芦荟汁加工新工艺--浅谈超临界二氧化碳工艺

作者：Anuradha Chakraborty

欢迎访问e展厅 展厅 4 饮料机械展厅 灌装机, 饮料生产线, 真空脱气罐, 矿泉水设备, 饮料混合机, ... 费拉芦荟汁是一种营养价值很高的多功能保健饮料，保健作用显著。然而，这种芦荟并不稳定，在收割24小时后将发生降解。微生物作用及果肉自身的酶化作用会使产品发酵。因此，必须开发一种可靠的加工工艺，确保芦荟汁内的生物活性成分不发生降解。本文介绍了一种超临界二氧化碳加工技术，利用适当的温度和压力条件可以有效的加工优质的芦荟汁。 古人很早就发现了费拉芦荟的神奇功效。最早被认识到的是它治疗便秘的作用。公元前4世纪，芦荟正式成为治疗烧伤、割伤、胃溃疡、皮炎、高血压、脱发及麻风等疾病的有效药物。 如今，芦荟对癌症、消化系统疾病、肾脏疾病，甚至HIV都有一定的疗效。然而，由于微生物及酶化作用，芦荟的稳定性很差，在被切割后短短数小时就会发生降解。因此，研究加工芦荟汁的新工艺迫在眉睫。目前，芦荟加工厂利用甘露糖生产优质费拉芦荟汁，但保存仍有一定的难度。 芦荟枝一旦被割下，由于其组织中纤维素酶的作用，就会分解出一种具有修复功能的物质（聚甘露醇）。这种自然反应使芦荟能修复自身伤口，生成新的皮肤；同时还能增强其免疫力并成功存活。如果不是这套保护系统，芦荟将遭受各种细菌和病毒的侵袭。此外，割下的芦荟枝必须冷藏保存，并尽快进行加工，以减少生物活性成分的降解。 如果加工效率较低，或者放置时间太久才进行加工，细菌会威胁活性成份的有效作用。不仅如此，细菌还会引发酶化作用，进一步破坏糖的质量。因此，为了成功提取费拉芦荟汁，加工商必须选用合适的杀菌技术，以确保芦荟汁的安全和新鲜。高温杀菌（200℃以上）和瞬时杀菌（HTST）是两种常用的费拉芦荟汁杀菌技术。运用这两种技术所加工的芦荟汁安全性很高，但仍有微量活性成分的降解产物（甘露糖）产生。 全新的工艺 印度针对芦荟汁的杀菌和稳定性开发了一种全新的加工工艺，用这种工艺加工的芦荟汁不会发生降解，也不需要使用任何添加剂。该工艺利用超临界二氧化碳，在高于其临界值的温度和压力条件下（31.1℃和73.8巴）对芦荟进行杀菌。这一工艺获得印度专利（专利号为543/MUM/2004）。 超临界二氧化碳无毒、不可燃、价格低廉、随处可见、易回收、使用很安全。此外，超临界二氧化碳的加工温度不是很高，有利于芦荟汁中生物活性成分的保留，不会改变果汁中营养成分及有机价值。 费拉芦荟的特性 费拉芦荟（又称美国芦荟、库拉索芦荟）经过多年生长，多肉汁，簇生于短茎上，呈莲座状。芦荟的树枝表皮坚硬，跟普通的绿叶植物有很大的差异。芦荟枝内有透明的凝胶状果肉，也就是通常所说的费拉芦荟凝胶。芦荟汁有两个类型，黄色的乳汁是其中一种，它是从树枝外壳和果肉间的组织中萃取而得；另一种是透明的粘稠物质，它提取自果肉内部。黄色液体的主要成分为芦荟素（又称葡糖基蒽酮）和苯酚。这些成分可用于加工润肠通便的药物。透明的粘稠凝胶则是真正的费拉芦荟凝胶。 芦荟汁能抵抗各种细菌、真菌及过滤性毒菌，抗氧化作用也很显著。表一详细列出了芦荟的药理活性成分。乙酰类成分对发挥药物活性非常重要，因为它包含了一系列亲水性烃氢氧基，确保分子能穿透细胞中的疏水阻隔层。芦荟汁中的糖蛋白也很有保健价值，无论是能提高免疫力的血凝素或预防血管扩张的蛋白酶。 化学成分 芦荟的化学组成比较复杂。芦荟果肉中最主要的水占总质量的98.5％-99.5％。60％以上的固体物质由多聚糖组成。