（农产品加工及贮藏工程专业论文）橙汁在加工贮藏过程中色泽稳定性研究.pdf

西南大学硕士学位论文摘要 曼毫曼皇曼曼曼曼曼曼皇曼基曼皇曼曼曼曼皇曼曼曼量曼曼曼曼量舅曼曼曼皇皇曼皇蔓 -i 。= im e =blm m i i 皇 橙汁在加工贮藏过程中色泽稳定性研究 农产品加工及贮藏工程硕士研究生迟淼 指导教师蒋和体教授 摘要 本论文以重庆主要汁用柑橘品种( 如锦橙7 2 1 、北碚4 4 7 锦橙等) 为研究对象，重点 研究原料品质、加工处理和贮藏处理对橙汁色泽及其稳定性的影响，分析了非酶褐变对橙汁 色泽稳定性的影响、原料成熟度对橙汁色泽的影响、杀菌处理和贮藏方式对橙汁色泽稳定性 的影响，得出如下结论： l 、非酶褐变对橙汁色泽稳定性的影响 将锦橙7 2 1 鲜榨橙汁分别在1 5 c 、3 0 ( 2 贮藏3 0 d ，贮藏过程中，橙汁的维生素c 、类胡萝 卜素、氨基酸态氮、总酚的含量显著减少( 尸 o 0 5 ) ，还原糖和总糖含量的变化不显著，未 检测出5 羟甲基糠醛( 5 h m f ) ，褐变指数( a 4 2 0 ) 显著升高( 尸 o 0 5 ) 。 随着贮藏时间的延长，橙汁的色泽参数也发生显著变化，主要表现为橙汁的亮度、色度 增加，黄色加深。而红色减浅。在1 5 贮藏3 0 d ，橙汁色差值( e ) 不大于2 ，色泽稳定性 较好：但在3 0 贮藏超过1 0 d 后，橙汁色差值( e ) 大于2 ，橙汁色泽已经发生明显变化。 对两个贮藏温度的数据分别进行相关性分析，结果表明：在各种非酶促褐变类型中，维 生素c 氧化降解和类胡萝卜素降解是影响橙汁色泽稳定性的重要原因。 2 、原料成熟度对橙汁色泽的影响 对不同采摘时期的橙汁进行色泽分析，结果表明：随着果实成熟度增加，色泽参数也随 之发生变化，5 种柑橘所榨橙汁的色泽变化趋势一致，即亮度( l ) 逐渐下降，亮度变暗， 红绿值( a ) 、黄蓝值( b 幸) 上升，使橙汁黄色、红色加深，色度( e ) 增大，橙色更加鲜艳。 维生素c 和类胡萝卜素的含量是影响橙汁色泽的主要因素，在取样期间，5 个品种的橙 汁维生素c 和类胡萝卜素含量都极显著增加( p 0 0 1 ) 。 对早金、北碚4 4 7 锦橙、哈姆林、锦橙7 2 1 、特罗维塔五个品种的主要成分与其鲜榨 橙汁色泽参数的相关性分析表明：各品种橙汁中维生素c 的含量与类胡萝卜素的含量均呈 显著正相关( p o 0 5 ) ；各品种橙汁维生素c 的含量、类胡萝卜素的含量，一般情况下，与 亮度( l ) 呈显著负相关( 尸 0 0 5 ) ；与红绿值( a ) 、黄蓝值( b ) 、色度( e ) 呈显著 正相关( p 0 0 5 ) 。 3 、不同杀菌处理和贮藏方式对色泽稳定性的影响 ( 1 ) 杀菌处理对橙汁色泽的影响 不同杀菌方式对橙汁主要成分和色泽参数的影响趋势是相似的。杀菌后，橙汁的褐变指 数( a 4 2 0 ) 增大，维生素c 和类胡萝卜素的含量减少，l 、b 、e 值升高，a 值下降。表 现在橙汁色泽上都不同程度出现橙汁亮度增加，黄色加深，红色变淡，人眼可以明显感觉到 杀菌前后的色泽差异。试验结果表明：杀菌处理都会引起橙汁色泽的改变，使用低于4 0 0m p a 的压力对橙汁进行杀菌处理效果要显著优于热力杀菌( p o 0 5 ) 。 两南大学硕士学位论文摘要 ( 2 ) 不同贮藏方式对橙汁色泽稳定性的影响 贮藏过程中，无论是从橙汁的褐变指数( 2 0 ) 、类胡萝卜素和维生索c 含量的影响这 三方面分析，还是从色泽参数方面分析：冷冻贮藏效果显著优于其他贮藏方式( 尸 0 0 5 ) 。 冷冻贮藏是较好的橙汁贮藏方式，而从节能环保角度考虑，充气贮藏仍是较优的贮藏橙 汁的方式。 关键词：橙汁色泽稳定性非酶褐变 s t u d y o nt h es t a b i l i t yo fc o l o rd u r i n g p r o c e s s i n ga n ds t o r a g eo fo r a n g e j u i c e c a n d i d a t e ：c h im i a o a d v i s o r ：p r o f j i a n gh e t i a bs t r a c t w i t hm a j o rd e v e l o p m e n t so r a n g ej u i c ev a r i e t i e s ( s u c ha sg l o r i o u so r a n g e7 2 - l ，g l o r i o u s o r a n g e , n o 4 4 7 ，b e i b e i ，e t c ) i nc h o n g q i n ga st h er e s e a r c ho b j e c t s ，t h ep a p e rf o c u s e so nr a w m a t e r i a lq u a l i t y , p r o c e s s i n ga n ds t o r a g et r e a t m e n to nt h eo r a n g ec o l o ra