（农产品加工及贮藏工程专业论文）琯溪蜜柚果汁脱苦及加工工艺的研究.pdf

摘要 摘要 论文题目：珀溪蜜柚果汁加工工艺的研究 学科、专业：工学、农产品加工及贮藏工程 硕士研究生姓名：董乃霞 指导教师：王海鸥副教授 珀溪蜜柚果型大，口味好，可食率高，营养成分丰富，品质优良，驰名中外。其种 植面积和产量均占我国柚类的1 4 强，但其年加工量却不足产量l ，这严重制约了瑁 溪蜜柚产业的进一步发展。将珀溪蜜柚加工成果汁，不仅能调节市场供需，提高其商品 价值和附加值，为柚子资源的加工利用提供了一条有效的解决途径，同时又丰富了果汁 饮料市场，成为新的经济增长点，对农产品加工技术发展具有积极的推动作用。珀溪蜜 柚深加工存在的一个主要问题就是其苦味难以脱除。本研究以珀溪蜜柚为原料，以将其 加工成果汁为目标，主要研究瑁溪蜜柚苦味的脱除，为珀溪蜜柚果汁产业化加工提供理 论依据。 首先，以感官评定和理化分析为指标，对包埋法、酶法、吸附法三种脱苦方法对瑁 溪蜜柚果汁的脱苦效果进行了比较。发现吸附法对柚汁的脱苦效果较好，对柚皮苷的脱 除率达到了8 1 ，分别为p c d 包埋法和酶法的4 7 倍和1 1 5 倍，表明树脂吸附脱苦方法具 有明显的优势。 其次通过静态吸附，从4 种国外树脂和8 种国内树脂中优选出r 5 、鹃、r 7 三种对柚皮 苷吸附效果较好的树脂，通过对这3 种树脂吸附等温线的测定，发现r 5 对柚皮苷的吸附 等温线和l a n g m u i r 经典方程式的拟合程度最好，综合考虑r 5 树脂价格优势，选择r 5 树脂 进行柚汁脱苦工艺的研究。 通过动态吸脱附过程研究，确定了r 5 树脂吸附的最佳工艺参数为：温度2 5 ，柱操 作流速5 b v l l ，柱高径比1 0 ：1 ；解吸最佳工艺条件：7 0 乙醇洗脱剂，流速2 5 b v h ，温 度5 0 ；并且具有良好的再生能力。 最后对珀溪蜜柚果汁的主要加工工艺进行了研究。果汁澄清工艺，果汁加入0 0 1 的果胶酶，0 0 0 5 的纤维素酶，酶解温度4 0 ，时间4 0 m i n 。果汁采用5 0 下真空蒸 发浓缩，浓缩后柚汁呈现黄色，状态均匀，无沉淀，无杂质。复原果汁配方为：果汁1 0 0 9 ， 果葡糖浆1 0 9 ，白砂糖1 5 9 ，柠檬酸0 0 9 9 ，柠檬酸三钠0 0 2 0 9 ，以此配方生产出的柚 汁外观清澈，色泽微黄，酸甜适宜，口感良好。 关键词：柚汁，树脂，柚皮苷 a b s t r a c t a b s t r a c t g u a n x ip o m e l oi sv e r yf a m o u si nt h ew o r l dd u et oi t sg o o dq u a l i t i e s ，s u c ha sg o o dt a s t e ， 1 1 i g he d i b l er a t i o ，r i c hn u t r i t i o na n ds oo n i n2 0 0 8y e a r , t h ey i e l d so fg u a n x ip o m e l oh a s a c h i e v e d7 0 0 ，0 0 0t b u tt h ep r o c e s s i n gc a p a c i t yi sl e s st h a n1 o fi t sy i e l d t h em a i nr e a s o ni s u n a c c e p t a b l eb i t t e r n e s sw h i c hi sd i f f i c u l tt or e d u c ef r o mp o m e l oj u i c e t h i sp a p e rs t u d i e dt h e p r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fp o m e l oj u i c e ，a n df o c u so nt h em e t h o dt or e m o v eb i t t e rt a s t em a i n l y t h i sw o r kw i l lb ec o n t r i b u t et or a i s et h ea d d e d - v a l u eo fg u a n x ip o m e l oa n de n r i c hp r o d u c eo f f r u i tj u i c eo nm a r k e t f i r s t ，p - c y c l o d e x t r i n ( 1 b c d ) ，e n z y m e ，a n dr e s i nw e r ed e b i t t e r e