香蕉加工研究進展

孫健 何雪梅 唐雅園 唐杰 李志春

摘? 要：香蕉是重要的熱帶經濟作物，是世界貿易量最大的水果，全球香蕉總產值385億美元，為全世界約4億人提供食物和收入來源。目前，全球香蕉主要以鮮銷為主，加工率低于20%，因而香蕉加工具有較大的發展潛力。先進的加工技術是提升香蕉商品附加值、資源利用率的驅動力，也是促進香蕉產業可持續發展的關鍵。本文圍繞香蕉營養成分、加工特性、加工技術與產品開發，梳理了近年來國內外香蕉加工的研究進展，指出了香蕉加工中存在的關鍵問題并提出發展建議，為今后香蕉加工、科研以及政策制定等提供參考。

關鍵詞：香蕉;產品研發;加工技術;研究進展

中圖分類號：S668.1; TS255? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： Banana is an important tropical economic crop and the fruit with the largest trade volume in the world. The global out-put value of banana is around 38.5 billion US dollars providing food and income sources for about 400 million people around the world. At present， fresh bananas are mainly sold in the world， and the processing rate is less than 20%. Therefore， banana processing has great development potential. Advanced processing technology is the driving force to enhance commodity added-value and resource utilization rate of banana. It is also the key to promote sustainable development of banana industry. This article reviewed the research progress of banana processing， mainly focusing on nutrition composition， processing characteristics processing technology and product development. The problems in banana processing were pointed out and the development suggestions were also put forward， which could provide reference for banana processing， scientific research and policy formulation in the future.

Keywords： banana; product research and development; processing technology; research progress

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.10.009

香蕉（Musa spp.）屬芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬果樹，是重要的熱帶經濟作物，也被聯合國糧食及農業組織定位為僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物。香蕉是世界貿易量最大的水果，2018年全球香蕉總產值385億美元，在全球農產品中排名第26位，為全世界約4億人提供食物和收入來源。全世界約有136個國家和地區種植香蕉，其中印度的香蕉種植面積和產量均排在世界第一位[1]。香蕉生產在我國果業中也占有比較重要的地位，2018年香蕉種植面積和產量都位居我國水果生產第五[2]，收獲面積和總產量分別為38.32萬hm2和1157.79萬t（約占全球總產量的10%），位居世界第六和第二。據《香蕉產業發展報告》統計，每年香蕉鮮果腐敗變質損失率高達25%，加工率低于20%，香蕉深加工技術的研究和高值化產品的開發是解決香蕉低價、農民增收的重要途徑。目前全球香蕉加工業遠落后于其他水果，主要原因是香蕉全年有鮮果供應，加工產品需求低;加工易褐變與味變;含糖量高、粘度較大，加工過程中不易渣汁分離和干燥;加工成本高，缺少系列加工技術與專用設備等，以上這些關鍵問題限制了全球香蕉加工業的發展[3]。

香蕉科學研究與香蕉產業發展息息相關，近年來國內外香蕉加工的科研力量逐漸增強，紛紛成立了專業的香蕉研究機構與平臺，如印度建立了2個香蕉研究中心，巴西國家農牧業研究公司、Catholic大學和Campinas農藝研究所等研究機構共同建立了DataMusa香蕉種質數據庫和Active基因庫[4]等。這些機構篩選和擴大栽培適宜加工的香蕉品種，并研究利用非商品蕉以及香蕉副產物（如果皮、花和纖維等）進行加工以增加其附加值。我國于2008年成立國家香蕉產業技術體系，2017年該體系新增了加工功能研究室和副產物綜合利用、質量安全崗位，廣西農業科學院農產品加工研究所建立廣西香蕉保鮮與加工工程技術研究中心，華南理工大學建立廣東香蕉精深加工與綜合利用工程技術研究中心，科學技術的進步和平臺建設為產業健康快速發展提供了有力的支撐與保障。同時，隨著超高溫瞬時滅菌、低溫真空油炸、真空冷凍干燥、膜分離、超臨界萃取等食品高新技術的工業化應用，國內外香蕉加工業也迅速發展，由傳統初加工向現代化深加工方向發展，更加趨向產業化、精深化和高效化，在全球香蕉加工產業中發揮重要作用。本文綜述了近30年來香蕉深加工技術及其多元化產品開發的研究進展，并提出發展建議，旨在為我國香蕉加工業提質增效提供參考。

1? 香蕉的營養成分、生物學與加工特性

1.1? 香蕉的分類

香蕉類型眾多，目前至少有40多類，300多個栽培品種。國際上栽培較多的香蕉類型有：AA基因型的Pisang Mas（即貢蕉、皇帝蕉）;AAA基因型的Cavendish（即香牙蕉）、Gros Michel（大蜜舍）、Red（紅香蕉）和EAHB（東非高原香蕉）;AAB基因型有Mysore、Plantain、Pome、Silk、Prata;ABB基因型的Bluggoe、Saba、Pisang Awak;AAAB基因型的FHIA-01、FHIA-18，AAAA基因型的 FHIA-02、FHIA-17等。其中，香牙蕉為國際香蕉貿易中的主要種類，Plantain和EAHB主要作為非洲和太平洋一些國家的糧食作物[5]。

