澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究 95页

集篓大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究StudyonProcessingTechnologyofCompoundandClarifiedJuiceofHoneypomeloandPonkan论文答辩日期：2Q至垒生鱼且§目 学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导7i节Jsh"导F独立进行的研冗工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人(签名)．＼{嚼时间：≥。Iq(；b日l《}b保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者(签名)：导师(签名)：时间：l3。【恨之专峨瑙岛多爻b¨气、j 澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究摘要福建省柑橘类品种中最具代表性的漳州市平和县的珀溪蜜柚和泉州市永春县的永春芦柑，种植面积广、年产量高，是芸香科柑橘亚科柑橘属的经济植物，具有丰富的营养成分和保健功能，在果汁饮料加工行业具有广泛的应用前景。本文以珀溪蜜柚、永春芦柑为试验原料，研究蜜柚汁、芦柑汁的澄清工艺条件、以及澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料配方，目的在于为福建省柑橘类产业发展提供新的技术指导和研究理念，为当地经济的发展做出贡献。主要结果如下：(一)确定蜜柚汁的澄清工艺。利用以下6种澄清方法：离心澄清法：4000r／min、离心25min，蜜柚汁的透光率为87．O％；自然澄清法：静置在室温条件下1h，蜜柚汁的透光率为48．4％；加热絮凝澄清法透光率为71．4％；冷冻澄清法：冷冻4h，透光率为78．4％；壳聚糖澄清法：O．08gm的壳聚糖、490C保温51min，透光率为97．2％；果胶酶澄清法：O．04％的果胶酶、49。C保温40min，透光率为97．5％；试验结果得出果胶酶澄清法和壳聚糖澄清法能使蜜柚汁的透光率达到95％以上。在壳聚糖澄清、果胶酶澄清的最佳工艺条件下，分别制备两种澄清蜜柚汁，分别测定蜜柚原汁和两种澄清蜜柚汁的成分，结果表明：影响两种蜜柚果汁澄清度的果胶、蛋白质、多酚含量分别从545．98+7．30lag／mL、77．02+1．68lag／mL、463．32+6．42lag／mL降低到168．42+4．23lag／mL、138．80a：5．58lag／mL；18．71+0．35lag／mL、11．02-q：0．64lag／mL；303．92+4．64lag／mL、419．68+7．07lag／mL。(二)确定芦柑果汁的澄清工艺。利用以下6种澄清方法：离心澄清法：4000r／min、离心35min，芦柑汁的透光率为50．1％；自然澄清法：静置在室温条件下8h，芦柑汁的透光率为36．9％；加热絮凝澄清法透光率为36．5％；冷冻澄清法：冷冻4h，透光率为39．9％；壳聚糖澄清法：0．80gm的壳聚糖、590C保温71min，透光率为98．3％；果胶酶澄清法：0．18％的果胶酶、500C保温4h，透光率为98．7％；试验结果得出壳聚糖澄清法和果胶酶澄清法能使芦柑汁的透光率达到95％以上。在壳聚糖澄清、果胶酶澄清的最佳工艺条件下，分别制备两种芦柑澄清汁，分别测定原芦柑汁和两种澄清芦柑汁的成分，结果表明：影响两种芦柑果汁澄清度的果胶、蛋白质、多酚含量分别从366．00-J：4．70lag／mE；595．53+20．62lag／mE；990．30-a：8．02lag／mE降低到186．24+44．32lag／mE、120．13+7．68lag／mL；26．42+0．30lag／mL、5．52+1．47lag／mE；557．87+4．67lag／mE、772．12+3．03lag／mE。(三)以透光率和VC含量为指标，改变贮存温度，分别研究壳聚糖、果胶酶澄清蜜柚汁和芦柑汁的稳定性，结果表明：40C条件下保存21天后，果胶酶澄清柚汁和壳聚糖澄 清蜜柚汁的透光率分别下降了2。4％和0．8％，果胶酶澄清芦柑汁和壳聚糖澄芦柑汁透光率分别下降1．1％和1．8％，250C条件下保存21天后透光率下降更多；40c条件下保存27天后，果胶酶澄清柚汁和壳聚糖澄清蜜柚汁的VC含量分别损失了46．1％和41．6％，果胶酶澄清芦柑汁和壳聚糖澄芦柑汁VC含量分别损失53．3％和41．7％，250C条件下保存27天后VC含量损失更多；壳聚糖澄清比果胶酶澄清更有利果汁透光率、VC的稳定。壳聚糖澄清与果胶酶澄清法相比，壳聚糖澄清果汁透光率、VC含量的变化小，澄清汁的品质稳定，且果汁没有蒸煮异味，感官评价更好。同时，壳聚糖能改善果汁的易氧化的缺点，对果汁中的自由基有清除作用，还具有一定的抑菌性使果汁在贮存存过程中不易产生二次沉淀，而且来源广泛成本相对较低。(四)在澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料配方实验中，通过正交试验，采用Friedman排序法和Kramer检定法进行感官评定，优化得到果汁饮料配方为蜜柚澄清汁15％，芦柑澄清汁15％，蔗糖8％，柠檬酸O．08％，其余为饮用水。经过不同的杀菌处理，由测定的残菌数判断得到900C杀菌20min、950C杀菌15min和950C杀菌5min效果较好，而950C杀菌5min时间短，对饮料营养成分的破坏较小。综合考虑，澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料的最佳杀菌工艺参数为950C，杀菌5min。关键词珀溪蜜柚，永春芦柑，壳聚糖，果胶酶，澄清，复合果汁II StudyonProcessingTechnologyofCompoundandClarifiedJuiceofHoneypomeloandPonkanGuanxipomelooriginatedinPingheCountyinZhangzhouCityandYonchunpokanoriginatedinYonchunCountyinQuanzhouCityinFujianProvincearetwokindsofmainlyeconomicplantsoftherutaceaecitrus，whicharewidelyplantedareaandhighharvest，Withbetternutritionandhealthcarefunction，theapplicationsofjuicebeverageprocessinghaveahugespace．TheworkofthisexperimentstudiedtheformulaofthebeveragewhichmixedclarificationofGuanxipomeloandYonchunPonkan，aimstodevelopethecitrusindustryinFujianprovinceandtoprovideanewguidanceandresearchideasofthedevelopmentoflocaleconomy．Themainreseachresultsarefollows：1)TheexperimentofthescreeningclarifymethodsofGuanxipomelo．Thefollowingsixkindsofclarificationmethodswereused：Thetransmittancewas87．O％whenjuicewascentrifugedfor25minutesat4000r／min；Thetransmittancewas48．4％whenstandingonatroomtemperaturefor1hours；Whenclarifiedjuicewasheated，thetransmittancewas71．4％；Whenjuicewasfreezed4hours，thetransmittancewas78．4％；When0．08g／Lchitosanwasaddedandstandingabout51minat490C，thetransmittancewas97．2％；When0．04％pectinenzymewasaddedinthejuiceandstandingon40minat49。C，thetransmittancewas97．5％；ThetransmittanceofjuiceWasachievedmorethan95％bytwomethodsareclarificationofchitosanandpectinenzyme．ComparisonofvariousindicatorsofGuanxipomelojuiceundertheoptimumprocessconditionsofclarificationmethodindicatedthattheinfluencedfactorspectin、totalphenols、proteindecreasefrom545．98+7．30I．tg／mL、77．02+1．68pg／mL、463．32+6．42pg／mLto168．42+4．23Itg／mL、138．804-5．58I．tg／mL：18．71+0．35pg／mL、11．02-q：0．64}tg／mL；303．92+4．641．tg／mL、419．684-7．07pg／mL，respectively．However,theenzymeticalclarificationhaveahigherlevelpreservedrateonanotherkindsofbiochemicalparameterssuchastitratableacidity、solublesolids、totalflavoneandSOonthanclarificationwithchitosan．2)TheexperimentofthescreeningclarifymethodsofYonchunponkan．Thefollowingsixkindsofclarificationmethodswereused：Thetransmittancewas50．2％whenjuicewascentrifugedfor35minutesat4000r／min；Thetransmittancewas36．8％whenstandingonatroomtemperaturefor8hours；WhenclarifiedjuiceWasheated，thetransmittancewas36．3％；Whenjuicewasfreezed4hours，thetransmittancewas39．9％；When0．8g／LchitosanWasaddedIII andstandingabout65minat55。C，thetransmittancewas97．8％：When0．18％pectinenzymewasaddedinthejuicestandingon4hat500C，thetransmittancewas98．6％：Thetransmittanceofjuicewasachievedmorethan95％bytwomethodsareclarificationofchitosanpectinenzyme．ComparisonofvariousindicatorsofYonchunponkanjuiceundertheoptimumprocessconditionsofclarificationmethodindicatedtheinfluencedfactorspectin、totalphenols、proteindecreasefrom366．00+4．70gg／m；595．53+20．62gg／mL；990．30+8．02pg／mLto186．24+44．32pg／mL，120．13+7．68pg／mL；26．42土0．30／ag／mL，5．52士1．47pg／mL；557．87+4．67pg／mL，772．12士3．03gg／mL，respectively．However，theenzyme．ticalclarificationhaveahigherlevelpreservedrateonanotherkindsofbiochemicalparameterssuchastitratableacidity、solublesolids、totalflavoneSOonthanclarificationwithchitosan．3)ThetransmittanceVCcontentastheindex，changingthetemperature，researchingthepomelojuiceponkanjuice．Theresultsshowthatundertheconditionofpreserving21daysat4。C，thetransmittanceofpectinaseclarificationpomelojuicechitosanclarificationpomelojuicehasdecreased2．4％and0．8％，respectively；thetransmittanceofpetinaseclarificationponkanjuicechitosanclarificationpokanjuicehavedecreased1．1％and1．8％，respectively；While，at250Cthetransmittancehasdeceasedmore．Undertheconditionofpreserving27daysat40c，theVCcontentofpetinaseclarificationpomelojuicechitosanclarificationpomelojuicehasdecreased46．1％and41．6％，respectively；theVCcontentofpetinaseclarificationpokanjuicechitosanclarificationponkanjuicehavedecreased53．3％and41．7％，respectively；While，at250CtheVCcontenthasdeceasedmore．ThechitosantreatmenthaveamorestabilityoftransmittancethecontentofVCthanpectinaseenzymatictreatment．What，Smore，pectinaseclarifiedjuicehaveheavysmellsensoryevaluation(cookingflavor)．ChitosanCanimprovetheshortcomingsofeasyoxidationoffruitjuice，haveaclearroleonthejuiceofthefreeradicals，andchitosanhasacertainantibacterialcharacter,therefore，itisnoteasytoproducesecondaryprecipitationintheprocessoffruitjuicestorage．4)ComplexprogramofGuanxipomelojuiceYonchunponkanjuice．Twoclarifiedjuicewereusedasrawmaterialsavarietyofaccessorieswereaddedintheexperimenttodesignanorthogonalexperiment．Thejuicewasscoredaccordingtocolor，smelltasteofthejuice．TheresultsshowedthatGuanxipomelojuice15％，Yonchunponkanjuice15％，sucrose8％，citricacid0．08％werethebestparameters．Thebeststerilizationconditionsofcompoundiuicewastemperature950C，time5min．Keyword$：GuanxipomeloYonchunponkanchiotsanpectinaseclarificationcompoundjuiceIV 目录第1章引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一11．1蜜柚芦柑复合果汁加工原料概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一11．1．1蜜柚的资源概括⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1．2芦柑的资源概括⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2果汁饮料开发的意义和存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一41．2．1果汁饮料的国内外发展动态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．2．2果蔬汁饮料的澄清⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．3本论文的主要研究目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一81．4本论文的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一91．4．1珀溪蜜柚果汁澄清工艺研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．4．2永春芦柑果汁澄清工艺研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．4．3蜜柚汁芦柑汁复配与杀菌工艺研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．10第2章珀溪蜜柚果汁澄清工艺的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l2．1材料与试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l2．1．1材料和试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．1．2主要仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一122．