新型低糖荔枝果酱加工技术研究申报书-食品学院-吴汶飞

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称： 新型低糖荔枝果酱加工技术研究 所在学院： 食品学院 申报者姓名 （集体名称）： 吴汶飞 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A申报者情况（个人项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写，申报者情况栏内必须填写 个人作品的第一作者（承担申报作品60%以上的工作者）； 2本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者情况姓 名吴汶飞性别男出生年月1987-1所在学院食品学院专业食品科学与工程现学历本科在读年级2005级学制4年入学时间2005-9作品全称新型低糖荔枝果酱加工技术研究毕业论文题目影响荔枝果酱保藏品质因素的研究通讯地址广东省广州市天河区五山华南农业大学跃进南区37栋305室邮政编码510642单位电住地通讯地址山东省莱州市教育路小区九区十号楼二单元101室邮政编码261400住宅电作者情况姓 名性别年龄学历所在单位资 格 认定学院学籍管理部门意见 是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的各类高等院校中国学生（含本科生和研究生）。是 否若是，其学号为： 200530600122 （学院盖章） 年 月 日院系负责人或导师意见 本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。 是 否负责人签名： 年 月 日B申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写； 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结 构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称新型低糖荔枝果酱加工技术研究作品分类（D） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标(续前)1研究目的荔枝属无患子科植物，是一种珍贵的亚热带水果,素有岭南佳果的美誉。其不但肉质脆嫩，清甜可口，而且营养丰富，每100克含蛋白质0.9克、脂肪0.2克、碳水化合物14克，还富含多种人体必需的微量元素、维生素以及十多种氨基酸。广东省现有荔枝种植面积500多万亩，种植面积约占全国荔枝总种植面积的60%，产量约占全国荔枝总产量的70%。由于荔枝收获期短，且集中在67月份的高温季节采收，加之荔枝果实的植物学生理特性，使收获后的荔枝保鲜贮藏受到限制。要使荔枝产业能持续发展，必须大力发展荔枝加工。荔枝的加工产品主要有荔枝干、糖水荔枝罐头、荔枝酒、荔枝饮料等，尚未见有荔枝果酱产品。同时，目前市面上的果酱产品主要以柑橘果酱、草莓果酱和苹果酱为主，品种过于单一，其加工原理是利用果实含有较多的高甲氧基果胶，与高浓度糖（6065）及高浓度酸(pH23)作用形成凝胶，因而具有高糖、高热量、甜腻的特点。然而，近年来随着消费者健康理念的提升，消费者对高糖食品已不再喜欢，而对低糖、低热量食品的青睐度逐渐提高。因此，开发新型低糖荔枝果酱，不仅可以增加荔枝加工品的花色品种，满足消费者对荔枝加工品多样化、新型化、健康化的要求，并可提供一种新型的低糖食品加工技术。这对促进荔枝产业的可持续发展及传统食品的新型化、健康化具有积极作用。