n di t ss t a b i l i t y , a n da n a l y z e s t h ee f f e c to ft h en o n e n z y m a t i cb r o w n i n go ft h ec o l o rs t a b i l i t yo fo r a n g ej u i c e ，t h er a wm a t e r i a l m a t u r i t yo ft h ec o l o ro fo r a n g ej u i c e ，a n dt h ed i f f e r e n ts t e r i l i z a t i o np r o c e s s i n ga n ds t o r a g em e t h o d s o ft h ec o l o rs t a b i l i t yo fo r a n g ej u i c e t h ea u t h o rd r a w st h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n ： 1 t h ee f f e c to fn o n e n z y m a t i cb r o w n i n go ft h ec o l o rs t a b i l i t yo fo r a n g ej u i c e b ys t o r i n gt h e 舭s ho r a n g ej u i c eo fg l o r i o u so r a n g e7 2 - 1a t1 5 。c ，3 0 cf o r3 0d a y s ，d u r i n g s t o r a g e ，v i t a m i nc ，c a r o t e n o i d s ，a m i n on i t r o g e na n dt o t a lp h e n o lc o n t e n t sa r es i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e d 伊 o 0 5 ) ，r e d u c i n gs u g a ra n dt o t a ls u g a rc o n t e n t sa r en o ts i g n i f i c a n t l yv a r i e d ，t l l e5 - h y d r o x y m e t h y l f u r f u r a l ( 5 h m f ) d o e sn o td e t e c t , b r o w n i n gi n d e x ( a 4 ：0 ) i n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y ( p o 0 5 ) w i t ht h ee x t e n s i o no ft h es t o r a g et i m e ，t h ec h a n g e so ft h ec o l o rp a r a m e t e r so fo r a n g ej u i c e a r es i g n i f i c a n t ，m a i n l yf o rt h eo r a n g ej u i c el i g h t n e s sa n dc h r o m ai n c r e a s i n g ，d e e p e n i n gy e l l o w , a n d r e dl i g h t e n i n g t h e3 0d a y ss t o r a g ea t1 5 c ，廿l ec h r o m a t i cd i f f e r e n c e ( e ) o fo r a n g ej u i c ei sn o t g r e a t e rt h a n2 , a n dt h ec o l o rs t a b i l i t yi sg o o d ；b u tt h es t o r a g ea t3 0 ( 2f o rm o r et h a n1 0d a y s ，t h e c h r o m a t i cd i f f e r e n c e ( a e ) o fo r a n g ej u i c ei sg r e a t e rt h a n2 ，s i g n i f i c a n tc h a n g e sh a v et a k e np l a c e i nt h ec o l o ro f o r a n g e t h ed a t a so ft w os t o r a g et e m p e r a t u r e sw e r ea n a l y z e db yc o r r e l a t i o n ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ： t h e o x i d a t i v ed