dt h ep o m e l oj u i c e t h e r e s i na d s o r p t i o nw a st h eb e s tw a yt or e m o v eb i t t e r n e s sa c c o r d i n gt ot h er e s u l to fs e n s o r yt a s t e a n dp h y s i c o - c h e m i c a la n a l y s i se x p e r i m e n t s ot h er e s i na d s o r p t i o nm e t h o dd e b i t t e r e dj u i c e w e r ea d o p t e d s e c o n d ，t h ep r o p e r t i e so fa d s o r p t i o na n dd e s o r p t i o no f12m a c r o p o r o u sr e s i n sw e r es t u d i e d b ys t a t i ca d s o r p t i o ne x p e r i m e n t t h er e s u l t ss h o w e dt h a tr s ，r 9a n dr 7h a dt h eh i g h e r a d s o r p t i o nc a p a c i t yi nt h e1 2r e s i n sa n dt h e i ra d s o r p t i o nr a t eo fn a r i n g i nw e r e6 3 2 ，6 8 7 ， 7 3 7 r e s p e c t i v l y a c c o r d i n gt oc l a s s i c a ll a n g m u i re q u a t i o na n dr e s i np r i c e ，r 5w a st h eb e s t o n eo ft h e m ，s ot h er 5r e s i nw a ss e l e c t e df o rf u t h e rd e b i t t e r i n gr e a s e r c h t h i r d ，t h ea d s o r p t i o na n dd e s o r p t i np r o p e r t i e so fr sr e s i nw e r es t u d i e d 州t hd y n a m i c e x p e r i m e n t t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m u mc o n d i t i o no fa d s o r p t i o nw e r ef l o wr a t e 5 b v h ，o p e r a t i n gt e m p e r a t u r e2 5 ca n dc o l u mh e i g h tt od i a m e t e rr a t i o 10 ：1 t h eo p t i m u m d e s o r p t i o nc o n d i t i o nw e r e7 0 e t h a n o l ，f l o wr a t e2 b y h , o p e r a t i n gt e m p e r a t u r e2 5 f i n a l l y , t h em a j o rp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fp o m e l oj u i c ew e r es t u d i e d t h eo p t i m u m p a r a m e t e r so fc l a r i f y i n gt e c h n o l o g yi sd e a l i n gj u i c e 、析t l l 0 01 p e c t i n a s ea n do 0 0 5 c e l l u l a s ea t4 0 cf o r4 0 m i n t h ec o n c e n t r a t i o nt e c h n o l o g yw a sv a c u u me v a p o r a t i o n c o n c e n t r a t i o na t5 0 ct h ef o r m u l ao fp o m e l oj t r i c ew a sa sf o l l o w ：1 0 0 9p o m e l oj u i c e ，1 0 9 f r u c t o s es y r u p ，1 5 9s u c r o s e ，0 0 9 9c i t r i ca c i d ，0 0 2 0 9s o d i u mc i t r a t e k e yw o r d s ：p o m e l oj u i c e ，r e s i n ，n a r i n g i n 独创性声明 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。