我國香蕉品種類型分類與國際有所不同，通常分為香牙蕉（AAA，即通常所說的“香蕉”）、龍牙蕉（AAB，如‘過山香）、大蕉（ABB，如‘東莞大蕉）和粉蕉（ABB，即Pisang Awak，如‘廣粉1號）。值得注意的是，大蕉（ABB）并不是國際上稱的“大蕉”（Plantain，AAB），我國的大蕉催熟后可鮮食，而國際上所稱的“大蕉”主要作為糧食作物，需加工烹煮后食用。目前國內外用于加工的香蕉主要是香牙蕉、Plantain和EAHB。在本文中如無特別說明，香蕉一般指香牙蕉。

1.2? 營養成分

香蕉果肉富含糖類、蛋白質、維生素、微量元素等，可滿足不同人群的營養需求。然而，香蕉品種和種植環境會影響其營養成分含量，不同品種香蕉果肉的營養成分見表1，總糖范圍為15.46%～23.16%、還原糖范圍為5.36%～21.16%、總酸范圍為0.20%～0.68%;每100 g果肉中含有0.92～1.72 g粗蛋白、14.21～34.07 mg維生素C、262.0～444.3 mg鉀[6]。與常見的幾種亞熱帶水果的營養成分相比，香蕉具有較高的熱量、碳水化合物和粗蛋白含量，而脂肪含量與其他水果相差不大（表2）[3]。由于香蕉具有低脂肪、高熱量的特點，因此適合于過度肥胖者或年老病人食用。另外，香蕉富含鉀離子，能促使人體保持鉀鈉和酸堿的平衡，有效防治低血鉀癥、心血管類疾病。

從中醫角度分析，香蕉性寒、甘、無毒，具有清熱、潤肺、安胎等諸多功效[3]。現代醫藥學研究發現，香蕉含有多種功能活性成分。香蕉果肉中富含多酚和類黃酮，具有抗氧化活性，可作為天然抗氧化劑。香蕉中含有的5-羥色胺、去甲腎上腺素等成分對人的情緒具有一定的調節作用，是抑郁癥患者最佳的食用水果。成熟的香蕉富含低聚糖，有促進腸道蠕動、防治便秘的作用。香蕉所含有的免疫活性成分能顯著提升人體內的白細胞數，進而改善機體免疫系統功能[7-9]。此外，香蕉皮、花、莖、柄、根等副產物也有一定營養和藥用價值。因此，香蕉是集營養、保健于一身的水果[10-11]。

1.3? 生物學特性

香蕉屬于典型的呼吸躍變型水果，采后具有明顯的后熟現象，后熟過程中伴隨著營養成分和理化指標的顯著變化。香蕉在正常的后熟過程中，葉綠素隨著成熟度的增加而逐漸降解，果皮由綠色轉為有光澤的黃色。目前根據英國SH Pratt公司提供的比色卡將香蕉分為7個成熟度（圖1）[12]。在后熟過程中，香蕉的脂肪、灰分、蛋白質及鉀含量基本保持不變，水分、可溶性固形物、有機酸、膳食纖維和可溶性糖含量逐漸增加，而淀粉、抗性淀粉、果膠和維生素C含量逐漸減少，多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）呈現先緩慢升高，再急劇上升，最后趨于平緩的趨勢[5， 13]。Marriott等[14]比較了香蕉（banana）和大蕉（plantain）成熟過程中營養成分的變化規律，發現淀粉含量和總糖含量變化幅度最大：香蕉完全成熟期和過熟期淀粉含量均為1%，而大蕉的淀粉含量在完全成熟期為9%，過熟期則降為3%;完全成熟期和過熟期的香蕉的總糖含量為23%，而大蕉的總糖含量從完全成熟期的20%增加到過熟期的27%;在完全成熟期的香蕉和大蕉中，蔗糖占總糖的70%以上，但在過熟期的果實中，蔗糖約占總糖的50%;而在兩個不同的成熟階段，香蕉和大蕉的葡萄糖與果糖的比例大致相同。

在自然成熟過程中，香蕉果肉和果皮的變化是相對應的，但生產上常用乙烯催熟來啟動后熟，可能會造成果肉與果皮的成熟速率不同，導致果皮的顏色不能準確反映果肉的成熟度，例如果皮全黃而果肉澀口。因此，Toemmers等[15]建立了香蕉成熟過程的動態模型，并明確了淀粉降解為可溶性糖是基于二氧化碳排放，該模型根據空氣中二氧化碳濃度、香蕉果肉中淀粉含量及果皮顏色等特征的變化規律，對香蕉的成熟度進行科學性預測，有望用于香蕉催熟的自動化檢測系統，指導香蕉加工生產。

1.4? 加工特性

豐富多樣的加工產品對香蕉原料具有不同要求，其中淀粉含量、總糖含量、成熟度、風味物質是香蕉加工產品品質的決定因素。淀粉含量是影響香蕉粉、香蕉汁的關鍵因素;成熟度和淀粉含量是影響香蕉脆片品質的關鍵因素;總糖和風味物質含量則在香蕉果醬、果酒類產品中發揮重要作用。因此，充分了解不同加工用途的香蕉品質特性是香蕉加工產品品質提升的關鍵。隨著香蕉成熟度的提高，其果肉中的淀粉轉化為可溶性固形物，硬度隨之減小;同時，揮發性香氣成分逐漸產生，風味漸漸濃郁。根據香蕉果皮的顏色分析其理化特性的變化（表3），有利于選擇合適成熟度的香蕉原料生產高品質產品。

