4种脱色方法对苹果汁色值和可溶性固形物的影响.pdf

青岛农业大学学报( 自然科学版) 2 8 ( 4 ) ： 2 7 4 2 7 8 ， 2 0 1 l J o u r n a l o f Q i n g d a o A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y( N a t u r a l S c i e n c e ) 文章编号 ： 1 6 7 41 4 8 X( 2 0 1 1 ) 0 4 0 2 7 4 0 5 4种脱色方法对苹果汁色值和可溶性 固形物的影响 张玉刚， 解贝贝， 戴洪义 ( 青 岛农业大学园林 园艺学院 ，山东 青 岛 2 6 6 1 0 9 ) 摘要 ： 以 澳洲青苹 和 9 51 1 7 优系苹果品种为试材 ， 采用活性炭、 P V P P、 树脂吸附和微膜过滤 4种方法对苹果 汁进行脱色处理， 通过测定处理前后果汁的透光率( T 6 ) 、 吸光值( A ) 、 总色差( D E) 、 黄色色差( D B ) 及可溶性固 形物含量等指标 ， 分析了不同处理方法对苹果汁褐变的影响。结果表明： 4种不同处理方法均能使苹果汁透光率 提高， 吸光值下降， 总色差及黄色色差值降低， 澄清效果依次为： P V P P树脂 活性炭 超细滤膜过滤， 其中4 的 P V P P和 1 6 的树脂处理效果较好。4种处理方法均降低了果汁的可溶性固形物含量， 其中P V P P处理后果汁中 可溶性固形物含量降低幅度最大， 而树脂处理对可溶性固形物含量影响最小。综合比较， 1 6 的树脂吸附是最佳 的果汁脱色方法。两种苹果中 9 51 1 7 优系果汁褐变轻， 更适合作为加工型苹果 ， 可以减少脱色剂的使用。 关键词 ： 苹果果汁 ； 褐 变 ； 澄清 ； 脱色 中图分类号 ： T S 2 5 5 4 4 文献标识码 ：A D O I ：1 0 3 9 6 9 J I S S N 1 6 7 41 4 8 X 2 0 1 1 0 4 0 0 6 Th e Effe c t s o f F o u r De c o l o r i n g M e t h o d s o n Br o wn i n g o f Ap p l e J u i c e ZHANG Yu g a n g， XI E Be i b e i ， DAI Ho n g y i ( C o l l e g e o f L a n d s c a p e a n d Ho r t i c u l t u r e ，Q A U，Q i n g d a o 2 6 6 1 0 9。 C h i n a ) A b s t r a c t ：T h e e f f e c t s o f f o u r d e e o l o r i n g m e t h o d s O i l b r o w n i n g o f a p p l e j u i e e w e r e s t u d i e d u s i n g a p p l e v a ri e t i e s G r a n n y S m i t h a n d 9 51 1 7a s m a t e r i a l s L i g h t t r a n s mi t t a n c e( T 6 2 5 ) ，a b s o r b a n c e( A 4 2 0 ) ，t h e t o t a l c o l o r ( D E) ，y e l l o w c o l o r( D B)a n d s o l u b l e s o l i d s c o n t e n t o f a p p l e j u i c e w e r e me a s u r e d a f t e r t h e t r e a t m e n t o f u s i n g a c t i v a t e d c a r b o n ， P V P P ， r e s i n a d s o r p t i o n a n d m e mb r a n e l l a fi l t e r T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t t r e a t m e n t m e t h o