2 基本思路（1）能有效保持荔枝果肉风味和色泽的工艺利用低温糖液浸渍处理护色及与低浓度糖液煮沸操作相结合的方法，对荔枝果肉进行预处理；（2）利用低甲氧基果胶与果冻粉复配、提高体系稳定性的方法由于荔枝果肉果胶含量较低，在低糖的条件下若采用传统果酱加工工艺对凝胶形成有影响，因此，本研究先采用单因素实验，对各种胶凝物质进行选择比较、确定浓度范围，然后运用响应曲面法进行配方优化，并拟合出低糖荔枝果酱感官评分关于低甲氧基果胶浓度、CaCl2浓度、柠檬酸浓度和果冻粉浓度四个因素的二次多项回归方程。通过对所采用的Box-Behnken模型进行分析，得出低糖荔枝果酱加工的最优工艺参数。3 创新点（1） 采用低温护色糖液浸渍处理与低浓度糖液煮沸操作相结合的荔枝果肉预处理方法，可较好地保持荔枝果肉的风味和色泽。（2） 利用低甲氧基果胶可在低糖条件下与钙离子桥联而凝胶的特点，并通过添加一定比率的果冻粉使果酱具有良好的持水性，从而开发了一种低糖果酱的加工工艺。（3） 以荔枝果肉切丁操作代替传统的打浆操作，使果酱中具有可见的果肉颗粒，增加了商品的外观质量和真实感。 4 技术关键（1） 荔枝果肉的护色技术；（2） 保持低糖荔枝果酱稳定性的工艺技术；（3） 低糖荔枝果酱的配方优化，最佳工艺配方的确定。5 主要技术指标（1） 低糖荔枝果酱可溶性固形物含量4447Bx，总酸度0.50.76%。（2） 低糖荔枝果酱酸甜适中；口感细腻、润滑；凝胶良好，弹性适中；果肉呈米白色，分布均匀。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料） 本研究在已有果酱加工技术的基础上，根据荔枝的加工特点以及低糖果酱的产品要求，通过对荔枝果肉护色工艺、配方优化等研究，较好地解决了低糖荔枝果酱加工中容易出现的果肉变色、变味、析水等问题，与传统的果酱加工工艺相比，具有较明显的创新性和技术的先进性，主要体现在以下两个方面：（1）采用新型荔枝果肉预处理方法，较好地保持了荔枝果肉的品质。为了达到脱除果酱中多余水分的目的，传统果酱加工技术通常包括糖液浓缩操作。在长时间高温煮制过程中，很容易造成果酱营养成分的损失及风味的劣变1。而荔枝在加工过程中极易因褐变及其他化学反应而引起外观改变并产生蒸煮味，严重影响了产品品质。本技术采用低温糖液浸渍处理与低浓度糖液煮沸操作相结合的荔枝果肉预处理方法，处理后果肉的加工适性显著提高，且无需进行后续的糖液浓缩操作，较好地保持了荔枝果肉的风味和色泽。其中低温护色糖液浸渍处理荔枝果肉的作用主要有以下三方面。一是护色糖液中的柠檬酸可通过降低凝胶环境的pH值，络合Cu2+辅基来抑制多酚氧化酶的活性，从而达到维持荔枝果肉色泽的目的2；二是浸渍处理后荔枝果肉含水量稳定，在后续加工中析水少，便于低糖荔枝果酱的工艺控制；三是在浸渍过程中，荔枝果肉可溶性固形物含量提高，无需后续煮制渗糖操作。然后结合低浓度糖液煮沸操作，荔枝果肉恢复饱满外观，并达到了对荔枝果肉灭菌的目的，使后续操作中果酱的煮制时间进一步缩短，从而更好地保持了荔枝果肉的风味。经测定，预处理后荔枝果肉失重率为23.1%，可溶性固形物含量恒定在30Bx附近，果肉色差L*值为52.17。保持其他操作相同而不添加护色剂时，所得荔枝果肉色差L*值为47.83。可见，荔枝果肉经预处理后色差L*值提高，褐变受到明显抑制。（2）以荔枝果肉切丁操作代替传统的打浆操作，并通过低甲氧基果胶与果冻粉复配，生产出低糖荔枝果酱，有效地丰富了果酱的类型，满足了消费者对新型、健康食品的要求。传统果酱制品主要利用原料中所含的高甲氧基果胶，在高糖（60%65%）、高酸（pH23）条件下形成稳定的凝胶，其原料通常要经过打浆操作，从而造成了传统果酱口感甜腻，果肉形式单一的特点1,3。近年来，随着人们消费理念的提高，果酱类型多样化、低糖健康化逐渐成为大多数消费者的要求。本技术将荔枝果肉切分为宽度0.51cm的小块，从而提供了一种新型果肉果酱的形式。同时，利用低甲氧基果胶可在低糖条件下与钙离子桥联而产生胶凝的特点4，并通过添加一定比率的市售果冻粉使果酱具有良好的持水性，从而开发了一种低糖荔枝果酱加工技术。