尽我所知，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 本人为获得江南大学或其它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 签名： 关于论文使用授权的说明 年7 月知日 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学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，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，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名：茎墨委导师签名：趁垩多 日期：p 明年7 月如日 1 引言 1 引言 柚子( p o m e l o ) ，又名抛、气柑、文旦等，俗称团圆果，是芸香科( r u t a c e a e ) 柑桔属 ( c i t r u s ) 植物柚树的成熟果实。柚为亚热带常绿乔木，喜温暖湿润气候，生长快，叶大枝 粗，花为总状花序或穗状花序，果实为柑果类型。名柚果实硕大，球形或近于梨形， 呈柠檬黄色；果肉晶莹，果肉颜色有红色、粉红和白色等，隔分成瓣，瓣间易分离， 味道酸甜，略带苦味。柚的成熟期最早的在8 月，晚熟的在翌年1 月，皮厚耐藏，一 般可存放三个月而不失香味，故有“天然水果罐头之称【2 捌。 瑁溪蜜柚是我国传统的柚类品种，出产于福建省平和县瑁溪河畔，因此又名平和抛， 至今已有5 0 0 多年的栽培历史，在清代乾隆年间被列为清廷贡品【4 1 。1 9 8 9 年全国优质水果 评选会上，瑁溪蜜柚以其“果硕、皮薄、汁丰、瓤甜”被誉为“柚王，“平和珀溪蜜袖j 也是我国在国际注册证明商标成功的第一家，它以其自身的优良品质驰名中# h 1 5 , 6 1 。 1 1 珀溪蜜柚营养成分与保健作用 瑁溪蜜柚果大皮薄，瓤肉无籽，色洁白如玉，多汁柔软，不留残渣( 可食率高达6 5 以上) ，清甜微酸、味极永隽。其营养成分丰富全面，每1 0 0 m l 果汁含全糖9 0 8 6 - - - 9 1 7 9 ， 可滴定酸0 7 3 4 - 1 0 1 l g ，维生素c4 8 9 3 - - 5 1 9 8 m g 。果实含镁、钙、铜、铁、铝、钛、 锰、钒、磷、氯等1 0 多种矿质营养元素，尤其是镁、钙、铜更优于其它水果的含量。而 类黄酮、呋喃类化合物、甲氧基化合物等都是其特有的活性成分。这些营养物质赋予了 瑁溪蜜柚特殊的清苦口味，不仅能调节人体新陈代谢，有降压、舒心、祛痰、降火等作 用，对预防血管硬化、肠癌等疾病的发生亦有一定的疗效。柚子还可促进伤口愈合，对 败血症等有良好的辅助疗效l _ 7 引。 1 2 珀溪蜜柚资源概况 中国福建省平和县盛产珀溪蜜柚，也是我国最大的柚生产基地，且有“世界柚乡”之 称。瑁溪蜜柚自上世纪8 0 年代开始开发种植，经过2 0 多年的大力发展，至u 2 0 0 6 年，平和 县种植的瑁溪蜜柚面积达3 4 万公顷，总产量4 6 万t ，种植面积和产量均占全国柚类的1 4 强，占全省柚类的6 8 ；2 0 0 8 年平和县种植珀溪蜜柚面积已有4 万公顷，年产柚果已达 7 0 万t 【1 0 d 2 1 。中国柚产业近十几年来也得到了迅速发展，产量快速增长，柚在柑桔类作物 中的比例也持续增长。1 9 9 5 年，我国柚产量4 7 万t ，占柑桔总产量5 8 ：2 0 0 6 年，我国 柚产量达2 0 3 万t ，占柑桔总产量的比例上升n 1 l 。2 0 0 6 年，全球柚类总产量约6 5 0 万t 1 3 】， 可以看出，我国柚子产量占世界的近l 3 ，而瑁溪蜜柚产量占世界的7 1 。随着瑁溪蜜 柚产业的发展，这一比例将会逐步上升。 1 3 柚子果汁加工现状及存在的问题 1 3 1 原料范围狭窄，加工深度不足，柚汁产品少 由于柚子资源的分布具有地域性，国内外有关瑁溪蜜柚果汁加工的报道并不多，国 江南大学硕士学位论文 际上，工业化生产制备果汁比较多的的柚类品种一般为西柚、葡萄柚，如美国是世界最 大葡萄柚汁生产国，年产葡萄柚汁5 0 万t 左右，占世界的2 3 以上，占美国柑桔年产 量的1 6 9 ，而其鲜食葡萄柚仅占柑桔年产量的6 6 1 1 3 , 1 4 】；国内深加工的柚类品种则以 胡柚居多。