枸杞鲜果制汁过程中β—胡萝卜素保存率的研究

④弓_2～ ) 7 食品与发酵工业 Food and rmeⅡtan0n Industries vol 25 N吼l 今 § 5 枸杞鲜果制汁过程中 p一胡萝 卜素保存率的研究 ／ 蔡奕文 赵谋明 V 彭志藻 (华南理工大学食品与生物工程学院，广州，51 0641) 摘 要 研究了拘杞鲜果制汁过程中热烫、果肢酶处理、脱气工艺、杀菌T-艺及一些常见影响 园素对 胡萝 素保存率的影响，芳对制汁工艺进行了优化组台。结果明：果菔酶处理可显 著提高 胡萝 素的等存率，最佳刺汁工艺为：0．5 柠壕酸+O．4“Na SO：溶液 100℃ 热烫 6min；45~、pH 3．5加入 0．20g／kg果浆果肢酶作用 2 h；加入 0．03 EDTA—Na}榨 汁； 26℃ O．09MP8进行真空脱气；调 pH 4．0～4．2后果 杀菌式 5 5—10’／lO0℃进行杀菌 胡萝 素保存率可达 74．0 。 关键词 枸杞鲜果 ● — - ‘ 。 — 。 保存率 果汁 — — — 一 - - 一 枸杞含有丰富的胡萝 素、v 、v 、及微 量矿质元素等人类所必需的营养物质，是一 种极为理想的药食两用植物资源。枸杞中存 在的 胡萝 素由于其结构 中含有许多不 饱和双键，在制汁过程中极 易受光、氧、金属 离子 、热等的影响，发生降解作用而损失 此 外 ，在制汁过程中，大部分 胡萝 素留在过 滤后的残渣中，因而大大影响了 胡萝 索 的保存率。随着人们对加工食品营养价值的 不断认识，如何降低加工与保藏过程中有效 营养成分的损失，是食品加工面临的一个重 要问题。本试验 旨在研究枸杞鲜果制汁过程 各加工工序 胡萝 索保存率的变化，同时 优化制汁过程中的各种工艺条件。 1 材料与才 法 1．1 材料 枸杞鲜果：为“宁杞一号 ，购自宁夏银 川，冷冻保藏； 胡萝 素品：购于 Sigma公司； 果胶酶 ：无锡酶制剂厂生产(食品级)，为 果胶酯酶、果胶水解酶、果胶裂解酶的复合 物 ，其酶 活力分 别为 40 000、60 000、80 000 u／g酶，最适温度为 45~50℃，pH 稳定范围 为 3．O～6．0。 蕞 蒋蒿 嚣矗!嚣兰； ，改回时间： 。98一 。一 。 掏杞升 1．2 测定方法 1．2．1 构杞鲜果水分含量的测定 蒸馏法[ 。 1．2．2 构杞果 (浆)汁水分含量 的测定 干燥法[ 。 1．2．3 9-胡萝 素含量的测定 HPLC法嘲。 1．2．4 胡萝 素保存率的计算 通过测定各加工工序处理前后 胡萝 素的总含量，即可计算出每一加工工序的 胡萝 素保存率。整个制汁过程中的 胡萝 素保存率等于各加工工序的口一胡萝 素保 存率之积。 1．3 工艺流程 枸 杞鲜 果一 挑选 、洗 净一 热 烫一破碎 一 果胶酶处理一榨汁一离m分离与过滤一调配 一 高压均质一真空脱 气一罐装封口一杀 菌冷 却一成品 1．3．1 热 烫 选用不同的溶液进行热烫以钝化酶的活 性 。 1．3．2 果胶酶处理 破碎后加入不同量的果胶酶，在不同的 pH值下反应时间不同，反应温度均为 45℃。 1．3．3 离G过滤 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 25卷 第 1期 蔡奕文等：枸杞鲜果制汁过程中 胡萝 案保存率的研究 将榨出的汁用离心机进行分离除去大颗 粒、易凝聚沉降的物质 ，取上清液 200目进行 过滤 。 1．3．4 调 配 在滤液中加入 0．1 耐酸CMC—Na作稳 定剂和适量的柠檬酸作酸味剂 1．3．5 均质 、脱 气 在 20～2jMPa压力下均质后采用不 同 的真空度进行真空脱气 2 结果与讨论 2．1 热烫对 胡萝 素保存率的影响 热烫的目的是为了钝化酶的活性，特别 是氧化酶类 ，防止 胡萝 素的氧化降解，同 时亦可防止汁液的凝聚，改善其稳定性和风 味 除了采用热水热烫外，也有报道采用热水 中加入 0．5 柠檬酸 或 0．05mol／L醋酸溶 液进行热烫 ，获得防止蛋白质凝聚和改善风 味的效果 分别称取 枸杞鲜果 100 g，采用 Na SO 溶液以及 Na SO 溶液与其它 2种方 法联合使用进行热烫处理，并与上述各种热 烫处理方法进行比较，重复 3次．测试其相对 于枸杞鲜果的 胡萝 素保存率及汁液风 味，结果列于表 1。 从表 1结果可以看出，采用热水或0．5 柠檬酸液热烫，B一胡萝 素保存率较低 ，而采 用0．05tool／I 醋酸，特别是 0．4 Na。SO。热 烫， 胡萝 素保存率都较高；Na SO。与柠檬 酸或醋酸的联合作用与单独采用 Na SO。的 效果并无差异。从热烫后风味来看 ，采用柠檬 酸或柠檬酸与 Na sO。联合 作用较好，因此 ， 实际生产中可采用柠檬酸与 Na。SO 联合作 用的热烫方式进行热烫。 