d s o n j u i c e c o l o r ，fla v o r a n d n u t rit i o n qu a l i t y we r e a n a l y z e dTh e r e s u l t s s h o we d t h a t d i f f e r e n t t r e a t me n t me t h o d s o n t h e c l a r i fi c a t i o n o f a p p l e j u i c e h a d d i f f e r e n t e f f e c t s T h e e f f e c t s o f c l a ri f y i n g t h e a p p l e j u i e e b y P V P P t r e a t me n t w a s m o s t l y o b v i o u s ，f o l l o we d b y r e s i n a b s o rpt i o nTh e a c t i v a t e d c a r b o n t r e a t me nt h a d s i mi l a r e f f e c t wi t h me mb r a n e l l a fil t e r o n c l a ri fi c a t i o n o f t h e a p p l e j u i c e ， r e s u h i n g i n i n c r e a s e o f t r a n s m i t t a n c e ， d e c r e a s e o f a b s o r b a n c e ， d e c r e a s e o f t h e t o t a l v a l u e s o f c o l o r a n d y e l l o w c o l o r ，a n d l i t t l e c h a n g e o f s o l u b l e s o l i d s c o nt e n t PVP P t r e a t me n t o b v i o u s l y r e d u c e d t h e c o n t e n t o f s o l u b l e s o l i d s，whi l e r e s i n a d s o rpt i o n d i d n o t Ov e r a l l ，1 6 r e s i n a ds o rpt i o n t r e a t me n t wo u l d a c h i e v e o p t i m a l r e s u l t s f o r c l a ri f y i n g t h e a p p l e j u i c e 9 51 1 7 w a s m o r e s u i t a b l e f o r j u i c e m a k i n g f o r l i g h t b r o w n i n g ， r e s u i t i n g i n r e d u c t i o n o f u s i n g d e c o l o r i n g a g e n t s K e y w o r d s ： a p p l e j u i c e ； b r o w n i n g ； c l a r i f y ； d e c o l o r a t i o n 我国苹果栽培面积和产量 均居世界第一 ， 其 中 约 2 0 的苹果用于加工 ， 苹果浓缩汁出口量每年在 9 0万吨左右 ， 约 占世 界总贸易量 的 7 0 。近几年 来 ， 我国苹果浓缩汁产量增D N ,7 1 快 ， 2 0 0 72 0 0 8榨 季产量达到历史新高， 为 1 0 4万吨， 2 0 0 9年苹果浓 收稿 E t 期 ： 基金项 目： 作者简介： 通讯作者 ： 缩汁出口虽然受到世界金融危机 的影响有所下降 ， 但仍然 占世界总贸易量的 5 0 以上 。浓缩苹果 汁加工行业在我国有较好的资源优势和广阔的发展 前景 。