2试验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．2．1主要指标的测定方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．132．2．2澄清工艺试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．192．2．3柚清汁的稳定性试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2l2．3结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯212．3．1壳聚糖澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一212．3．2果胶酶澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．272．3．3离心法澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一322．3．4自然法澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一33V 2．3．5冷冻法澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．332．3．6加热絮凝法澄清柚汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．342．3．7不同澄清方法的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．342．3．8澄清前后柚汁的成分变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．352．3．9蜜柚澄清汁的保存稳定性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．362．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．38第3章永春芦柑果汁澄清工艺的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393．1材料与试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393．1．1材料和试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．1．2主要仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．2试验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393．2．1主要指标的测定方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．2．2澄清工艺试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯433．2．3芦柑清汁的稳定性试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．453．3结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯453．3．1壳聚糖澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．453．3．2果胶酶澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯513．3．3离心法澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．563．3．4自然法澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．573．3．5冷冻法澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．573．3．6加热絮凝法澄清芦柑汁工艺条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．583．3．7不同澄清方法的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．583．3．8澄清前后芦柑汁的成分变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．593．3．9芦柑澄清汁的保存稳定性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一603．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62第4章蜜柚芦柑复合果汁饮料的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．634．1材料及试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．63VI 4．1．1材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．634．1．2试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯634．2主要仪器设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一644．3果汁饮料调配试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一644．3．1工艺流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一644．3．2工艺操作要点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一644．3．3优化果汁饮料配方⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．654．3．4感官评定方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一654．3．5杀菌试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一664．3．6产品指标的检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一664．3．7数据处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一674．4结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．674．4．1复合果汁饮料配方的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一674．4．2杀菌条件的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．744．4．3复合果汁饮料的产品标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一754．5本章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一75第5章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯775．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯775．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一77致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．79参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一80在学期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一86VII 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究第1章引言1．1蜜柚芦柑复合果汁加工原料概述1．1．1蜜柚的资源概括柚别名文旦、抛、栾等，在古代被列为珍品。柚在我国南方广为栽培，其中福建、江西、湖南、广西、四川、广东等地为主要产区。除东南亚外，美国，古巴以外的阿根廷，南非，巴西以及日本等国家和地区也是柚子的主要产地(1】。我国福建省平和县耕种珀溪蜜柚500多年，是栽培柚类的优品。清代文人施鸿葆在《闽杂记》一书中把平和蜜柚比做侠客与荔枝、福桔齐名f2】。平和县是我国最大的柚类生产和出口商品生产基地，柚类种植面积、产量、产值、市场占有率，出口量均为我国县级地区的第一【3】。珀溪蜜柚经过多年的强劲发展，已经成长为6500000英亩，80万吨柚果年产量，从2003年成功打入欧盟市场以来，出口量逐年上升，2010年出口到欧盟、美国、俄罗斯、东南亚等40多个国家和地区，出口超过12万吨，年产值超过15亿元[41。平和县数万人的工作机会均由于珀溪蜜柚产业发展，全县人民的消费能力得到了提高，促进当地其他诸如加工、存储、搬运、推销等产业的扩展【51。1．1．1．1蜜柚的营养成分和保健功效珀溪蜜柚果肉中含有为人体所必须的多种维生素和钙、镁等矿物质元素，并较其他同类柑橘水果高，是一种天然健康食品。每100mL蜜柚果汁含可溶性固形物10．7．11．6g，糖9．17．11．6g，酸0．73—1．0g，维生素C48．93．51．98mg，同时对人体有益的矿物质有锰、钒、磷、氯、铝、钛、镁、钙、铜、铁等多种微量元素【6】。它还具有特殊药用价值和保健功能，含有芦丁、类似胰岛素物质、丰富的枸橼酸、柚皮苷d．柠檬烯等物质，故具有维护毛细管的正常功能，降低血糖和血脂的功能，对血管硬化、糖尿、病高血压等疾病有帮助，是糖尿病患者的理想食品；还有对疲劳、细胞癌变和畸变有一定的预防作用，因其种子中含有较强的抗癌物质柠檬苦素【7】。研究表明【8-121：鲜瑭溪蜜柚的果肉中有20mg／100g的总黄酮，6．7g／100g的多糖等生物活性成分，476．21．tg／mL的总酚含量，269．29gg／mL的抗坏血酸。蜜柚汁中富含108．52pg／mL柚皮苷和42．17gg／mL橙皮苷，还含有如咖啡酸、香豆酸、阿魏酸等，含量均低于10pg／mL的酚酸类物质；蜜柚果汁中诸如总酚、维生素C、总黄酮等活性成分与FRAP、DPPH、ABTS等自由基的清除能力相关，它们可以阻断体内的链式自由基反应，清除自由基，预防心血管疾病，延缓衰老，治疗疾病和提高机体免疫以及抗癌防癌、抗肿瘤、消炎、抗菌、降低胆固醇等功效。说明珀溪蜜柚果汁也具备一定的抗氧化能力，它也将成为一种获取良好的天然抗氧化剂资源。平和珀溪蜜柚既是鲜美果品，又是天然保健水果罐头，具有很高的食用价值。因此可以利用珀溪蜜柚为原料开发健康、营养 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究的深加工产品。1．1．1．2蜜柚产品的开发现状福建省珀溪蜜柚果肉多汁、酸甜可口，营养丰富，浓郁的清香，可以加工成各种各样的产品，是一种潜在的果汁生产原料；蜜柚果皮有丰富的香精、果胶和膳食纤维，是提取蜜柚香精、食用果胶及生产纤维食品的良好原料；蜜柚囊衣及其他下残渣中黄酮含量，是一个很好的提取黄酮类化合物的原料。蜜柚从表皮到果肉到果渣，将次果变废为宝，可供珀溪蜜柚的工业发展，提高工业增值的最好方法。但很长一段时间，蜜柚主要是鲜果销售，进行深加工产业化开发的项目寥寥无几，每年都有很多次果以非常低价格出售，特别是大家都知道瑰宝柚皮，因为没有开发利用，只能被视为垃圾处理，造成严重的资源浪费。显然，这是因为蜜柚深加工的研发技术不能跟上社会的需求，抑制蜜柚深加工系列产品的研发，做好蜜柚果皮渣的综合利用，提高附加值和经济效益，是现代化水果加工中不可忽视的重要问题。国内外对柚子类深加工产品已经有许多研究，如罗兴武【13】等在研制柚子饮料时考察了柚子汁饮料如何掩饰苦味、解决悬浮稳定性问题；刘昭日月【14】等在粒粒柚汁饮料生产中用少量p．环状糊精脱苦、复合酶制剂提高出汁率、复合稳定剂解决稳定性麻烦；靳桂敏【15】等研制出柚子果醋饮料配方为：12％柚子汁、15％柚子果醋、5％蜂蜜、10％蔗糖，活性炭相比B．环糊精、明胶脱苦率高，但稀释成品的151感和呈色。M．Igual[16-18]等比较传统方式、渗透脱水方式及微波加热方式所得到柚子果酱。其中渗透脱水果酱糖度低，色泽与鲜果相似，然而添加纤维素维持其粘度；微波加热果酱色泽与传统果酱一样，粘弹性和稠度增大；联合使用这两种方法果酱感官评价最高，主要是因为其更高的粘稠度性及储藏稳定性等产品，但关于珀溪蜜柚复合果汁饮料的研究则鲜有报道。1．1．2芦柑的资源概括芦柑又名桠柑，是芸香科柑橘属中优良的柑橘类品种，在福建、浙江、广东、江西、贵州、湖南等我国沿海及南方地区都有大面积种植。芦柑栽培在历史上已有1100多年，明代学者凌登在《榕城随笔》一书中指出闽南芦柑产量大，颜色偏黄，品种优良。芦柑栽培面积在我国约20万公顷，200多万吨年产量，约10万吨年出口量，是全国柑橘出口量的一半以上【19】。福建永春芦柑规模化生产、大出口量，带有“中国芦柑之乡”的头衔。永春芦柑种植15万亩占福建省柑橘总面积的35％，25万吨年产量占全省柑橘总产量的43％，4．15万吨年出口量占全国柑橘总出口量的20％，具有得天独厚地发展芦柑的资源条件，对当地农民收入、农业发展和县域经济发展等方面起着不可磨灭的作用[201。2005年4月9日，永春芦柑进入欧盟市场在荷兰上市，是继2003年11月瑁溪蜜柚进军欧洲市场后，柑橘类水果在欧州销路相继取得二次突破性进展。永春芦柑连续10年出口量排名全国第一，近年来，通过海峡两岸合作，永春县学习台湾芦柑生产管理技术，实施芦柑标准化生产和品牌战略，出口2 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究企业建立产品追溯系统，全县芦柑收益率稳步上升，优质果率和品牌知名度得到增加，产品在国际市场上越来越受欢迎。饮料的柑橘口味一直排名在市场第一，橙甜口味、柠檬酸口味最为常见，而芦柑果汁饮料却不常见，然而长期以来，芦柑主要以鲜果销售为主，因此属于柑橘类的芦柑味果汁饮料具有广阔的市场可供开发【2l】。1．1．2．1芦柑营养成分和保健功效芦柑是芸香科柑橘属长绿乔木的果实，是最具有代表性的柑橘类水果之一。芦柑的果肉芳香味美，除果汁丰富，酸甜适中，芳香可口外，还含有丰富的糖类、有机酸、矿物质、纤维素、蛋白质、氨基酸和多种维生素，极富有营养价值【22】。目前国内外对芦柑的植物学性状、生物学特性、栽培技术、果实理化品质和抗氧化成分分析等方面的研究较多[23-24】。文献【25】报道．福建永春芦柑果汁具备能改善人体健康的许多水溶性维生素和脂溶性维生素，烟酸，以及钙、铁、磷等矿物质，同时由于芦柑果实皮薄汁多，得到消费者追捧。据测定，100mL果汁中糖11．13g，酸O．5-1．0g，维生素C25—35mg，钙25mg，磷19mg，铁O．2mg，此外还含有多种维生素，果实中可溶性固形物含量为12％．14％，果实可食率从68％到75％1261。冯翠萍掣27】研究了芦柑果汁的抗氧化能力，表明芦柑汁对亚硝酸盐、DPPH有一定的清除能力。钱爱萍等【281评价9种柑橘果肉(鲜品)蛋白质营养价值。结果表明：永春芦柑果肉蛋白质中720．82．782．22mg／g氨基酸总量最高，第一限制氨基酸是蛋氨酸和胱氨酸，并含有大量的牛磺酸和丫一氨基丁酸，是高食用价值的优质水果，非常适合于深加工。1．1．2．2芦柑产品的开发现状在国际柑橘类水果商场上我国芦柑拥有一定客户群，在东南亚、香港、澳门等多个国家和地区都具有市场，发展潜在性大。目前芦柑用来生产的深加工品有芦柑汁、芦柑果酒、芦柑果醋饮料。薛彩娟等【29】以永春芦柑为原料，通过单因素试验，正交试验和感官评价，得芦柑果酱的生产工艺：100mL果汁添加3．2g琼脂，120g白砂糖，O．90g柠檬酸，0．80mL橘子味香精。该果酱香气均匀，黏稠度、酸甜度适宜，口感好。王维香【30】在7：3的芦柑汁：果渣中添加5．0(v／v)原始酒度，接种15％，280C温度下液态发酵成高品质果醋。石磊等【3l】研究AB．8大孔吸附树脂精制芦柑皮总黄酮的工艺条件及芦柑皮黄酮类化合物的分离纯化，从精制的芦柑皮黄酮中分离到8个黄酮类化合物。刘谋泉等[26】以芦柑和苦瓜为原料，通过正交试验和感官评定，确定复合饮料的配方为：20％芦柑汁，10％苦瓜汁，7％砂糖，3％蜂蜜，0．2％柠檬酸。该饮品爽口清滑，兼具苦瓜和芦柑的营养与风味。芦柑汁是芦柑深加工的主要方向之一，芦柑汁不但保持了芦柑原有的营养成分和风味，易于被人体消化吸收利用，受到广大消费者喜爱。芦柑汁可以配制成芦柑饮料，还可以跟其它食品进行复配。福建从事芦柑生意厂商果珍食品、泰康果酒酿造、有逢源食品等有限公司，囊括果醋、水果酒、蒙昧果汁等饮品【32】。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究1．2果汁饮料开发的意义和存在的问题1．2．1果汁饮料的国内外发展动态目前，根据国情的不同世界各国都有自己归类饮料的模式，其中欧洲等发达国家基本上相同，与美国、日本等国却有很大差别。如德国将饮料分为水果水、水果露、水果汁露、水果汁、水果原汁五类；而日本则把果汁饮料分为果肉饮料、碳酸饮料。1988年版本果汁饮料总则(NYl45．88)明确说明，我国的果汁饮料分为果汁、浓缩果汁、果汁饮料。其中果汁饮料是指用原果汁或浓缩果汁与糖味剂、酸味剂等混合而成的饮品。根据原果汁含量又可分为，水果汁(≥40％)、果汁饮料(≥10％)、果汁水(芝5．0％)，还有清汁和浑汁两种。近几年，我国果汁及果汁饮料产量逐年增加。2003年，210万吨果汁及果汁饮料产量，相比2001年提高45％，相比2002年提高50％以上，并超过碳酸饮料和瓶装水的提高幅度【33】。2004年，482万吨的果汁及果汁饮料出产，比2003年增长27．95％；2005年，超过600万吨的果汁及果汁饮料出产，相比2004年提高了24．48％；2006年，719万吨的果汁及果汁饮料出产，相比2005年提高19．03％，有赶超碳酸饮料的发展趋势【341。