衰 1 不同热烫工艺对 胡萝 素保存率的髟响 热 方法 丧嚣 汁藏风味 * 以上热 烫温度为 lOO'C，热烫时 间为 6rain， 料液 比为 l：2。 2．2 果胶酶处理对 胡萝 素保存率的影 响 分别称取枸杞鲜果各 100g，按以上所选 热烫工艺条件进行热烫后，应用正交试验法 对果胶酶用量、酶 解时间及 pH值进行三因 素四水平试验 ，酶解温度为 45'C，重复 3次， 以获取最佳酶处理组合 。然后将选出的最佳 酶处理组合与不加酶处理在相同条件下进行 比较 测定果胶酶处理前后的 胡萝 素总 含量，计算出 胡萝 素的保存率，正交试验 结果列于表 2。 衰2 试验结果分析 因 素 A B C 试验号 pH 酶量(g／kg果浆) 酶解时间(h) 胡萝 h紊 保存率 ( ) 列 号 1 2 3 1 1(3．5) 1(0．05 ) 1(O．5) 70．4 2 1 2 2 73．7 3 1 3 3 7g．7 4 1 4 4 83．2 5 2(4．o) 1 2(1．0) 71．1 6 2 2(O．10 ) l 71．9 2 3 4 79．5 8 2 4 3 82．0 维普资讯 http://www.cqvip.com ， 食品与发酵工业 Food and Fermentation Industries Vo1．25 No 1 因 素 A B 试验号 pH 酶量(g／kg果浆) 酶解时间(h) 3一胡萝 h索 列 号 保存率 ( ) 1 2 3 9 3(4．5) 1 3(1．5) 69．8 10 3 2 4 72．3 11 3 3(0．15 ) 1 75．2 12 3 4 2 79．4 13 4(5．0) 1 4(2．0) 68．3 14 4 2 3 69．8 15 4 3 1 72．9 16 4 4(0．20 ) 2 77．2 K (水平 1四次保存率和) 307 279 6 290 4 K (水平 2四次保存率和) 304．5 287．7 301．4．4 T— l196．4 Ka(水平 3四次保存率和) 296．7 307 3 30l 3 K (水平 4四次保存率和) 288．2 321．8 303．3 KI(K1／4) 76 7 69．6 72，．6 K (Kz／4) 76．1 71．9 75 4 K3(K3／4) 74．2 76．8 75．3 K{(KI／4) 72．1 80．5 75．3 R 中大数减小数) 4 6 10．6 2．8 从以上正交试验结果可以看出，果胶酶处 理工艺中对 口一胡萝 素保存率影响晟大 的是 酶的用量，其次为 pH，酶解时间影响最小 ；并 可得 出果胶 酶处理 的最 佳工 艺条 件为：pH 3．5、酶用量 0．2Og／kg果浆、水解时间 2 h，水 解温度 45 C，在此工艺条件下，}胡萝 素保 存率可达 83．2 。而在相同条件下不加酶处 理 口一胡萝 素保存率仅为 50．4 ，这说明果 胶酶处理可大大提高 胡萝 素的保存率 Sims等人报道，在胡萝 制汁过程 中，大 量 口-胡萝 素留在了过滤后的残渣中，提议要 在榨汁前用纤维素酶、半纤维素酶及果胶酶的 复台酶处理胡萝 浆 ‘]。果胶酶 。直被用来提 高果汁原料制汁过程的出汁率，主要是因为果 胶酶可分解果胶等细胞间结合物质，使大部分 组织分解 ，提高了出汁率。在提高出汁率的同 时 果胶酶还可以提高 胡萝 素的抽提性和 可滤性，使更多的 }胡萝 素进入果汁中，因 而可大大提高 口胡萝 素的保存率。 2．3 榨汁过程中 B．胡萝 素保存率的变化 分别称取枸杞鲜果各 1oog，按以上所选 工艺条件进行热烫及果胶酶处理后 ，进行榨汁 处理。在榨汁过程中分别加入不同浓度的抗坏 血酸及 EDTA—Na 并与不添加抗坏血酸及 EDTA—Na 进行对 比，重复 3次 ，测定榨汁前 后的 胡萝 素总含量，计算出口一胡萝 素的 保存率，结果列于表 3。 表 3 榨汁过程中 8一胡萝 卜素保存率的变化 处理方式 胡萝 h素保存率( ) 0 A或 B O．1％ A 0 2 A 0．3％ A 0 4 A 0．O1％ B 0．02％ B 0 03％B 0．04 B *A{抗坏血酸 B：EDTA Na z 从表 3结果可以看出，添加的抗坏血酸及 EDTA—Na 的实验组其 口一胡萝 素保存率明 1 1 7 7 8 1 7 9 1 他 昭 略 帅 略 盯 蛆 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 25卷 第 1期 蔡窭文等 ；枸杞鲜果制汁过程 中 胡萝 b素保存率的研究 35 显高于不添加抗坏血酸及EDTA—Na 的实验 组．后者 仅 为 78．1 ，这 说 明抗 坏血 酸 及 EDTA—Na 对于 胡萝 h素的降解损失具有 保护作用 ；同时，从表 3结果还可以看出，添加 的最佳 浓度为 0．