运用本技术所得低糖荔枝果酱，可溶性固形物含量4447Bx，总酸度0.50.76%，不仅具有低糖、低热量的特点，而且甜酸适口、口感细腻润滑，持水性好，能够适应更广泛人群的消费要求，加之其新颖的产品定位，低糖荔枝果酱也具有更广阔的消费市场。因此，本技术的应用可极大的丰富果酱的产品类型，也可满足当前消费者对健康食品的需求，具有较强的竞争实力和较大的竞争空间。参 考 文 献1 崔志强. 低糖果酱开发现状与工艺要点研究J. 食品研究与开发, 2005,26(4):38-47.2 伍军,孙囝,朱明丽. 红薯饮料护色工艺研究J. 粮油加工,2008,(2):118-120.3 贾艳萍,赵军,魏群. 橙皮果酱的研制J. 食品科技,2006,(7):265-267.4 李冀新,林向东,罗晓玲,等. 低甲氧基果胶凝胶特性的研究J. 食品科学,1994,(1):15-18.作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果无作品所处阶 段 A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式无作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测(续前)1 使用说明在加工过程中，应严格控制荔枝果肉的加热时间，力求最大程度地保持荔枝果肉的品质。同时，柠檬酸、CaCl2等添加剂的加入顺序及每次的加入量也会对果酱凝胶产生较大影响，应注意工艺控制。2 技术特点和优势针对荔枝的加工性质及产品低糖化的要求，在果酱传统工艺的基础上加以革新，从而开发出一种在低糖条件下生产荔枝果酱的新技术。这不仅丰富了果酱的产品类型，促进了荔枝产业的发展，而且产品低糖化的特点也符合新时期果酱市场的要求，可满足当前消费者对低糖健康食品的要求。该技术采用低温护色糖液浸渍处理与低浓度糖液煮沸操作相结合的荔枝果肉预处理方法，有效地解决了保持荔枝风味和色泽的技术问题。处理后荔枝果肉水分含量稳定，可溶性固形物含量恒定在30Bx附近，加工适性显著提高，不仅有利地克服了因荔枝果肉失水而使后续加工难以控制的问题，而且可去除后续加工中的糖液浓缩操作，避免荔枝果肉因过度加热而品质劣变，有效地保持了荔枝的风味和色泽。研究中，通过对荔枝果肉切丁来代替传统的打浆操作，改变了果酱果肉均经过打浆的传统做法，有助于提高产品的商品外观和真实感，从而更吸引消费者。考虑到荔枝中几乎不含果胶等增稠性物质，且传统果酱加工中所用的高甲氧基果胶在低糖条件下难以形成凝胶，本技术利用低甲氧基果胶可在低糖条件下与钙离子桥联而产生胶凝的特点，并通过添加一定比率的市售果冻粉使果酱具有良好的持水性，从而开发了一种低糖荔枝果酱的加工工艺。所得成品果酱可溶性固形物含量4447Bx，总酸度0.50.76%，具有酸甜适口，口感细腻光滑的特点。3 适应范围及推广前景技术性说明鉴于本技术的特点和优势，其适应范围广阔，主要表现在生产者和消费者两个方面。由于本技术操作方法简单，对设备的要求较低。因此，生产者只需投入相对较少的资金，便可取得相对较多的经济利益。同时，将经过本技术预处理的果肉在-21下进行极冻，可有效克服因荔枝易腐败变质而造成的原料地域性和季节性缺乏问题，使低糖荔枝果酱在空间上和时间上都有广泛的适应性，有利于生产者按照实际情况开展生产活动。利用本技术所生产的低糖荔枝果酱，可溶性固形物含量4447Bx，总酸度0.50.76%，具有酸甜适口，低糖、低热量的特点，能够适应更广泛消费人群的需要。同时，本技术利用果肉切丁的处理方法，改善了果酱的外观形态，有利于引起消费者的消费兴趣，吸引更多的消费人群。4 市场分析和经济效益预测随着生活水平的提高，人们健康饮食方式也有所改变，早餐从传统的谷物类饮食，渐渐地向面包、鸡蛋、牛奶转变，所以果酱也逐渐走进了寻常百姓的家庭。