瑁溪蜜柚虽然以其优良的品质，生产快速发展，鲜果产量大幅度提高，但其 加工产品却难有较大突破，年加工量不足产量的l ，这严重制约了瑭溪蜜柚产业的进 一步发展，是珀溪蜜柚产业化可持续发展的最主要瓶颈i l 5 】 柚子健胃、润肺、清肠、利便等功效深得国人认可，柚子果汁微苦的感觉适应目前 消费者的需求【1 6 1 。然而我国的柚汁却主要靠进1 2 1 解决【1 7 1 。目前中国市场上的柚子果汁产 品大部分都是以柚子果粒为内相悬浮颗粒的果汁饮料，其外相果汁几乎都是含量在1 0 以下的苹果汁与梨汁的混合型调配果汁，缺乏柚汁特有的风味和口感。2 0 0 8 年底，市面 上出现了娃哈哈h e l l oc 柚复合果汁，都乐1 0 0 柚子果汁，另外国外柚汁产品在中国设 有代理商的有泰国芭提娅1 0 0 柚子汁，美国老果园o l do r c h a r d 健康平衡红宝石柚子 汁，熊津柚子汁。柚子果汁的开发是解决柚子产地原料消化、果汁贮运的有效手段，推 进我国柚子产业的发展。另外浓缩柚汁可溶性物质含量高、耐贮藏、体积少，作为一种 半成品，是很好的食品配料，可以加水还原成果汁或配成饮料，还可以应用于果冻、果 酱、果酒、冰淇淋、糕点等的生产，丰富了柚子果汁饮料市场。 1 3 2 出汁率偏低 柚子果肉颗粒粒径大，水分含量低于其他柑橘类果实，胞壁较其他柑橘类果实厚实， 纤维结构错综密集，直接压榨后出汁率极低，很大一部分果汁和可溶性固形物仍留于果 渣内无法提取出【l 引。国外工厂一般用水多次反向洗涤来回收这些物质，并与前面所得果 汁混合进行浓缩，以提高果汁产率，或在水洗的同时，加入果胶酶，降低粘度，进一步 提高产率，而国内厂家大多将果渣当作下脚料另作他用，虽然简化了加工工艺，但增加 了生产成本，也造成了极大的浪判1 9 , 2 0 1 。本研究室王贝妮【2 1 1 对蜜柚榨汁后的渣进行了 酶解洗渣工艺研究，发现加酶洗渣后，可溶性固形物得率达到了1 3 2 4 9 1 0 0 9 原料，而 未添加酶直接榨取果汁提取液的可溶性固形物得率仅为6 8 4 9 1 0 0 9 原料，提高了近l 倍， 可见使用酶解方法大大提高了可溶性固形物得率，适合工业化生产的要求。 1 3 3 苦味难以去除 果汁加工工艺已经非常的成熟，根据原料的不同以及品种的差异，加工工艺上会有 一些不同，目前对柚子的加工利用还处于起步阶段 2 2 , 2 3 1 。柚子的加工利用不足的一个主 要的原因就是柚子果实在加工过程中苦味难以去除，过重的苦味降低了柚汁的品质和价 值，这也是柑桔果实j j n - r 业的主要问题。柚子的苦味是因为柚皮及囊瓣中含有较多的柚 皮苷等一些苦味成分引起的，此前曾有人采用不同方法进行过脱苦试验，但脱苦效果均 不佳，未从根本上得到解决，如果这一难点问题被攻克的话，那么对瑁溪蜜柚乃至柑桔 类果实的深加工必将产生重大影响，并带来非常明显的实际效益l 。 2 1 引言 1 4 苦昧的脱除 1 4 1 柚汁中苦昧物质的特性 柑橘类果汁的苦昧来自两方面，其一是柚皮苷( n a d n g i n ) 的作用；其二是柠檬苦类似 物( l i m o n o i d ) 的作用。据报道，引起柚汁和葡萄柚汁出现苦味的主要成分是柚皮苷【2 4 ，2 5 1 。 柚皮苷是一类黄酮类化合物，化学名称是4 ，5 ，7 - 三羟基黄烷酮7 鼠李糖葡萄糖苷 ( 4 ，5 ，7 - t r i h y d r o x y f l a v o n o n e7 - r h a m n o g l u c o s i d e ) ，又称柚甙、柑橘甙、异橙皮甙，分子式是 c 2 7 h 3 2 0 1 4 ，分子结构如图1 ( a ) 所示。柚皮苷微溶于水，溶于丙酮、乙醇和热醋酸中。 引起柚汁苦味的另一个次要原因是柠檬苦素( l i m o n i n ) 的存在。柠檬苦素又称柠碱， 是类柠檬苦素( l i m o n o i d s ) 的一种，是四环三萜烯化合物，其分子结构如图1 0 3 ) 2 5 1 。通常 柑桔鲜食无苦味，但经榨汁、杀菌等加工处理后就表现出苦味，即所谓的“延迟苦昧”。 文献报道【2 6 】柑桔汁出现“延迟苦味”的原因主要是在榨汁后，在p h x a d - 4 i b 环 糊精聚合体；h e m a n d e z 【5 9 】等人研究结果表明x a d 1 6 可以脱除葡萄柚汁中9 0 的柚皮 苷。