香蕉原漿、香蕉醬、香蕉酒要求原料成熟度為6～7級，此時香蕉果肉的可溶性固形物含量高、風味物質豐富。香蕉汁要求原料成熟度應達到7級，淀粉含量應低于5%，變形前受力最大值低于600 g，此時有利于果汁澄清和提高果汁得率[16]。香蕉抗性淀粉的加工原料成熟度要求為1～2級，此時抗性淀粉的含量最高，顆粒結構緊密、表面光滑、結晶度高，且抗消化吸收能力強。

香蕉片的原料成熟度要求4～5級，淀粉含量在10%～15%之間，此時香蕉果肉的硬度有利于切片和保持產品外觀形態，且脆片無澀味;而超過此范圍后，隨著成熟度增大，香蕉含糖量增多，此時脆片易發生焦糖化反應且酥脆度低。在脆片的高溫加工過程中易生成有害物質——丙烯酰胺，研究表明香蕉果肉中葡萄糖和果糖含量與丙烯酰胺的形成呈正相關，因此，選擇合適的成熟度可降低香蕉脆片中丙烯酰胺含量[17]。

2? 國內外香蕉加工現狀

香蕉是僅次于大米、小麥和玉米的主要糧食作物，幾乎90%的香蕉加工產品在生產區消費，特別是在亞洲、非洲和拉丁美洲的發展中國家。高碳水化合物含量使香蕉成為熱帶國家4億多居民的主要食品，東非人均年消費量高達250 kg。香蕉加工具有廣闊的市場前景。在部分發達國家，香蕉加工比例通常達到20%以上，巴西和美國的精加工達到30%。根據對廣西鉑洋香蕉股份有限公司調研，香蕉深加工后能使同樣香蕉果的價值在鮮果價格基礎上增長70%以上。然而，目前全球香蕉加工技術在水果加工中處于相對落后的狀態，多以初加工為主。印度的香蕉加工產品主要是香蕉原漿和香蕉醬，但由于香蕉原漿的生產成本和價格過高，難以進入歐洲市場，而香蕉醬則主要出口歐盟和中東海灣國家。洪都拉斯、墨西哥以及南非等國家主要生產的香蕉產品為香蕉原漿，通常應用于嬰幼兒食品、果醬、甜品、飲料等食品。除此之外，各香蕉產地還有香蕉片、條、塊、丁等干制產品，其中以菲律賓的油炸香蕉片為最典型的代表。目前菲律賓已成為香蕉片加工出口的第一大國，且其90%香蕉片產自棉蘭老島，該地區有15家大型香蕉片加工廠（如都樂公司、金吉達公司），年均出口量達2萬t，年均出口額為8000萬美元[18]。此外，國外學者對香蕉粉、香蕉汁、香蕉酒以及調配飲料等進行了相對深入的研究，已經初步建立起了較為完善的生產銷售體系[16， 19-20]。例如，澳大利亞研制出綠色香蕉粉，可取代其他面粉用于甜品的制作，在日本市場的年均銷量達300 t[21]。韓國Binggrae公司以香蕉泥為原料研發的香蕉牛奶多年來一直占據韓國便利店飲料銷售榜單的位置，被稱之為韓國的“國民飲料”。

在我國，香蕉主要用于鮮食，其平均加工率不足5%，2019年加工率僅為4.9%，已實現產業化的香蕉產品有香蕉脆片、香蕉原漿、香蕉粉、香蕉汁等。目前我國以香蕉加工為支柱產業的企業屈指可數，其中廣西鉑洋果業科技有限公司以生產香蕉原漿和香蕉粉為主，年加工能力分別達10萬t和3000 t，每年鮮蕉需求量28萬t;佛山蕉業生物科技有限公司是生產香蕉天然抗性淀粉的高新技術企業，也生產香蕉原漿、天然香蕉提取物及其相關的保健產品。國內最大的香蕉種植集團廣西金穗農業集團與北大荒集團聯合打造了“我愛蕉汁”品牌的香蕉汁系列產品，在國內飲品市場中占據了重要地位。廣西石埠乳業有限公司生產的香蕉牛奶、香蕉發酵飲料、香蕉醋飲料等產品也深受消費者好評。還有一些加工企業根據市場需求生產了香蕉脆片、凍干香蕉片。在研究方面，我國高校和研究單位開展了許多香蕉深加工技術研究與產品開發，例如國家香蕉產業技術體系加工功能研究室的依托單位廣西農業科學院農產品加工研究所已深入開展香蕉果酒、香蕉果醋、香蕉啤酒、香蕉白蘭地、香蕉酸奶、香蕉果醬、香蕉果凍、香蕉清口含片、香蕉抗性淀粉、香蕉莖葉青貯飼料加工技術以及香蕉花、香蕉皮等副產物中多糖、多酚和果膠等提純技術的研究，目前正致力于研究香蕉工業化加工關鍵技術與裝備，以期盡快實現其產業化。表4列舉了主要的香蕉加工產品及相關的加工關鍵技術。