e g r a d a t i o no fv i t a m i nca n dt h ed e c o m p o s t i o no fc a r o t e n o i d sa r et h ei m p o r t a n t r e a s o n so fe f f e c t i n gt h es t a b i l i t yo ft h ec o l o rs t a b i l i t yo fo r a n g ej u i c e ，i na l lt y p e so fn o n e n z y m a t i c b r o w n i n g 2 t h ee f f e c to fr a wm a t e r i a lm a t u r i t yo ft h ec o l o ro fo r a n g ej u i c e d i f f e r e n tp e r i o d so fo r a n g ej u i c ef o rc o l o rp i c k i n ga n a l y s i ss h o w st h a t ：w i t ht h ei n c r e a s eo f f r u i tm a t u r i t y , c o l o rp a r a m e t e r sa r ec h a n g i n g ，t o o ，f i v ek i n d so fo r a n g ej u i c eo r a n g ec o l o ro ft h e t r e n dl i n e , t h a ti s ，l i g h t n e s s ( l ) d e c r e a s e s , , t h el i g h t n e s sd i m s ，r e d - g r e e nv a l u e ( a ) ，y e l l o w b l u e v a l u e ( b + ) u pt oo r a n g ey e l l o w , r e dd e e p e n i n gc h r o m a ( e 事) i n c r e a s e s ，m o r eb r i g h to r a n g e v i t a m i nca n dc a r o t e n o i d sc o n t e n t sa r et h em a i nf a c t o r sa f f e c t i n gt h ec o l o ro fo r a n g ej u i c ei n t h es a m p l i n gp e r i o d ，f i v ev a r i e t i e so fo r a n g ej u i c ef o rv i t a m i nca n dc a r o t e n o i d sa r es i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d ( 尸 0 01 ) i i i 西南大学硕士学位论文a b s t r a c t 曼：z ：一：一z ii ii = ：i 鼍曼寡 f o re a r l y g o l d e no r a n g e ，g l o r i o u so r a n g e ，n o 4 4 7 ，b e i b e i ，h a m l i no r a n g e ，g l o t i o u s7 2 1 ， t r o v i t ao r a n g e ，t h em a i nc o m p o n e n t so ft h ef i v ev a r i e t i e so ff r e s h l yo r a n g ej u i c ea n di t sc o l o r p a r a m e t e r sw i t ht h ec o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w st h a t ：t h ev a r i e t yo fv i t a m i ncc o n t e n to fo r a n g e j u i c ea n dc a r o t e n o i d sc o n t e n t ss h o w ss i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n 护 0 。