2008年，1182．51万吨出产量的果汁饮料已实现。2009年，我果汁及蔬菜汁类出产提高较快，超过20％，北京汇源饮料食品集团有限公司果汁及蔬菜汁类出产93万吨，占我国出产的6．4％，占据全国第三的位置。2011年，1920万吨果汁及果汁饮料出产，相比2010年提高8．66％[35]。近年来随着国人经济收入不断增长，人们的生活态度和饮食理念发生了改变，人们对养生和潮流的意识不断加强，消费者更多关注果汁及果汁饮料的营养及饮品特色。当前我国每人每年饮用果汁饮料为世界平均饮用量的14．3％，为欧洲平均饮用量的2．5％【36】，因此，我国饮料市场有着巨大的潜力，果汁饮料消费量必定提高【37】。我国传统果汁饮料产业的模式有新的发展方向，演变为以苹果汁、橙汁为主，以柚汁、草莓汁、酸枣汁等为补充的多元复合果汁饮料。顾振新等【38】复合苹果汁与芦笋汁，成功掩饰芦笋皮的苦味，不牵动芦笋味；刘忆东等【39】用有削弱癌症发生的香蕉苹果制成的复合饮料既具有苹果味甘酸、性凉，又解决香蕉热量高的缺陷，所以此品适合正减肥消费者。我国复合果汁饮料因其品种和质量的优越性必将完成一个由量变到质变的飞跃式发展，然而相比发达国家仍然显著落后，我们必须不断的完善复合型饮料的科学性和互补性，保证能较完全的保存营养成分到达健康膳食配比，提高饮料的口感和品质使其营养物质易于吸收，甚至有医疗方面的疗效【4叫1】。目前在复合果蔬汁的研究和生产方面处于领先地位国家主要是美国、巴西、德国、意大利、澳大利亚、加拿大、日本、英国和泰国等【42】。因这些发达国家具有较先进成熟的加工技术与设备，如超滤、冷冻、反渗透浓缩、混浊果汁稳定、高压提取芳香物、电渗析水处理、无菌包装等【43】。近10年来国际果汁工业得到迅速发展，如日本果汁饮料增加约20倍的收益率，德国增加1．6倍的销售量，销售约24亿升(相当于53亿美元)已赶过美国，欧洲及其它发达国家罐装果汁饮料增长高达400％呈显著上碧趋势【删。美国全球行业分析公司指出近年来人们食品消费观念发生了变化，更加注重食品的健4 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究康、营养，果汁及果汁饮料显示出极大的市场发展潜力，全球果蔬汁消费将持续增长。虽然亚太地区不像北美和欧盟占据全球水果和蔬菜汁消费总量的60％的市场，但是增幅速度占据第--[45]。我国在亚太地区果蔬资源极为丰富，随着罐藏工业、冷冻工业、食品保藏工业等工业的迅猛发展，天然无污染、健康营养的果汁或复合果汁的的研究和生产将会迅速发展，并具有广阔的市场前景【删。1．2．2果蔬汁饮料的澄清水果榨汁得到的果汁中的悬浮物质，包括碎果肉、果皮碎屑和一些不溶于水的大颗粒成分组成了一个混浊的具有稳定的胶体系统，因其含有果肉碎块以及溶入果汁中的蛋白质、酚类物质、果胶、阿拉伯聚糖、淀粉、右旋糖酐等容易引起混浊，这些小片段的细胞碎块和聚合物的固体颗粒的粒径小到0．01gm难以全部清除。与果汁相比，果肉浆中含有更多的氧化酶和果胶酯酶，不仅影响果汁的感官和风味，而且果汁成分之间往往相互反应，有些还发生氧化反应，使果汁的质量发生变化，导致果汁在加工过程和贮藏、销售期间发生颜色变化，产生浑浊及分层现象，减少成品的贮存时间，因此，果汁的悬浮物和其他杂质必须被清除，并用澄清汁来解决这一产生的问题[47-5II。澄清处理不仅要除去果汁中的大颗粒悬浮物质和果肉、果皮碎屑等沉淀物，同时还必须除去溶解在果汁中容易引起沉淀或浑浊的如果胶、淀粉小分子物质，其它多糖类物质、蛋白质、多酚物质及金属离子等，这样既能保证产品质量，又能真正有效延长产品货架期[52-53】。影响果汁澄清度的那些肉眼可见的果肉、果屑等悬浮物和沉淀物可通过吸附和过滤清除，而对于那些溶解在果汁中，粒径极其微型的固体聚合物和胶体颗粒，需要采用改变果汁内在稳定体系的诸如离心过滤、热变性、酶水解、冷冻沉淀、澄清剂吸附、自然沉降等方法处理【54】。酶法澄清就是利用一系列能水解植物细胞壁分散细胞的果胶酶，他们把细胞壁降解成各种小分子糖类，有利细胞液流出，出汁率得到提高果汁粘度降低有利后序果汁过滤和澄清，汁液中水溶性维生素与矿物质以及极性大的醇类和酚类含量也增高，果汁品质得到提高【55-6l】。壳聚糖等澄清剂在弱酸环境中带上正电荷，易吸引果汁中带负电荷的单宁、纤维素、果胶等物质构成络合浑浊物，产生絮凝和凝结。由于澄清剂的絮凝作用，导致果汁中的大分子物质被吸附而沉淀，同时果汁中成分的损失。各澄清清剂可以单独使用，同时还可与酶协同作用，都可以达到良好的澄清效果[62侧。1．2．2．1酶法澄清果胶酶包括分解主链的0L．1，4半乳糖醛酸苷键的解聚酶和水解果胶甲酯的果胶酯酶两大类【65】。果胶酯酶使果胶解酯转化成酯化度低的果胶和果胶酸，再在聚半乳糖醛酸酶作用水解下，最终生成甲醇和半乳糖醛酸【删。解聚酶可分为水解酶和裂解酶两种，从分解形式上又可分为糖化型外酶和液化型内酶【67】，但只有解聚酶的水解酶中的液化型聚半乳糖醛酸酶和对果胶起裂解作用的液化型果胶裂解酶对果汁澄清有效【68】。果胶酶澄清果汁时必须同 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究时使用果解聚酶和果胶酯酶，加工果肉液化，提高果实出汁率，增加果汁产量，削减果汁粘度，有利果汁浓缩及过滤，改善果汁澄清度【69】。果汁加工果胶酶不仅可以使果汁澄清透明，而且可以使果汁产量提高，与此同时不会造成显著性减少果汁中所含的营养物质，还能有力的的扩展果汁保存时间，优于化学澄清剂。在上世纪三十年代初，国外就倡导开发酶制剂在果汁中应用，其中应用最广泛最早的要数用量小、安全稳妥、澄清完整的果胶酶酶NNt70l。果胶酶澄清分为果胶的酶催化分解和正负电荷絮凝沉淀两步骤：果胶酶水解果汁中的果胶及多糖物质后，使果汁中其他胶体失去果胶的保护作用，度疏部分带正电荷的蛋白质颗粒，发生正负电荷粒子互相中和，产生絮凝作用而共同沉淀，此外，该吸附絮凝期间能吸附、捆绑果汁中另外的悬浮颗粒，最终可通过离心过滤分离清除，从而达到澄清，提高制造效率和出汁率，使汁液晶莹剔透【71】。因此，果胶酶效果在果汁澄清过程中具有不可忽略的功效。W．C．Lee等【72】用果胶酶对香蕉汁的过滤性、澄清度、浑浊度、粘度进行了响应面实验分析。结果表明，果胶酶浓度对香蕉汁的特性有显著性影响，根据响应曲面和等高线图得果汁澄清最佳工艺条件为：0．084％果胶酶浓度、43．20C温度、84min作用时间。P-Rai等【73】通过响应面试验分析果胶酶澄清Mosambi果汁时粘度、澄清度、不溶性固形物含量变化。表明，果胶酶的浓度为0．0004％．0．0014％(w／v)、温度为2．490C、作用时间为40．141min条件范围下，果汁粘度和不溶性固形物含量与温度和酶浓度成负相关关系，而与果汁澄清度成正相关关系。H．N．Sin掣7a】利用双重中，tl,复合设计响应面实验建立酶法澄清人参果汁的最优条件。实验表明，在酶浓度为0．03％．0．1％、酶解时间为30．120min、酶解温度为30．500C因素水平范围内，这三个因素对果汁的浑浊度、澄清度、粘度和颜色都有影响，且酶的浓度具有显著性影响。最优的酶澄清条件为0．1％果胶酶在400C水浴酶解120min。A．G．LiewAbdullah等【75】利用在0．01％．0．10％果胶酶浓度、30．500C酶解温度、20．100min酶解时间因素水平范围内对杨桃水果汁的粘度、澄清度、浑浊度、颜色做了双重中一tl,复合设计响应面实验。结果表明，这三个因素对果汁的浑浊度、澄清度、粘度和颜色都有影响，且酶的浓度具有显著性影响。最优的酶澄清条件为在300C时添加0．10％果胶酶酶解20min。XuehongChen等【76】通过响应面实验对绿芦笋汁的酶法澄清技术条件做了研究。其实验的条件范围分别为酶解温度为35．450C、pH值为4．0．5．0、酶浓度为O．6％一1．8％(v／V)。根据响应面分析得其最佳酶澄清条件为1．45％果胶酶浓度、40．560C酶解温度、pH值4．43，在此条件下果汁的澄清度、出汁率和可溶性固形物含量有显著性增加，而DPPH自由基清除能力与原果汁无显著性差异。结果表明酶法澄清果汁对提高青芦笋汁澄清度和抗氧化性很有效。1．2．2．2壳聚糖法澄清甲壳素脱去乙酰基得到壳聚糖衍生物，脱乙酰程度的不同得壳聚糖性质差异明显【77】。壳聚糖是唯一一种具有氨基、羟基两种官能团的生物高分子碱性多糖，氮原子上有一自由6 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究电子对，表现弱碱性质，可以与酸或酸性化合物结合一个氢原子变成带正电荷的聚电解质，具备卓越的絮凝功效，可以中和果汁饮料中所存在的带有负电荷多酚、蛋白质及果胶等大分子粒子，使其絮凝而沉降，获得澄清果}ftT8彤8】。壳聚糖的这一特点使其被广泛用于果汁的澄清，并收到了良好的效果。影响壳聚糖澄清的因素有壳聚糖浓度、澄清温度、体系pH、澄清时间、壳聚糖的脱乙酰程度和分子质量等。壳聚糖澄清剂的的生产设备简单，操作简便，所需时间少，能耗低，生产成本低，应用在澄清果汁的前景非常广泛【85-91】。壳聚糖在食品工业中来源丰富，具有良好的生物兼溶性，无毒，可生物降解，不会导致二次污染，作为食品添加剂已得到美国食品药物管理局(U．S．FoodanDrugAdministration)认证【92】。此外，壳聚糖澄清果汁，可以吸附果汁中的色素，脱酸，提高产品的等级和品质，而且摆脱了果汁中多酚氧化酶，可以减缓果汁酶促褐变速率和规模，澄清后果汁的营养和风味基本不受影响【93-941。研究表明，壳聚糖有保护机体免受自由基过氧化损伤的作用，也有一些别致的生物活性，如抗肿瘤、免疫刺进、抗菌和抗氧化，可作为保健性食品、功能性甜味剂、增味剂、乳化剂、增稠剂、絮凝剂、防腐剂、保鲜剂、酶的固定化材料【95_102】。因此，壳聚糖是一种有研究和开发价值的的新型澄清剂，具有宏大的运用前途，但目前为止很少。夏文水等[103]运用福林酚比色和高效液相色谱分析壳聚糖澄清沙棘果汁后总酚及某些酚类物质的改变，结果说明：沙棘果汁壳聚糖澄清后的酚类物质如儿茶酸、阿魏酸和香豆酸含量减少，总酚损失17．2％，没食子酸削减87％，槲皮素下降62．5％，绿原酸无显著性变化。何志勇等[104]考察壳聚糖澄清沙棘果汁的工艺因素如壳聚糖浓度、pH、温度等对澄清效应的作用，并根据正交试验优化得到最佳工艺参数为：0．05％壳聚糖浓度、450C温度、pH3．5、反应1．5h。获得98％．99％透光率沙棘果汁，果汁的营养成分和活性成分没有显著性影响。罗仓学等[1051以吸光度和透光率为指标，考察壳聚糖用量、作用时间、作用pH值和作用温度，比较壳聚糖和果胶酶对苹果汁澄清效果：壳聚糖澄清迅速、稳定效率佳、工艺常见，消耗量少，代价低，具体使用超过果胶酶。刘红梅[106]采用果胶酶和壳聚糖澄清桑椹果汁，获得工艺条件分别为：果胶酶法：1．5ml／L果胶酶，400C酶反应温度，pH3；壳聚糖法：1．0∥L壳聚糖浓度，400C澄清温度，pH3。壳聚糖源头广，花费低廉，澄清状况好掌控，果汁透光率高过95％，壳聚糖法显然超过果胶酶法。RuiCarlosCastroDomingues等[107]通过比较壳聚糖澄清法、酶法澄清、离心澄清西番莲果汁，认识到对果汁的浑浊度及色值的降低具有显著性影响的是壳聚糖澄清法。壳聚糖因其资源广泛、高效低消耗更适合西番莲果汁的澄清；SandipanChaueoee等【108】利用水溶性壳聚糖对苹果、葡萄、柠檬等一系列水果的澄清表明其在低浓度是就具有有效的澄清效果且其对果汁的物化性质没有显著性影响。壳聚糖还能弥补果汁易氧化的缺点，不同分子质量壳聚糖对苹果汁中超氧阴离子自由基、羟基自由基、DPPH自由基等的清除作用的研究表明，分子量低的壳聚糖抗氧化活性最高[1091；Zheng等【llo】维持pH5．5环境，88．7％脱乙酰度、1．0％浓度的壳聚糖能完全阻碍金黄色葡萄球菌、大肠杆菌生长；SatnamSagoo等[11117 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究得到约O．5％壳聚糖能够全方面克制生猪肉末中的微生物的繁衍，1％的壳聚糖处理的猪肉香肠货架时间加长。1．2．2．3离心澄清离心澄清是高速旋转时产生的强离心力将悬浮液中的固体颗粒(固相)与汁液(液相)分离，沉淀去除果汁中的悬浮大颗粒、沉淀物和一些果肉等细小固体颗粒。离心澄清相变就不会发生，尽最大可能地留住了果汁的营养组分，但技巧性不够，澄清效果不好。HermannList于1928年运用离心法对果汁进行澄清，解决果汁过滤后无法完全除去可沉降物质而达不到澄清的目的[112]。在离心工艺的衍变过程中，这种方法将越来越先进，眼下行业里除杂己采用采用连续离心。这使澄清效果得到增强，但果汁沉淀物的形成是非常繁杂的，次级沉淀没有得到根本解决。1．2．2．4自然澄清静置过程中，果汁中的果胶物质被缓慢酶解，粘度减少，而且果汁中的蛋白质、多酚等物质形成了难溶的大分子聚合物，所以可以获得清澈透明的果汁【113】。此法设备简单，只有在重力(№)大于浮力(Fa)和摩擦力(Fw)时，固体颗粒才能沉降，耗费大量时间，澄清过程容易感染微生物而发酵变质，因此，这种方法适合有防腐剂保存的果汁澄清。宋德君【1141利用自然澄清法生产的低度白酒酒香味得到较为完全的保留，品质更加优越，货品上架时间得到延长。1．2．2．5加热澄清加热澄清就是使果汁快速升温至约850C，接着迅速降温至常温，因为急促的温度变化引起果汁的蛋白质和另外胶体变性凝固，最后沉淀析出，使果汁澄清。该澄清工艺简单，常应用在小型工厂。但澄清不完全而且会热损失一部分果汁特有的香气成分⋯5】。1．2．2．6冷冻澄清果汁冷冻结冰后有胶体性质发生改变，行成难容沉淀，解冻后可离心过滤除去，但此法要实现高效澄清也很难做至lJ[116]。有学者研制罗望子果汁饮料时，将果汁在低温环境下放置一周时间，有大量沉淀物质生成，果汁透光率得到提高，饮品稳定性也增加，风味口感也显著改善。澄清技术是果汁加工过程中重要一环，它确保果汁在保存过程中不易发生分层，提高果汁稳定性，抑制因褐变而影响果汁感官品质。因此，我们应该加强对澄清技术的研究，使澄清技术更加成熟，这对于提高果汁品质，加速果汁工业的发展有十分重要的意义。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究1．3本论文的主要研究目的及意义福建省是我国柑橘主要产区之一，拥有诸多名特优柑橘品种，如‘珀溪蜜柚’、‘永春芦柑’、‘福橘’、‘改良橙’等。其中，珀溪蜜柚产自被誉为“中国柚乡”的漳州市平和县，为我国第二大主载柚类优良品种。到2010年，平和县珀溪蜜柚栽培面积65万亩，产量80万吨，出口到欧盟、美国、俄罗斯、东南亚等40多个国家和地区，出口量超过1l万吨。永春芦柑产自“中国芦柑之乡”的泉州市永春县，永春县具有得天独厚地发展了芦柑的资源条件，15万亩芦柑果树种植地，25万吨年产量，4．15万吨年出口量，我国柑橘20％出口量来自这里。2005年，永春芦柑获得地理标识保护，每年销量大幅度上升，占据了我国60％以上柑橘出口量。随着珀溪蜜柚、永春芦柑等柑橘类水果产量逐年增加，原产区大量鲜果过剩、滞销，造成大量的浪费。另外，由于果实成熟期间遭遇台风而产生大量的落果，以及收获到的次果，不但环境污染，更是给果农带来严重经济损失。产量过剩、残次果未得到利用以及深加工缺乏等问题已成为柑橘类水果价值最大化的阻碍。为了减少果农的经济损失，对柑橘类水果深加工技术的进一步开发已是刻不容缓。随着人们对营养保健的关注力度加大，果蔬汁复合饮料已成为继碳酸饮料、饮用水、功能饮料、茶饮料之后的新一代饮品，成为近年来更加普遍的一种新颖饮料产品。虽然大部分水果能独立生产出满足味觉和嗅觉的果汁，但在风味和营养上有些瑕疵【115】。因此，为了弥补这些不足，从口感，风味和营养的观点来看，现代果汁加工生产已经发展到选择多种果汁原料进行合理复配，生产出高品质，风味独特的混合果汁【116】。本文的研究内容旨在研制出一种澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料，开展不同蜜柚、芦柑汁澄清工艺条件的研究，开展澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料配方的研制，开展不同时间和不同温度的热杀菌处理复合果汁饮料的研究，确定产品感官指标、理化指标及微生物指标，旨在为丰富福建省柑橘类果汁加工类型及市面上果汁种类，满足消费者需求。1．4本论文的主要研究内容1．4．1珀溪蜜柚果汁澄清工艺研究采用果胶酶澄清、壳聚糖澄清、离心澄清、自然澄清、加热絮凝澄清、冷冻澄清6种不同澄清方式处理蜜柚汁。以透光率为指标通过单因素试验和响应面试验优化壳聚糖澄清工艺和果胶酶澄清工艺参数，通过比较澄清蜜柚果汁透光率及澄清方法对蜜柚果汁成分的影响，确定了最佳澄清工艺参数。研究澄清蜜柚果汁在常温及低温贮藏条件下果汁透光率和VC含量的变化。1．4．2永春芦柑果汁澄清工艺研究采用果胶酶澄清、壳聚糖澄清、离心澄清、自然澄清、加热絮凝澄清、冷冻澄清6种不同澄清方式处理芦柑汁。以透光率为指标通过单因素试验和响应面试验优化壳聚糖澄清q 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究工艺和果胶酶澄清工艺参数，通过比较澄清芦柑果汁透光率及澄清方法对芦柑成分的影响，确定了最佳澄清工艺参数。研究澄清芦柑果汁在常温及低温贮藏条件下果汁透光率和VC含量的变化。1．4．3蜜柚汁芦柑汁复配与杀菌工艺研究在蜜柚芦柑这两种澄清果汁为主要原料基础上，配以蔗糖和柠檬酸设计正交试验，以果汁的色泽、滋味、香气和组织形态为指标，通过感官评价，对果汁进行综合排序，确定最佳的复合果汁配方；选择不同的温度和时间组合对果汁进行杀菌，通过检验微生物在复合果汁中的含量，确定用于杀菌的最佳条件。10 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究第2章珀溪蜜柚果汁澄清工艺的研究珀溪蜜柚具有果实品质好、清甜醇蜜、酸甜适中、成熟期早等诸多优势，而受到果农和市场的追捧，市场占有率一年比一年高，现是国内外市场上具有代表性的福建果品[117l。据文献1118。1201报道，珀溪蜜柚不仅是美味果品，更是天然的保健食品，在100mL果汁中可溶性固形物lO．7．11．6g，糖9．17—11．6g，酸O．73—1．Og，维生素C48．93．51．98mg，它也有超过10种对人体有益的如钙、铝、镁、铁、铜、钒、锰、钛等金属矿物质。蜜柚果汁还含占果肉重量O．5％一1．O％的果胶，以及能加速肠道蠕动，强化肠胃性能，削减血液中胆固醇，维护心血管的的纤维素等物质。但在同一时间具有特殊功能的这些物质也使在加工和保存期间容易引发沉淀、絮凝等波及柚子汁产品的表面和口感以及商品价值的现象。随着蜜柚果汁脱苦加工技术的完善，柚子果汁生产中澄清将是一个急待解决的重要技术，也是蜜柚果汁加工的关键环节。鲜榨果汁中出现的果实细胞碎片、一些不溶性成分和一些诸如果胶、纤维素、蛋白质、单宁等固体大分子物质，都能招致在加工、储藏、运输过程中果汁变混浊，影响果汁的货架期，文献研究表明[121-1221，生产澄清果汁可以解决此问题。