图一说明了芦荟的主要化学成分。这些组成成分和芦荟皮肤组织没有关系。相反的，多项研究调查说明，多聚糖是芦荟果肉最主要的成分，其它成分只占极少的数量。据报道，Acemannan（一种含有甘露糖的多聚糖），是芦荟果肉中的主要活性物质。 费拉芦荟汁直接从芦荟枝上提取，这一工艺已被全球食品行业广泛应用。芦荟还被作为一种功能食品应用在健康饮料额制备中，这种饮料含有芦荟汁但并不会产生腹泻作用。除此以外，芦荟还被应用在其它食品中，如：乳制品、冰激凌、糖果等。然而，由于加工工艺的限制，以芦荟为原料的食品通常有变色的问题，从外观上看，消费者普遍不能从心理上接受这些食品的颜色变化。为了解决变色问题，简化加工工艺，提高加工效率及更好的保存芦荟的生物活性成分，业内人士开发了一种新工艺。 原料及采用的方法 作者将这一新工艺对芦荟进行杀菌和稳定的详细流程列在下面。 ◆植物原料 我们先从农场切割新鲜的费拉芦荟（四年生长期左右），并将芦荟表面的分泌物彻底冲洗干净。随后，我们将芦荟枝上的刺切掉，并将其切成片。接着，去除表皮，提取内部粘稠的凝胶状物质。这些凝胶状物质在均质处理后就是我们需要的芦荟汁了。 ◆超临界二氧化碳加工 我们利用超临界二氧化碳对均质处理后得到的芦荟汁进行加工，加工的条件保持温和，在这种操作条件下，一些热敏性成分的性质不会发生改变，所有的活性成份也不会受到影响。图二是详细的工艺参数。 超临界二氧化碳处理后的芦荟汁必须要通过微生物分析、颜色分析和HNMR多聚糖含量分析。 表二是未经处理的芦荟汁、超临界二氧化碳处理的芦荟汁，及瞬时杀菌处理的芦荟汁的比较。图三是采用传统工艺与超临界二氧化碳工艺加工的芦荟汁的比较。 ◆微生物分析 三个样品（未经处理的芦荟汁、超临界二氧化碳处理的芦荟汁，及瞬时杀菌处理的芦荟汁）采用菌落总数分析，培养皿采用三倍分析方法，具体检测其中的细菌、酵母、霉菌及蛋白酶。 ◆颜色分析 三个样品的颜色分析均采用Hunter's Color Lab仪器进行。芦荟汁的沉淀物分布及颜色的稳定性是加工的关键，也是能否吸引消费者的关键。 ◆HNMR多聚糖含量分析 多聚糖是芦荟汁中最有价值的成分，对芦荟药用疗效的发挥非常关键。任何芦荟汁加工工艺都必须确保多聚糖得到最大程度的保留。其含量也是检测芦荟汁产品的效用的重要参数。HNMR是检测多聚糖的标准方法。 比较结果 未经处理的芦荟汁、超临界二氧化碳处理的芦荟汁，及瞬时杀菌处理的芦荟汁三种样品的最终结果都详细列在表二中。 和瞬时杀菌方法相比，采用超临界二氧化碳工艺处理的芦荟汁中微生物数量大大减少。不仅如此，超临界二氧化碳工艺加工的芦荟汁颜色和沉淀物都很稳定，几乎接近未处理的新鲜芦荟汁，而瞬时杀菌工艺的芦荟汁颜色降解问题很严重。 目前市场上的芦荟汁产品几乎没有天然香气，这是由于苛刻的加工工艺及过多添加剂的原因。而采用超临界二氧化碳工艺的芦荟汁货架期很稳定，颜色不会降解，产品带有一种天然的香气。从HNMR分析角度看，超临界二氧化碳工艺的芦荟汁与新鲜芦荟汁的多聚糖含量相当，并不会发生降解。 结论：超临界二氧化碳工艺配合温和的加工条件，能有效的对芦荟汁进行杀菌，并尽可能保存其中的生物活性成分，不需添加任何防腐剂。 此外，用这一加工工艺生产的芦荟汁非常接近芦荟的原始状态，不需要冷藏就得到理想的货架期。 原载 国际食品加工及包装商情(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (7/16/2006)