3? 香蕉的主要加工產品及加工關鍵技術

3.1? 香蕉片

香蕉片作為一種休閑食品延長了鮮果的保存期，且加工成型的香蕉片色澤誘人、口感酥脆，受到廣大消費者喜愛。目前，研究開發的香蕉片可分為油炸香蕉片、干制香蕉片和重組型香蕉片[22]。除了香蕉成熟度等因素，香蕉片的膨化率和酥脆度也受香蕉切片厚度、加工時間、食品添加劑添加量等因素影響。另外，油炸香蕉片含油量高，油炸過程中易產生有害物質，干燥和重組脆片水分含量低、易返潮、后期貯藏方法不佳等問題都亟待解決。針對這些香蕉片加工中的關鍵性問題，廣西農業科學院農產品加工研究所、華南理工大學、美國加利福尼亞大學、印度Kerala農業大學、泰國Kasetsart大學、泰國Ubon Ratchathani大學等國內外研究機構的學者們做了大量研究。

3.1.1? 油炸香蕉片? 香蕉鮮果通過真空或非真空的加工手段，在熱食用植物油的介質下脫水干燥處理，獲得含水量低于5%的油炸香蕉片。這類香蕉產品為目前市售香蕉產品的主力軍。農業行業標準《香蕉脆片》（NY/T 948—2006）規范了油炸香蕉片在感官、理化和衛生3個方面的質量評價標準。

真空油炸香蕉片（又稱香蕉脆片、VF香蕉片）是采用低溫真空油炸技術生產，降低了高溫對香蕉營養成分的破壞，較好地保留了風味和營養成分，是目前的主流香蕉片產品。香蕉脆片加工關鍵技術主要集中在原料成熟度選擇、油炸工藝、降低含油率。原料成熟度是影響香蕉片品質的關鍵因素，國內外學者研究了香蕉的最佳加工成熟度，確定后熟期半青半黃階段或八成熟香蕉最適宜，進一步確定在溫度（26±2）℃和濕度（45± 10）%條件下，后熟至第2 天的原料是油炸香蕉片的最佳原料[23-24]。

油炸工藝的3個核心影響因素為油炸真空度、溫度和時間。在確保產品的色澤、品質以及風味等要求的前提下，盡量降低工藝中加工溫度和時間。王天陸等[25]優化了香蕉脆片的加工工藝，確定油炸真空度為0.095 MPa、油炸溫度為80～ 120 ℃、脫油離心轉速為500～600 r/min，所得產品的水分含量小于7%、含油率小于20%，香蕉脆片的酥脆度及膨化率達到最佳。張巖等[26]探索了大蕉脆片的油炸生產工藝，優化后漂燙溫度與油炸溫度分別為78、100 ℃，漂燙時間與油炸時間分別為25、30 min。

油炸香蕉片中的油脂含量過高會縮短產品的保質期，并降低消費者對產品的接受度。因此，國內外學者研究了降低香蕉片含油量方法。Sothornvit等[27]探討了使用可食用涂層和油炸后離心對真空油炸香蕉片品質的影響，結果表明采用果膠作為可食用涂層并對油炸工藝進行改進，可減少油炸產品的吸油問題，與傳統真空油炸產品相比，涂有濃度為1.5%的瓜爾膠或黃原膠溶液或以140～280 r/min的速度離心后，香蕉片的吸油率分別降低25.22%、17.22%和17.31%。Singthong等[28]研究了海藻酸鹽、羧甲基纖維素（CMC）和果膠等親水膠體對香蕉片吸油性能的影響，結果表明每100 g傳統油炸香蕉片樣品中含油量高達40 g，用含有5 g/L CaCl2和10 g/L果膠的水溶液以及2.5 g/L CaCl2和10 g/L CMC的水溶液處理的樣品吸油量明顯減少，下降至每100 g樣品約為23 g;與CMC處理的香蕉片相比，果膠處理的香蕉片具有更高的感官評分，在薄片上涂覆果膠可有效保護香蕉組織的細胞結構，使其在油炸過程中免受損傷，因而推斷果膠是生產低脂油炸香蕉片最有效的親水膠體。

3.1.2? 干制香蕉片? 通過非油炸的物理方法將香蕉片中的水分降至足以防止腐敗變質的水平，可獲得干制香蕉片。由于技術的不斷進步，干制香蕉片脫水干燥的相關工藝技術也得到了極大的發展，已實現了從傳統的熱風干燥向真空冷凍干燥、微波真空干燥等先進干燥方法的轉變，產品品質也明顯提升。

傳統熱風干燥是將熱風傳送到烘箱或者烘干室從而加快空氣流動、達到烘干物料的目的。盛金鳳等[29]選用香蕉鮮果，研究了干燥溫度、切片厚度以及風速對香蕉片干燥特性的影響，獲得了香蕉片熱泵干燥特性曲線及速率曲線，并確定了干燥溫度、切片厚度是主要的影響因素。但由于干燥溫度高、長時間與空氣接觸造成香蕉片褐變嚴重、含水量較高導致酥脆感降低和組織形態變化大[30-31]等缺點，傳統熱風干燥香蕉片在市場上沒有競爭優勢。

真空冷凍干燥技術以直接升華的方式使原料中處于凍結狀態的冰被升華為水蒸氣而實現干燥，該技術能很好地保留食品原有的色澤、形狀和營養成分，減少脂質氧化[32]。目前真空冷凍干燥技術已在果蔬干燥中廣泛應用，許多研究者也在真空冷凍干燥工藝、樣品前處理等方面進行了深入研究。黃美香等[33]優化了香蕉片凍干加工工藝，確定了凍干程序升溫方法和干燥時間、切片厚度及護色方法。Pan等[34]采用4000 W/m2功率的紅外輻射對香蕉預處理后進行真空冷凍干燥，能明顯縮短干燥時間，所得產品的品質變化不大。由于真空冷凍干燥工藝的時間長、耗能高、加工成本高，因而目前凍干香蕉片在市場上的占比較小，還有待進一步推進產業化。