现在在果汁工业中公认的澄清方法主要有果胶酶法、澄清剂法、离心分离法、冷冻澄清法、热澄清法和自然澄清法。本章探讨了离心澄清、自然澄清、加热絮凝澄清、冷冻澄清、果胶酶澄清和壳聚糖澄清是如何改变珀溪蜜柚汁透光率，并优化得到每个澄清过程的最优参数，获得理想的澄清结果。本章节还研究了澄清工艺对果汁物理化学性质的影响及保存环境对澄清果汁的响。2．1材料与试剂2．1．1材料和试剂珀溪蜜柚(Citrusgrandis(L．)Osbeck．cv)购于漳州市平和县；壳聚糖购于海得贝海洋生物工程有限公司；商品果胶酶制剂(5x105U／g)购于和氏璧生物技术有限公司。本试验中使用的主要试剂列于表2．1。表2．1澄清工艺研究的重要试剂Table2．1ThemainreagentsoftheclarificationtechnologyresearchofGuanxipomelojuice(续) 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究(续)表2．1澄清工艺研究的重要试剂(Continue)Table2．1ThemainreagentsoftheclarificationtechnologyresearchofGuanxipomelojuice2．1．2主要仪器在本试验所使用的仪器示于表2．2。表2．2澄清工艺研究的重要仪器Table2．2ThemaininstrumentsoftheclarificationtechnologyresearchofGuanxipomelojuice仪器型号及名称生产厂家Unic7200紫外可见分光光度计WNB22型精密数显恒温水浴锅HH-4电热恒温水浴锅HH．8电热恒温水浴锅BS223S电子天平101．3B型电热恒温鼓风干燥箱低速大容量离心机LXJ．IIB尤尼柯(上海)仪器有限公司德国Memmert公司常山国华电器有限公司赛多利斯科学仪器上海市试验仪器总厂上海安亭科学仪器厂12 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2．2试验方法2．2．1主要指标的测定方法2．2．1．1可溶性固形物含量的测定以蒸馏水为空白，用小型方便的手持糖度计快速检测。2．2．1．2可滴定酸含量的测定滴定法[123]先用蒸馏水把25mL均匀果汁增大体积至100mL，摇晃均匀。取10mL稀释后的果汁于100mL锥形瓶中，加3滴l％酚酞，用0．1mol／L标准溶液氢氧化钠滴定，溶液颜色红色30S不变则完成滴定。平行作两次，同时还要作空白对照。按公式2．1计算总酸：x：!∑：∑!兰璺兰鉴兰!QQ×100⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．(2．1)V×GX-一果汁中总酸的含量，g／1009(或g／100mL)；Vl——滴定样品所用氢氧化钠标准溶液的体积，mL；Vr空白试验所用氢氧化钠标准溶液的体积，mL；c——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol／L；V_一样品的体积，mL；G一吸取稀液的量，mL；10卜果汁样品定容后体积；K——按柠檬酸换算的系数，0．064。2．2．1．3总糖含量的测定苯酚硫酸法[1241标准曲线的绘制：称取100mg标准葡聚糖溶解于100mL容量瓶中定容，再取2mL定容至50mL，得0．04mg／mL葡萄糖标准溶液。分别吸取0，0．25，0．5，1．0，1．5，2．0mL于10mL具塞试管，分别补蒸馏水稀释至2mL，接着加入1mL6％的苯酚溶液，在冰浴中滴加5mL硫酸，放置10min后摇匀，在15min沸水浴加热，再冷却5min，室温20min后于波长490nln处比色测定，0mL标准液做空白。以不同浓度葡萄糖为水平轴，吸光度值A为垂直轴，得到葡萄糖标准曲线。其线性回归方程如图2．1，结果显示，葡萄糖标准曲线的线性回归方程为y=0．0152x+0．0176，相关系数R2=0．9964。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究O5lO152U253U3，4U葡萄糖浓度(gg／mL)图2．1葡萄糖的标准曲线Fig．2．1Standardcurveofglucose样品测定：现在用蒸馏水稀释果汁100倍，取2．0mL稀释液于试管中，加入1．0mL6％苯酚溶液，以下操作同标准曲线。在波长490nirl处得到吸光度值，3次平行试验。x：竺兰旦：×100⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2．2)MXVl×10。X-一总糖浓度，(g／1009或g／100mL)；C一样液的浓度，gg／mL；Vl一所取样液的体积，mL；Vz一滤液定容后的体积，mL；M一所取试样的重量，g或mL。2．2．1．4抗坏血酸含量的测定2，4一二硝基苯肼法[125]标准曲线制作：精确称取100mg纯抗坏血酸，用1％草酸定容至50mL，并转移至离心管中，再加入1g活性炭混匀后于转速3000r／min离心30min。取上清液用草酸稀释成0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100mg／100mLl1种浓度梯度，各取4mL于试管先后加入1mL1％硫脲和lmL2％的2，4一二硝基苯肼，然后370C水浴保温2h。取出后于冰浴中加入5mL85％的硫酸，恢复室温后在波长为540nlTl处测定吸光度。以不同浓度抗坏血酸溶液为水平轴，吸光度值A为垂直轴，草拟抗坏血酸标准曲线如图2．2，并计算回归方程y：O．012x+0．0009及相关系数R2=0．9973。14765432l0O0O0《巡米毯 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究0．150．12嚣n09Sj餐-Tx0．060．030．000102030405060708090100110抗坏血酸浓度(mg／100mL)图2．2抗坏血酸的标准曲线Fig．2．2Standardcurveofascorbicacid样品测定：吸取0．25mL果汁，用1％草酸稀释至25mL，加少量活性炭混匀后，采用3000r／min离心5min，得上清液。取上清液4mL于样品管和样品空白管中，加入1mL6％硫脲于各试管中。把加了1mL2％的2，4．二硝基苯肼样品管和样品空白管370C水浴保温2h。取出样品空白管，恢复室温后，加入1mL2％的2，4一二硝基苯肼，同样品管一起置于冰浴中。滴加5mL85％的硫酸于样品管和样品空白管，同时摇均匀试管。将各试管取出恢复室温后，以试剂空白做对照，在波长540nm处测定吸光度。按照测得的吸光值，从标准曲线所对应的位置查得测量值。2．2．1．5果胶含量的测定咔唑比色法[126]：参考NY／T2016—2011《水果及其制品中果胶含量的测定》测定珀溪蜜柚果汁中果胶的含量。标准曲线制作：移取1mg／mL半乳糖醛酸溶液0、l、2、3、4、5、6、7mL到100mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线，得到各个浓度标准液。分别取lmL各个浓度的半乳糖醛酸与0．5mL0．1％咔哇溶液及6mL浓硫酸反应，摇匀。于850C水浴10min后恢复室温，在波长为525nln处测定溶液吸光度。用不同浓度的半乳糖醛酸溶液作为水平轴，吸光值A为垂直轴，获得半乳糖醛酸标准曲线。其线性回归方程如图2．3所示，半乳糖醛酸标准曲线的线性回归方程为y=0．0078x+0．0022，相关系数R2=-0．9995。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究0．60．5《0·4型0．37r、督0．20．10．001020304050607080半乳糖醛酸含量(Ltg／mL)图2．3D一半乳糖醛酸溶液标准曲线Fig．2．3StandardcurveofD—galacturonicacid样品测定：将15mL果汁置于50mL离心管中，加入25mL95％乙醇溶液，在850C水浴中加热10min后充分搅拌，再加入95％乙醇溶液使溶液近似50mL，于3000r／min离心15min，收集沉淀，再用63％乙醇溶液溶解沉淀于100mL容量瓶中，再添加5mLlmol／L氢氧化钠溶液，加蒸馏水至刻度，搅拌均匀。放置15min并不时摇荡。过滤后，滤液用于比色测定。2．2．1．6蛋白质含量的测定考马斯亮蓝法[127】Bradford试剂配制：用50mL95％乙醇溶液溶解100mg考马斯亮蓝G．250，再加120mL85％(w／v)磷酸，当染料完全溶解后稀释到1000mL，溶液备用。标准曲线制作：在8支10mL试管中分别加入0，10，20，30，40，50，60，70uLlmg／mL的牛血清白蛋白溶液，再用0．15mol／LNaCl补足至1mL。再加入5mLBradford试剂，10min后在波长595nnl处测定溶液的吸光度，以不同浓度的牛血清白蛋白溶液为水平轴，吸光值A为垂直轴，制定牛血清白蛋白标准曲线。由图2．4可知线性回归方程：y=0．0086x+0．0063，相关系数：R2=0．9963。16 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究<赵』’r、签010203040506070牛血清蛋白浓度(I．tg／mL)图2．4牛血清白蛋白的标准曲线Fig．2．4Standardcurveofbovineserumalbumin测定样品：取O．1mL蜜柚汁于10mL试管中，再加入5mLBradford试剂，2min后用O．1mLO．15mol／LNaCl加入5mLBradford试剂的溶液作空白，在波长595nirl处测定吸光度值。利用标准曲线回归方程计算得到果汁的蛋白质含量。2．2．1．7总酚含量的测定福林酚试剂法[1281标准曲线的绘制：精确称取没食子酸O．5g，溶解定容至100mL，再分别吸取该溶液0、1、2、3、5、10mL定容至100mL，则浓度依次为0、50、100、150、250、500gg／mL。从各溶液中吸取O．1mL分别移入10mL具塞试管中，加0．5mL10％的Folin．Ciocalteu溶液，混匀30S后，加入1．5mL20％Na2C03溶液，混匀，放置在75。C水浴锅里5min，以0样为空白对照组，在波长760nn"l处确定吸光度值，做出没食子酸浓度与吸光度A值的回归分析标准曲线图2．5，结果显示，没食子酸标准曲线的线性回归方程为y=0．0022x+0．0157，相关系数R2=0．9972。《趟米《050100150200250300350没食子酸浓度(pg／mL)图2．5没食子酸溶液标准曲线Fig．2．5StandardcurveofGallicacid17765432l0O0O0765432lO0O0O 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究样品的测定：取O．1mL果汁于10mL试管中，用蒸馏水稀释至6mL，添加O．5mLl0％福林酚试剂，充分摇匀30S后，再加入1．5mL20％碳酸钠液，混匀。750C水浴5min后在波长765nnl处测吸光度值。X：—Cx—V×N⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．(2．3)蟛X．一果汁总酚浓度，pg／L；V．一果汁总体积，10mL；vr果汁稀释液，1mL；N．一果汁稀释倍数，1。2．2．1．8总黄酮含量的测定硝酸铝络合分光光度法[129]标准曲线的绘制：称取15mg芦丁用少量甲醇溶解，蒸馏水定容至100mL，调配成150gg／mL芦丁标准液。分别吸取0，O．5，1．0，2．0，3．0，4．0mL标准液于10mL比色管中，然后加30％乙醇溶液至5mL，再每隔6min依次添加0．3mL5％NaN03溶液，0．3mL10％Al(N03)3溶液，2mL1．0mol／mLNaOH，最后加30％乙醇溶液至10mL，以零浓度做空白对照，在波长510nl-n处定吸光度值，完成标准曲线绘制如图2．6，结果显示，芦丁标准曲线的线性回归方程为)，：O．0098x．0．0059，相关系数R2=0．9987。OlO20304050芦丁浓度(gg／mL)图2．6芦]标准曲线Fig．2．6Standardcurveofrutin样品的测定：取lmL试验溶液于10mL比色管中，按照制作标准曲线方式依次加入各种溶液。lmL30％乙醇溶液作为空白管，按上述方式测定吸光度值。按公式(2．4)进行计算。x：—坠立旦I×100⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．(2．4)M×Vb×1061R654321O0O《越米督 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究X-一样品总黄酮含量，(g／1009或g／100mL)；Ma一根据标准曲线计算试验溶液中黄酮类化合物含量，gg；M一试样的质量或体积，(g或mL)；V。一待测液总体积，mL；Vb_待测液试验体积，mL。2．2．1．9透光率的测定分光光度法[130]：果汁经4000r／min离心10min，取上清液以蒸馏水作参比，比色杯厚1cm，在660nlTl处测定果汁的透光率T(％)。2．2．1．10成分保存率计算根据以下公式计算成分保存率：保存率c％，=筹黧裟枷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯旺5，2．2．1．11数据统计与分析用MicrosoftExcel2010分析软件进行回归线形分析；采用SPSSVl7．0数据统计软件进行单因素方差分析、Duncan多重比较显著性分析(P<0．05)；Design-Expert7．1．6软件进行响应面分析和响应曲面图及等高线图绘制。2．2．2澄清工艺试验2．2．2．1柚汁的壳聚糖法澄清试验1)壳聚糖浓度对柚汁透光率的影响1％壳聚糖溶液：称重壳聚糖1g溶解在添加了2mL乙酸蒸馏水中，溶液加热至均匀透明状，补充蒸馏水至100mL，即可使用。在柚汁中分别添加0、O．02、O．04、0．06、O．08、0．1、0．12、0．14、0．16、0．18、0．20∥L壳聚糖的量，在40。C温度条件下澄清30min后，在转速4000r／min离心10min(下同)，在波长660nln处(下同)测定上清液透光率，研究不同浓度壳聚糖对柚汁澄清效果的影响。2)壳聚糖澄清温度对柚汁透光率的影响在柚汁中添加O．08g／L壳聚糖的量，分别在20、30、40、50、60、700C温度条件下澄清30min后，测定上层清液透光率，研究不同澄清温度对柚汁澄清效果的影响。3)壳聚糖澄清时间对柚汁透光率的影响在柚汁中添加0．08g／L壳聚糖的量，在500C温度条件下分别澄清10、20、30、40、50、60、70、80min后，测定上层清液透光率，研究不同澄清时间对柚汁澄清效果的影响。4)优化壳聚糖澄清工艺 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究根据试验因素及编码水平，设计实验方案。根据影响柚汁透光率的壳聚糖浓度、澄清温度、澄清时间三因子的水平范围，设计17组三因素三水平响应面试验，其中有分析因子点12组，估计误差中心点5组。三因素的水平及编码列于表2．3。以上澄清试验均为3个平行。表2．3Box．Behnken试验因素和编码水平表Table2．3FactorsandlevelsofBox—Behnkenexperimentdesign2．2．2．2柚汁的果胶酶法澄清试验1)果胶酶浓度对柚汁透光率的影响在柚汁中分别加入0．001、O．002、O．003、0．004、0．005、O．0006、0．007g的果胶酶，450C条件下水浴反应30min，取出后高温水浴灭酶活，于4000r／min离心10min(下同)。测定上清液透光率，平行试验进行3次(下同)，研究果胶酶浓度对柚汁透光率的影响。2)酶解温度对柚汁透光率的影响在7个装有柚汁试管中添加O．007g的果胶酶，在25、30、35、40、45、50、55、60、65、700C条件下水浴反应30min，测定上清液透光率，研究酶解温度对柚汁透光率的影响。3)酶解时间对柚汁透光率的影响在7个装有柚汁试管中添加0．007g的果胶酶，在500C水浴反应15、30、45、60、75、90、105、120min，测定上清液透光率，研究酶解时间对柚汁透光率的影响。4)优化果胶酶澄清工艺根据试验因素和编码水平表，设计实验方案。根据影响柚汁透光率的果胶酶量、酶解温度、酶解时间三因子的水平范围，设计17组三因素三水平响应面试验，其中有分析因子点12组，估计误差中心点5组。三因素的水平及编码列于表2．4。以上澄清试验均为3个平行。表2．4Box-Behnken试验因素和编码水平表Table2．4FactorsandlevelsofBox·Behnkenexperimentdesign20 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2．2．2．3离心法澄清柚汁试验将柚汁于3000、3500、4000r／min离心，时间分别为5、10、15、20、25、30、35、40、45min，测定上层清液透光率，探讨离心对柚原汁透光率的影响。2．2．2．4自然法澄清柚汁试验取柚汁分别静置0，1，2，4，5，6，7，8，9，10h，测定上层清液透光率，探讨静置时间对柚原汁透光率影响。2．2．2．5冷冻法澄清柚汁试验取柚汁于．200C下分别保存l，2，3，4，5，6，7，8，9，10h，室温解冻后，测定上层清液透光率，探讨冷冻时间柚原汁透光率的影响。2．2．2．6加热絮凝法澄清柚汁试验将柚原汁850C水浴90S，迅速冷却至室温，在室温环境中静置l，2，3，4，5，6，7，8，9，10h，测定上层清液透光率。2．2．3柚清汁的稳定性试验将清汁分别放置于常温(250C)和低温(4。C)条件下，定期测定透光率及VC的变化，并观察有无沉淀物产生。2．3结果与分析2．3．1壳聚糖澄清柚汁工艺条件2．3．1．1壳聚糖浓度对柚汁透光率的影响图2．7表示在40。C条件下不同浓度壳聚糖澄清30min时柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。装碍米唰0O．020．040．060．08O．10．120．140．160．18O．2壳聚糖浓度(g／L)图2．7壳聚糖浓度对柚汁透光率的影响Fig．2．7Effectofchitosanconcentrationontransmittanceofpomelojuice2l∞如舳加∞如∞如加 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究由图可知当壳聚糖浓度低时，果汁中会有微细的悬浮粒产生，体积不断变大，渐渐形成絮凝物而下沉，透光率得到提高。