2 0 0 2 年，m a f i a 6 0 】等人研究了活性硅藻土，活性碳和x a d - 4 、x a d 7 、x a d 1 6 对来 自葡萄牙南部的脐橙进行了吸附脱苦，研究发现三种树脂对柑橘汁中各成分吸附能力顺 序依次为：柠檬苦素 柚皮苷 类胡萝卜素还原糖，其中x a d 7 树脂可以脱除9 5 5 江南大学硕士学位论文 的柠檬苦素和6 5 的柚皮苷，且x a d 7 对柚皮苷的吸附最符合l a n g m u i r 和f r e u n d i l i c h 两 种模型，而对苦味物质吸附量比x a d 7 大的x a d 1 6 对柚皮苷的吸附却和l a n g m u i r 和 f r e u n d i l i c h 两种模型的拟合程度不是很好；x a d 7 吸附色素和糖的能力都比较低，并且 没有观察到有v c 损失。 在国内，利用吸附法去除柑桔汁中苦味物质进行的研究旨在挑选优良的国产树脂。 1 9 9 7 年吴厚玖【6 3 j 等人对国内大批树脂进行脱苦研究，筛选出三种国产树脂对柚皮苷和柠 檬苦素都具有很好的吸附和解吸性能，并可可用于这两种物质的回收和纯化，以及柚和 葡萄柚汁的脱苦。2 0 0 4 年孙志高【2 5 】人研究发现选用的大孔吸附树脂对柠檬苦素的脱除率 均大于7 0 ，对柚皮苷的脱除率均大于8 0 。2 0 0 5 年，陈静【4 7 】对国内的8 种树脂进行了脱 苦研究，发现y 7 对橙汁中的柠檬苦素，y 6 树脂对西柚汁中的柚皮苷有较强的吸附性能； 研究还表明y 7 树脂除了对橙汁中总胡萝卜素的影响较大，对其他营养成分无明显影响。 ( 3 ) 吸附处理工艺类型 使苦味物质和吸附剂接触的方法有两种：固定化床技术、旋转槽技术畔】。在固定化 床技术中，果汁由上向下流过固定床，此时固定床就相当于过滤器，在除去苦味物质的 同时，一些固体悬浮物也被除去，而且在操作中常常由于固定床被堵塞而导致失败。所 以这种技术只适用于处理被预先澄清过的果汁。 旋转槽技术，又可分为两种【6 5 1 ：第一种是j o h n s o n 和s w i e n t e k 研究的流化床技术，果 汁由下向上通过流化床，树脂或是通过调节果汁的流速或是通过通入惰性气体或是通过 机械搅拌而处于运动状态。当果汁通过树脂时，苦味物质被吸附除去。另一种是内装有 树脂的笼式接触器( j o h n s o n ) 。在笼式接触技术中，树脂被装在笼子中，果汁由泵打入罐 中，而装有吸附剂的笼子在罐中不停地做上下运动( c o s c i l l a t e d ) 。这样果汁能够有效地与 吸附剂相接触，而吸附剂却被限定在笼子内。它的最大特点是可以处理带有悬浮颗粒的 果汁【6 6 , 6 7 】。 1 5 立题意义 珀溪蜜柚作为柚类水果中一个典型品种，改革开放以来，种植面积不断扩大，产量 大幅度提高。然而瑁溪蜜柚为应景水果，只在秋后上市消费，缺乏深加工，在柚子原产 区极易形成生产过剩及滞销的情况，而远离产地的地区却饱受着柚子价格居高不下和脱 销的痛苦。同时由于各种原因，原料产地每年都有占总产量1 0 的落果、裂果、残次小 果产生，这些果实难以销售，造成果农的直接损失及环境污染等诸多问题【6 引。为了合理 利用柚类资源，促使供销平衡，将珀溪蜜柚加工成浓缩果汁贮藏是解决上述问题的有效 方法之一，亦可以调节柚子市场供应期，进而提高其商品价值和附加值，满足人们不同 层次的需求，促进名优果业的健康发展。 瑁溪蜜柚果汁实用技术的研究，对于提高我国柚子加工的技术水平，促进我国本土 柚子加工多样化、高品质化、个性化市场趋势的进一步发展，都是十分重要的，最重要 的促进珀溪蜜柚产业化可持续发展需要果汁实用技术加工研究。 6 1 引言 1 6 研究目的和内容 本课题的研究的目的在于解决目前珀溪蜜柚存在的生产过剩及残次果难以应用的 情况，开发不受季节影响、耐贮藏的蜜柚浓缩果汁和蜜柚果汁产品。以珀溪蜜柚这一特 定的品种作为原料，制定生产方案，确定工艺参数，并对柚子普遍存在的苦味进行部分 脱除，加工和开发研制成蜜柚浓缩汁和蜜柚果汁饮料，满足消费者的需要，实现蜜柚果 汁的大规模工业化生产。 主要研究内容如下：。 ( 1 ) 珀溪蜜柚果汁脱苦方法的确定：对于三种脱苦方法生物酶法、包埋法、 树脂吸附法进行试验，结合理化指标检测和感官品评方法分析结果，确定最优的脱苦方 法。 ( 2 ) 重点对大孔吸附树脂的脱苦工艺进行研究：通过静态吸附试验筛选树脂，进 行动态吸附和解吸试验，确定树脂脱苦的最佳工艺参数。 ( 3 ) 柚子果汁主要加工工艺的研究：果汁澄清工艺的研究、果汁浓缩工艺研究、 以及果汁饮料配方的确定。 7 江南大学硕士学位论文 2 1 材料与试剂 2 实验材料与方法 表l 大孔吸附树脂的型号及物性参数 ! ! 垒堡! ! 