0 5 ) ；a l lv a r i e t i e so f o r a n g ej u i c ef o rv i t a m i ncc o n t e n t , c a r o t e n o i d sc o n t e n t , g e n e r a l ，a n dj i g h t n c s s 皿) s h o w sa s i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o r r e l a t i o np o 0 5 ) ；w i t hr e d - g r e e nv a l u e ( a ) ，y e l l o w - b l u ev a l u e ( b ) ， c h r o m a ( e ) a r es i g n i f i c a n t l yc o r r e l a t e d ( 尸 o 0 5 ) 3 t h ee f f e c to f t h ed i f f e r e n ts t e r i l i z a t i o np r o c e s s i n ga n ds t o r a g em e t h o d so f t h ec o l o rs t a b i l i t y o fo r a n g ej u i c e ( 1 ) t h ed i f f e r e ns t e r i l i z a t i o nt r e a t m e n to nt h ec o l o ro f o r a n g e j u i c e d i f f e r e n ts t e r i l i z a t i o nm e t h o d so nt h eo r a n g ec o l o ro ft h em a i nc o m p o n e n t sa n dp a r a m e t e r s o f t h et r e n di ss i m i l a r a f t e rs t e r i l i z a t i o n , o r a n g ej u i c eb r o w n i n gi n d e x ( a 4 2 0 ) i n c r e a s e s ，v i t a m i nc a n dc a r o t e n o i dc o n t e n t sd e c r e a s e s ，l 事，b ，e 事v a l u e si n c r e a s e ，a v a l u ed e c r e a s e s s h o w ni n o r a n g ej u i c ea n dc o l o ro fo r a n g ej u i c ea p p e a r e dt ov a r y i n gd e g r e e sb r i g h t e n , e n h a n c ey e l l o w , r e d p a l e , t h eh u m a ne y ec a l lc l e a r l yf e e lt h a tt h ec o l o rd i f f e r e n c eb e f o r ea n da f t e rs t e r i l i z a t i o n t h e r e s u l t ss h o w e st h a t ：s t e r i l i z a t i o nw i l ll e a dt oc h a n g e si nc o l o ro fo r a n g ej u i c e ，u s el e s st h a n4 0 0 m p ao fp r e s s u r eo nt h ee f f e c to fo r a n g ej u i c eab a c t e r i c i d a lt r e a t m e n tt ob es i g n i f i c a n t l yb e t t e r t h a nh e a ts t e r i l i z a t i o n 螂0 5 ) ( 2 ) t h ed i f f e r e n ts t o r a g em e t h o d so i lc o l o rs t a b i l i t yo fo r a n g ej u i c e d u r i n gs t o r a g e ，e i t h e rf r o mt h eo r a n g ej u i c eb r o w n i n gi n d e x ( a 4 2 0 ) ，c a r o t e n o i d sa n dv i t a m i n cc o n t e n t so f t h e s et h r e ea s p e c t s ，o rt h ec o l o rp a r a m e t e r sf r o mt h ea n a l y s i s ：e f f e c to ff r o z e ns t o r a g e i ss i g n i f i c a n t l yb e t t e rt h a no t h e rs t o r a g em e t h o d s ( p o 0 5 ) ；i nt h es a m es t o r a g et e m p e r a t u r e ，g a s s t o r a g ei ss i g n i f i c a n t l yb e t t e rt h a nn o n - g a ss t o r a g e ( p 0 ，0 5 ) i nm o s tc a s e s ；f r o mt h ec o l o rp a r a m e t e r so ft h et w o i n f l a t a b l es t o r a g ew a ya d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fv a r i o u sc o l o r p a r a m e t e r s ，b u tt h e d i f f e r e n c ei sn o ts i g n i f i c a n t ( 扮0 。