3 异抗坏血酸或 0．03 EDTA—Na ，p-胡萝 h素 的保存率 分别高达 98．7 或 97．9 ．考虑到成本问题 ，实际生产 中选用 0．03 EDTA—Na 。抗坏血酸是典型 的抗氧化剂，它能与自由基反应阻断或阻止氧 对反应链的攻击而保护 胡萝 h素 金属离子 是自由基反应的强催化剂，它能缩短诱导期 ， 提高反应速率。在枸杞制汁过程中，不可避免 的会接触铁离子，而 EDTA—Na 是金属离子 的螯合剂，它能通过与金属离子的螫合作用而 阻断金属离子对 自由基反应的催化，减少口胡 萝 b素的降解损失 2．4 真空脱气对 胡萝 素保存率的影响 分别称取枸杞鲜果各 100g，按以上所选 工艺条件进行热烫、果胶酶处理及榨汁爵 ，在 26 C 0．09MPa的条件下进行真空脱气处理 ， 并与不进行真空脱气的实验组进行对比，重复 3次，测定脱气前后的 胡萝 h素总含量 ，计 算出 口一胡萝 h素的保存率，结果列 f表 4。 表 4 真空脱气对 日-胡萝 卜素保存率的影响 处 理 0胡萝 b素保存率( ) 26 CO．09MPa真空脱气 不进行真空脱气 98．5 84 2 从表 4的结果可以看出，真空脱气可明显 提高 口胡萝 I、素的保存率。这主要是因为o 是导致 胡萝 I-素氧化降解的最主要因素之 一 ，通过真空脱气不但可以降低系统中的氧含 量，同时也排除了枸杞汁中具有吸附氧的作用 成分．因而可以提高 口一胡萝 h素的保存率。 2．5 杀菌工艺对 胡萝 素保存率的影响 枸杞原汁的 pH为 5，8左右，需要进行高 温杀菌才能达到有效的贮藏安全性 。为了降低 杀菌强度以达到较高的口～胡萝 I-素保存辜，本 研究采用柠檬酸对枸杞汁进行酸化处理 分别 称取枸杞鲜果各 1 00g，按以上所选工艺条件 进行热烫、果胶酶处理、榨汁及真空脱气后．调 整 pH至 4．0～4．2左右 ，分别在 90、95、】00C 采用相同杀菌强度(F粥值 )进行杀菌处理 ，重 复 3次．测定杀菌前后的 口一胡萝 h素总含量， 计算H{ 胡萝 h素的保存率，结果列于表 5 表 s 不同杀菌工艺条件下 胡萝 卜素的保存率 三苎墨 ! !!! ! p胡萝 b素保存率( ) 94．2 97．0 98．8 从表 5结果可以看出，枸杞汁酸化处理后 采用常压杀菌时，对应于相 同杀菌强度 (Fi 值)。随着杀菌温度升高，口一胡萝 b素保存率明 显提高。采用杀菌式 5’一5’一1O’／100 C最佳， 胡萝 h素保存率可达 98．8 。 l 结 论 (】)果胶酶处理可显著提高 胡萝 h索的 保存率，酶处理工艺中对 口一胡萝 h素保存率 影响最大的是酶的用量 ，其次为pH，酶解时间 影响最小。 (2)本研究的最佳工艺流程为：0．5 柠檬 酸 + 0 4 Na SO 3溶 液 100 C热 烫 6min； 45℃、pH 3 加入 0 20g／kg果浆果胶酶作用 2h{加入 0．03 EDTA—Na2榨汁；26 C 0 09 MPa进行真空脱气；调 pH至 4，O～4，2后采 用杀菌式 j’一5’一10’／]00g进行杀菌。 (3)在本实验条件下 ，枸杞制汁过程中采 用最佳工艺条件各主要工序的 胡萝 h素保 存 率 分 别 为；热 烫 93．3 ，果 胶 酶 处 理 83．2 ，榨汁 97，9 ，真空脱气 98． ，杀菌 98．8 ，整个制汁过程的 口胡萝 h素保存率等 于各主要工序 的 胡萝 h素保存率 之积，为 74．0 。 参 考 文 献 1 王宝珠等编译 水分测定法．北京 高 等教育 出版 社 ，1992 2 刘福岭等，食品物理与化学分析法．北京 轻 工业 出版社 ，1 987 3 畅祖英 ，李 良学．食 品与发酵工业，1994(6)： j7～ 61 4 Sims C A J Food Sci ，1993，58(5)}1129 ～ 1131 (下转第 4g页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 25卷 第 1期 孙爱东等 ：水果制品增香技术研究进展 ～ 98l 23 韩孝清 ，詹晓白．食品科学 ，1988．11：79～ 84 24 Maga J A．Rev Food Sci Nutr．，1982， 21(1)：22～ 30 25 M aga J A．J．Agric Food(；hem．，1973， 21(1)：22～ 3O 28 Kosuge_T，Kamiya H．Nature·1952，193： 776 27 Demain A L，Jackson M ．Trenner N R．J． Baeterifil．1967．94：323～ 326 28 M iller A Ⅲ．Scanlan A． App1．M icron— o1．， l973，25：257～ 261 29 Heath H B．