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碱液对核桃仁去皮效果的影响解析
论文正文
碱液对核桃仁去皮效果的影响
摘要:
以核桃仁为原料进行了核桃仁碱液浸泡法去皮工艺的研究,在单因素的试验基础上,以氢氧化钠浓度、浸泡温度、浸泡时间为试验因素,选用L9(34)正交表优化核桃仁碱法去皮的工艺。
结果表明:
在氢氧化钠溶液浓度为1.0%、浸泡温度为90℃、浸泡时间为6min的条件下,感官评分达到94,去皮率为96.74%,碱液残留量为3.2%,去皮效果很好,并在此条件下进行多次验证试验,去皮效果与核仁质地良好,且碱液残留量低。
关键词:
核桃仁;去皮;碱液
EffectofLyeTreatmentonPeelingofWalnutkernel
YANGFei
DepartmentofAnimalScience,RongchangCampus,SouthwestUniversity,Chongqing402460,China
Abstract:
Thetechnologyofpeelingwalnutkernelbylyewithwalnutswasstudied.Basedonthesinglefactorexperiments,withtheconcentrationofNaOH,soakingtemperatureandsoakingtimewerechosenastestfactors,L9(34)orthogonaltablewaschosentooptimizealkalinepeelingprocessofwalnutkernel.Theresultsshowedthat:
thewalnutkernelinalkalineconcentrationofNaOH1.0%,soakingtemperature85℃andsoakingtime4minwerethebestconditionstopeelwalnutkernel,thescoreofsensoryenvaluationwas94,thepeeledratewas94.76%andheresidualamountoflyewas3.2%.Theresultsofscale-upexperimentsshowedthatwalnutkernelswereverycasytopeelandthequalityofkernelswasgood.
Keywords:
Walnutkernel;Peeling;Soaking
核桃是一种深受人们喜爱的干果类营养保健食品,不仅有很高的营养价值,还具有重要的药理作用。
2004年,美国食品药品监督管理局(FDA)宣布指出:
摄入一些低饱和脂肪酸和低胆固醇的食品,并不会导致能量的增加,每天进食42.5g核桃仁还能有效降低冠心病的发病率。
据测定,核桃仁中含蛋白质24%、碳水化合物12%~16%、纤维素1.%~2%、矿物质1.7%~2%,还含有高达57%~70%的油脂[1,2]。
因此,核桃具有很高的营养价值和保健作用。
研究表明,核桃仁表皮中含有92%的单宁(具体含量见表1)。
单宁能防止核桃仁发生氧化酸败,并在一定程度上赋予其独特的感官质量,但它的存在不仅会影响核桃产品的口感和色泽,对核桃蛋白质的稳定性[3]也会造成不良影响,不利于核桃的深加工,如果使核桃仁种皮脱落就能去除单宁这种物质。
表1核桃仁中单宁含量与分布[4]
Tab.1Thecontentanddistributionoftannininwalnut
项目
总量
皮含量
仁含量
单宁含量(mg/100g)
354
326.16
27.84
核桃仁表面凹凸不平,褶皱很多,而种皮又深陷其中,给剥皮带来很大困难。
目前,核桃仁的去皮方法主要有热烫去皮法、烘烤去皮法及碱液浸泡法去皮[4-7]。
据有关研究者表明,烘烤法和热烫法两种去皮方法的去皮效果都比较差,而碱液浸泡法去皮效果比较理想。
在核桃饮料的研制中,王熹萍等[8]采用将核桃置于50~60℃的1%的氢氧化钠溶液中浸泡5~10min后,用大量流水冲去种皮的工艺;韩熹江等[9]采用0.4%~0.8%的氢氧化钠溶液,温度60~70℃,时间为15min,每隔3min搅拌一次的工艺;张文秋[10]采用将核桃仁倒入1.0%NaOH和0.3%的脱皮剂配成的混合脱皮液,在夹层锅中加热升温至90~95℃,热烫3~5分钟后取出,用高压水冲洗去皮的工艺。
