化去掉甲酯基團，生成果膠酸；果膠酸經(jīng)果膠酸水解酶類和果膠酸裂合酶類降解生成半乳糖醛酸。果膠酶最初是由Mac Donne 從桔子里提取得到的。果膠質—果膠酶的作用底物廣泛存在于高等植物中，是植物細胞間質和初生細胞壁的重要組分，在植物細胞組織中起著“黏合” 作用。果膠質化學結構的研究表明，果膠質的化學結構比較復雜，能夠催化其分解的果膠酶也是種類繁多。目前，在大部分的原果汁、濃縮果汁的生產(chǎn)過程中，都在使用果膠酶．由于各種水果中果膠的含量差別較大，而且果膠質的成分也略有差異，因此，要根據(jù)不同品種、不同加工目的來確定果膠酶的酶組成。早在 20 世紀 30 年代就有人對果膠酶澄清果汁進行研究，認為果蔬汁的混濁主要是因為果膠質引起的。但對果蔬汁澄清機理的研究則始于 20 世紀 60 年代，日本研究者 Endo[13]對霉菌果膠酶澄清蘋果汁的機理作了大量的研究，發(fā)現(xiàn)內切聚半乳糖醛酸酶紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究和果膠酷酶聯(lián)合作用可以澄清蘋果汁；Yamasaki [14]等推測出果膠酶澄清蘋果汁的簡化模型，認為:蘋果汁懸浮顆粒主要由蛋白質碳水化合物的復合物組成，其表面是帶負電荷的果膠類物質。澄清的實質包括果膠的酶促水解和非酶的靜電絮凝兩部分 。果膠酶還可以提高超濾時的膜通量。Rao [15]等研究了脫果膠處理對蘋果汁超濾通量的影響，發(fā)現(xiàn)通量從對照的 45L/m2h 提高到 100L/m2h。 超濾技術超濾(Ultrafiltration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質，膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留，從而達到凈化和分離的目的 [16]。超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認為超濾膜的過濾孔徑為 微米，截留分子量(Molecular weigh cutoff, MWCO)為 1,0001,000,000 道爾頓。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為 微米，截留分子量為 1,000300,000 道爾頓。若過濾孔徑大于 微米，或截留分子量大于 300,000 道爾頓的微孔膜就應該定義為微濾膜或精濾膜。一般用于水處理的超濾膜標稱截留分子量為 30,000300,000 道爾頓，而截留分子量為 6,00030,000 道爾頓的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領域 [17]。與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾技術具有以下特點：1. 濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集；2. 超濾過程不發(fā)生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術；3. 超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效；4. 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護；5. 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質溶液，一般只能得到 10%～50%的濃度。 脫色技術目前，應用比較廣泛的脫色方法主要有：活性炭脫色法、雙氧水脫色法和樹脂脫色法?；钚蕴棵撋抢没钚蕴堪l(fā)達的細孔結構（平均孔徑 ～ ）和巨大的比表面積（比表面積 500 ～ 2 500m2/g）將色素物質予以吸附的一種脫色技術。張晨 [18]等提取柚皮提取果膠的脫色實驗發(fā)現(xiàn)：在 60℃溫度下，添加 %活性炭脫色 30min，就能達到較好的脫色效果。如繼續(xù)增大活性炭用量并延長反映時間，果膠色澤則無明顯變化且得率卻不斷下降，這是由于脫色的同時果膠不可避免被吸附造成的。由于活性炭顆粒細小，比表面積大，會使果膠中混入少量活性炭，從而使果膠質量下降，如果增加過濾次數(shù)，又降低了果膠的收率，增加生產(chǎn)成本。因此，活性炭脫色一般都與其他脫色技術混合使用。雙氧水脫色法是一種化學脫色法，主要是利用雙氧水的氧化功能將果膠中有色物紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究質的發(fā)色基團破壞去色。這種破壞是不可逆地化學反應，因此脫色后不會返色 [19]。吸附樹脂是一種新型的高分子分離材料,利用樹脂的離子交換或吸附功能將溶液中的色素或離子予以去除的一種脫色方法。其優(yōu)點主要是處理能力大, 脫色容量高, 能除去各種不同的離子和色素, 樹脂可以反復再生使用, 使用壽命長,因此運行費用較低 [21]。王思新等 [22]利用樹脂吸附法對蘋果濃縮清汁進行了脫色研究，結果表明，采用樹脂吸附處理的蘋果汁，其透光率和色值均得到大幅提高。 綜上所述，脫色采用活性碳易造成過濾困難而使得產(chǎn)品中混入雜質，影響產(chǎn)品質量。雙氧水法脫色是基于氧化機理，容易導致果膠質量下降，而且雙氧水脫色成本較高、脫色時間較長，設備利用率不高；大孔吸附樹脂法具有良好的吸附性能，樹脂可再生利用、設備抗沖擊性好、可連續(xù)使用、適于自動化控制，再生的乙醇溶液可以循環(huán)使用，廢水產(chǎn)生少，而且隨著專一性樹脂的種類越來越多，吸附效率會越來越高。