0 5 ) f r o z e ns t o r a g ei sab e t t e ro r a n g ej u i c es t o r a g em e t h o d ，a n df r o me n e r g ys a v i n gp o i n to fv i e w , g a ss t o r a g ei ss t i l lt h eo p t i m u ms t o r a g em e t h o do f o r a n g ej u i c e k e yw o r d s ：o r a n g ej u i c e s ，c o l o r , s t a b i l i t y , n o n e n z y m a t i cb r o w n i n g i v 独创性声明 学位论文题目：撞i 土在加贮蘧过程虫鱼淫塑定性硒塞 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者：这豫签字日期： 洲。年岁月易1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：不保密，口 保密期限至年月止) 。d 学位论文作者签名：迭摹驰导师签名：霸厉彩乡铲 签字日期：巾年r 月乌1 日 签字目期： 钟哗5 月多日 学位论文作者毕业后去向； 7 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 西南大学硕+ 学位论文 文献综述 皇曼曼量! 曼曼寰曼皇曼曼曼曼曼皇曼鼍曼蔓皇鼍- - - nm ；皇曼曼! 曼曼鼍 第1 章文献综述 1 i 橙汁的概述 柑橘( c i t r u s ) 是芸香科( r u t a c e a e ) 、柑桔亚科( a u r a n t i o i d e a e ) 的一类植物，共有六 个属，人工栽培的主要是柑桔属( c i t r u s 工) ，其次为金柑属( f o r t u n e l l as w i n g ) 和枳属 ( p o n c i r u s 如力，全世界共有2 7 种，我国就占了2 1 种，是柑桔种类最多的国裂1 1 。我国柑橘 的经济栽培区主要集中在北纬2 0 0 3 3 0 之间，海拔7 0 0 1 0 0 0 米以下 2 1 。全国生产柑橘包括 台湾省在内有1 9 个省( 市、自治区) ，其中主产柑橘的有浙江、福建、湖南、四川、广西、湖 北、广东、江西、重庆和台湾等1 0 个省( 市、区) 。 柑橘汁是用机械的方法从健康的、成熟较好的柑橘果实的内果皮内获得的汁液p 】。柑橘 汁按原料的不同分为( 甜) 橙汁、葡萄柚汁、柠檬汁、温州蜜柑汁等多种类型，其中( 甜) 橙汁是最重要的柑橘汁，占柑橘汁总量的9 5 左右。橙汁色泽优美，爽甜可口，芬芳怡人， 富含多种营养物质，是世界上最受欢迎、贸易量最大的果汁产品1 4 j 。 柑橘原汁可以直接饮用，只用物理方法保藏，具有发酵能力但是并没有发酵。橙汁饮料 是指在柑橘汁( 或浓缩柑橘汁) 中加入水、糖液、酸味剂等调制而成的清汁或混汁制品。成 品中橙汁含量不低于1 0 ( m v ) 。 1 1 1 全球橙汁发展趋势 全球的柑橘汁的生产主要集中在巴西的圣保罗和美国的佛罗里达，其余主要产于墨西 哥、西班牙及地中海地区【5 1 。2 0 0 5 年，巴西生产的柑橘汁大约占世界总产量的5l ，主要 供应出口：美国生产的则占世界总产量的4 2 ，是世界第一消费大国，进口大于出口。世 界橙汁主要消费市场是是美国、欧洲、加拿大及日本，其中美国橙汁消费市场占世界橙汁消 费市场的5 0 ，欧洲占3 4 ，加拿大和日本各占5 。 橙汁产品可以分为鲜榨橙汁、非浓缩橙汁( n o tf r o mc o n c e n t r a t e d ，n f c ) 、浓缩还原橙 汁( r e f r i g e r a t e do r a n g ei u i e ef r o mc o n c e n t r a t e d ，r f c ) 、罐装冷冻浓缩橙汁( f r o z e nc o n c e n t r a t e d o r a n g ei u i c e ，f c o j ) 和散装冷冻浓缩橙汁等。当今国际市场上橙汁的消费类型主要是冷冻 浓缩橙汁( f c o j ) 、还原橙汁( r f c ) 以及非浓缩橙汁( n f c ) 。