由于碱液浸泡时间长或温度比较高,虽然可以完全去皮,但核桃仁的品质却严重下降,质量有所损失。
因此,本试验将在借鉴前人的基础上选用不同浓度的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液在一定温度和时间下浸泡核桃仁,并结合感官评分与碱液残留量两个主要指标进行对比研究,以期找到最佳去皮效果的工艺参数。
1材料与方法
1.1原辅料
新鲜核桃仁:
购买于西南大学荣昌校区水口寺农贸市场;
氢氧化钠:
分析纯(重庆川东化工集团有限公司);
碳酸钠:
分析纯(成都市科龙化工试剂厂);
碳酸氢钠:
分析纯(重庆东试化工有限公司);
盐酸:
分析纯(重庆川东化工集团有限公司);
乙醇:
分析纯(重庆川东化工集团化学试剂厂);
甲基橙:
分析纯(腾宇化工有限公司)。
1.2仪器设备
DGG-9140A型电热恒温干燥箱:
上海齐欣科学仪器有限公司;
HH-6型数显恒温水浴锅:
金坛市梅香仪器有限公司;
ESJ120-4型电子天平:
沈阳龙腾电子有限公司。
1.3实验方法
1.3.1工艺流程
测去皮率
↓
核桃→预处理→测含水量→碱液浸泡→漂洗→干燥→粉碎→测碱液残留量
↑
感官品评
1.3.2操作要点
(1)原料预处理。
选取新鲜,充分成熟,色泽金黄,肉质饱满,仁色乳白,无霉变,品质好,滋味良好的核桃。
破壳时应尽量保持核仁的完整性,碎壳和隔膜等杂质需去除干净,以免影响称重。
(2)选择仁粒饱满无损伤、我虫蛀、无霉变、揉烂且相对完好无裂缝的核桃仁,将其保存在不易受潮的细口瓶中。
(3)含水量测定。
称取100g核桃仁分成比较均匀的三部分分别称重后放入105℃烘箱,干燥3h后取出冷却称重,然后再放入烘箱干燥1h再次称重,直至恒重。
(4)碱液浸泡。
在单因素试验中每次需称取150g核桃仁分成三等分分别放入三种碱液中同时开始浸泡、计时,同时,当水浴锅达到所需温度时需不停搅拌溶液,以免受热均匀影响试验结果。
1.3.3单因素试验
以不同浓度的NaOH溶液、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液为影响因素,以去皮效果为指标进行单因素试验。
⑴NaOH溶液对核桃仁去皮效果的影响:
在与预验的基础上配制浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的NaOH溶液分别在90℃条件下浸泡核桃仁4min,以碱液残留量、去皮率和感官品评为指标,观察去皮效果。
⑵Na2CO3溶液对核桃仁去皮效果的影响:
配制浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%Na2CO3溶液分别在90℃条件下浸泡核桃仁4min,以碱液残留量、去皮率和感官品评为指标,观察去皮效果。
⑶NaHCO3溶液对核桃仁去皮效果的影响:
配制浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%NaHCO3溶液分别在90℃条件下浸泡核桃仁4min,以碱液残留量、去皮率和感官品评为指标,观察去皮效果。
1.3.4正交试验
根据单因素试验结果,在确定NaOH溶液对核桃仁的去皮效果最好时,选取碱液浓度、浸泡温度和浸泡时间三个试验因素,采用三因素三水平做正交试验,分析各因素在不同水平下对核桃仁去皮效果的影响,获得最佳去皮工艺参数(表5)。
表2因素水平表
Tab.2Factorsandlevels
因素
水平
碱液浓度(%)
浸泡温度(℃)
浸泡时间(min)
1
0.5
85
3
2
1.0
90
4
3
1.5
95
5
1.4测试指标
1.4.1感官评分
用评定术语描述去皮效果带有一定的主观性,而且不便于处理和分析试验数据,因此有必要对描述性语言进行量化,以将误差最小化。
量化方法就是采用百分制,以去皮难易程度为主,权重设为5;去皮后核仁质地次之,权重设为3;去皮后核仁颜色的权重设为2。
具体评分标准见表3。
表3感官评分标准[11]
Tab.3Thestandardofsensorygrading
项目
评分标准
加权值
去皮难易程度
极易完全去皮
能完全去皮且较容易
能完全去皮但不容易
能去皮但不完全
不能去皮
5
分值
10分
8分
6分
4分
2分
去皮后质地
很脆
较脆
变软
很软
断裂
3
分值
10分
8分
6分
4分
2分
去皮后颜色
乳白色
稍黄
深黄
褐色
发黑
2
分值
10分
8分
6分
4分
2分
去皮后感官综合评分计算方法:
X=5X1+3X2+2X3
式中:
X—感官评分总分值;满分为100分;
X1—去皮难易程度分值,满分为10分,权重为5;
X2—去皮后质地分值,满分为10分,权重为3;
X3—去皮后颜色分值,满分为10分,权重为2。
1.4.2去皮率
将核桃仁放入高浓度碱液中浸泡至能完全去皮,测得皮量为w=5.38%,由实验测得含水量为m水=4.45%,去皮率的计算方法为:
去皮率/%=(m总-m水-m仁)/(m总×w)×100
1.4.3碱液残留量
对经碱液浸泡过的核桃仁烘干后进行称重,再粉碎,加蒸馏水溶解稀释100倍,滴入2滴甲基橙,用同浓度的盐酸溶液滴定当溶液颜色由黄色刚好变为红色时,即为终点,记录盐酸消耗量,根据盐酸消耗量计算碱液残留量。
2结果与分析
2.1NaOH溶液浓度对核桃仁去皮效果的影响
从图1可以看出,随着NaOH浓度的增加碱液残留量不断上升;当浓度增加到1.5%时,去皮率达到100%,感官评分已达到最大值,若浓度继续增加感官分值反而降低,因为随浓度的增加腐蚀性也增强,核桃仁质地开始变差。
图1NaOH溶液浓度对核桃仁去皮效果的影响
Fig.1EffectofNaOHconcentrationonpeelingofwalnutkernel
2.2Na2CO3溶液对核桃仁去皮效果的影响
从图2可知,随着Na2CO3溶液浓度增加,感官分值与碱液残留量都不断上升,但分值不高,而且去皮率几乎没提高,说明核桃仁质地很好,但去皮效果比较差。
图2Na2CO3溶液对核桃仁去皮效果的影响
Fig.2EffectofNa2CO3concentrationonpeelingofwalnutkernel
2.3NaHCO3溶液对核桃仁去皮效果的影响
从图3可看出,随NaHCO3溶液浓度增加,感官分值、去皮率和碱液残留量的增长趋势与Na2CO3溶液一样,说明去皮效果不显著。
图3NaHCO3溶液对核桃仁去皮效果的影响
Fig.3EffectofNaHCO3concentrationonpeelingofwalnutkernel
2.4正交试验
2.4.1试验结果
在确定NaOH溶液为去皮效果最好的碱液的前提下,以碱液浓度0.5~1.5%(间隔0.5%),温度85~95℃(间隔5℃),时间3~7min(间隔2min)作为碱法去皮的试验因素,以去皮率、感官品评、碱液残留量为指标进行综合评分,采用正交表L9(34)做试验。
结果如表4所示。
表4L9(34)正交试验结果
试验号
A(%)
B
C
D
感官评分
去皮率(%)
碱液残留量(mg/kg)(g/100g)
1
1
1
1
1
70
54.4
28.3
2
1
2
2
2
76
76.38
43.5
3
1
3
3
3
90
100
45.1
4
2
1
2
2
94
96.74
31.5
5
2
2
3
1
96
100
41.5
6
2
3
1
3
86
100
36.8
7
3
1
3
3
84
100
34.9
8
3
2
1
1
92
100
47.2
9
3
3
2
2
80
100
52.1
Tab.4ResultsofL9(34)orthogonaltest
2.4.2极差分析
对试验结果进行极差分析(表5),三个因素对核桃仁的去皮效果均有一定的影响效果。
对于感官品质,影响主次因素为:
碱液浓度>浸泡时间>浸泡温度;对于去皮率的影响主次因素为:
碱液浓度>浸泡温度>浸泡时间;对于碱液残留量,影响的主次因素为:
浸泡温度>碱液浓度>浸泡时间。
综合进行比较,达到感官品质的最优组合为A2B2C3,达到去皮率的最优组合为A3B3C3,达到碱液残留量的最优组合为A2B1C1。
表5极差分析表
Tab.5Rangeanalysis
测试指标
处理
碱液浓度A
浸泡温度B
浸泡时间C
最优组合
感官评分
K1
78.67
82.67
82.67
A2B2C3
K2
92.00
88.00
83.33
K3
85.33
85.33
90.00
R
13.33
5.33
7.33
去皮率
K1
76.93
83.71
84.80
A3B3C3
K2
98.91
92.13
91.04
K3
100
100
100
R
23.07
16.29
15.20
碱液残留量
K1
38.97
31.57
37.43
A2B1C1
K2
36.60
44.07
42.37
K3
44.73
44.67
40.50
R
8.13
13.10
4.93
2.4.3方差分析