真空微波干燥結合了真空與微波的優勢，具有低溫、快速、高效等優點，在干燥過程中香蕉PPO活性被鈍化，起到較好的護色效果，另外設備投資和生產成本遠低于冷凍干燥，具有較好的開發和應用前景。目前該技術仍在實驗室和中試階段，距離產業化還需一定時間。黃美香等[33]和雷小琴[35]對香蕉片的真空微波干燥加工工藝進行研究，確定了各因素對脫水速率的影響順序為微波強度>初始水分含量>切片厚度>真空度。一般情況下，在較高的微波強度、較短的干燥時間、合理范圍內且較高的真空度時，可以提高香蕉片脫水速率。

變溫壓差膨化干燥也稱氣流膨化干燥，該技術是通過減壓膨脹、升溫汽化等方式改變大分子物質的基本結構，構成網狀、且滿足定型要求的多孔網狀結構[36]。朱蘭蘭等[37]研究了香蕉品種、成熟度、干燥溫度、樣品前處理方式、壓差與停留時間等影響因素對香蕉片膨化干燥加工工藝的影響，確定了香蕉膨化率受品種、成熟度影響較大，優化的膨化工藝為膨化溫度110 ℃、停留時間3～5 min、膨化時間45 min左右、調整壓差105 kPa。

集成干燥技術是聯合采用2種或2種以上干燥技術實現干燥加工的工藝，通常具有高效、提升品質的優點，常見的集成干燥技術有紅外?真空冷凍聯合干燥、真空冷凍?熱風聯合干燥、熱風?紅外聯合干燥等。國外學者比較了低壓過熱蒸汽?遠紅外干燥、真空遠紅外干燥兩種方法對產品質量以及干燥速率的影響，研究結果發現前一種方法在溫度80 ℃、壓力7 kPa條件下能夠達到最佳的干燥效果[38]。紅外凍干比熱風干燥具有更高的干燥效率;而與凍干相比，紅外凍干所獲得的產品酥脆度更好。另外，護色的方式能夠有效縮短干燥、凍干時間。因此，開發高酥脆性的香蕉產品時可采用的工藝主要是護色處理、紅外-凍干工藝[39]。

3.1.3? 重組型香蕉片? 重組型香蕉片是把香蕉原漿復配后經塑性、干燥而制得的一種新型香蕉片產品。目前重組型香蕉片的干燥技術多采用微波膨化干燥、螺桿擠壓膨化，當前研究集中于優化香蕉原漿與其他淀粉（馬鈴薯、木薯淀粉等）的復配以獲得品質優良的重組香蕉片[40-41]。

3.2? 香蕉原漿

香蕉原漿作為中間原料，可廣泛應用于飲料、乳制品、烘焙食品、果醬和嬰幼兒食品中，其需求量較大。香蕉原漿的加工工藝簡單，但加工技術難點在于打漿過程中的褐變控制、滅菌過程中風味和營養成分保留。因此，江南大學、廣西農業科學院農產品加工研究所、華南農業大學、日本大阪府立大學、巴西利亞大學、印度SRM大學等國內外學者針對這些加工技術難點進行了深入研究。

3.2.1? 香蕉原漿褐變控制技術? 酶促褐變是引起香蕉采后損失的重要原因之一，主要是由于香蕉果肉中的PPO催化酚類物質氧化成醌并進一步形成黑色素，從而破壞香蕉的營養成分、風味物質、感官色澤。目前鈍化香蕉PPO一般采用熱燙、微波、高溫蒸汽等方法，但過高的滅酶溫度會造成香蕉風味散失、劣變，而直接添加褐變抑制劑是一種方便有效且應用范圍廣、適應性強的方法。曲留柱[41]的研究表明低濃度抗壞血酸對香蕉汁的褐變抑制作用是可逆的，但當其濃度達0.8 mg/mL時則對香蕉汁形成穩定的不可逆褐變抑制作用，抗壞血酸還有漂白的作用，能改善香蕉汁的色澤;另外，當檸檬酸濃度達2.5 mg/mL時香蕉汁的pH值為3，可有效抑制褐變;亞硫酸氫鈉濃度大于0.4 mg/mL時也能有效抑制香蕉汁褐變，在抑制褐變的同時還具有漂白作用。

隨著人們對健康的要求日益提升，一些新型的天然褐變抑制劑和殺菌鈍酶技術不斷被開發和利用。鄭杰瓊等[42]將果糖?賴氨酸模型體系的美拉德反應產物（MRPs）用于抑制香蕉褐變，MRPs中起到抑制香蕉PPO酶促褐變作用的成分為還原酮類等，最佳酶活抑制能力的MRPs制備工藝為底物濃度比（糖∶氨基酸）1∶2、反應溫度111 ℃、反應時間84 min、初始pH 3.26，得到的PPO抑制率為84.94%。

打漿過程中隔絕氧氣也是防止香蕉原漿褐變的有效方法。杜冰等[43]采用液氮排氧打漿機處理香蕉，在隔絕氧氣抑制褐變的同時降低了漿體溫度以及PPO、POD活躍度，達到維持香蕉原有色澤、提高漿體品質的目的。廣西農業科學院農產品加工研究所在此基礎上進行改進，采用氮氣替代液氮，研發了氮氣排氧-控溫濕法超微粉碎設備，與氮氣發生器和制冷設備配套使用，可實現低溫排氧打漿的連續作業，同時采用超細粉碎技術破碎果肉提高營養成分的利用率，可整果粉碎，達到全果利用。