其中，冷冻浓缩橙汁( f c o j ) 仍是大型橙汁企业加工生产的主要形式。 非浓缩橙汁( n f c ) 是将压榨出的新鲜橙汁经脱气、灭酶，直接进行无菌灌装或贮藏， 并全程以冷链运输及销售，从而最大限度地保存了橙汁的色香味和营养。n f c 最先在美国 推出，最初是美国柑橘加工业为了应对来自巴西的f c o j 的日益激烈的竞争，生产n f c 更 利于本地生产、就近消费。但没想到n f c 竟然异军突起，迅速发展，其后逐步影响到加拿 大、欧盟等柑桔汁主要消费区域，乃至日本等新兴消费区域。 美国是主要的n f c 生产国和消费国，其产量占世界n f c 总产量的8 0 以上，其消费量占 美国橙汁消费总量的4 0 左右。在亚洲，目前橙汁年消费量约1 3 0 万t ，n f c 不足5 ( 约6 5 7 j - t ) t 6 1 。在欧洲橙汁市场中，目前n f c 所占份额还不到1 0 。 西南大学硕士学位论文 文献综述 曼鼍皇皇曼i 一 _ ! l i ii i i i i 皇曼曼曼皇曼曼曼曼曼寡 1 1 2 我国橙汁发展趋势 随着我国经济的持续发展，橙汁消费量从2 0 0 0 年h a 均不到0 i k g _ k 升到0 3 埏。预计今 后1 0 2 0 年内，我国人均橙汁消费量可能接近世界人均年消费水平，柑橘汁的年消费量可达 2 0 0 一- 3 0 0 万t 左右。 在2 0 1 0 年以前，我国橙汁供应主要依赖进口，国内橙汁市场仍将处于供不应求状况【7 】。 2 0 0 7 年全国生产柑橘汁5 万t ，其中n f c 橙汁8 0 0 0 t 出口到欧洲、日本市场，而2 0 0 7 年浓缩橙汁 进n 8 万t 。 近年，世界柑桔布局已出现重大调整，巴西、美国等柑桔加工强国面临重大疫病问题， 这给我国橙汁产业带来了难得的发展机遇。我国目前的柑桔汁消费尚处于初级阶段，橙汁类 饮料产品大多为柑橘原汁在5 1 0 的调配型，原汁却较少，但根据欧美等传统柑橘消费 区域的发展趋势，n f c 将是今后中国柑橘汁消费的热点，也将是中国柑橘加工业发展的希望 所在。 1 2 橙汁色泽稳定性 果蔬汁在加工贮藏的过程中，颜色会逐渐变深、变暗，这种变化通常称之为褐变，即橙 汁的色泽稳定性发生了改变，这不仅影响果汁的外观、滋味、气味，而且还会造成营养物质 的丢失，甚至食品的变质。酶促褐变和非酶促褐变是影响色泽及其稳定性的两种褐变类型。 1 2 1 酶促褐变 酶促褐变是果汁中酚类化合物与氧在多酚氧化酶的作用下发生的一种酶促反应【8 】。 1 2 2 非酶促褐变 在橙汁加工和贮藏过程中发生的褐变反应主要是非酶褐变 9 , 1 0 , 1 1 , 1 2 】。非酶促褐变主要包 括美拉德( m a i l l a r d ) 反应、焦糖化反应、维生素c 的降解反应和酚类化合物的氧化缩合反 应。由于类胡萝卜素是橙汁中影响色泽的主要色素，因此，也将类胡萝卜素的分解反应归为 橙汁非酶促褐变的类型之一。 美拉德反应是还原糖类与氨基化合物如游离氨基酸和蛋白质上的氨基发生羰氨反应，经 过一系列重排、脱水、缩合及聚合反应生成黑褐色物质的过程【”】。人体必需氨基酸赖 氨酸很容易在美拉德反应中丢失，从而导致蛋白质营养价值的降低 1 4 , 1 5 , 1 6 1 。美拉德反应 是食品在加热或长期贮存后发生褐变的主要原因。 焦糖化反应，是指糖类经直接加热所产生的脱水及热分解反应。焦糖化反应易发生在高 温、碱性及高糖浓度情况下，在酸性条件下，由于加热作用使得糖分解形成呋喃( f u r f u r a l ) 及5 羟甲基糠醛( 5 h m f ) ，虽然它们不会直接影响果汁的风味，但是它们会与果汁中氨基 化合物继续反应，而参与美拉德反应后阶段的缩合反应形成类黑精色烈1 7 l 。 维生素c 可与游离氨基酸反应，生成红色素及黄色素。其氧化可有2 种途径：有氧及 无氧分解t 9 l 。有氧反应形成脱氢抗坏血酸，再脱水形成2 ，3 二酮古洛糖酸( 2 ，3 d i k e t o g u l o m i e a c i d ，d k g ) 后，脱羧产生酮木糖( x y l o s o n e ) ，最终产生还原酮，还原酮会参与美拉德反应的中 问及最终阶段，此时维生素c 主要是受果汁中的溶氧及上部气体的影响，分解反应相当迅 2 西南大学硕+ 学位论文文献综述 速。无氧分解其主要产物为呋喃( f u r f u r a l ) ，当氧气完全消耗或低至某一浓度时便开始进行 无氧分解。果汁在贮藏过程中，维生素c 含量的降低主要是因为进行无氧分解所致。 多酚属于酚类化合物，化学性质相当活泼，很易氧化成为苯醌( q u i n o n e ) ，而苯醌是非 常强烈的亲电子基团，极易与亲核基进行许多不同的反应。在橙汁酸性条件下，多酚氧化酶 及不稳定，难以进行酶促反应【1 8 】，而非酶促反应方面，多元酚物质可能与蛋白质结合而含 量下降，或进行多元酚本身氧化缩合反应或与果汁系统中其他化合物进行共呈色作用0 9 - 2 0 。 类胡萝b 素是叶绿体和有色体膜中所含有的脂溶性色素，是一类高度不饱和的碳氢化合 物，是由异戊二烯残基为单元组成的以共扼双键( 生色基团) 相连为基础的一类色素。