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1.课题来源与背景 课题来源:甘肃省林业和草原局2017年度科技计划项目,项目编号2017kj056。 课题背景:我国杏资源丰富,栽培面积大,近200万hm2,产量约104万t。但鲜杏不耐贮藏,杏采收期短,集中上市与来不及加工的矛盾非常突出;加之贮运保鲜、冷链物流与商品化处理技术落后,贮运保鲜后的货架期短;以上问题严重制约了我省杏加工产业的发展,使我省杏的资源优势难以转化为经济优势,新产品、新工艺、新技术研发不足,杏产业的规模化效益还没有完全体现出来,将鲜杏加工成杏脯或其他杏制品,则既能保持杏果特有的风味,甜酸可口,又可延长保存期限,提高其经济价值。 2.研究目的与意义 我国杏资源丰富,但鲜杏采收期短不耐贮藏,集中上市与来不及加工的矛盾非常突出;以上问题严重制约了我省杏加工产业的发展,急需进行杏加工相关新产品、新工艺研发;由于杏果实富含多酚氧化酶,传统杏脯加工时为防止果肉褐变,多采用焦亚硫酸钠进行护色,生产中使用不当极易造成产品SO2残留量超标,存在食品安全隐患,已有研究表明,SO2易引发过敏等健康问题。本项目拟通过开展具有绿色安全的无硫、低硫杏脯护色关键技术研究,解决我省部分杏主产区产能过剩及加工利用不足的问题,为杏产品的综合开发提供一个新的思路,为提高产品附加值开辟新的方向,为无硫、低硫杏脯工业化生产提供理论依据。 3.主要论点与论据 (1)研究掌握了兰州大接杏、金太阳、白沙杏等杏品种多酚氧化酶(PPO)的酶学特性,明确了D-异抗坏血酸钠等5种护色剂对杏多酚氧化酶酶活抑制程度,为杏脯无硫护色技术的研发提供了理论依据。 PPO酶促褐变反应动力学符合米氏方程,动力学方程为Y=0.0416*x+0.5819,R2=0.9998,不同品种杏酶活性不同,杏PPO的最适底物为邻苯二酚;90℃热处理1.0 min或85℃处理2.0 min PPO酶活完全丧失,温度为40℃、PH值为7.0时杏PPO酶活最高;杏PPO最适底物浓度为0.10 mol/L,Al3+对PPO酶活的抑制作用较强;五种抑制剂对杏PPO酶活抑制效果由强到弱顺序为:焦亚硫酸钠>D-异抗坏血酸钠>氯化钠>柠檬酸>氯化钙。 (2)研发出一种杏脯复合无硫护色剂,有效解决了无硫杏脯加工中的关键技术难题,为无硫杏脯的生产提供了有力的技术支撑。 通过对不同浓度氯化钙等无硫护色剂的单因素及正交优化护色效果试验,无硫杏脯最佳护色工艺为采用0.3 %氯化钙+1.0 %氯化钠+0.6 %柠檬酸+0.2 %D-异抗坏血酸钠的护色液及护色时间4 h制成的杏脯PPO和POD酶的活性及色差值都较低,说明试验结果的可信度较高,杏脯品质最好。 (3)研究提出低硫杏脯生产最佳工艺及参数,制定了低硫杏脯生产技术规程,建立了高品质低硫杏脯生产技术体系,产品二氧化硫残留量降低70%以上,显著提升了杏脯的产品品质和食用安全性。 通过开展不同工艺条件对杏脯二氧化硫残留量的影响试验,最优工艺为A4B1C1D2,即处理参数为焦亚硫酸钠溶液浓度0.2%、真空预抽时间1h、真空度0.08Mpa、真空渗糖时间2h,为低硫杏脯最佳护色工艺配方,在工艺条件制成的低硫杏脯SO2残留量最低,为0.013g/kg,其他感官指标正常,品质佳。 4.创见与创新 (1) 研究了大接杏、金太阳、白沙杏等杏品种多酚氧化酶(PPO)的酶学特性,明确了D-异抗坏血酸钠等5种护色剂对杏多酚氧化酶酶活抑制程度,为杏脯无硫护色技术的研发提供了依据。 (2)采用0.3%氯化钙+1.0%氯化钠+0.6%柠檬酸+D-0.2%异抗坏血酸钠,在浸泡护色时间为4h的条件下,所生产的杏脯达到了无硫标准。 (3) 优化了低硫杏脯生产最佳工艺及参数,提出了高品质低硫杏脯生产技术方法,提高了杏脯的产品品质和食用安全性。 (4)研发出无硫、低硫杏脯新产品2种,申报国家发明专利1项,制定《无硫杏脯生产技术规程》、《低硫杏脯生产技术规程》2项,发表论文2篇。 5.社会经济效益及存在问题 项目执行期内,在技术应用企业甘肃条山电子商务有限公司累积生产杏脯170吨,产值446.96万元,新增利税333.69万元,经济效益显著。推广应用该技术成果,每100吨鲜杏可生产22.22吨杏脯,每100吨鲜果收购价约32万元,杏脯市场售价约120元/1000g,总售价可达266.67万元,加工后增值增加5.33倍。整个生产过程除生产设备、厂房、冷库等固定资产属一次性投资外,加工100吨鲜杏成本大致为:鲜杏原料费32万元,白砂糖12.5万元、人工费5.6万元、水、煤炭0.5万元、电费1.55万元、包装6.6万元,设备折旧10万元,生产成本约68.75 万元,缴纳税金45.33万元,销售利润171.58万元,净利润35.66%。社会效益和经济效益均十分显著。 6.历年获奖情况无。