芝p i 鹤a n dphiy i s i c a l p im p e n i 鹤o f m a c m 巴巴竺兰堡! i 坠 _ - _ _ _ - - _ _ - _ _ _ _ 一_ _ _ - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ - - _ _ _ _ _ _ 一 萎雩 类型 极性蠊( m v 积g ) 蝴珊，平器径 栅 树脂心r 7 、r 9 、r l l ，罗门哈斯( 上海) 树脂公司：r 2 、r 5 树脂，西安蓝晓科技有限公 司：树脂r 3 ，西安蓝深特种树脂有限公司；树脂r i o 、r 1 r 1 2 天津南开和成科技 有限公司；瑁溪蜜柚，福建平和县；p 葡萄糖苷酶，诺维信( 中国) 生物技术有限公司：i b - c d ， 国药集团化学试剂有限公司；柚皮苷标样，陕西旭煌植物科技发展有限公司；柠檬苦素 标样，成都曼斯特生物科技有限公司；精制果胶酶，天津市利华酶制剂厂：纤维素酶 ( 1 0 0 0 0 l o ，无锡高润洁科技有限公司；5 5 型果葡糖浆，嘉吉食品科技( 平湖) 有限公司； 白砂糖，市售。 一缩二乙二醇及其它试剂均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。 8 2 材料与方法 2 2 实验方法 2 2 1 分析测定方法 2 2 1 1 可溶性固形物含量的测定 阿贝折光仪测定( g b t 1 2 1 4 3 1 8 9 ) 。 2 2 1 2 总酸的测定 酸碱滴定法( g b 厂r 12 4 5 6 9 0 ) 。 2 2 1 3 总糖的测定 直接滴定法( g b 仍1 4 9 1 9 8 6 ) 。 2 214 氨基态氮的测定 电位滴定法( g b t1 2 1 4 3 2 8 9 ) 。 2 215 维生素c 含量的测定 2 , 6 - 二氯靛酚滴定法( g b1 4 7 5 4 1 9 9 3 ) 。 2 216p h 值的测定 电位滴定计测定。 2 2 1 7 果胶酶酶活测定 分光光度法【硎。 j 四 q o 0 7 5 0 6 o 4 5 0 - 3 o 1 5 0 o0 5ll - 522 5 半乳糖醛酸含量m g 图2 果胶酶酶活测度标准曲线 f i g 2t h en o r m a t i v ep e r t i n e n c eo fp o l y g a l u c t u r o n a s e sa c t i v i t y 2 2 1 8 柚皮苷的测定 戴维斯( d a v i s ) 法【7 0 l 。称取0 0 0 6 3 9 柚皮苷标准品，力h 2 0 m lo 1 m o l ln a o h 溶解，用 2 0 0 9 l 的柠檬酸溶液调至p h = 6 ，转移到1 0 0 m l 容量瓶中，用去离子水定容。分别吸取 0 0 0 、1 o o 、2 0 0 、3 0 0 、4 0 0 、5 0 0 m l 柚皮苷标准溶液于六支具塞试管中，分别依次加 入5 0 0 、4 0 0 、3 0 0 、2 o o 、1 0 0 、0 0 0 m l 试剂空白溶液，摇匀。再各加5 0 0 m l9 0 z 甘 醇溶液，0 1 0 r n l4 m o l ln a o h 溶液，摇匀，立即至于4 0 。c 水浴中保温l o m i n ，在4 2 0 n m 下以第一支试管为空白测后5 管的吸光度，绘制柚皮苷标准曲线，见图3 ( a ) 所示。 9 江南大学硕士学位论文 高效液相色谱法( h p l c ) ，得到的标准曲线见图3 ( b ) 所示。 l o 8 趔0 6 8o 4 0 2 o 1 2 0 0 0 9 0 0 0 6 0 0 0 鹫3 0 0 0 0 00 10 20 30 4 02468 柚苷含量( m g ) 柚皮苷含量嵋 图3 柚皮苷分光光度法( a ) 和h p l c 法标准曲线 f i g 3t h en o r m a t i v ep e r t i n e n c eo fn a r i n g i nb yd a v i sm e t h o d ( a ) a n dh p l c ( b ) 2 219 柠檬苦素的测定 高效液相色谱法，柠檬苦素的标准曲线见图4 。 ol234 柠檬苦素含量嵋 图4 柠檬苦素标准曲线 f i g 4t h en o r m a t i v ep e r t i n e n c eo f l i m o n i nb ye i p l c 2 2 2 珀溪蜜柚果汁生产工艺流程 珀溪蜜柚清汁浓缩汁的生产工艺流程： 原料拣选_ 清洗_ 去皮_ 破碎_ 压榨一酶解澄清一灭酶_ 离心过滤_ 树脂脱苦_ 杀菌一浓缩一冷却一无菌灌装_ 成品 珀溪蜜柚果汁的生产工艺流程： 瑁溪蜜柚清汁浓缩汁一还原1 脱苦后果汁一调配一杀菌_ 冷却一无菌灌装_ 成品 2 2 3 预处理 珀溪蜜柚榨汁后得到的果汁加0 0 1 5 的果胶酶在4 5 下酶解5 0 m i n ，煮沸2 5 m i n 灭酶，后在3 5 0 0 r m i n 下离心澄清2 0 m i n ，取上清液煮沸杀菌3 m i n ，备用。 