当壳聚糖浓度逐渐变大时，众多壳聚糖高分子吸附在果汁胶体颗粒表面，构成了真空隔离带，使得絮凝物难以形成，絮凝澄清效果不明显，透光率变化不大[90，131]。最初柚汁22．6％透光率随着壳聚糖浓度的增加而逐步提高，当浓度到达0．08g／L时，透光率达到峰值93．1％，随后有所下降，这表明影响果汁透光率的不安定成分被彻底除去。因此，响应面分析壳聚糖浓度水平为O．06．0．1g／L。2．3．1．2壳聚糖澄清温度对柚汁透光率的影响壳聚糖是氨基葡萄糖的直链多聚糖，在一定温度范围内会发生部分降解，壳聚糖从有序螺旋构造变成无规线团，壳聚糖吸附絮凝性能变弱，澄清效果变差【132]。因此，温度是壳聚糖澄清时必须考察的因素。装斛米蚓1020304050607080温度(。C)图2．8壳聚糖澄清温度对柚汁透光率的影响Fig．2．8EffectofchitosantreatedtemperatiureOntransmittanceofpomelojuice图2．8表示在不同温度条件下0．08g／L壳聚糖澄清30min时柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。如图显示，当温度在20．500C范围内时，透光率处于一上升走势；当温度在50．700C变化时，透光率反而逐渐下降。因此，响应面分析壳聚糖澄清温度水平为40—600C。2．3．1．3壳聚糖澄清时间对柚汁透光率的影响壳聚糖澄清果汁的过程是吸附果汁内阴离子胶体物质的过程，在一定时间内，随着时间的延长壳聚糖吸附的阴离子胶体越多，沉淀体积也变大，从而澄清效果越好[133】。但部分沉淀物在长时间澄清过程中又重新溶解新生轻微浑浊，透光率反而减少了。鳄舛够睨叭∞ 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究OlO2030405060708090时间(min)图2．9壳聚糖澄清时间对柚汁透光率的影响Fig．2．9Effectofchitosantreatedtimeontransmittanceofpomelojuice图2．9表示在温度500C条件下O．08g／L壳聚糖澄清不同时间段柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。从图可以看出，当时间在10．50min变动时，柚汁的透光率处于上升期，澄清时间为50min时，透光率高达97．3％。当时间在50．80min范围内，透光率逐渐下降。延长澄清时间，果汁透光率的改变幅度并不大，说明壳聚糖可以在50min内柚汁中大部分胶体悬浮物物质己沉淀。因此，响应面分析壳聚糖澄清时间水平为40．60min。2．3．1．4优化壳聚糖澄清柚汁工艺的试验在获得的因素水平范围内，采用三因素三水平响应面方法设计优化试验，试验设计和结果如表2．5所示。利用表2．5数据进行多元回归拟合，获得响应值一Y(透光率)与影响因子一(壳聚糖浓度)、B(澄清温度)和C(澄清时间)的二次多项式回归模型为卜bo+∑bixi+∑bjxiyj+∑biix2ii⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．(2．6)响应面预测值是】，，bo是恒定的，bi是一线形因子系数，bii是相互作用系数，bii是二项式系数。87654329一装一料米蚪 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表2．5Box-Behnken试验设计方案及结果Table2．5ExperimentaldesignandresultsofBox-Behnken二次多项式回归模型方差分析及回归系数显著性检验结果见表2．6和表2．7。表2．6回归模型方差分析Table2．6AnalysisofvarianceANOVAformodel回归方程的方差分析显示，模型的P值0．05，失拟不显著，方程拟合充分，预测值与试验值之间有较高的相关度，可以用预测值分析解释真实值的问题。24 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表2．7回归模型系数的显著性检验Table2．7Regressioncoefficientsandtheirsignificance表2．7中，一次项除了B(P=0．0520)以外，A(P=0．0223)、C(尸=0．0129)都对结果有显著性影响；二次项中彳2(尸<0．001)、B2(B<0．001)、C2(P<0．001)对结果有极显著影响；交互项中AB(P=O．0130)交互作用显著，AC(P=O．0044)交互作用极显著，表明试验因子对试验响应值不是一个简单线性关系，二次项和交互项与响应值都有很大的关系，且3试验因子之间存在交互作用。依据系数预测值A(O．19)、B(．0．15)、c(o．21)，可知影响因子的主效应顺序为：C>A>B。回归方程Y--97．22+0．19A．0．15B+0．21C-0．30AB+0．38AC+0．IOBC-1．65A2．0．77B2．0．85C2，方程中变量为编码值。2．3．1．5分析与优化响应面的交互作用回归模型系数的显著性分析可知壳聚糖浓度和壳聚糖澄清温度的互作效应及壳聚糖浓度和壳聚糖澄清时间的相互作用对柚果汁透光率影响明显，通过Design．Expert8．0．5b软件对其作响应曲面图和等高线图(图2．10、2．11、2．12)。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究≯、‰岛≯，、、澎一嗡磊妒∥’、：’透光举{％～。壳鬟糖{I渡{g工图2．10壳聚糖浓度、壳聚糖澄清温度对柚汁透光率的影响Fig．2．10The3Dresponsesurfacecurveofthecombineofconcentrationofchitosan，chitosantreatedtemperatureontransmittanceofpomelojuice一——一—丁～～＼透光享I％、：囊聚糖浓度12_图2．11壳聚糖浓度、壳聚糖澄清时间对柚汁透光率的影响Fig．2．11The3Dresponsesurfacecurveofthecombineofconcentrationofchitosan，chitosantreatedtimeon茜i法{|圣气三transmittanceofpomelojuice一．，／r～～。<、>。》＼一⋯一，，／2。《＼／<≯、■三营三遮光宰一B：i渡(℃)图2．12壳聚糖澄清温度、壳聚糖澄清时间对柚汁透光率的影响Fig．2．12The3Dresponsesurfacecurveofthecombineofconcentrationofchitosantreatedtemperature，chitosantreatedtimeontransmittanceofpomelojuice；n鼬湃^一一囊脊爝≥v臻光挈-{v 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究从图2．10可知，在所设计的试验条件范围内，随着壳聚糖浓度与壳聚糖澄清温度的不断增大，柚果汁透光率表现出先上升后下降现象，当壳聚糖在0．08g／L的浓度、壳聚糖澄清温度在600C左右时，存在最大透光率值。从图2．11可知，在所设计的试验条件范围内，随着壳聚糖浓度与壳聚糖澄清时间的不断增大，柚果汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，当壳聚糖浓度在0．08g／L、壳聚糖澄清时间在70min附近时，存在最大透光率值。等高线的形状为圆形时这两个因素有不显著的交互作用，而为椭圆形时这两个因素有显著的交互作用【1343】，发现壳聚糖澄清时间与壳聚糖澄清温度之间交互作用不明显(图2．12)。2．3．1．6最佳工艺条件确定与验证根据Design-Expert8．0．5b软件的Optimization程序中Numerical分析，得到最大响应值所对应的因素条件为：浓度O．08g／L、温度490C、时间51min，模型预测果汁透光率值为97．2％，依据该条件进行实际的澄清工艺试验验证模型的有效性，其模型验证试验结果见分别为96．5、96-3、97．1、97．3％，透光率平均实测值(96．8+0．5)％与预测值97．2％相近，相对误差均在2％以下[134]，证明响应面法优化壳聚糖澄清柚果汁的关键因子是可行的，试验值与模型优化模拟值基本一致，并获得较高的透光率，表明优化模型有较好可靠性。2．3．2果胶酶澄清柚汁工艺条件根据2．2．2．2进行果胶酶澄清柚汁试验结果如下。2．3．2．1果胶酶浓度对柚果汁透光率的影响图2．13表示，在450C条件下不同浓度果胶酶酶解30min时柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。／．、摹、_／料』’r、蜊酶浓度(％)图2．13果胶酶浓度对柚汁透光率的影响Fig．2．13Effectofadditionofpectinaseontransmittanceofjuice果胶酶浓度从0％增加到0．04％时，柚汁透光率出现最高值。当果胶酶量在0．04％以上时，随着酶浓度的增加，果汁中的大多数果胶物质被水解减少，柚汁透光率逐渐趋于稳定。27 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究因此，选定澄清柚汁响应面分析因素水平0．02％．0．06％。2．3．2．2酶解温度对柚果汁透光率的影响图2．14表示，在不同温度条件下0．04％果胶酶量酶解30min时柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。，．、装、-一船米魁温度(oC)图2．14果胶酶作用温度对柚汁透光率的影响Fig．2．14Effectoftemperatureontransmittanceofjuice在温度条件低于500C范围内，柚汁的透光率随着温度的升高渐渐增大，在温度高于500C后澄清效果显著降低。因为果胶酶酶活受到温度的影响，过高的温度酶活抑制甚至失活，与此同时有一部分沉淀再次溶解，因此透光率呈现下降趋势。升高温度使一些糖类及维生素分解或者破坏掉也会使某些挥发性成分加速挥发影响到果汁的品质。因此，选用45．550C作为响应面分析中的因素水平。2．3．2．3酶解时间对柚果汁透光率的影响图2．15表示，在500C温度条件下O．04％果胶酶量酶解不同时间段时柚汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。摹＼-一斛米蜊0153045607590105120时间(minl图2．15果胶酶作用时间对柚汁透光率的影响Fig．2．15Effectoftimeontransmittanceofjuice∞鳄如跖∞ 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究在果胶酶反应前45min内，随时间的延长柚汁的透光率有明显提高；在45min后，柚汁透光率变化相对缓慢。这是因为长时间澄清后，影响果汁透光率的果胶类物质逐渐被水解，但短时间内果胶酶无法完全分解果胶。因此，选取响应面分析因素水平为30．60min。2．3．2．4优化酶法澄清柚汁工艺的试验在获得的因素水平范围内，采用三因素三水平响应面法设计优化试验，试验设计及结果见表2．8。利用表2．8数据进行多元回归拟合，获得响应值．Y(透光率)与影响因子卅(果胶酶浓度)、B(酶解温度)和C(酶解时间)的二次多项式回归模型。二次多项式回归模型方差分析及回归系数显著性检验结果见表2．9和表2．10。表2．8Box-Behnken试验设计方案及结果Table2．8ExperimentaldesignandresultsofBox-Behnken 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表2．9回归模型方差分析Table2．9AnalysisofvarianceANOVAformodel回归方程的方差分析显示，模型的“Prob>F"’为0．0011。说明该模型高度显著。决定系数R2=0．9473，大约只有不到6％透光率变化不能用该模型说明，失拟项尸值为0．0779，失拟不显著，方程拟合充分，预测值与试验值之间有较高的相关度，可以用预测值分析解释真实值的问题。表2．10回归模型系数的显著性检验Table2．10Regressioncoefficientsandtheirsignificance表2．10中，一次项除了c(e=o．0016)W,[-，A(尸=0．5009)、B(P=O．588)都对结果无显著影响；二次项中A2(仁O．0007)、B2(P=O．0037)、c(P=O．0037)对结果有极显著影响；交互项中只有BC(P=O．0469)交互作用显著，表明试验因子对试验响应值不是一个简易线性关系，二次项和交互项与响应值都有关系，且3试验因子之间存在交互作用。系数值A(O．063)、B(-o．050)、C(．0．044)，可知影响因子的主效应顺序为：A>B>C。回归方程Y--98．46+0．063A．0．05B-0．044C-0．1AB-O．13AC+O．3BC-O．6942．0．5282．0．69C2方程中变量为编码值。由响应面回归分析和回归方程拟合的响应面图如下：30 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究薛X’二棼：三=-——个～～．{(a)、：懿演爱l-。透光李l-一。j||，／?滋遵l鍪|篙交激＼、／．．．§翁§瓣盛幽酸竣＼i≤!薹菇孵?法。誉||||瀚鬻黼鬻x‘鬻i§鬟骥璧羲攀箩／7囊囊蒸 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究为圆形表示两个因素之间交互作用不显著交互效应弱；椭圆形的等高线轮廓形状表示两个因素交互作用显著交互效应强[134]，通过观察可以发现果胶酶浓度与酶解温度、酶解时间没有显著的交互作用，而酶解温度与酶解时间有显著的交互作用。图2．16(a)是以果胶酶浓度和酶解温度为变量的响应面图，从图中可以看出，当酶解时间为45min时，随着果胶酶浓度与酶解温度的不断增大，柚汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，在果胶酶浓度0．04％、酶解温度500C附近时，存在最大透光率值。图2．16(b)是以果胶酶浓度和酶时间度为变量生产的响应面图，从图中可以看出，当酶解温度为500C时，随着果胶酶浓度与酶解时间的不断增大，柚果汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，当果胶酶浓度在0．04％、酶解时间在45min附近时，存在最大透光率值。图2．16(c)所示图形轮廓呈现椭圆形，结合分析结果中BC有较小的P值0．046，可见酶解温度与酶解时间有显著交互作用。且当果胶酶浓度在O．04％时，在酶解时间在45min、酶解温度500C附近，柚果汁透光率有最大值。2．3．2．5最佳工艺条件确定与验证通过Dsign．Expert7．1．6软件对二次多项式模型进行求导，可得到该模型的极值点。柚汁透光率的最大估计值为97．5％，参数的最佳水平分别为A(果胶酶浓度)=O．04％，B(酶解温度)=49。C，C(酶解时间)=40min。在上述参数最优值的条件下，验证模型的正确性。其模型验证试验结果分别为96．6、96．7、97-3、97．6％，透光率平均实测值(97．1士O．5)％与预测值97．5％相近，相对误差均在2％以下[135]，可见可以应用响应面法优化果胶酶澄清柚果汁的关键因子。试验值与模型优化模拟值基本一致，并获得较高的透光率，表明优化模型有较好可靠性。2．3．3离心法澄清柚汁工艺条件时J司(min)图2．17离心澄清对柚汁透光率的影响Fig．2．17Effectofcentrifugalontransmittanceofpomelojuice图2．17表示在相同转速离心刚开始的25min内，柚汁透光率随着离心时间的延长有较为明显的升高，但离心时间超过25min时，透光率上升趋势不明显；当离心时间相同时，在4000r／min的转速下离心，柚汁透光率最高。这可能因为在离心力的影响下果汁悬浮物32 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究快速沉降，随着离心转速的增大，离心时间的延长，悬浮物紧紧贴在离心管上，透光率得到显著性提高。所以离心澄清最佳条件定为转速4000r／min离心25min，透光率为87．0％。2．3．4自然法澄清柚汁工艺条件压榨果汁在静置期间内，果汁自身中酶分解果胶质物质，果汁粘度减少，蛋白质和单宁形成不溶性沉淀物，实现澄清效果。自然澄清法比较适合于含胶体物质较少的果蔬汁的澄清，但因长时间澄清，不大适合于工业化生产，故在生产上较少采用。装褂装蜊图2．18静置时间对柚汁透光率的影响Fig．2．18Effectofplacingtimeontransmittanceofpomelojuice由图2．18可知，原始柚汁透光率为21．8％，在5h自然澄清时间内，果汁透光率始终小于50％，在1h时，透光率达到48．4％，但之后没有显著性增加，达不到澄清果汁的透光率标准。2．3．5冷冻法澄清柚汁工艺条件^摹、-，辫一’、图图2．19冷冻时间对柚汁透光率的影响Fig．2．19Effectoffreezingtimeontransmittanceofpomelojuice由图2．19可见，冷冻时间越长柚汁透光率越高，当冷冻4h后，透光率达78．4％，明显高于1．4h澄清的透光率，当冷冻时间在4．8h时，各透光率之间差异不显著。因此，冷冻澄清4h，澄清效果最明显。33 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2．3．6加热絮凝法澄清柚汁工艺条件果汁中的果胶、蛋白质等物质受到加热的影响，分子的结构和性质发生一定的变化，原有的稳定性遭到破坏，这些物质发生凝聚而沉淀下来。摹褂米蜊l234静置时间(h)图2．20加热絮凝澄清对柚汁透光率的影响Fig．2．20Effectofflocculatingontransmittanceofpomelojuice由图2．20可了解，静置时间越长柚汁透光率越高，加热絮凝后未静置而直接离心时，澄清汁测得果汁透光率为30．8％，静置3h再离心，澄清汁透光率增加至71．3％，继续增加静置时间，透光率的增加十分缓慢，因此采用加热絮凝法澄清，迅速加热并冷却后静置3h再离心较为合适，此时果汁透光率较高，但是在升温期间，果汁出现严重蒸煮味且损失大量热敏性成分。2．3．7不同澄清方法的比较表2．II澄清方法的比较Table2．11Comparisonofvariousmethods分析表2．