对试验数据进行方差分析(表6),浸泡温度对碱液残留量影响显著,对感官评分与去皮率影响不显著;碱液浓度、浸泡时间对感官评分、去皮率、碱液残留量的影响均不显著,。
表6方差分析表
Tab.6Rangeanalysis
因素
变异来源
平方和
SS
自由度
df
均方
MS
F
F0.05(2,2)
感官
评分
A
118.22
2
59.11
1.46
19
B
112.89
2
56.44
1.40
C
219.56
2
109.78
2.71
误差
80.89
2
40.44
总变异
521.56
8
去皮率
A
931.74
2
465.87
4.36
19
B
521.64
2
260.82
2.44
C
373.21
2
186.60
1.75
误差
213.69
2
106.85
总变异
2040.28
8
碱液残
留量
A
105.01
2
52.50
7.72
19
B
328.22
2
164.11
24.12*
C
37.23
2
18.61
2.74
误差
13.61
2
6.80
总变异
484.06
8
2.4.4多重比较
从方差分析结果可知,B因素(浸泡温度)为显著因素,下面采用新复极差法对B因素进行多重比较,见表7和表8。
表7SSR值与LSR值
Tab.7SSRandLSR
dfe
秩次距k
SSR0.05
SSR0.01
LSR0.05
LSR0.01
2
2
6.09
14.0
9.17
21.08
3
6.09
14.0
9.17
21.08
表8多重比较表
Tab.8Multiplecomparisons
处理
平均数x
α=0.05
α=0.01
B3
44.67
a
A
B2
44.07
a
A
B1
31.57
b
A
由多重比较表可知,在α=0.05水平下,B3与B2均数间差异不显著,B1与B2、B3均数间差异均显著;在α=0.01水平下,B1、B2、B3三者均数间差异均不显著。
通过验证试验,在保证核桃仁质量安全的前提下进行综合比较,得出最佳组合为A2B1C2,即碱液浓度为1.0%,浸泡温度为85℃,浸泡时间为4min,去皮效果最佳,感官评分达到94分,去皮率达到96.74%,碱液残留量为32.4mg/kg,在此条件下核仁质地良好,碱液残留量也较低,可以安全食用。
3讨论
3.1碱液去皮的机理
核桃仁表皮的主要成分是果胶质、纤维素、色素和单宁等,果胶质存在于核仁的种皮与皮之间,使得核仁与皮之间结合得更牢固,不易分开[11]。
而核桃仁碱法去皮的基本机理是利用碱液使核桃仁表皮内的中胶层溶解,从而使核仁与表皮皮分离。
所以碱液浸泡可以彻底地去除果胶质,使核桃仁表皮完全脱落。
3.2影响去皮效果的因素
3.2.1碱液浓度对去皮效果的影响
碱液去皮法中,应尽量减少对核桃仁的腐蚀程度。
因为碱液浓度过高,不但对核仁会有不同程度的腐蚀,导致核仁质地变软,颜色加深,而且碱液残留量较高,严重影响食用;碱液浓度过低则不能溶解核桃仁中的果胶层,达不到去皮的目的。
因此,为了保证食用安全,在碱液去皮中应尽量选择低等或中等浓度。
3.2.2浸泡温度对去皮效果的影响
浸泡温度较低,浸泡去皮耗时就比较长,去皮效果就难以达到工艺要求;浸泡温度过高则核桃仁中的蛋白可能会发生水解、变性,碱液残留量也随温度增加,同时果肉也会有一定的腐蚀,导致核仁质地变软,颜色变深。
因此,在保证核桃仁质量的情况下,选择适宜的中等温度。
3.2.3浸泡时间对去皮效果的影响
由于核桃仁的组织结构比较紧密,吸收溶液的速度相对缓慢,在较短时间内核桃仁表皮还未被润湿很难达到去皮效果;浸泡时间太长则会引起碱液残留量的增加,而且核仁也会受到腐蚀,造成质量问题,不利于后续利用。
3.2.4其他影响因素
在核桃仁的去皮研究中,有研究者发现去皮效果还与核桃的成熟度、水分含量等有关。
未完全成熟的核桃水分含量高,所需浸泡时间较短就能达到较好的去皮效果,而完全成熟又经晒干的核桃水分含量很低,浸泡所需时间较长才能达到去皮效果。
4结论
试验结果表明:
在氢氧化钠溶液浓度为1.0%、浸泡温度为85℃、浸泡时间为4min的条件下,去皮效果最佳,并在此条件下进行多次验证试验,去皮效果与核仁质地良好,且碱液残留量低,食用安全。
该法工艺简单,有效解决了核桃仁碱法去皮中存在的安全问题,对核桃加工产业的发展有着深远的意义。
参考文献:
[1]SavageGP.Chemicalcompositionofwalnuts(JuglansregiaL.)growninNewZeland.PlantFoodsforHumanNutrition,2001,56:
75-82.