类胡 萝卜素包括胡萝b 素类和叶黄素类两大类。 ( 1 ) 胡萝卜素类 胡萝b 素类主要包括q 胡萝卜素、b 胡萝卜素、y 胡萝卜素和番茄红素等同分异构体， 它们的化学结构特征为共轭多烯烃。此类色素具有维生素活性、可消除自由基对肌体的损伤 等生理功能。 ( 2 ) 叶黄素类 叶黄素类色素是共轭多烯烃的含氧衍生物。此类色素具有护眼、抗癌、延缓动脉硬化、 增加免疫力等生理功能【2 l j 。叶黄素类不溶于水，能溶于油脂、乙醇，着色力强。 1 3 橙汁色泽稳定性的研究进展 1 3 1 酶促褐变的研究进展 国内外对果汁酶促褐变进行了很多较为深入的研究。例如，f i l i zi c i e r 2 2 ) 对葡萄汁在欧姆 加热过程中多酚氧化酶的钝化动力学进行了研究。赵光远【2 3 埘】分别研究了苹果汁中多酚氧化 酶热失活的条件以及梨汁中多酚氧化酶的活性受超高压和热协同处理的影响。王素雅【2 5 】探 讨了香蕉汁加工过程中果汁褐变的原因，发现香蕉中多酚氧化酶热稳定性高，不易失活，是 造成热烫不充分时香蕉汁褐变的主要因素。 对橙汁中非酶褐变的研究几乎没有，主要可能是橙汁中多酚氧化酶的含量很少，并且在 正常的杀菌条件下，几乎都已经被钝化。 1 3 2 非酶促褐变的研究进展 过去，一般认为美拉德反应和焦糖化反应是导致橙汁褐色颜色形成的主要原因【2 6 矧。近 些年，已有较多研究者认为橙汁中的非酶褐变主要由维生素c 的降解产生【2 引。r o i g a 等【2 9 】 将橙汁无菌包装后进行储藏实验，研究发现，总糖含量基本不变，美拉德反应不显著，褐变 主要由维生素c 氧化降解产生，氨基酸和其他氨基化合物增强了非酶褐变。m a r t i 掣3 0 】通过 研究发现往果汁中添加过多的维生素c 是无益的，因为维生素c 的氧化降解很快，且会导 致非酶褐变的加重。韩燕1 3 1j 认为类胡萝卜素的分解也是橙汁色泽稳定性改变的主要原因之 3 西南大学硕十学位论文文献综述 1 4 橙汁色泽及其稳定性的影响因素 1 4 1 柑橘品质 柑橘果肉的着色很容易受到外部环境的影响，尤其是在成熟期，从而影响到所榨橙汁的 色泽及其稳定性。栽培条件、气候条件、柑橘品种和成熟度等都会不同程度的影响到果肉的 着色。 光照对柑橘类胡萝卜素等色素的合成和积累有促进作用【3 2 1 ，b o w e r 等人的研究证明日照 时数和温度等气候条件是影响葡萄柚中番茄红素含量的最重要的因素之一【3 3 1 。柑橘的每一 种品种都具有其各自的特征色泽，不同品种的柑橘果肉色泽不同，主要是由于其内部所含色 素的种类和比例的不同所造成的1 3 4 】。 1 4 2 加工贮藏过程 橙汁加工贮藏过程中，榨汁方式、杀菌方式及条件、贮藏方式及条件、货架期等都会影 响橙汁的色泽及其稳定性。 杯式榨汁与穿刺挤压榨汁所得到的橙汁在色泽上会有某种程度上的不同。不同杀菌方式 也对橙汁色泽及其稳定性造成影响，一般认为，超高压杀菌能较好的保持食品固有的色泽、 风味、营养成分等3 5 弓6 】；杀菌过程中，对杀菌条件的控制是保证橙汁品质的重要方式。贮藏 期间，类胡萝卜素含量的降低将导致色泽的变化，这也将影响橙汁的货架期。 1 5 提高橙汁色泽稳定性的方法 1 5 1 提高原料品质 在柑橘栽培过程中，由于气候因素很难控制( 如光照、温度、湿度和降水等) ，只能通 过控制栽培条件( 如土壤类型、灌溉条件、施肥量等) 和采摘时间的成熟度来提高柑橘的品 质。 柑橘采收时的成熟度对于果实和果汁的色泽及其香味品质贮藏加工品质有很大影响。未 成熟的柑橘果汁色泽较差，香气淡弱；过熟的柑橘果实则易脱落、口感差、水分少、汁液含 量大大减少，这两种情况都严重影响橙汁的感官品质田l 。因此，应该选用成熟度较好的柑 橘果实进行榨汁。 1 5 2 改变杀菌方式 自从巴氏杀菌技术发明以来，热杀菌技术在果汁加工中得到了广泛的应用，在保障果汁 微生物安全、延长产品货架期等方面发挥了巨大的作用。但是，它也存在一些缺陷，果汁作 为一类热敏性食品，传统的热杀菌技术对其产品的色、香、味、功能性及营养成分等具有破 坏作用。经过热杀菌处理的新鲜果汁失去了其原有的新鲜度，甚至还可能会产生异味，影响 产品质量。 食品超高压杀菌技术提出始于1 9 1 4 年，发展于2 0 世纪8 0 年代末，是目前商业应用最广泛 的一种冷杀菌技术。它是指将食品以柔性材料包装后，置于液体介质中，用1 0 0m p a - - 1 0 0 0 m p a 的压力在常温或较低温度( 1 0 0 ( 2 ) 的条件下，对食品进行灭菌处理，以达到杀菌效 4 西南大学硕士学位论文 文献综述 果的一种杀菌方法。 一般来说，引起酸性果蔬汁饮料腐败变质的主要菌类是酵母菌和霉菌，而这两种菌在3 0 0 m p a 的压力下就可被杀死，耐热性强的芽孢菌在酸性条件下无法生长繁殖，钝化酶活也只需 要4 0 0 m p a 的压力【3 3 】。 1 5 3 改变贮藏方式 冷藏和冻藏是我国应用最广泛的贮藏果汁的方式，冷藏一般是指将果汁贮藏于低于常温 环境中的贮藏方式，常见的温度一般为4 1 3 ；冻藏是指将果汁在低于0 c 的温度下贮藏的方 式，常见温度为一1 8 ( 2 。