3.2.2? 保持香蕉原漿風味營養的殺菌技術? 殺菌技術包括熱殺菌和非熱殺菌兩種。熱殺菌包括傳統熱殺菌（巴氏殺菌為主）、超高溫瞬時殺菌，非熱殺菌包括超高壓殺菌、微波殺菌、超聲波殺菌、輻照殺菌等。20世紀，我國加工食品多采用傳統熱殺菌技術，但長時高溫導致的色澤和營養的劣變促使新的熱殺菌和非熱殺菌技術的產生。21世紀，超高溫瞬時殺菌應用越來越廣泛，目前香蕉原漿及其他香蕉液態制品多采用此項技術。非熱殺菌能最大程度的保留食品風味和營養，具有良好的應用前景，但受限于設備和加工成本，目前尚未產業化應用。

（1）超高溫瞬時殺菌技術（UHT）：是在密閉空間中使產品的溫度提高至120 ℃以上，在幾秒鐘內完成對致病菌的滅活后迅速使產品重歸室溫的一種殺菌方式。UHT和無菌包裝結合，可有效保留產品的風味和營養，控制產品微生物含量，延長食品保質期。目前UHT是香蕉原漿、果汁、乳制品等最常用的殺菌方法，廣西鉑洋香蕉股份有限公司年加工能力達10萬t的香蕉原漿生產線就是采用UHT和無菌包裝技術，產品在室溫下的保質期達6個月。

（2）微波殺菌技術：通過熱效應和非熱效應兩種方式實現，微波的能量轉換為熱能產生熱效應，同時微波作用于微生物本身會破壞其細胞的結構和功能，導致細菌死亡，從而達到殺菌的效果。微波滅菌有著以下優勢：其一是速度快，微波殺菌僅僅需要幾秒鐘就能夠實現全方位滅菌，這十分利于工業流水線，同時短暫的加熱并不會破壞食物原有的口感;其二是由于微波可以透過包裝材料，因此能夠進行包裝后殺菌，這是傳統高溫殺菌無法做到的[44]。

（3）超高壓殺菌技術：超高壓殺菌技術在常溫下的液體介質中、100～1000 MPa壓力下完成對食物中微生物的滅活[45]。選擇該項技術在除菌的同時能保持良好的口感和保留完整營養，還能延長產品的保質期。鄭欣等[46]考察了500 MPa超高壓處理對香蕉汁的殺菌效果，發現超高壓處理后的香蕉汁在4 ℃和25 ℃環境下保存2個月，果汁中的微生物指標合格，香蕉汁自身的營養成分等沒有顯著變化，同時總酚和DPPH清除力有所提高，最終的產品口感以及風味并未因超高壓處理而發生明顯變化。

（4）高壓脈沖電場（PEF）殺菌技術：作為一項近些年備受矚目的新型食品非熱加工技術，PEF是利用強電場脈沖的介電阻斷原理對食品微生物產生抑制作用，在殺菌鈍酶方面均有良好效果。高祺[47]考察了PEF結合預熱處理對香蕉中褐變酶系的鈍化作用，探明了PEF聯合美拉德反應產物處理能顯著降低香蕉汁中的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌，研發了1套低溫制備香蕉汁的工藝。

（5）歐姆加熱（Ohmic heating）殺菌技術：是一種利用物料的電導特性來加工食品的新技術，特別適合大顆粒、固形物含量較高的食品，能夠在殺菌的同時有效保留食品中的營養成分。Poojitha等[48]研究了歐姆加熱對不同蔗糖濃度的香蕉原漿品質的影響，結果顯示與傳統滅菌技術相比，歐姆加熱滅菌技術顯著延長了香蕉原漿的貨架期。

3.3? 香蕉粉

3.3.1? 香蕉粉分類? 香蕉粉根據原料的成熟度可以分為2類：一類是青香蕉粉，利用青香蕉加工而成，含有大量抗性淀粉[49-50]。青香蕉粉可充分保留鮮果的營養成分，除了抗性淀粉，還富含鈣、鎂、磷、鉀等礦物質和多酚類成分，膳食纖維含量也較高，具有改善腸道健康和減肥的功效，多作為配料應用于焙烤食品、冰淇淋、面條、糖尿病人食品和減肥代餐食品等[51]。另一類是以熟香蕉為原料加工得到的以葡萄糖、蔗糖和果糖成分為主的產品，易被人體吸收，可快速提供能量。依照加工手段的不同，又可以將香蕉粉分為以下3類：第一種是將香蕉果肉直接烘干后粉碎得到的香蕉全粉;第二種是香蕉汁噴霧干燥制得的速溶香蕉粉;第三種則是香蕉制汁后的剩余渣料經擠壓噴爆而成的噴爆全粉。在以上幾種產品當中，香蕉全粉能最大程度地保持香蕉原有風味和營養成分，所以通常來講主要流通的都是香蕉全粉。