但是 ， 苹果汁在加工 和贮藏过程 中易发生 褐变 ， 不仅影响果汁的外观和风味， 还会造成营养物 2 01 1一O 50 2 国家现代苹果产业技术体系项目( C A R S 一 2 8 一 叭 一 0 7 ) ； 山东省良种产业化工程项目 张玉刚( 1 9 7 3一)， 男 ， 山东枣庄人 ， 博 士， 副教授 ， 研究方向 ： 园艺植物育种与分子生物学。 戴洪义 ， Em a i l ： h y d a i q a u e d u e n 4期 张玉刚， 等： 4种脱色方法对苹果汁色值和可溶性固形物的影响 2 7 5 质的损失 ， 从而影 响 了果 汁的货架期 及 价格 _ 3 一 。 为了提高果汁的稳定性 和防止褐变 ， 在果汁 的生产 和加工过程 中， 一般采用脱色 的方法。 目前生产上 采用的方法主要 有吸附剂 ( 活性炭 、 P V P I ， 、 树脂 、 壳 聚糖和硅胶 ) 吸附和超滤等澄清脱色法 。刘冬利用 5 的 P V P P处理余 甘原果 汁有效地解决 了贮存 期 间严重沉淀和褐变的难题， 使余甘原果汁贮存期延 长至 1 2个月 以上 _ 8 J 。张磊等在石榴果汁生产中， 用 0 2 2 1 m的微孔膜过滤 ， 可 以有效去除果汁 中的 单宁 ， 得到澄清透 明、 色泽均匀 的石榴果汁 。以 天然沸石 、 活性炭、 皂土分别负载壳聚糖制成壳聚糖 固体澄清剂对野木瓜果汁进行澄清处理的研究结果 表明 ， 皂 土负 载壳聚 糖澄清 剂 的添加量 为 0 5 0 g 1 0 0 m l 时 ， 对野木瓜果 汁的澄清效果最好 川。也有 报道使用超滤对果汁进行脱色 。近年来 ， 树脂在 果汁加工中也得到了应用 _ l ， 周元圻等利用大孔吸 附树脂对苹果汁中甲胺磷 、 棒曲霉素 和褐变等成 分 进行了吸附研究 。 尽管以上澄清脱色方法在果汁生产上得到了应 用 ， 但是上述几种方法对果汁的色值及其营养 品质 的影响缺乏相应的比较研究 。本文通过对不同脱色 处理后 的果汁进行透光率 ( T ： ) 、 吸光值 ( A ) 、 总 色差、 黄色色差及可溶性固形物的测定 ， 旨在对 比活 性炭 、 P V P P 、 树脂 吸附及微膜过滤 4种澄清方法对 两种不 同苹果品种果 汁褐变 的脱色效果 ， 以期探 索 适合苹果果汁最佳的脱 色方法 ， 为苹果汁的生产 提 供一定的理论依据。 1 材料与方法 1 1 试验材料 以果汁褐变较重 的 澳洲青苹 和本课题组选 育的褐变轻 的 9 51 1 7 苹果 优系作为试验材料 ， 果实采 自蓬莱湾子 口园艺场 。 1 2 仪器与设备 WA Y一 2 S型阿贝折射仪 、 S P 2 1 0 2 U 型紫外分 光光度计 、 T C P 2全 自动测色色差仪 。 1 3 方 法 1 3 1 苹果 汁的制备工艺流程 5 l 原料果的筛选及清洗_ 破碎一榨汁一 加热一冷 却一酶解脱胶一粗滤。 1 3 2苹果 汁澄清脱 色方法 方法一 ： 活性炭澄清 处理时加热活化活性炭 ， 各取 5份 澳洲青苹 果汁、 9 51 1 7 优系果汁 1 0 0 m l ， 活性炭加入量依 次为 0 0 1 g 、0 0 3 g 、0 0 5 g 、 0 0 7 g 、 0 1 0 g ， 混匀后 于 8 O 水浴 锅 中保温 ，搅拌 3 0 m i n ，进 行抽 滤后 静置。 方法二 ： P V P P吸附澄清 各取 5份 澳洲青苹 和 9 51 1 7 优 系果汁 5 0 m l ， P V P P( 聚 乙烯 聚 吡 咯烷 酮 ) 加 入量 依次 为 0 5 g 、 1 0 g 、 1 5 g 、 2 0 g 、 2 5 g( 其中P V P P以4 0倍 蒸馏水分解， 搅拌混匀放置2 h ， 用减压抽滤机抽干 后把滤纸上的 P V P P放人三角瓶) ， 搅拌均匀或放入 摇床摇 ， 静置后吸取上清液进行测定。 方法三 ： 超细滤膜澄清 取两品种果汁各 5 0 m l 后 ， 用 0 4 5 t x m超细滤膜 加压抽滤机得到澄清汁。 方法 四： 树脂吸附澄清 各取 5份 澳洲青 苹 和 9 51 1 7 优 系果 汁 1 0 0 ml ， A B一 8树脂加入量依次是 0 1 g 、 0 2 g 、 0 4 g 、 0 8 g 、 1 6 g ， 搅 拌 均 匀 后放 于 5 0 水 浴 锅 中， 每 3 0 m i n震荡 1次， 放置 2 4 h ， 后用减压抽滤机抽滤去 除树脂 ， 后取上清液进行测定。 1 4测定指标 果汁可溶性 固形物 的测定 ：用 WA Y一2 S型阿 贝折射仪测定 。