11可知，比较上述的几种澄清方法可知果胶酶澄清法、壳聚糖澄清法具有明显优势，所得果汁透光率高达95％以上。这几种方所得澄清汁法的可溶固形物含量损失变化不大。因此，还得进一步探讨果胶酶澄清法、壳聚糖澄清法对柚汁的影响。34∞加∞∞∞如加 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2．3．8澄清前后柚汁的成分变化对原柚汁、壳聚糖澄清汁、果胶酶澄清汁的成分测定结果如表2．12：表2．12澄清前后柚汁的成分变化Table2．12ComparisonofvariousindicatorsofGuanxipomelojuicewithmethods注：结果为三次测定的平均值，l司一行数字后面不同的字母表不有显著差异(尸S0．05)。从表2．12中可以看出，用壳聚糖和果胶酶澄清柚汁后，果汁中的蛋白质、果胶、和总酚的含量变化都很大，其中蛋白质含量的降低率高达75．71％、85．69％，果胶含量下降了69．15％、74．58％。因此，蛋白质、果胶是影响果汁澄清度的因素成分。澄清后柚汁汁中的蛋白质含量大幅度减少，一面是果汁的果胶被分解胶体体系被破坏，蛋白质更容易和多酚类物质结合混凝沉淀；另一面，可能是因为澄清环境pH值在蛋白质的等电点附近，蛋白质一多酚之间交联张力大于蛋白质分子间的静电斥力，使果汁中有些蛋白质与多酚物质联合构成沉淀[135-137]。在澄清过程中，果胶酶水解果汁中的悬浮果粒，能作用于植物细胞壁主要成分中的果胶，将细胞壁降解为小分子易容物质，并将细胞壁内有效成分如黄酮释放出来，汁液粘度降低反而有利营养物质的蔓延，果胶酶因此提高澄清效果同时果汁中有效成分含量保持率高。壳聚糖澄清过程中果汁中丰富的胶体性营养物质总酸、总糖、可溶性固形物被部分吸附沉淀都有不同层次的折耗。因此酶法澄清对成分的保存更有利。但果胶酶澄清后，需灭酶减少因酶促褐变影响果汁色泽，但却会带来很重的蒸煮味影响果汁的感官感受，增加了应用成本；利用壳聚糖澄清不仅不会引起果汁色泽的变化，而且来源广泛成本相对较低，综上选取壳聚糖澄清法为最佳澄清方法。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2．3．9蜜柚澄清汁的保存稳定性2．3．9．1蜜柚清汁保存过程中透光率的变化将采用优化工艺提取的蜜柚汁分别保存于低温(40C左右)、常温(250C)条件下，每三天测一次果汁透光率，如图2．21、2．22所示。／、摹＼．／槲米蝌10095邑90斟米85喇’“80750691215182l贮藏时间(d)图2．2l蜜柚澄清汁低温保存过程中透光率的变化Fig．2．21Changesintransmittanceofpomelojuicesduringstorageat40C03691215182l贮藏时间(d)一果胶酶+壳聚糖．-41--果胶酶+壳聚糖图2．22蜜柚澄清汁常温保存过程中透光率的变化Fig．2．22Changesintransmittanceofpomelojuicesduringstorageat200C由图2．21、2．22可以看出，在低温保存21天后，果胶酶澄清汁下降2．4％，壳聚糖澄清汁下降O．8％，透光率变化不大；常温保存21天后，果胶酶澄清汁下降19．5％，壳聚糖澄清汁下降15．2％，透光率显著下降，且壳聚糖澄清的柚汁透光率高于果胶酶澄清柚汁，更能有效维持柚汁透光率。2．3．9．2蜜柚清汁保存过程中VC含量的变化VC是新鲜水果蔬菜及许多生物中的一种重要的维生素，容易受水果的种类、温度、氧气、光、热和盛载容器以及氧化作用的影响而被破坏。因此，好的保存方式对控制VC36∞鳄∞龉∞ 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究降低是非常有必要的。蜜柚清汁保存过程中VC含量的变化结果见图2．23、2．24。／．、Jgo≤∞E、_一U>一量o白gU>贮藏时间(d)图2．23蜜柚澄清汁低温保存过程中vc含量的变化Fig．2．23Changesinascorbicacidcontentsofpomelojuicesduringstorageat40C一果胶酶+壳聚糖O3691215182l2427贮藏时fn-](d)图2．24蜜柚澄清汁常温保存过程中VC含量的变化Fig．2．24Changesinascorbicacidcontentsofpomelojuicesduringstorageat200C在低温下，果胶酶澄清柚汁保存15天后，VC含量损失35．6％，在15—27天时间范围内维持在26．0mg／100mL，27天共损失46．1％；壳聚糖澄清柚汁保存15天后，VC含量损失36．7％，在15．27天时间范围内维持在31．2mg／lOOmL，27天共损失41．6％；在常温下，果胶酶澄清柚汁保存15天后，VC损失57．7％，在15．27天时间内维持在16．7mg／lOOmL，27天共损失65．7％；壳聚糖澄清柚汁保存15天后，VC含量损失31．4％，在12．24天时间范围内维持在30．0mg／lOOmL，24天共损失45．8％。在常温、低温两种不同温度下保存，蜜柚汁中VC均有减少，这可能是由VC的无氧分解导致。由此可见，柚清汁应选择壳聚糖澄清后低温环境保存。2．4小结本章考察了壳聚糖澄清法、果胶酶澄清法、离心澄清法、自然澄清法、加热絮凝澄清法和冷冻澄清法对珀溪蜜柚汁透光率的影响，优化得到各个澄清工艺最佳参数，并取得了∞∞∞如加mO 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究预期的效果。还着重探讨果胶酶澄清和壳聚糖澄清对蜜柚汁营养成分的影响以及蜜柚澄清汁的保存稳定性问题。壳聚糖澄清工艺中主要研究壳聚糖浓度、壳聚糖澄清温度以及壳聚糖澄清时间三因素对对蜜柚汁的透光率的影响。基于单因素的研究，响应面法分析确定采用澄清剂壳聚糖澄清蜜柚汁的工艺参数条件为：0．08gm壳聚糖浓度，490C澄清温度，51min澄清时间，得97．2％透光率。在最佳澄清工艺基础上，分析了蜜柚原汁、蜜柚汁上清液的理化特征。试验结果发现，果胶、蛋白质、多酚含量分别从545．98+7．30gg／mL、77．02+1．68gg／mL、463．32：1：6．42gg／mL降低到168．42+4．23lag／mL、18．71+0．351．tg／mL、303．92+4．64lag／mL。果胶酶澄清工艺中主要研究果胶酶酶量、果胶酶水解温度以及果胶酶水解时间三因素对蜜柚汁的透光率的影响。基于单因素的研究，响应面法分析确定采用果胶酶澄清蜜柚汁的工艺参数条件为：0．04％果胶酶酶量，490C酶反应温度，40min酶反应时间，得97．5％透光率。在最佳澄清工艺基础上，分析了蜜柚原汁、蜜柚汁上清液的理化特征。试验可知，影响果汁透光率的果胶、蛋白质、多酚含量分别从545．98+7．30p．g／mL、77．02+1．68gg／mL、463．32+6．42I，tg／mL降低到138．80+5．58gg／mL、l1．02+0．64gg／mL、419．68+7．07gg／mL。果胶酶澄清柚汁在常温保存21天后，透光率78．3％下降19．5％，常温保存27天后，VC15．5mg／lOOmL损失65．7％；壳聚糖澄清柚汁在常温保存21天后，透光率84．6％下降15．2％，常温保存27天后，VC27．6mg／lOOmL损失45．8％。果胶酶澄清柚汁在低温保存21天后，透光率95．1％下降2．4％，低温保存27天后，VC24．4mg／lOOmL损失46．1％；壳聚糖澄清柚汁在低温保存21天后，透光率从96．4％下降到0．8％，在低温保存27天后，VC29．6mg／lOOmL损失41．6％。柚清汁应选择壳聚糖澄清后低温环境保存，澄清汁透光率、VC含量的变化小，蜜柚澄清汁的品质稳定。果胶酶澄清会产生一些异味物质，破坏果汁的风味，无法达到产品的要求，不利于果汁饮料的感官评价，且在保存过程中容易染菌发生二次沉淀。壳聚糖澄清后的蜜柚汁其稳定性高，且在保存过程中不易发生二次沉淀。因为壳聚糖能改善果汁的易氧化的缺点，对果汁中的自由基有清除作用，而且壳聚糖还具有一定的抑菌活性。综上所述选择壳聚糖澄清法澄清蜜柚汁。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究第3章永春芦柑果汁澄清工艺的研究芦柑作为福建省最具代表性的水果之一，在永春、漳州、南平建瓯等地随处可见，以永春芦柑最佳，饱满、甘甜。芦柑汁酸甜可口，具有丰富的维生素和矿物质；还有可以减少胆固醇的膳食纤维；还有积极预防癌症的物质“诺米灵”【19。921】。压榨果汁含有少许的悬浮物质和多糖、蛋白质、果胶等胶体物质。这些亲水性胶体物质带有电荷，在发生电荷中和、加热、与酸作用或脱水条件变化时，会引起胶体凝聚沉淀。在果汁生产过程中如果不经过脱胶、或汁中的果胶未能充分降解，都有可能导致果汁发生浑浊。鉴于以上原因，果汁生产中澄清去除这些亲水性胶体物质是关键步骤【12·】。离心过滤可去除果汁悬浮物质(粒径100．500“m)，但粒径在0．001．0．1岬之间的胶体颗粒如蛋白质、多酚、果胶、纤维素等物质，和细菌、酵母等微生物，则往往很难除掉【47-51】，所以在澄清果汁的生产中，要减少混浊、沉淀和二次沉淀的产生，必须彻底地去除果汁中这类悬浮物质，而且要减少微生物污染。随着果汁品种的多样化以及加工生产和仪器的专业化和自动化，澄清果汁在果汁及其饮料产品中受到越来越多的关注[1381。果汁澄清保证果汁稳定难以发生褐变，有利于果汁感官品质及长时间保存。3．1材料与试剂3．1．1材料和试剂永春芦柑(Citrusreticulata)购于泉州市永春县；壳聚糖购于海得贝海洋生物工程有限公司；商品果胶酶制剂(5x105U／g)购于和氏璧生物技术有限公司。本试验所用试剂同表2．1。3．1．2主要仪器本试验所用仪器同表2．2。3．2试验方法3．2．1主要指标的测定方法3．2．1．1可溶性固形物含量的测定同2．2．1．13．2．1．2可滴定酸含量的测定39 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究同2．2．1．23．2．1．3总糖含量的测定同2．2．1．3由图3．1可知线性回归方程：y=7．7414x一0．0116，相关系数：R2=0．9990。O．70．60．5基o．4蠢03O．20．1O．03．2．1．4抗坏血酸含量的测定10152025303540葡萄糖浓度(}I幽nL)图3．1葡萄糖的标准曲线Fig．3．1Standardcurveofglucose同2．2．1．4由图3．2可知线性回归方程：y=O．0012x+0．0009，相关系数：R2=0．9973。0．140．120．10螽o．08誊0．06整0．04O．02O．0020406080100120抗坏血酸浓度(mg／100mL)图3．2抗坏血酸的标准曲线Fig．3．2Standardcurveofascorbicacid40 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．2．1．5果胶含量的测定同2．2．1．5由图3．3可知线性回归方程：y=0．0078x+0．0291，相关系数：R2=0．9993。0．70．60．5基0．4S，^．o0．3愁‘0．20．10．O3．2．1．6蛋白质含量的测定1020304050607080半乳糖醛酸浓度(}lg／mL)图3．3D．半乳糖醛酸的标准曲线Fig．3．3StandardcurveofD—galacturonicacid同2．2．1．6由图3．4可知线性回归方程：y=O．0080x+0．0098，相关系数：R2=0．9993。O．70．6O．5螽o．4米0．3《O．20．10．00102030405060708090牛血清白蛋白浓度(og／mL)3．2．1．7总酚含量的测定图3．4牛血清白蛋白的标准曲线Fig．3．4Standardcurveofbovineserumalbumin同2．2．1．7由图3．5可知线性回归方程：y=0．0034x+0．00166，相关系数：R2=0．9991。4l 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究1．21．0O．8《型0．6_E-．a7r、登0．40．2O．OO3．2．1．8总黄酮含量的测定50100150200250300350没食子酸浓度(gg／mL)图3．5没食子酸的标准曲线Fig．3．5StandardcurveofGallicacid同2．2．1．8由图3．6可知线性回归方程：y：0．0089x．0．00155，相关系数：R2=0．9969。《蜊栗毯3．2．1．9透光率的测定同2．2．1．9O10203040506070芦丁浓度(ug／InL)图3．6芦丁的标准曲线Fig．3．6Standardcurveofrutin3．2．1．10成分保存率计算根据以下公式计算成分保存率：保存率c％，=筹黧黼枷。％⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯㈦·，42765』，32l0O0 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．2．1．11数据统计分析采用MicrosoftExcel2010、SPSSStatistics和Design-Expert7．1．6统计软件处理数据。结果采用平均值4-标准偏差表示，在P0．05，差异不显著，说明残差由随即误差引起；模型的确定系数R2=0．9729，模型调整确定系数R2Adj=0．939，拟合度高，模型能够反应响应值变化，试验误差小，是可以进行分析和预测此模型响应值。由表3．5可知，模型的一次项B(P<0．05)、C(P<0．01)影响极显著；二次项BB(P=O．2011)影响不显著；州俨<0．O001)、cc(P=o．0065)影响极显著；交互项中BC(尸=O．2215)影响不显著，其它两项影响极显著。此结果表明响应值与3个试验因素呈二次关系，试验因素之间存在交互作用。基于估计系数值彳(O．063)、B(．0．27)、c(o．21)，可知影响因子的主作用顺序为：B>C>A，及回归方程Y--0．063A一0．27B+O．21C-0．56AB+0．38AC+O．1BC-O．77A2+0．1B2+0．28(72+98．26。48 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．3．1．5分析与优化响应面的交互作用回归模型系数的显著性检验表3．5指出，壳聚糖浓度和澄清温度的互作效应及壳聚糖浓度和澄清时间相互作用对芦柑汁透光率影响明显，通过Design-Expert8．0．5b软件对其作响应曲面图和等高线图(图3．10、3．11、3．12)。孑墓弓～：壳聚糖浓度12图3．10澄清时间为70min时壳聚糖浓度与澄清温度对芦柑果汁透光率的影响Fig．3．10Effectsofchitosanconcentrationandchitosantreatedtemperatiure011transmittanceofPonkanjuicewithchitosantreatedtimeof70min譬；，罂；s。心、‰彩¨G‰}、‰∥一3^：壳襄繁}嫉《g几图3．1l澄清温度为600C时壳聚糖浓度与澄清时间对芦柑果汁透光率的影响Fig．3．1lEffectsofchitosanconcentrationandchitosantreatedtimeontransmittanceofPonkanjuicewithchitosantreatedtemperatiureof600C49 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究牝．———r＼，8：温度(℃)图3．12壳聚糖浓度0．8g／L时澄清时l司与澄清温度对芦柑果汁透光率的影响Fig．3．12EffectsofchitosantreatedtimeandchitosantreatedtempemtiureontransmittanceofPonkanjuicewithchitosanconcentrationof0．8g／L从图3．10可知，在所设计的试验条件范围内，随着壳聚糖浓度与壳聚糖澄清温度的不断增大，芦柑果汁透光率表现出先上升后下降走势，当壳聚糖在O．8g／L的浓度、壳聚糖澄清温度为600C左右时，存在有最大值。从图3．11可知，在所设计的试验条件范围内，随着壳聚糖浓度与壳聚糖澄清时间的不断增大，芦柑果汁透光率显现出先上升后下降的形态，当壳聚糖浓度在0．8g／L、壳聚糖澄清时间在70rain附近时，存在有最大值。通过观察可以发现壳聚糖澄清时间与壳聚糖澄清温度之间等高线呈现圆形表示这两个因素之间交互作用弱，交互作用不明显(图3．12)。3．3．1．6最佳工艺条件确定与验证根据Design．Expert8．0．5b软件的Optimization程序中Numerical分析，可得到最大响应值所对应的因素参数是：0．80g／L壳聚糖浓度、590C澄清温度、71min澄清时间，模型预测果汁透光率值为98．3％，依据该条件进行实际的澄清工艺试验验证模型的有效性，其模型验证试验结果见分别为97．3％、97．5％、97．7％、97．6％。透光率实测值(97．5+0．3)％与预测值97．8％相近，相对误差均在2％以下[135]。说明应用响应面法优化壳聚糖澄清芦柑果汁的关键因子是可信的，试验值与模型优化模拟值基本一致，并获得较高的透光率，显示优化模型具有良好可靠性。50 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．3．2果胶酶澄清芦柑汁工艺条件3．3．2．1果胶酶浓度对芦柑果汁透光率的影响，_、装＼．，褂出’r、魁酶浓度(％)图3．13果胶酶浓度与透光率的关系Fig．3．13Relationshipbetweenpectinaseusageandtransmittance图3．13表示，在450C条件下不同浓度果胶酶酶解1h时芦柑汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。芦柑汁透光率随果胶酶用量的增加呈抛物线走势；当果胶酶浓度0．18％时，透光率达峰值89．1％。引起的原因是果胶的保护功能因果胶酶水解而丧失，使其它胶状物质沉淀析出，达到澄清目的。因此，果胶酶的增加使用量，能够提高果胶的水解速率，加速透光率增大；但芦柑原汁中果胶含量基本一致，所以过多的果胶酶并不能毫无局限地增大透光率，过多果胶酶蛋白又会使果汁产生混浊，工艺花费添多。因此，响应面分析果胶酶浓度因素水平选取O．16％一0．20％。3．3．2．2酶解温度对芦柑果汁透光率的影响，、装＼一／碍脚7^图303540455055606570温度(oC)图3．14酶解温度与透光率的关系Fig．3．14Relationshipbetweenjuicetemperatureandtransmittance5l叭如眇鼹"跖踮 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究图3．