树脂：将各种型号的树脂用无水乙醇浸泡2 4 h ，进行充分溶涨，然后再用3 n a o h 溶液和3 h c l 溶液，及n a c i 溶液对树脂进行浸泡，清洗，中间用去离子平衡。备用。 1 0 o o o o 0 0 o o 0 0 o 5 8 l 4 7 3 2 2 l 娶旧鹫 2 材料与方法 2 2 4 珀溪蜜柚果汁脱苦方法的确定 以b c d 、树脂和酶为脱苦材料，对珀溪蜜柚果汁进行脱苦比较研究。因p c d 、树 脂和酶除了对苦味有不同程度的脱除作用外，对风味、色泽也有一定的影响【_ 7 1 】，应用感 官评定方法对处理后的柚汁进行一系列鉴定。 2 2 4 1 感官评定方法 挑选1 0 位对苦味敏感的人员组成评价小组对样品进行评价，在评定之前，给评价 员做评价培训，使评价员客观地进行评价，不搀杂个人情绪；在评价过程中，避免讨论； 在试验前要求评价员避免接触强味物品，吸烟、嚼口香糖、吃食物、抹去唇膏等。 每个品评样品对应一个编码，从数字表中随机抽取3 个数码组成品评样品密码，记 录样品与密码之间的对应关系，但品评者不能从密码上看出样品间的任何关联。 柚汁感官评定：主要对苦味、色泽、有无异味三个指标进行评定，将每个指标分设 为优( 1 0 分) 、良( 8 分) 、中( 6 分) 、差( 4 分) 、劣( 2 分) 5 个等级，苦味依照感官接受程度， 苦味越严重，越不能接受，等级越低；色泽和有无异味和柚子原汁做对比，差别越大， 等级越低。依据果汁中感官质量指标内容的比重程度，苦味、色泽、有无异昧权重分配 分别为0 5 、0 2 、0 3 。将每批样品的感官品评结果统计成表，应用加权评分法对脱苦果 汁进行综合评定。 2 2 4 2 树脂，1 5 c d ，p 葡萄糖苷酶的最佳脱苦工艺条件的确定 以感官评定为指标，每一种脱苦剂作用于柚汁时，研究不同的脱苦时间、温度、脱 苦剂添加量脱苦效果以及柚汁品质的影响，从而确定每种脱苦剂的最佳脱苦工艺条件。 2 2 4 3 不同脱苦方法对主要理化成分的影响 在树脂吸附法，j b - c d 包埋法，b 葡萄糖苷酶水解法的最佳脱苦工艺条件下对柚汁进 行脱苦处理，然后测定柚汁脱苦前后苦味物质、可溶性固形物( t s s ) 、总可滴定酸 ( t a a ) 、维生素c ( v c ) 含量的变化，并结合感官评分确定适宜的脱苦方法。 2 2 5 大孔吸附树脂静态吸附过程的研究 2 2 5 1 树脂的筛选 静态吸附：称取相当于0 2 9 干树脂的预处理后的树脂于2 5 0 m l 三角烧瓶中，加入 2 2 3 中备用果汁7 0 9 ，2 5 、1 4 0 r m i n 恒温摇床中恒速振荡2 4 h 至吸附平衡。然后滤出 树脂，取适量滤液，用分光光度法检测其残留柚皮苷的含量，并计算吸附量及吸附率。 静态洗脱：将中饱和的树脂先用1 0 0 m l 去离子水分两次冲洗去表面果汁，然后置于 2 5 0 m l 三角瓶中，加入7 0 m l9 5 乙醇，在2 5 、1 4 0 r m i n 恒温摇床中恒速振荡2 4h 至解 吸平衡。分离树脂与平衡液，测定收集的平衡液柚皮苷浓度，计算出洗脱率。其计算公 式如下： q = v o ( c o c e ) m ，t 1 l = ( c o - c e ) c o 1 0 0 ； 式中：q 表示吸附树脂的静态吸附量( m g g 干树脂) ；v o 表示原溶液的体积( m l ) ；m 江南大学硕士学位论文 表示树脂的质量( g ，以干树脂计) ；c o 与c e 分别表示溶液中吸附质的初始质量浓度和吸附 平衡时质量浓度( m g g ) ：t 1 l 表示树脂的静态吸附率( ) 。 q i = c x v dm ，1 1 2 = q l q 1 0 0 式中：q l 表示吸附树脂的静态洗脱量( m g g 干树脂) ；c i 表示吸附平衡时洗脱液中吸 附质的质量浓度( m g g ) ；v l 表示洗脱液的体积( n 山) ；m 表示树脂的质量( g ，以干树脂计) ； 1 1 2 表示树脂的静态洗脱率( ) 。 2 2 5 2 树脂静态动力学曲线测定 取预处理后的树脂( 相当于0 2 9 干树脂) 置于1 0 0 m l = 角锥形瓶中，加入处理后果 汁5 0 9 ，于2 5 ( 2 、1 4 0r m i n 恒温振荡器中振荡。分别在l 、2 、3 5 、5 、7 、9 、1 2 h 间 隔时间吸取上清液，检测柚皮苷，计算树脂树脂对样品苦味物质的吸附率，以吸附量 ( m g g ) 对时f a - ( h ) 作图得到树脂吸附动力学曲线。 