重复 3次。 苹果汁透光率及吸光值的测定 ：根据 Q B 1 6 8 7 浓缩苹果清汁生产标准H 及苹果 汁加工 的行业标 准 ， 用 S P 2 1 0 2 U V 型紫 外 分光 光 度 计测 定 。重 复 3次。 苹果汁黄色色差 、 总色差测定 ： 用 T C P 2全 自动 测色色差仪测定 。重复 3次 。 2 结果与分析 2 1 不同处理对果汁透光率( T ： ) 的影响 透光率是反应果汁澄清与否的一项重要指标 。 4 种处理方法均能显著提高透光率； 方法一、 二和 四处理的最佳浓度分别为 0 0 7 、 4 和 1 6 ( 图 1 ) ；其中4 的 P V P P处理澄清效果最好 ， 澳洲青 苹 果汁透光率高达 9 8 3 ， 9 51 1 7 优系达 到 9 9 9 ；其次是 1 6 的树脂处理 ，两种果汁处理 后透光率最高分别达到 9 8 8 和 9 9 3 。4种方 法澄清效果为 ： P V P P树脂 活性炭 超 细滤膜 过滤。 2 2 不 同处理对果汁吸光值 ( A 。 ) 的影响 由图2可以看出： 4种处理方法均能降低吸光 值， 方法一、 二、 四处理的最佳浓度分别为0 1 0 、 4 、 1 6 。通过4 的P V P P处理， 吸光值下降最 2 7 6 青岛农业大学学报( 自然科学版) 2 8卷 明显 ， 澳洲青苹 果汁的吸光值最低为 0 0 3 2 ， 9 5 1 1 7 优系果 汁为 0 0 3 1 ；其次是 1 6 的树脂处 理 ， 吸光值下 降 同样较 为 明显。方法 一、三不 如 1 2 O o o 邑 8 o 6 0 褂4 0 2 0 o 巴 装 甜 甘 一 0 0 01 O O 3 O 0 5 0 O 7 0 j 0 活性炭浓度 0 二、四降低 吸光值效果好。就两个品种而言 ， 9 5 1 1 7 优 系经 各 种 处理 前 后 的差 别 较 澳 洲 青 苹 小 。 1 2 O 1 0 0 8 O 6 0 槲4 0 确2 O O 1 2 O o o 邑 。 6 0 斛4 0 蟊2 0 0 O 1 2 3 4 5 P VP P 浓度 O O 1 0 2 0 4 0 8 1 6 树脂浓度 图 1 不 同处理方法对果汁透光率的影 响 0 2 5 善 0 2 0 。_ o 1 0 O 0 5 O O 0 0l O，0 3 0 ， O 5 00 7 0 1 0 活性炭浓度 万 法 。 三 禽 B I 微膜过滤 一 S 、 O 2 3 4 5 P V P P 浓度 0 O O2 O4 - O 8 1 6 树 脂浓度 图 2 不同处理对果 汁吸光值的影响 2 3 不同处理对果汁总色差的影响 由图3看出， 4 种处理方法都能显著降低果汁 的总色差，方法一 、二 、四处理的最佳浓度分别 为 0 0 3 、 4 、1 6 。总体而言 ， 澳洲青苹 果 汁 的总色差 比 9 51 l 7 优系的大 。两种果汁不管通 过哪种处理 ， 总色差均呈逐渐下降趋势 ，其中方法 二 、四的脱色效果尤为明显 。经 1 6 的树脂处理 效果相对较好， 澳洲青苹 果汁色差降至4 8 7 ， 9 5 1 1 7 优系的总色差降至 3 3 2 ；经过 4 的 P V P P 处理后的效果最为显著， 色差值下降最大， 澳洲 青苹 果汁总色差最低降至 1 3 8 ， 9 5 1 1 7 优系 降至 1 9 l 。 2 4 不 同处理对果汁黄色色差 ( D B) 的影响 由图4显示 ， 4种处理方法均能显著降低果汁 的黄色色差 ， 方法一 、 二 、 四处理的最佳浓度分别为 0 0 5 、 4 、 1 6 。且 澳洲青苹 的黄色色差值 4期 张玉刚， 等： 4种脱色方法对苹果汁色值和可溶性固形物的影响 2 7 7 除较高浓度的 P V P P处理外均高于 9 51 11 7 优系 ， 超细滤膜过滤的脱 色效果优于活性炭处理 ， 但低 于 4 0 营 3 0 一 2 0 蹈 1 0 O 凸 一 蛆 2 5 2 O 1 5 器 1 0 椒 5 O 凸 一 蛆 瓤 O O 0l O 0 3 0 O 5 o 0 7 o 1 0 活性炭浓度 zi 云二 = 幽 巴 微膜过滤 和树脂的脱色效果 ， 其 中 处理的最佳浓 度为 4 。 4 0 一 躜 1 O O 4 0 一 1 O O 0 1 2 浓度 。 。 ， ， r青沣叩 图 澳洲青苹 口 7优系 1 1 6 树脂浓度 图 不 同处 理对 果汁总色差的影响 1 0 3 O 0 5 】 0 活性炭浓度 25 2 O 0 j 1】j 器 般 O 2 5 2 0 1 器 掘 0 O 1 2 浓度 。 。 。 。 1 O 2 1 树脂浓度 图 不同处理对果汁黄色色差的影响 不同处理对果汁可溶性 固形物含量的影响 由图 5看出 ： 4种处理方法均不 同程 度地 降低 了果 汁 的可 溶性 固形 物 含 量 ， 影 响程 度依 次 为 ： 超细滤膜过滤 活性炭 树脂 ， 由此可见 ， 处理显 著地影 响 了果汁 中可 溶性 固形 物含 量 ， 而树脂处理前后果汁 中可溶性固形物含量 的变 化不大 。 3 讨 论 在果汁生产过程 中， 澄清过程是一个 十分重要 的环节 ， 它对于保持果汁的稳定性 、 抑制褐变、 延长 贮藏期等具有重要作用 。所 以针对不同果汁筛选切 实有效 、 同时又不影响其营养 品质的脱色方法尤为 重要。本研究的种处理方法对苹果汁 的透光率、 吸光值、 总色差、 黄色色差和可溶性固形物等指标均 有不同程度 的影 响。对于透光率 ， 处理效果 最显著 ， 其 次是树脂处理。 处 理能最大程度 地降低果汁的吸光值、 总色差和黄色色差， 其次是 6 的树脂处理 ， 同样也 能达到较好 的脱色效果 。 活性炭吸附和超滤处理尽管对果汁的澄清脱色也能 系1 上 嬲 b 隆 一 一 口 垦 苹 一 圈 法 田 。 ，一 方函 豳豳 5 2 9 6 3 O 糸 一 上 一 苹 ： 一 情 匿 固 丘 一 方 蓥 霎 l 阻 2 7 8 青岛农业大学学报( 自然科学版) 2 8卷 2 0 札1 5 誊1 0 建 5 O 2 O 篓 1 0 缝 5 譬 O 0 O O1 0 O 3 O O 5 O O 7 0 】 0 活性炭浓度 微膜过滤 2 0 扪1 5 誉1 0 建 5 O 2 0 钿1 5 1 0 体 5 O 0 1 2 3 4 5 P VP P 浓度 0 O 1 0 2 04 0 8 1 _6 树脂浓度 图 5 不 同处理对果汁可溶性 固形物物含量的影响 达到一定的效果 ， 但是不如 P V P P处理和树脂 吸附 效果 明显。在果汁生产 中除了色值 的要求外 ， 其营 养品质也是重要 的一个方面 ， 虽然 P V P P澄清脱色 的效果最好 ， 但是 P V P P处理对果汁可溶性固形物 影响最大， 而树脂 吸附对其影响最小。另外 ， P V P P 的使用会造成在果汁 中一定程度的残留， 而树脂可 以多次使用， 从 而降低了生产成本。综合 比较， 1 6 的树脂 吸附是最理想的苹果果汁澄清方法 ， 不 仅能达到一定 的脱色效果 ， 而且对果汁的品质影响 不大。 本研究的试验结果显示 ， 在各个指标的测定中 ， 9 51 1 7 优系果汁与 澳洲青苹 果汁相 比， 其透 光率高 ， 吸光值低 ， 色差值小 ， 褐变较轻， 推测可能与 其糖度低和酸度高有关系， 这支持 了周亚平 等关 于糖度越高 ， 褐变越严重的结论 。相 比较而言 ， 褐变 轻的苹果 9 51 1 7 优系比褐变重的 澳洲青苹 更 适合果汁的加工 ， 不仅可以减少脱色剂的使用 ， 降低 生产成本 ， 而且其酸度高， 可以提高果汁的品质和出 口价格 。所以选育褐变轻 、 酸度高的加工专用 型苹 果新品种 ， 对于提高苹果汁产品质量、 增强出口创汇 能力具有重要意义。 参考文献 ： 1 韩永奇苹果汁出 E l 现状 与前景展望 J 农产 品加 工 ， 2 0 1 0， ( 4 ) ： 3 23 3 2 李官浩 ， 崔 泰华 ， 韩美 兰 ， 等关 于浓 缩 苹果 汁 的发展 与前 景 J 食 品科技 ， 2 0 0 8 ， ( 6 ) ： 5 96 0 f 3 赵光远 ， 蔡照磊 ， 钟明辉苹果 的酶促 褐变及其影 响 因素 J 食 品与发酵科技 ， 2 0 0 9， 4 5 ( 2 ) ： 3 6 3 7 4 周莎莎 ， 周 亚平 ， 冯 耀祖 ， 等苹果 原 汁褐 变有 关 因素 的研 究 J 青岛农业大学学报 ， 2 0 0 8， 2 5 ( 2 ) ： 8 18 3 5 胡云峰 ， 胡 明， 邢 亚 阁等雪 莲果 汁褐变 抑制条 件的优 化研 究 J 食品科学 ， 2 0 0 9 ， 3 0( 6 ) ： 9 29 6 6 赵光远 ， 纵伟 ， 姚二民 混浊苹果 汁储 藏过程 中色泽稳定