14表示，在不同温度条件下0．18％果胶酶量酶解lh时芦柑汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。温度升高过程中，芦柑果汁透光率先增大然后减少，当温度500C时，透光率达到90．3％最大值，这是因为低温条件下果胶酶的活性较低及高温条件下果胶酶失活所致。果胶酶活性受到温度的控制，在反应温度升高期间，酶与底物接触范围增大，反应速率提高，果汁透光率增大。直至温度升高到使酶变性，酶催化反应受到抑制，果汁透光率减少。因此，响应面分析果胶酶作用温度因素水平选取45—550C。3．3．2．3酶解时间对芦柑果汁透光率的影响，、摹、_／斟米唰O234567时间(h)图3．15酶解时间与透光翠的关系Fig．3．15Relationshipbetweenreactivetimeandtransmittance图3．15表示，在500C温度条件下0．18％果胶酶量酶解不同时间段时芦柑汁透光率的变化，每组试验重复进行3次。酶解时间在一定范围的持续增加，透光率先增加，后逐渐降低，当酶解4h时，透光率最大。这是因为刚开始果胶类物质多，果胶酶水解反应快，大量胶体被分解，悬浮物质迅速沉淀，透光率增大。随着反应的进程，果胶类物质少，水解反应速度降低，透光率变化少。因此，响应面分析果胶酶作用时间因素水平选取3—5h。3．3．2．4优化酶法澄清芦柑汁工艺的试验在获得的因素水平范围内，采用三因素三水平响应面方法设计优化试验，试验设计及结果见表3．6。利用表3．6数据进行多元回归拟合，获得响应值一果汁透光率(】，)与关键因子—么(果胶酶浓度)、B(酶解温度)和C(酶解时间)的二次多项式回归模型。表3．7和表3．8给出模型进行方差分析及回归系数显著性检验结果。52O8642O9 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表3．6Box．Behnken试验设计方案及结果Table3．6ExperimentaldesignandresultsofBox-BehnkenR2Adj=0．9929R-"=0．996953 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表3．8回归模型系数的显著性检验Table3．8Regressioncoefficientsandtheirsignificance注：★-k表不影响极显著；★表不影响显著。表3．7、3．8可知回归方程及模型P0．05，差异不显著，说明残差由随机误差引起；模型的决定系数R2=0．9969，模型调整决定系数R2Adj=0．9929，拟合程度好，模型能够反应响应值变化，试验误差小，可以用此模型对透光率进行分析和预测，预测值与试验值之间有较高的相关度，可以用预测值分析解释真实值的问题。表3．8还可以看出，模型的一次项A(P<0．01)、B妒<0．01)影响极显著、c(pB>C。方程为仁98．72．0．67．4+0．158B+0．13C-0．025AB．0．2314C+0．025BC-2．12142-0．6282-0．87C2，试中变量为编码值。3．3．2．5分析与优化响应面交互作用从回归系数的显著性检验(表3．11)可知，A(果胶酶浓度)和C(酶解时间)的交互作用效应对芦柑果汁透光率影响明显，通过Design-Expert8．0．5b软件做出响应曲面图和等高线图，结果分别如图3．16所示。54 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究毒酱每。三=”奄影岁”(c)§兜哞’{-_透光率(％)图3．16酶浓度、酶解温度、酶解时间对芦柑汁透光率的影响Fig．3．16The3Dresponsesurfacechiveofthecombineofadditionofpectinase，incuationtemperature，incubationtimeontransmittanceofPonkanjuice55≥≮ 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究图3．16(a)是以果胶酶浓度和酶解温度为变量所做的响应面图和等高线图，由图能够明白，酶解4h时间不变，果胶酶浓度与酶解温度不断增大，芦柑汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，当果胶酶浓度为0．18％、酶解温度在500C附近时，存在有最大值。图3．16(b)所示平面图形轮廓呈现椭圆形，结合分析结果中AC有较小的P(0．0059)值，可见果胶酶浓度与酶解时间有显著性交互作用。酶解温度500C不变，果胶酶浓度与酶解时间不断增大，芦柑汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，当果胶酶浓度在0．18％、酶解时间在4h附近时，存在有最大值。图3．16(c)所示为酶解温度和酶解时间为变量生产的响应面图，果胶酶浓度O．18％不变，酶解温度与酶解时间不断增大，芦柑汁透光率呈现出先上升后下降的趋势，当果胶酶浓度在0．18％时，在果胶酶酶解时间在4h、酶解温度500C附近，存在有最大值。图形能直观地表现出响应值同试验参数水平之间的关系，果胶酶浓度与酶解温度、酶解温度与酶解时间等高线的形状为圆形意味两个因素之间交互作用不显著，交互效应的弱，而果胶酶浓度与酶解时间等高线的形状为椭形意味两个因素交互作用显著有显著的交互作用，交互效应的强[134】。3．3．2．6最佳工艺条件确定与验证根据Design．Expert8．0．5b软件的Optimization程序中Numerical分析，可知得到最大响应值所对应的因素条件为：O．18％果胶酶浓度、500C酶解温度、4h酶解时间，模型预测果汁透光率值为98．7％。依据该条件进行3组实际的澄清工艺试验验证模型的有效性，其模型试验结果见分别为97．6、98．5、98．7、97．8％，透光率平均实测值(98．2+0．5)％与预测值98．7％相近，相对误差均在2％以下[135]，证明应用响应面法优化果胶酶澄清芦柑果汁的关键因子是可行的，优化模型有较好可靠性。3．3．3离心法澄清芦柑汁工艺条件／、装＼．／褂米蜊05101520253035404550时fn-J(min)图3．17离心澄清对芦柑汁透光率的影响Fig．3．17EffectofcentrifugaltreatmentontransmittanceofPonkanjuice56∞如∞如加mO 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究图3．17表示，当离心转速恒定时，果汁透光率随离心时间延长而逐渐增大。但时间在35min后，透光率变化不显著。可见离心澄清的最佳条件是4000r／min，35min。3．3．4自然法澄清芦柑汁工艺条件将芦柑原汁自然放置一定时间后离心，澄清时间与透光率的关系如图3．18：装祷3_]，r、魁0l234567891011时fnq(h)图3．18静置时间对芦柑汁透光率的影响Fig．3．18EffectofplacingtimeOiltransmittanceofPonkanjuice由图3．18可看出，采用自然澄清法，澄清汁透光率随时间的变化不大，静置10h后，澄清汁在660nlil下的透光率为36．4％低于50％。采用此法还达不到所需要的果汁透光率。3．3．5冷冻法澄清芦柑汁工艺条件35装30褂U翁25200l234567时间(h)图3．19冷冻时间对芦柑汁透光率的影响Fig．3．19EffectoffreezingtimeontransmittanceofPonkanjuice图3．19表示，芦柑汁透光率随着冷冻时间延长逐渐增加，当冷冻5h时，透光率达30．2％，明显比冷冻l一4h透光率高，继续增加时间透光率无显著性差异。因此，冷冻澄清5h，澄清效果最明显。∞於如筋加 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．3．6加热絮凝法澄清芦柑汁工艺条件，_、装、．，斛米蜊0l234567静置时间(h)图3．20加热絮凝对芦柑汁透光率的影响Fig．3．20EffectofflocculatingontransmittanceofPonkanjuice由图3．20可看出，静置时间越长透光率随着缓慢增大，加热絮凝后未静置而直接离心时，澄清汁测得果汁透光率为2．8％，静置3h再离心，澄清汁透光率增加至37．2％，继续增加静置时间，透光率的增加十分缓慢，因此采用加热絮凝法澄清，迅速加热并冷却后静置3h再离心较为合适。3．3．7不同澄清方法的比较为了得到澄清的最佳条件，对不同方法的比较结果如下。表3．9澄清方法的比较Table3．9Comparisonofvariousmethods由表3．9可知，果胶酶澄清法、壳聚糖澄清优于其他4种澄清法，澄清汁透光率超过90％。几种方所得澄清汁法的可溶固形物含量损失变化不大。因此，还得进一步探讨果胶酶澄清法、壳聚糖澄清法对柚汁的影响。强硒舛砣如 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．3．8澄清前后芦柑汁的成分变化对原芦柑汁、果胶酶澄清汁、壳聚糖澄清汁的成分测定结果如下：表3．10澄清前后芦柑汁的成分变化Table3．10ComparisonofvariousindicatorsofPonkanjuicewithdifferentmethods注：结果为三次测定的平均值，J司一行数字后面不同的孚母表不有显著差异(尸贮藏时间(d)图3．23芦柑澄清汁低温保存过程中vc含量的变化Fig．3．23ChangesinascorbicacidcontentsofPonkanjuicesduringstorageat40C，、Jgo渤量U>O3691215182l24贮藏时间(d)图3．24芦柑澄清汁常温保存过程中VC含量的变化Fig．3．24ChangesinascorbicacidcontentsofPonkanjuicesduringstorageat200C图3．23、3．24描绘了保存过程中芦柑清汁VC含量的变化。在低温下，果胶酶澄清芦柑汁保存12天后，VC含量损失43．5％，在12．24天时间范围内维持在9．7mF#lOOmL，24天共损失53．3％；壳聚糖澄清芦柑汁保存12天后，VC含量损失30．2％，在12—24天时间范围内维持在13．9mg／100mL，24天共损失41．7％；在常温下，果胶酶澄清芦柑汁保存12天后保，VC含量损失59．0％，在12．24天时间范围内维持在6．7me,／lOOmL，24天共损失68．9％；壳聚糖澄清芦柑汁保存12天后，VC含量损失44．4％，在12．24天时间范围内维持在10．9m∥lOOmL，24天共损失55．5％。室温下VC的损失率高于低温下保存，在后期有深褐色物质可见，这主要是由VC的降解引发抗坏血酸褐变；壳聚糖澄清果汁VC含量损失率低。这表明，芦柑清汁应选择壳聚糖澄清后低温环境保存。6l巧加巧m50 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究3．4小结本章考证了壳聚糖澄清法、果胶酶澄清法、离心澄清法、自然澄清法、加热絮凝澄清法和冷冻澄清法对永春芦柑汁透光率的影响，优化得到各个澄清工艺最佳参数条件，并取得了理想的澄清效果。还着重计算芦柑汁理化指标因果胶酶澄清和壳聚糖澄清的变化，并认识了芦柑澄清汁在保存过程中的变化。壳聚糖澄清工艺中探讨壳聚糖浓度、壳聚糖澄清温度以及壳聚糖澄清时间3单因素澄清芦柑汁的作用过程。在此基础上，按照三因素三水平响应面法组合设计试验得壳聚糖澄清芦柑汁的优化工艺条件为：壳聚糖澄清的最佳条件为O．8e／t,壳聚糖，59。C保温澄清71min，得96．7％澄清汁透光率，84％可溶性固形物保存率；果胶酶法澄清工艺中探讨果胶酶用量、果胶酶作用温度以及果胶酶作用时间3单因素澄清芦柑汁的作用过程。在此基础上，按照三因素三水平响应面法组合设计试验得果胶酶澄清的最佳条件为：0．18％果胶酶，500C保温澄清4h，得98．7％澄清汁透光率，99％可溶性固形物保存率。在最佳澄清条件基础下，测定了原芦柑汁、壳聚糖澄清汁、果胶酶澄清汁的理化指标，结果指出：影响果汁透光率的果胶、蛋白质、多酚含量分别从366．00+4．70gg／mL；595．53+20．62I．tg／mL；990．30-a：8．02gg／mL降低到186．24+44．32gg／mL、120．13+7．68gg／mL；26．42：：1：0．30pg／mL、5．52+1．47gg／mL；557．87+4。67Itg／mL、772．12+3．03gg／mL。而且果胶酶澄清法相比壳聚糖澄清法对果汁的其他营养成分如总酸、总糖、总黄酮、总抗坏血酸影响最小保存率高。果胶酶澄清芦柑汁在常温保存21天后，透光率68．5％下降29．5％，常温保存24天后，VC6．0mg／100mL损失68．9％；壳聚糖澄清芦柑汁在常温保存21天后，透光率81％下降17．2％，常温保存27天后，VC9．8mg／lOOmL损失55．5％。果胶酶澄清芦柑汁在低温保存21天后，透光率96．5％下降1．1％，低温保存24天后，VC9．0mg／lOOmL损失53．3％；壳聚糖澄清芦柑汁在低温保存21天后，透光率96％下降1．8％，低温保存24天后，VC12．8mg／lOOmL损失41．7％。芦柑汁应选择壳聚糖澄清后低温环境保存，澄清汁透光率、VC含量的变化小，芦柑澄清汁的品质稳定。果胶酶澄清法和壳聚糖澄清法大幅度提高果汁透光率同时对芦柑汁的营养成分无显著性影响，但利用酶法澄清后的果汁高温灭酶活产生一些异味物质，严重影响到果汁的色泽度和感官评价，在保存过程中出现深色絮凝物；壳聚糖澄清试验操作简单，果汁颜色鲜亮，在后续保存过程更久维持果汁性质。按壳聚糖市场价计，本最佳工艺条件下澄清lL果汁所需费用为O．15元，成本低，可操作性强。该技术的推广应用，将为企业带来很大的经济效益。综上所述选择壳聚糖澄清法澄清芦柑汁。62 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究第4章蜜柚芦柑复合果汁饮料的制备复合果汁是一种由不同种类的果汁混合调配而成的纯天然、高营养的新型果汁饮料，具有感官性状佳、营养丰富而互补等特点【¨1．143】。现如今国家经济一片欣欣向荣的景象，人们的生活迈向小康阶段，养身与健康成为日常话题。人们选择饮料时更多关注它的功能、营养、口味等【·#146】。复合果汁含有丰富的葡萄糖和果糖等碳水化合物，还有容易吸收的氨基酸、维生素和矿物质等营养物质，且根据消费者嗜好程度调配而成受到热烈追捧【147】。珀溪蜜柚含有多种对人体有益的营养元素，具有特殊药用价值和保健功能，成熟果实香气鄙人，逐渐被加工成果汁饮料。然而柚子果汁中存在有影响到果汁饮料口感的柠檬苦素、柚皮苷、新橙皮苷等苦味物质影响到蜜柚果汁饮料的销售。永春芦柑果汁甜度适中，风味浓郁，含有大量可以增进人体健康的维生素和矿物质，且芦柑汁对亚硝酸盐有一定的清除能力，非常适合于深加工，然而在饮料市场上却不常见。本文将经过壳聚糖澄清的富含营养素的蜜柚汁和芦柑汁，按适当比例进行混合，以蔗糖为甜味剂、柠檬酸为酸度剂，选择合适的稳定剂和杀菌条件，研究蜜柚芦柑复合果汁饮料的加工工艺，目的在于开发一种新型的能减少或掩盖蜜柚汁饮料不悦苦涩味，能丰富芦柑汁饮料种类，具有较高营养价值、风味独特的果汁饮料。4．1材料及试剂4．1．1材料芦柑澄清汁：试验室自制，芦柑经去皮，用高速组织捣碎机在800r／min转速下打浆，浆液用低速大容量离心机3000r／min离心5min，得到芦柑原汁和汁渣。向芦柑原汁中添加O．8eeL壳聚糖，59。C保温下澄清处理71min，即得到澄清度达到95％以上的芦柑澄清汁。蜜柚澄清汁：试验室自制，蜜柚经去皮，打浆，离心，得蜜柚原汁和汁渣(同上)。向蜜柚原汁中添加O．08g／L壳聚糖，49。C保温下澄清51min，即得到澄清度达到95％以上的蜜柚澄清汁。4．1．2试剂壳聚糖：白色粉状，脱乙酰度>85％，粘度<100CPS，购自济南海得贝海洋生物工程有限公司：食品级蔗糖、柠檬酸；胰蛋白胨、氯化钠、酵母浸膏、葡萄糖、琼脂、月桂基硫酸盐胰蛋白胨均为分析纯购于国药集团化学试剂有限公司。63 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究4．2主要仪器设备本试验所用仪器见表4．1。表4．1澄清型蜜柚芦柑复合果汁工艺研究的主要仪器Table4．1Themaininstrumentsofthetechnologyresearchofclarifiedpomelo-Ponkanjuice仪器型号及名称生产厂家Unic7200紫外可见分光光度计WNB22型精密数显恒温水浴锅HH．4电热恒温水浴锅HH．8电热恒温水浴锅BS223S电子天平10I-3B型电热恒温鼓风干燥箱低速大容量离心机LXJ．IIBSW．CJ．2FD型超净工作台DS．1型电动高速组织捣碎机尤尼柯(上海)仪器有限公司德国Memmert公司常山国华电器有限公司赛多利斯科学仪器上海市试验仪器总厂上海安亭科学仪器厂苏净集团苏州安泰空气技术有限公司上海精科实业有限公司4．3果汁饮料调配试验4．3．1工艺流程蔗糖、柠檬酸、饮用水J，芦柑清汁、蜜柚清汁一混合调配_杀菌一冷却一成品4．3．2工艺操作要点4．3．2．1果汁调配将芦柑清汁缓慢加入到蜜柚清汁中搅拌混匀，最大限度地保持芦柑和蜜柚本身特有的风味，然后溶解甜度剂、酸度调节剂，再添加到混合汁中，补充饮用水到至产品的最终体积。4．3．2．2杀菌果汁饮料杀菌后可以清除掉腐败菌、产毒菌、致病菌，并消弱果汁中的酶活力，改善产品保质期和质量。杀菌温度过低或时间过短，无法到达灭菌目的；杀菌温度太高或太长的时间，热敏性物质如蛋白质易变性影响饮料稳定性。本试验采用在温度低于100。C的水浴锅中的常压杀菌，然后在37。C下放置10天后进行微生物检验，确定最佳杀菌条件。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究4．3．3优化果汁饮料配方4．3．3．1蜜柚果汁添加量的确定10％芦柑汁，1％蔗糖，0．01％柠檬酸不变情况下，分别添加10％、15％、20％、25％、30％(v／v)蜜柚汁，采用弗里德曼排序法感官评定，排第一组者为较佳添加量。4．3．3．2芦柑果汁添加量的确定20％蜜柚汁，1％蔗糖，0．01％柠檬酸不变情况下，分别添加10％、15％、20％、25％、30％(v／v)芦柑汁，采用弗里德曼排序法感官评定，排第一组者为较佳添加量。4．3．3．3蔗糖添加量的确定20％蜜柚汁，15％芦柑汁，0．01％柠檬酸不变情况下，分别添加2％、4％、6％、8％、10％(w／v)蔗糖，采用弗里德曼排序法感官评定，排第一组者为较佳添加量。4．3．3．4柠檬酸添加量的确定20％蜜柚汁，15％芦柑汁，8％蔗糖不变情况下，分别添加0．02％、O．04％、O．06％、O．08％、0．10％(w／v)柠檬酸，采用弗里德曼排序法感官评定，排第一组者为较佳添加量。