c h o i ，m h 1 3 9 1 研究血橙( b l o o do r a n g ) 汁4 c 储藏期间对橙汁色泽品 质变化有明显保护作用。 气调贮藏是指通过改变贮藏环境的气体成分或比例使之不同于正常空气中的成分或比 例的一种贮藏方法【4 0 1 。国内一般只将气调贮藏应用于果蔬鲜果的贮藏运输过程中，近年来， 国外有学者开始研究气调贮藏在果汁中的应用。c a l k l i n tal 的研究表明气调贮藏延长胡 萝卜汁货架期效果显著。气调贮藏的气体一般由c 0 2 、n 2 及少量特种气体组成，c 0 2 气体 具有抑制大多数腐败细菌和霉菌生长繁殖的作用，是保护气体中的主要抑菌成分；n 2 是惰 性气体，与食品不起作用，只作为填充气体。不同的食品，保鲜气体的成分及比例也不同。 5 西南大学硕士学位论文引言 第2 章引言 2 1 研究目的和意义 橙汁一直是全球最重要的果汁产品，其消费量占全球果汁的一半以上。从2 0 0 7 年开始， 我国柑橘种植面积和产量均居世界第一，但我国人均橙汁的年消费量只有0 3k g ，相当于世 界人均2 5k g 的1 2 。我国9 0 橙汁来自进口市场。橙汁类饮料产品大多为柑橘原汁在5 1 0 的调配型，而原汁较少。 近年来，我国橙汁产业迅速发展，但橙汁加工贮藏技术相对落后，产业发展急需技术突 破，加工企业亟待解决技术瓶颈。国内对于柑橘的研究主要集中在柑橘栽培品种的选择、采 前采后生理、病害的研究以及采后贮藏保鲜等方向上，加工方面主要集中在加工工艺条件的 优化等方向，对于橙汁品质方面研究甚少。目前果汁行业普遍认为，世界果品加工中存在四 大技术难题：果汁褐变、后浑浊、营养素损失和芳香物质逸散。橙汁加工贮藏过程中，褐变 也是一个难解决的问题，降低褐变程度是橙汁加工中调整和优化工艺操作所考虑的重要方面 之一。 在此基础上，研究非酶褐变对橙汁色泽稳定性的影响、原料成熟度对橙汁色泽的影响、 杀菌处理对橙汁色泽的影响和充气贮藏对橙汁色泽稳定性的影响，有助于我们进一步了解色 泽稳定性的影响因素，达到在加工贮藏过程中控制其变化，使其更接近于新鲜橙汁，并且此 项研究将有利于提高我国柑橘果汁的质量和市场竞争力，对于我国柑橘加工业来说具有重要 的意义，同时柑橘加工业的发展必将带动整个柑橘产业的迅猛发展，这将为促进农民增收、 扩大城乡居民收入、就业以及改善生态环境作出积极贡献。 2 2 主要研究内容 ( 1 ) 以锦橙7 2 1 为原料，分析橙汁在贮藏过程中非酶褐变的各个因素，通过相关性分 析，找到影响橙汁色稳定性的重要原因。 ( 2 ) 以五种柑橘为原料，分析不同成熟度的原料品质对橙汁色泽的影响。 ( 3 ) 以早金和北碚4 4 7 锦橙鲜榨橙汁为研究对象，研究不同杀菌处理对橙汁色泽的影 响。 ( 4 ) 对特罗维塔鲜榨橙汁进行充气包装贮藏，分析两种充入气体对橙汁色泽稳定性的 影响程度。 2 3 课题来源 国家科技支撑计划子课题橙汁大罐无菌节能贮存技术研究( 2 0 0 7 b a d 4 7 8 0 5 - 4 ) 6 西南大学硕十学位论文 1 酶褐变对橙汁色泽稳定性的影响 3 1 前言 第3 章非酶褐变对橙汁色泽稳定性的影响 果汁加工及贮藏过程中的褐变包括酶促褐变和非酶褐变两种情况。在橙汁加工和贮 藏过程中发生的褐变反应主要是非酶褐变，即美拉德反应、维生素c 氧化褐变、酚类物质 氧化变色、焦糖化褐变等。褐交过程是多种褐变类型共同作用的结果，本章重点研究 引起橙汁褐变的主要因素，为橙汁色泽稳定性研究提供理论依据，对解决橙汁贮藏保鲜具 有一定的指导作用。 3 2 材料和方法 3 2 1 试验原料 锦橙7 2 一l ( g l o r i o u so r a n g e7 2 1 ) 取自重庆市三峡建设集团有限公司忠县柑橘基地 品种园，浓缩橙汁取自重庆三峡果业集团有限公司。 3 2 2 主要试剂 裹3 1 试验用主要试剂 t a b l e 3 - 1t h er e a g e n t su s e di nt h ee x p e r i m e n t 其他药品：无水乙醇、硫酸锌、亚铁氰化钾、无水碳酸钠、乙酸、甲醛溶液、氯 化钠、无水硫酸钠、石油醚、3 0 过氧化氢、没食子酸、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠、 丙酮，均为分析纯。 3 2 3 主要仪器和设备 仪器与设备 榨汁机 电子天平 恒温培养箱 恒温水浴锅 分光光度计 高效液相色谱仪 离心机 0 4 5 9 i n 微孔滤膜 规格 h r l 8 6 1 型 f a 2 0 0 4 a h h b l l 6 0 0 s 蜘玉l 型数显 7 5 2 型 l c 1 0 8 0 0 型 0 2 5 m m 、5 0 m m 混合纤维膜 7 生产厂家 飞利浦 上海精天电子仪器厂 上海跃进医疗器械厂 金坛市富华仪器有限公司 ， 上海棱光技术有限公司 日本岛津公司 上海手术器械厂 上海市新亚净化器件厂 两南大学硕十学位论文1 f 酶褐变对橙汁色泽稳定性的影响 酸度计 测色色差计 3 2 4 试验方法 3 2 4 1 橙汁制备 将锦橙7 2 1 鲜果洗净、拭干、 盛于玻