3.3.2? 香蕉粉的加工技術? 由于香蕉中總糖、果膠的含量高，果漿粘稠而導致香蕉粉干燥困難，20世紀時產品加工停滯不前。近幾年，巴西坎皮納斯州立大學、新西蘭奧塔哥大學、美國東北農業大學、馬來西亞博特拉大學等國外機構的學者針對香蕉粉的加工工藝、功能活性等進行了大量研究;我國香蕉粉的相關研究也在迅速發展，華南農業大學、中國熱帶農業科學研究院、中國農業科學院、廣西農業科學院農產品加工研究所等研究單位和高校對香蕉粉制備工藝、理化性質和功效等方面進行了集中性研究。楊公明等[52]、劉林林等[53]將香蕉粉的制備工藝歸納為熱干燥和冷干燥兩大類，熱干燥工藝包括鼓風干燥、噴霧干燥、微波真空干燥等，冷干燥工藝主要是采用真空冷凍干燥，優點是產品顏色、香味及活性成分得到最大程度的保留，因而產品質量好，缺點是間歇式作業效率低、成本高。畢玉[54]比較了不同成熟度香蕉粉的基本組分，發現隨成熟度增加，香蕉粉的淀粉含量顯著降低，而可溶性糖含量顯著增加，二者含量占香蕉粉的80%以上;香蕉粉可明顯改善小鼠體重降低、胰島素抵抗以及血脂異常現象，其中抗性淀粉含量最高的一級熟蕉粉的干預效果最佳。青香蕉中富含的天然抗性淀粉不能被小腸內的內源消化酶消化吸收，無法為人體提供葡萄糖，因此熱量低，可作為減肥人群的代餐食品。汪雨亭[55]依照“國食藥監保化[2012] 107號”文附件8中的減肥功能評價方法進行動物實驗，結果表明香蕉抗性淀粉具有明顯的減肥功效，可調節腸道菌群，顯著增加肥胖大鼠糞便中短鏈脂肪酸的含量，且與劑量呈正相關關系。

3.4? 香蕉飲料

果汁飲料因清爽的口感、獨特的風味、豐富的營養及飲用方便等優點而受到人們的喜愛，尤其是具有保健功能的天然飲品備受消費者青睞。為了合理搭配營養，適應不同的消費層次，滿足不同消費者的嗜好，將香蕉開發成食用方便、營養均衡、品質安全的飲品，具有廣闊的市場前景。目前，福建省農業科學院亞熱帶農業研究所、廣西農業科學院農產品加工研究所、印度理工學院、印度Ngaoundere大學、坦桑尼亞達累斯薩拉姆大學等國內外機構的學者對香蕉飲料的研究主要集中在飲料配方和關鍵生產工藝改良等方面。

3.4.1? 香蕉飲料分類? 按照不同的加工方式以及配料方式可將香蕉飲料分為香蕉原汁飲料、復合飲料和發酵飲料[56]。香蕉原汁飲料是一種最傳統的香蕉深加工產品，主要經過熱燙、護色、酶解等工藝制成。香蕉復合飲料是指按一定比例將香蕉汁與其他輔料復合調配而成的飲料，輔料主要包括果蔬、粗糧、乳品、茶葉等，既可充分發揮各種輔料營養素的功能，還能彌補香蕉口感的不足，符合營養豐富、食用方便的食品需求[57-59] 。香蕉發酵飲料是指以香蕉或復配原料經微生物（乳酸菌、酵母菌或醋酸菌）發酵制得的發酵型含酒精或不含酒精的飲料，這類飲料根據微生物菌種的不同又可以分為香蕉乳酸發酵飲料、香蕉果酒和香蕉果醋[60-62]。目前，復合飲料和發酵飲料是香蕉飲料的主流發展方向。

3.4.2? 香蕉飲料加工技術? 香蕉飲料加工的關鍵技術包括褐變控制技術、澄清技術、發酵技術、穩定化技術、殺菌技術，其中褐變控制技術和殺菌技術在3.2節中已詳細敘述，此處重點綜述香蕉飲料加工中的澄清技術、發酵技術和穩定化技術。

（1）澄清技術：傳統的澄清技術包括熱水處理、澄清劑處理和酶解作用，膜分離是近年來廣泛應用的一種新的澄清技術。Zheng等[63]利用75 ℃熱水提取的香蕉汁中果膠、蛋白質含量最低，澄清度最高，其透光率（660 nm處）接近90%。倪燕等[64]對比了殼聚糖、交聯聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）、明膠?單寧3種不同澄清劑對果膠酶初步處理后的香蕉汁澄清效果的影響，結果表明殼聚糖的澄清效果最好，添加0.3 g/L殼聚糖的香蕉汁在40 ℃下靜置10 h后，透光率達95%以上。酶解是使果汁澄清的一種重要技術，目前由單一酶酶解向復合酶酶解技術發展，植物復合水解酶對香蕉原漿中的果膠和纖維素的降解活力較強[65]。膜分離技術兼具分離、濃縮、純化等功能，過濾過程簡單、便于控制，且具有高效、節能、環保等優點，Sagu等[66]在總循環模式下使用中空纖維模塊通過切向超濾澄清香蕉汁，發現截留分子量為27 kDa的超濾膜最合適，澄清后的果汁含有大量的多酚和蛋白質，且透明度高;果汁在沒有任何添加劑和防腐劑的情況下可儲存1個月，且保持其天然營養品質、風味完好。