4．3．3．5正交试验依据单因素试验情况，设计L，(3。)正交试验确定复合饮料中蜜柚汁、芦柑汁、蔗糖和柠檬酸添加量，因素水平列于表4．2中。表4．2蜜柚芦柑复合饮料配方L9(34)正交试验因素水平表Table4．2ParametersandlevelsofLg(34)orthogonaltestonformulaofpomelo-Ponkanjuice4．3．4感官评定方法4．3．4．1感官评定确定蜜柚果汁添加量、芦柑果汁添加量、蔗糖添加量、柠檬酸添加量范围将不同的复合果汁饮料随机编号，评价员根据个人喜好对不同样品排序，1为最喜欢(秩次为1)，5为最不喜欢(秩次为5)。采用弗里德曼排序法和克莱默检定法对排序结果进行检验，确定是否有显著差异之间的样品，进一步确定样品的差异程度[1481。65 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究F2了；亨；jj了(R；+R；+⋯+R；)一3J(P+1)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··(4-1)J_感官评定人数；P一样品数；Rl，R2⋯Rr各组样品排序的秩和。4．3．5杀菌试验通过杀菌去除腐败致病菌，钝化酶的活性，还能保持果汁的性质如色泽和风味，最好还能做到提高果汁质量。关键要控制好杀菌的温度和时间。按表4．3对复合果汁饮料进行常压杀菌，在370C下放置10天，通过微生物检验确定最佳杀菌工艺参数。表4．3复合饮料杀菌试验Table4．3Trialforexperimentsofdisinfecting4．3．6产品指标的检测4．3．6．1感官指标蜜柚芦柑复合果汁饮料的色泽、滋味、香气、组织形态感官评定表见4．4。表4．4饮料感官评定标准Table4．4Comprehensiveevaluationstandardofbeverage感官评定指标得分色泽鲜艳适中，色泽光亮8～10色泽色泽稍偏暗，色泽亮度不够5～7(10分)色泽偏暗，色泽微亮2～4色泽严重偏暗，色泽不好1分以下有特定水果味，酸甜适合24～30滋味单一物质风味过重，酸甜适合2l~23(30分)单一物质风味过重，酸甜不适合18～20口感欠佳，酸甜不适合，存在异味17分以下具果香味，味道纯正，无异味16～20香气果香味较淡，偏向于单一物质的风味，无异味1l～15(20分)果香为很淡，偏向于单一物质的风味，6～10风味不协调，无清新感，有微量异味5分以下(续) 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究(续)表4．4饮料感官评定标准(Continue)Table4．4Comprehensiveevaluationstandardofbeverage外观均匀，无分层现象32—40组织形态有少量分层现象，但不明显23～3l(40分)有少量分层现象，有微小颗粒14～22分层较严重，颗粒沉淀较多13分以下4．3．6．2微生物指标(1)菌落总数测定——平板菌落计数法【1491菌落总数标志食品被污染的程度，是指在某些环境下培养后lmL食品检样中所含菌落总数。通过2010版食品安全国家标准落实菌落总数测定。将果汁样品用无菌生理盐水稀释制成10一、10+2、10。3的样品匀液，每个稀释度做两个平皿。选用无菌生理盐水作为试验的空白对照组。及时倾注46。C的琼脂培养基充分混合均匀，370C培养24h后菌落计数。(2)大肠杆菌数测定——发酵乳糖产气法[149]大肠菌群指的是一组发酵乳糖、产气、产酸、好氧和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，常作为粪便污染指标来臆测食品是否有污染肠道致病菌，评价食品的卫生质量。通常用100mL试验样品中大肠菌群最大或然数(mostprobablenumber，MPN)标明。通过2010版食品安全国家标准落实大肠菌群数测定。将果汁样品用无菌生理盐水稀释制成10～、10～、10‘3的样品匀液，调节pH为6．5—7．5之间，同样用无菌生理盐水作空白试验比照。均匀液接种无菌月桂基磺酸盐胰蛋白胨(LST)肉汤，370C培养24h后观察是否有气泡在小导管里。4．3．7数据处理使用Excel2003和SPSS16．0软件整理数据，在P35(1％)，说明在1％的显著水平上，5组样品之间有显著性区别。根据下段范围确定样品间的分组，若排序和进入下段范围内，则为同一组，该组内的样品间无显著差异；排序和大于下段范围上限的组成一组，小于下段范围下限的组成一组。在1％显著水平上，R值12<15，1533，因此，这5个果汁样品可以被分为三组：(C)，(E，D，B)，(A)。由此得出结论：在1％显著水平上，品质最好数样品C，且样品D，B，E之间没有显著性差异，样品A品质最差。则选择20％蜜柚汁。4．4．1．2芦柑汁添加量的确定20％蜜柚汁，1％蔗糖，0．01％柠檬酸不变。芦柑汁依次为10％、15％、20％、25％、30％，分别编号为A、B、C、D、E。8个评价员分别对5组样品实行喜好排序，试验结果与分析统计列于表4．8和表4．9。表4．8评价员的排序结果Table4．8Sensorypreferencetestresultonsamples萨I获‘瓣l2345lBCEDA2CB=EAD3BECDA4BCEAD5C=BDEA6BCEAD7BECAD8B=CEAD69 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表4．9排序的秩序与秩和Table4．9Preferenceorderofsamples群I萨‘瓣ABCDE秩和l5l24315242．5l52．51535l342154l2531551．5341564l2531574l35215841．55315每种样品3510．5163622．5120的秩和R根据弗里德曼序和公式计算可得到F计算=25．6，查表得到0．0l显著水平上的F临界值(8，5，0．01)=13．2833，因此，这5个果汁样品可以被分为三组：(B)，(C，E)，(A，D)。由此得出结论：在1％显著水平上，样品B品质最好，样品C、E之间没有显著性差异，样品A、D品质最差，且A、D之间无显著性差别。则选择15％芦柑果汁。4．4．1．3蔗糖添加量的确定20％蜜柚汁，15％芦柑汁，O．01％柠檬酸不变。蔗糖分别添加2％、4％、6％、8％、10％，随机编号为A、B、C、D、E。8个评价员分别对5组样品实行喜好排序，试验结果与分析统计列于表4．10和表4．11。表4．10评价员的排序结果Table4．10Sensorypreferencetestresultonsamples萨、秩‘瓣l2345lBDACE2ADBEC3DABEC4ABE=DC70(续) 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究(续)表4．10评价员的排序结果(Continue)Table4．10Sensorypreferencetestresultonsamples5DEAC=B6BD=EAC7DABEC8ADBEC表4．11排序的秩序与秩和Table4．11Preferenceorderofsamples袄I襻、l憾ABCDE秩和l3l42515213524153235141541253．51553541215634．512157235141581352415每种样品1624．537．513．528．5120的秩和R根据弗里德曼序和公式计算可得到F计算=18．85，查表得到O．01显著水平上的F临界值(8，5，0．01)=13．2833，因此，这5个果汁样品可分为三组：(D)，(A，B，E)，(C)。由此得出结论：在1％显著水平上，样品D品质最好，且样品A、B、E之间没有显著性差异，样品C品质最差。则选择8％蔗糖添加量。4．4．1．4柠檬酸添加量的确定确定20％蜜柚汁，15％芦柑汁，8％蔗糖。柠檬酸分别添加0．02％、O．04％、0．06％、O．08％、O．10％，随机编号为A、B、C、D、E。8个评价员分别对5组样品实行喜好排序，试验结果与分析统计列于表4．12、4．13。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究表4．12评价员的排序结果Table4．12Sensorypreferencetestresultonsamples群{磺‘翡l2345lDCEBA2CDA=BE3CDEAB4DCBAE5DCEA=B6CDBEA7DE=CBA8CEBDA表4．13排序的秩序与秩和Table4．13Preferenceorderofsamples秩1I群‘对ABCDE秩和l5423l1523．5l2515345l2315432l51554．521315653l24157542．5l2．515853l4215每种样品363012．51625．5120的秩和R根据弗里德曼序和公式计算可得到F计算=18．92，查表得到0．01显著水平上的F临界值(8，5，0．01)=13．2833，因此，这5个果汁样品可分为三组：(C)，(D，E，B)，(A)。由此得出结论：在1％显著水平上，样品C的品质最好，样品D、E、B之间没有显著性差异，样品A品质最差。则选择0．06％柠檬酸添加量。72 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究4．4．1．5复合果汁饮料配方的正交试验通过单因素试验，确定蜜柚果汁量、芦柑果汁量、蔗糖量、柠檬酸加量、作为影响蜜柚芦柑复合饮料风味的主要因素，对复合果汁饮料的配方进行四因素三水平正交试验及结果见表4．14。表4．14复合饮料配方正交试验表Table4．14CompositeorthogonaltesttabledrinkrecipesK，258250248245K，250252250244K，235241245254k186．083．382．781．7k283．384．083．381．3k378．380．381．784．7R7．73．71．73．3表4．15方差分析表Table4．15AnalysisofvarianceANOVAformodel根据正交试验方案设计及方差分析，产品的综合评分为8人的评分的平均值，8人小组依据按表4．5进行感官鉴定评分。每组通过极差分析，对蜜柚芦柑复合汁饮料综合评价73 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究影响顺序依次为：蜜柚汁>芦柑汁>柠檬酸>蔗糖，且蜜柚汁对果汁饮料的评价影响最显著。根据各个因素的水平和评分做图4．1。A蜜柚汁量B芦柑汁量C蔗糖D柠檬酸图4．1复合饮料正交试验直观图Fig．4．1OrthogonalTestdrinksintuitivecompositemap通过直观图可知，复合饮料的最佳组合是AlB2C2D3，在此条件下进行验证性试验，试验结果为香气17，滋味28，色泽9，体系状态36，综合得分90。因此最佳组合为：15％蜜柚汁，15％芦柑汁，8％蔗糖，0．08％柠檬酸。4．4．2杀菌条件的确定本试验综合巴氏杀菌和高温短时杀菌两种方法，然后在370C下培养一周后进行微生物检验。杀菌温度、杀菌时间、微生物效果如表4．16所示。表4．16果汁饮料杀菌的微生物指标Table4．16Microbiologicalindicatorsofjuiceunderdifferentsterilization将调配好的复合果汁饮料装瓶后按表4．4进行杀菌，通过测定细菌总数和大肠菌群数，判定最佳杀菌工艺。由表4．16看出，第l，6组20min杀菌时间不变，杀菌温度从80。C提升到900C时，菌落总数(cfu／mL)从529降到100，大肠菌群(MPN／100mL)从未检74鼹跖跗跎舳弛％遥澎$皋恤镱 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究出。故，当杀菌时间不变时，随着杀菌温度升高菌落总和减少。在杀菌温度都为900C的第5和第6组，10min杀菌比20min杀菌的菌落总数多了119。其中菌落总数s100cfu／mL的6、7、8三组分别为100、92、80，大肠菌群数均为0，但6、8号样杀菌时间过长，必定会分解果汁饮料营养组分，气味物质造成相当大的丢失，使得果汁饮料缺乏水果香味。因此，选取最佳杀菌条件为7组950C水浴杀菌5min。4．4．3复合果汁饮料的产品标准按照正交试验得出的最佳调配方案对复合果汁进行最后调配，然后用950C杀菌5min对复合果汁饮料进行杀菌处理，澄清型复合果饮料的感官、理化和微生物指标列于表4．17。表4．17复合果汁产品质量重要指标Table4．17Mainindexofcompoundjuicebeverageingredients香气香气协调、柔和滋味酸甜可口，无异味感官指标组织形态清澈透明，无沉淀杂质无肉眼可见的外来杂质果汁含量(％)>10——可溶性固形物(％)12．15理化指标总酸(g／100mL)(以柠檬酸计)0．3．0．6糖酸比20．40细菌总数(cfu／mL)<100——微生物指标大肠菌群(MPN／100mL)<3——致病菌不得检出4．5本章结论芦柑、蜜柚在福建省产量丰富，又价格便宜，味美香甜，且都具有特殊的营养保健作用。通过试验，得出下列结论。1)通过正交设计优化确定澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料的最佳口感调配方案为：蜜柚汁含量15％，芦柑汁含量15％，蔗糖8％，柠檬酸0．08％，其余为水时，复合果汁饮料达到最好的口味、风味和口感。通过微生物检验得到最佳杀菌环境为950C杀菌5mim。 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究2)通过成品检测，澄清型蜜柚芦柑复合果汁饮料理化指数和微生物指数均对应国家要求。利用芦柑和蜜柚生产出的复合果汁饮料方法简单可行，产品色、香、味俱全，适合多种人的需要，有一定的保健功能，通过两者的混合，可以改善其风味，达到营养与功效互补的效果，具有广阔的市场前景。76 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究5．1结论第5章结论与展望本文主要研究了蜜柚汁和芦柑汁的澄清工艺条件并对工艺条件参数进行优化，评价了澄清工艺对果汁理化特性的影响以及澄清汁的保存稳定性，并研究了蜜柚芦柑果汁复合饮料的配方、稳定剂的选择，杀菌等关键工艺，主要结论如下：1)蜜柚汁澄清工艺条件优化试验表明，离心澄清、自然沉淀澄清、加热絮凝澄清、冷冻澄清、壳聚糖澄清、果胶酶澄清6种澄清方法的最优澄清条件分别为：4000r／min、离心25min，蜜柚汁的透光率为87．0％；在自然条件下静置1h，蜜柚汁的透光率为48．4％；加热澄清透光率为71．4％；冷冻4h，透光率为78．4％；0．08g／L的壳聚糖、49。C保温51min，透光率为97．2％；0．04％的果胶酶、490C保温40min，透光率为97．5％。2)芦柑汁澄清工艺条件优化试验表明，离心澄清、自然沉淀澄清、加热絮凝澄清、冷冻澄清、壳聚糖澄清、果胶酶澄清6种澄清方法的最优澄清条件分别为：4000r／min、离心35min，芦柑汁的透光率为50．1％；在自然条件下静置8h，芦柑汁的透光率为36．9％；加热澄清透光率为36．5％；冷冻4h，透光率为39．9％；O．80g／L的壳聚糖、590C保温71min，透光率为97．8％：0．18％的果胶酶、500C保温4h，透光率为98．6％。3)蜜柚清汁和芦柑清汁的稳定性试验表明：4。C条件下保存21天后，以果胶酶澄清柚汁和芦柑汁的透光率分别下降了2．4％和1．1％，以壳聚糖澄清柚汁和芦柑汁透光率分别下降0．8％和1．8％；40C条件下保存27天后，以果胶酶澄清柚汁和芦柑汁的的VC含量分别损失了46．1％和53．3％，以壳聚糖澄清的柚汁和芦柑汁VC含量分别损失41．6％和41．7％；壳聚糖澄清比果胶酶澄清更有利果汁透光率、VC的稳定。与果胶酶澄清法相比，以壳聚糖澄清的澄清果汁透光率、VC含量的变化小，贮藏过程不会出现絮凝物，且果汁没有蒸煮异味，澄清汁的品质稳定，感官评价更好。4)澄清型蜜柚芦柑复合果汁配方的确定。以果汁的色泽、滋味、香气和组织形态为指标对果汁进行感官排序，正交试验得出最佳配方为15％蜜柚汁，15％芦#l于tt，8％蔗糖，O．08％柠檬酸，其余为饮用水。最佳澄清型复合果汁的杀菌参数为温度950C，时间5min。5．2展望1)由于蜜柚和芦柑还有其他不同品种，对于不同品种的果汁进行澄清其效果是有差异的；即使同一品种，不同成熟期，果实成分有也有差异。因此，对不同品种的果汁澄清，尚有待深入考察。2)本实验采用壳聚糖澄清果汁透光率在95％以上，在保存过程中性质稳定，获得了满意的澄清效果得，但研究方法较常规，而现代的果汁加工工艺中，超滤、膜分离和离子交 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究换等高新技术在果汁澄清中的也应用越来越广泛，因此对于传统澄清技术结合新技术在果汁澄清工艺中的应用也是值得研究的。3)本研究得到的澄清型复合果汁产品由于时间和条件限制，没有就复合果汁与单一成分果汁在感官、营养成分等方面进行比较，没有对所加工的复合果汁产品进行成本评价，并与市场同类柑橘产品产品做对比。78 集美大学硕士学位论文澄清型蜜柚芦柑复合果汁加工工艺研究致谢感谢导师黄高凌副教授这三年来，从最初的论文选题、研究路线及方案的确立，到后期数据的处理及论文的撰写，给我无微不至的关怀，付出了大量的心血和精力。黄老师对工作的兢兢业业，对科学事业实事求是的态度，谦虚严谨的治学作风，精益求精的敬业精神，是我一生学习的楷模。祝愿黄老师事业更上一层楼，安康幸福!还有其他许许多多研究生期间的老师们，是他们在研究生一年级的时候传授给了我博大精深的专业知识，为我在以后的科学实验中奠定了扎实的基础。感谢微发酵工程实验室的蔡慧农老师、肖安风老师、倪辉老师、杨远帆老师、李利君老师、杨秋明老师、吴光斌老师、胡阳老师对我的悉心指导和帮助。感谢他们在我遇到难点疑点的时候耐心地为我解疑排忧，让我少走了很多弯路，提高了学习效率，受益良多；也感谢他们为实验室营造了良好的学术科研氛围和和谐的工作环境，你们的教诲将永远留在我心里，是我以后工作和学习生涯的指南针。在论文完成过程及学习生活中，得到过很多同学协助，尤其是师兄杨哲，蒋超，蒋兴龙，师姐钟晓婷等，还要感谢和我同期研究生同学吴昌正，李慧翔，嵇海峰，于广仁，黄殊玲，张霞，陈丽娜，董亚婷，马芮萍等同学，我们之间真挚的友谊是我最重要的精神财富。在这毕业之际，祝大家快乐生活，顺心工作!感谢我亲爱的家人们，他们无私和不求回报的爱是我坚持的动力，不管我遇到多大的困难，她们的爱总能让我度过一个又一个得难关，使我能顺利完成学业。最后，我祝愿大家在未来学习和工作中事事iliON，好运常在。 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