因此，應用樹脂法對果膠進行脫色是目前發(fā)展的趨勢，也是脫色領域研發(fā)的熱點。 研究的意義及目的近年來，我國棗樹品種越來越多，棗樹栽種面積不斷擴大，紅棗的產(chǎn)量大幅度提高。新疆綠洲墾區(qū)光熱資源豐富，晝夜溫差大，氣候干燥，病蟲害發(fā)生少，具有發(fā)展新疆特色林果產(chǎn)業(yè)的天然優(yōu)勢。據(jù)估計， “十二五”期間，新疆包括葡萄、紅棗、杏、核桃等在內的特色林果的種植面積將達到2500萬畝，果品產(chǎn)量達到1000萬噸以上。由于紅鮮棗含有約80%的水分，不易保存，不易運輸，據(jù)近十年資料統(tǒng)計，鮮棗每年因腐爛損失的數(shù)量達20%～30%，因此紅棗的加工尤為重要。棗的營養(yǎng)豐富，具有較高的滋補作用核藥用價值。傳統(tǒng)加工往往只注重色澤風味及外觀形狀，而對有效營養(yǎng)成分的最大限度保存及相應加工方法與工藝改進研究與實踐不多，限制了資源豐富的大棗生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化和有效開發(fā)利用。近年來,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,越來越多的消費者逐漸認識到紅棗及其加工產(chǎn)品的營養(yǎng)保健作用。因此,不論在國內還是國際市場上,紅棗產(chǎn)品都將具有廣闊的貿(mào)易發(fā)展空間。隨著技術進步和加工工藝的不斷完善,全方位、 多層次開發(fā)的紅棗深加工產(chǎn)品以及具有特定功能的保健產(chǎn)品,既可保存紅棗的營養(yǎng)和功能,又可使產(chǎn)品的口感得到很大改善,因此其將逐漸顯示出日益明顯的產(chǎn)品優(yōu)勢和廣闊的市場前景。 研究內容及創(chuàng)新點 項目研究開發(fā)內容本項目主要是以紅棗的殘次果等外果為原料，通過先進的原料前處理（脫苦、護色、酶水解）工藝、超濾，樹脂吸附脫色等技術工藝，對次品棗進行深加工，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高附加值。其主要研究內容包括：（1） 濃縮紅棗汁工藝條件優(yōu)化其主要技術工藝如下：紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究紅棗→精選→洗果→預煮→打漿→浸提→滅酶→離心→精濾→超濾→透過液→脫色→濃縮→殺菌→成品（2） 紅棗片工藝條件優(yōu)化其主要技術工藝如下：原料→選擇→清洗→預煮→去核→打漿→去皮→棗漿→熬制濃縮→裝盤→刮片→烘干→揭片→炯片→切片→包裝→成品（3） 紅棗果肉粒工藝條件優(yōu)化調配（混合膠，白糖，水）—溶解 ︱選料—清洗—脫苦—蒸煮—榨汁—棗泥—混合—灌裝—封口—殺菌—冷卻—成品 技術關鍵，包括技術難點、創(chuàng)新點技術難點：（1）紅棗汁的預煮脫苦工藝參數(shù)的確定（2）紅棗汁浸提時間及溫度的確定（3）紅棗汁酶解時間、溫度、pH 及酶制劑種類的確定（4）紅棗片粘合劑的選擇、烘干溫度的確定。（5）紅棗果肉粒穩(wěn)定劑的選擇以及復配使用。創(chuàng)新點：（1）使用酶解工藝促進紅棗中糖分的浸出（2）使用超濾技術處理紅棗汁，提高其品質（3）使用有機樹脂對紅棗清汁進行脫色純化紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究第二章 紅棗濃縮汁工藝條件優(yōu)化紅棗濃縮汁以其豐富的營養(yǎng)、紅棗特有的風味與色澤等特點，正在逐漸被越來越多的食品制造商應用于糕點、冷飲以及飲料當中。本部分主要研究使用酶制劑（主要是果膠酶、淀粉酶及果汁澄清酶）來降解紅棗果肉中的果膠及纖維素以提高紅棗出汁率；使用超濾設備，將紅棗汁強制通過截留分子量為 400000600000 的納米超濾膜，去除紅棗汁中部分色素、蛋白質及細菌等雜質，以提高其品質；最后，利用大孔吸附樹脂去除部分紅棗汁中的有機色素物質，改善其外觀并提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。通過以上技術的應用，加上預煮工藝、酶解條件的優(yōu)化，可以使紅棗的出汁率達到 %，透光率 99%以上，棗香濃郁，濃縮到 70Bix 常溫保存可達 2 年以上。 材料和儀器 實驗原料 紅棗：新疆若羌灰棗 實驗試劑 果膠酶、淀粉酶、澄清酶、次甲基蘭、五水硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、酚酞、95% 的乙醇溶液、鄰苯二甲酸氫鉀、碳酸氫鈉 氫氧化鈉等（以上試劑均為分析純）葡萄糖、檸檬酸(食品級)。 儀器設備表 21 儀器設備(Table21 Equipments)序號 實驗儀器 型號 生產(chǎn)廠家1 旋轉蒸發(fā)儀 RE–6000 上海亞榮生化儀器廠2 超濾機 凱米定制 南京凱米科技有限公司3 電子計價秤 XY07 浙江霸王衡器有限公司4 阿貝折射儀 ZWA–J 上海光學儀器五廠5 電子天平 AL204 梅特勒—托利多（上海）有限公司6 酸度計 PH9901 上海精密儀器制造廠7 電子萬用爐 DL1 北京市用光明醫(yī)療儀器廠8 榨汁機 WFA3000 永康市天歌電器有限公司9 電熱鼓風干燥箱 CHN101–3 上海蘇進儀器設備廠10 板框過濾機 WBb–1 上海食品機械廠11 蠕動泵 YZ1515X 保定蘭格恒流泵有限公司12 紫外可見分光光度計 UV–7504PC 上海欣茂儀器有限公司紅棗系列產(chǎn)品加工工藝技術研究其它器材：三角瓶、燒杯、試管、量筒、玻璃棒、移液管、吸量