（2）發酵技術：香蕉飲料在引進新的發酵口感的同時，又兼顧香蕉的營養價值，是廣受歡迎的新興保健飲料。香蕉發酵飲料技術包括直接發酵、控溫控氧發酵、固定化酶發酵等。廣西農業科學院農產品加工研究所采用低溫微氧發酵技術開發香蕉系列果酒（專利正在申請中），主發酵期溫度控制在15～16 ℃，主發酵前期控制每天補充氧氣（空氣0.5 mL/L），促進發酵進行，高峰期每天補充空氣2 mL/L，發酵結束后不補充氧，并換罐、滿罐陳釀。低溫微氧發酵過程中各種雜菌對釀造酒影響小，可通過調控酵母代謝來加強乙酸酯類和C6～C10中鏈脂肪酸酯等，增加酒體香氣的復雜性。采用頂空固相微萃取法鑒定出香蕉發酵果酒的香氣成分主要是醇類，其次是酯類和醛類，而酸類、酮類和酚類較少。廣西壯族自治區農業科學院農產品加工研究所采用固定化酶技術生產香蕉果醋[67]，利用玉米芯作為載體固定化醋酸菌發酵，并使用了特殊的籠體裝載玉米芯載體，具有發酵更充分、發酵時間短的有益效果，能有效保存香蕉果肉的營養成分，制備的果醋口感清爽。

（3）穩定化技術：傳統的飲料穩定化是采用添加穩定劑，單一的穩定劑不能完全滿足產品貯藏要求，多種穩定劑復配后具有更好的效果。香蕉飲料中經常使用的穩定劑主要是果膠類物質，其中以復合果膠效果更佳。孫遠征等[68]研究了不同親水膠體對香蕉椰子乳飲品穩定性的影響，確定復配穩定劑由0.13%結冷膠、0.08%海藻酸鈉和0.07%單硬脂酸甘油組成，制得的產品口感細膩飽滿、香氣濃郁、穩定性良好。目前，通常選擇高壓均質工藝以及濕法超微粉碎技術來達到穩定化。高壓均質技術是通過高壓產生強烈的剪切、摩擦、沖擊和碰撞等作用，從而使分散相顆粒超微細化，實現均質乳化。Calligaris等[69]研究發現，與未處理的對照相比，經過高壓均質處理后的香蕉汁色澤更明亮、黏度更低、穩定性也更好。

3.5? 其他香蕉制品

利用香蕉原料還可開發多元化的香蕉制品，如香蕉酸奶、果醬、烘焙食品、果凍、罐頭、果泥等等。鄭鳳錦等[70]采用響應面分析法對香蕉酸奶的發酵工藝進行優化，確定其最優工藝參數為乳酸菌添加量0.1%、發酵溫度40 ℃、發酵時間7.6 h，并建立質構特性與感官得分之間的線性回歸模型，開發了凝固型香蕉酸奶產品。廖芬等[71]進一步對凝固型香蕉酸奶的穩定性、口感和質構特性進行改善，確定添加0.25%～0.50%的黃原膠開發的凝固型香蕉酸奶整體品質最好。衛萍等[72-73]以七成熟西貢蕉為原料制作低糖果醬，控制可溶性固形物含量為30%，比較了沸水、高壓蒸汽和輻照三種滅菌方式對低糖香蕉果醬品質的影響，結果表明沸水和高壓蒸汽滅菌均不能長時間抑制微生物的生長，采用4.1 kGy的60Co-γ射線劑量對香蕉果醬進行輻照滅菌，其色澤、粘度、還原糖、可滴定酸、可溶性蛋白、游離氨基酸、維生素C均未發生顯著改變，菌落總數、大腸菌群數和霉菌數均在安全范圍，可最大程度保持果醬的衛生安全、感官特性和營養價值，延長保質期。李明娟等[74-75]以低筋面粉和青香蕉粉為主要原料，配以黃油、白糖等輔料，加工制作香蕉餅干，優化配方后制得的餅干口感酥脆、香味濃郁、色澤棕黃，添加30%青香蕉粉的餅干感官品質和質構特性均最佳。

4? 展望

當前，我國香蕉產業正處于由傳統產業向現代產業轉變的重大歷史階段，大力發展香蕉綜合加工能夠延長產業鏈，實現產品多元化和經濟效益最大化。積極引進和推廣國內外先進的新工藝、新技術和新裝備，利用現代生物技術和食品加工高新技術進行高值化系列產品開發，構建多元化深加工體系是提高中國香蕉產業國際競爭力的強有力措施。同時，針對現階段我國香蕉加工業存在的主要問題，筆者認為發展香蕉深加工主要應考慮以下幾個方面：第一，不同品種及成熟度的香蕉營養成分與加工特性差異明顯，因此匹配的加工工藝和開發產品應有所不同，需建立香蕉品種的營養、功能成分與加工特性數據庫，為精細化、專業化的香蕉深加工提供數據支撐。第二，大規模收集和評價各類特異香蕉種質資源，鑒定其營養品質、功能性成分，通過資源深度評價和挖掘、細胞工程誘變、基因工程等育種技術手段，選育加工專用的特色香蕉新品種。第三，開發適合香蕉去皮、打漿、切片等深加工的配套設備，使香蕉深加工能大規模機械化生產。第四，不斷拓深香蕉果肉和副產物功能性成分研究，將其廣泛應用于食品保鮮、美容護膚、醫療保健等領域。第五，各級地方行政機關應當高度重視香蕉深加工產業，營造香蕉加工產業更好的發展環境。

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