[2]Sze-TaoKWC,Sathe,SKWalnut(JuglansregiaL.):
Proximatecomposition,proteinsolubility,proteinaminoacidcompositionandproteininvitrodigestability.JournaloftheScienceofFoodandAgriculture,2000,80:
1393-1401.
[3]SzetaoKWC,Schnmpf,Teuberss.Effectofprocessingandstorageonwalnuttannins[J].JsciFoodAgric,200l,8l(13):
1215-1222.
[4]严佩峰,邢淑婕,刘开华,等.核桃仁去皮技术的研究[J].食品科学,2002,23
(1):
86-88.
[5]荣瑞芽,炅雪疆,李鸿玉,等.核桃仁去皮工艺的研究[J].食品工业科技.2004,25
(2):
100-101.
[6]李秀风.核桃仁去皮方法的研究[J],食品研究与开发,2005,26(4):
37-38.
[7]刘淼,裘爱泳,苗卓,等.水代法制取核桃油工艺的研究厦有效成分分析[J].中国油脂,2004,29(3):
13-16.
[8]王喜萍,郑凤荣,张文英,等,山核桃乳饮料的研制[J].食品与机械,2004,20
(1):
38-39.
[9]韩喜江.向文胜,郝索娥,等.山核桃乳饮料研究简报[J].东北农业大学学报,1997.28
(1):
102-104.
[10]张文秋.核桃饮料加工技术[J].农产品加工,2012(10):
16-17.
[11]刘淼,王俊.山核桃仁碱液浸泡去皮工艺的研究[J].农业工程学报,2007,23(10):
256-260.
致谢:
本的论证、确定和实施的整个过程都得到了汪学荣老师的精心指导和大力支持。
他在科研工作中是我的严师,恩师渊博的知识、开阔的思维以及高屋建瓴的治学水平使我在学术上受益匪浅;而他在生活中是我的慈父,恩师以他宽广的胸襟、无私的情怀使我学到了很多做人与做事的道理,使我受益终身。
这种感激之情无以言表。
衷心地感谢恩师在学习和生活上给予的辛勤培育、指导和帮助!
感谢食品科学与工程专业一班的所有同学,四年来在学习、工作和生活上对我的关心、帮助和支持,我从他们身上学会了很多实用的生活技能,我会永远珍藏这份友谊。
感谢食品科学学院的所有老师,特别是汪学荣老师、潘伟业老师、谢爱英老师、周玲老师、杨新斌老师等为我们授课传授知识和经验的教师。
我的学业顺利完成基于他们的辛勤工作和默默奉献,是他们助我建立起知识的平台,为我今后再学习打下坚实的基础。
感谢多年来含辛茹苦养育我的父亲(杨双林)、母亲(唐晓华)、哥哥(杨胜荣),是他们辛勤的劳动和无私的爱才让我顺利走过并完成本科学业,他们对我的支持和鼓励是我克服困难、不断前进的动力!
最后向所有关心我,帮助我的人致以崇高的敬意!
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