Source Book of F18vors New York：Van Nostrand Reinhold，1981．157～ 168 3O ns0n S C，Gerh J A ．Powers V M et aI． Biochem istry，l988，27：540～ 545 31 Rabenhorst J．Hopp R． U．S． Patent 5． O17，388，1991，5，21 32 Kempler G M ．Adv． Appl Mierobio1．， l 983．29：29～ 51 33 W elsh F W ，M urray W D． Crit． Rev． Bioteehno1．，1989，9(2)：l05～ l 69 Some Research Advance in Enhancing Arom a Technique for Fruit Products Sun Aidong Ge Yiqiang Zhang Xin Cai Tongyi (Institute of Food Sienee，China Agricultural University，Beijing，100094) ABSTRACT This paper gave an overview of recent advancement in solvent extraction， steamextraetion，supercriticaI fluid extraction and molecular distillation technology，which are the new extraction technology of fragrance；suggested the ways of enhancing aroma of fruit products，such as adding natural essence，flavorase and utilizing microorganism producing fra— grance；foresaw the application prospect of enhancing aroma technology in fruit processing． Key word fruit，enhance aroma，flavorase，aroma (上接 第 35页) Retention of[~-Carotene during Juice Processing of Lycium Fresh Fruit Cai Yiwen Zhao Mourning Peng Zhiying (College of Food and Bioengineering，South China University of Teehonology，Guangzhou，510641) AB RACT In this article，effeets of blanching time、treatment with pectinase、deairing technology、sterilization technology and some other common factors on the retention of carotene in cium during juice processing were studied and the optimum combination was made．The results showed：treatment with peetinase could significantly inerease the reten— tion of~carotene，the optimum combination of juiee processing was as follows：blanching with 100 C 0．5 citric acid+ 0．4 Na2SO3 solution for 6 rain；45 C、pH 3．5 treatment with 0．20 g／kg pulp pectinase for two hours；treatment with 0．03 EDTA—Na2 during juicing； 26℃0．09MPavacuum—dealring；change pHto 4．O～4．2，then sterilizationwith 5’一5’一10’／ 100 C ，the retention of carotene could reach 74．0 ． Key word Lycium fresh fruit， carotene，retention，fruit iniee 维普资讯 http://www.cqvip.com