从世界范围来看，国际市场对果酱的需求量呈逐年上升趋势，这在一定程度上也拉动了我国果酱出口量的增长。近几年来，随着经济的发展以及都市节奏的加快，国内市场对果酱的需求也呈上升趋势。由此可见，果酱市场具有巨大的潜力。目前市面上的果酱主要以苹果、草莓、桔子类为主，品种过于单一，且多为传统的高糖果酱，不仅口感甜腻，也不利于人们的健康。利用本技术生产的低糖荔枝果酱，不仅可以起到丰富果酱类型的目的，而且也可以满足人们对果酱制品新型化、低糖化、健康化的要求。由于低糖荔枝果酱富含钙，婴幼儿食用后，可以有效地预防佝偻病、缺钙型贫血等疾病；老年人食用后，对骨质疏松等疾病也有一定的预防作用。同时，低糖荔枝果酱定位于一种新颖的果肉形式，有助于吸引更多的消费者。综上所述，低糖荔枝果酱可以适应更广泛人群的消费要求，具有广阔的市场。荔枝作为一种珍贵的亚热带水果，其产区主要集中在南方地区，而全国果酱的消费市场也主要在南方地区，这在一定程度上有利于生产者在原料产地就地生产，就地销售，获得更大的利润空间。以200克瓶装果酱为准，其成本约为3.5元，市面200克瓶装果酱的价格为610元，加之技术的新型化，也可适当提高零售价格。一个中等规模的果酱厂的年生产能力为8001000吨，产值2600万3300万元，利税650825万元。可见，此技术不仅可给企业带来丰厚的利润，也可给国家提供大量的税收收入。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 2008年 11月21日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。传统的果酱加工技术，主要是利用原料中所含的高甲氧基果胶，在高糖(60%65%)、高酸(pH23)条件下形成凝胶。所获得的果酱口感过于甜腻，加之蔗糖摄人量过高也对健康不利，故人们对它的消费量日趋下降，开发新型的低糖果酱成为当务之急。在保加利亚，研究人员以鲜水果、水果半成品、糖、低脂化果胶、钙盐和有机酸生产低糖果酱，并确定了生产低糖果酱的最适条件为：干物质含量45%、pH值2.83.3、低脂化果胶浓度0.60.8%、钙溶液浓度1540 mg/g胶。通过对不同低脂化果酱的对比，研究人员明确提出了“改进低脂化果酱的生产工艺可提高果酱在食品工业中应用效果”的论断。为了在低糖条件下，获得良好的果酱品质，国内的一些研究部门也进行了许多研究，如湖北工学院张琪工程师利用0.30.6的低甲氧基果胶，用Ca2+或Mg2+作桥联离子，再配以0.10.2的黄原胶，可以有效的控制草莓胡萝卜复合低糖果酱的脱水现象，获得品质优良的果酱，其含糖量为2530；河南省林业科学研究院黄鹏副研究员以无花果为原料，在相同条件下对琼脂、明胶、CMC-Na、海藻酸钠及黄原胶共五种增稠剂的凝胶效果进行比较，得出使用0.5%海藻酸钠或0.1%黄原胶制作无花果果酱可达到理想的增稠效果，所得低糖无花果果酱的可溶性固形物含量低于50 Bx。中国专利公开号CN1035423公开了一种新型多维低糖果酱、果冻加工方法，其主要特点是以粮食、蔬菜等天然植物作为主要原料而制得；中国专利公开号CN101129172公开了一种加工低糖黑莓果酱的方法，其特点是加工成的黑莓果酱含糖量低、色泽艳丽、酸甜爽口。此外，还有猕猴桃、山枣、洛神葵花等果酱生产工艺的相关报道。 综上所述，国内外虽然有一些有关低糖果酱加工技术的研究，但未见有低糖荔枝加工技术的相关介绍。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关 领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名余小林性别女年龄53职称教授工作单位华南农业大学食品学院通讯地址广州市天河五山华南农业大学食品学院