2 2 5 3 树脂静态吸附等温线的测定 称取不等量的预处理的树脂，置于2 5 0 m l 锥形瓶中，加入处理后果汁9 0 9 ，于2 5 、 1 4 0 r m i n 恒温振荡器中振荡2 4 h 至吸附平衡，取适量的上清液，检测柚皮苷的平衡浓度 c e ，计算此时的平衡吸附量q e ，以q e 对c e 作图得该树脂的吸附等温线。 2 2 6 大孔吸附树脂对柚汁脱苦动态吸脱附过程研究 2 26l 树脂动态吸附试验方法 取预处理过的r 5 树脂，采用湿法装柱( 2 0 x 5 5 0 m m ) ，在一定温度下，将果汁以一 定流速通过树脂柱，分批收集流出液，测定其柚皮苷含量，计算吸附率，以柚皮苷吸附 率( ) 对流出液体积( 8 v ，树脂体积倍数) 作树脂动态吸附曲线。研究柱操作流速、温度、 柱径高比等因素对树脂动态吸附的影响，最终确定树脂吸附操作的最佳工艺参数。 吸附率( ) = ( 上柱液浓度一流出液浓度) 上柱液浓度x 1 0 0 ( 1 ) 温度对树脂动态吸附的影响 床体积6 0 m l ，流速7 5 b v h 。研究温度分别为1 5 、2 5 、3 5 、5 0 c 时对柚皮苷吸附 率的影响。 ( 2 ) 流速对树脂动态吸附的影响 床体积为6 0 m l ，温度2 5 ，研究流速分别为2 5 、5 、7 5 、1 0 b v h 时对柚皮苷吸 附率的影响。 ( 3 ) 柱高径比对树脂动态吸附的影响 在2 5 c 和5 b v h 下，研究柱高径比为5 ：1 、1 0 ：1 、1 5 ：1 、2 0 ：1 时对树脂柚皮苷吸附 率的影响，选择最佳柱高径比。 2 262 树脂动态解吸实验方法 树脂最大的特点是可以重复使用，其洗脱效果影响再生树脂的工作性能。树脂洗脱 受多种因素的影响，本试验主要从洗脱剂浓度、洗脱流速、温度等因素对r 5 树脂解吸 1 2 2 材料与方法 曲线的影响进行研究，优化洗脱工艺条件。 ( 1 ) 洗脱剂浓度的选择 根据相似相溶、安全性和经济性的原则，选用乙醇作为洗脱剂。取8 m l 吸附饱和 的树脂湿法装柱( 1 0 x l s 0 m m ) ，控制洗脱流速为3 b v h ，温度为2 5 c ，用体积分数为 5 0 、7 0 、9 0 的乙醇溶液分别洗脱树脂柱，分批收集流出液，测定其柚皮苷含量，以柚 皮苷含量( m g m l ) 对洗脱液体积( b v ) 作树脂动态解吸曲线，比较不同体积分数的乙醇溶 液对树脂解吸曲线的影响，选择最佳洗脱剂浓度。 ( 2 ) 洗脱剂流速的影响 洗脱剂为8 0 乙醇，在2 5 下，研究流速分别为1 、2 、3 、5 b v h 时对柚皮苷动态 解吸曲线的影响。 ( 3 ) 洗脱剂温度的影响 洗脱剂为8 0 乙醇，流速2 b v h ，研究温度为2 5 、5 0 、7 5 时对柚皮苷动态解吸曲 线的影响。 2 2 6 3 树脂重复使用性能研究 将吸附饱和的r 5 树脂，在最佳解吸工艺条件下解吸，用去离子水平衡后，在最佳 吸附工艺条件下进行吸附，待一定量的上柱液通过树脂柱后，测定流出液中柚皮苷含量， 计算柚皮苷吸附率，比较树脂解吸前后对柚皮苷的吸附能力的变化，反复进行如此的操 作，估计树脂的重复使用性能。 2 264 树脂动态吸附对柚汁主要成分及色泽的影响 在r 5 树脂最佳吸附工艺条件下对柚汁进行吸附脱苦处理，检测柚汁脱苦前后主要 成分的含量及色泽的变化，检测方法见2 2 1 ，其中柚皮苷含量用h p l c 法测定。 2 265 树脂安全性评价 由于树脂本身的级别及使用过程中树脂破碎等原因，苯乙烯骨架型树脂会发生二乙 烯苯的溶出，造成一定的安全问题。所以必须对脱苦果汁中的二乙烯苯残留量进行检测。 2 2 7 珀溪蜜柚果汁加工工艺的确定 2 2 7 1 酶解工艺参数的确定 ( 1 ) 酶解条件的优化 以透光率为指标，选取果胶酶添加量、时间、温度为因素，分别进行单因素实验， 并通过正交实验确定最佳工艺参数。 ( 2 ) 果胶酶与纤维素酶的协同作用 以透光率为指标，以果胶酶酶解澄清工艺条件为基础，按不同比例加入纤维素酶， 确定最适比例。 2 2 7 2 果汁浓缩工艺的确定 采用真空蒸发进行浓缩，主要考察温度对浓缩效果以及苦昧物质的影响，从而确定 1 3 江南大学硕士学位论文 最佳的浓缩工艺条件。 2 2 7 3 果汁配方的确定 以感官评定为指标，确定果汁饮料的最佳配方。 1 4 3 结果与讨论 3 结果与讨论 3 1 珀溪蜜柚果汁脱苦方法的确定 3 1 11 3 - c d 脱苦实验结果 主要是针对d c d 在柚汁当中包埋脱苦作用进行实验研究，考察了d c d 用量、反 应温度、反应时间对包埋脱苦效果的影响。 3 1 1 1p - c d 最适用量 不同j 3 - c d 添加量对柚汁包埋效果感官评定结果如表2 所示。由表2 可以看出，b c d 用量对柚汁的包埋效果影响较大，当j 3 - c d 添加量由0 5 提高到1 0 时，d c d 对柚汁 的苦味包埋效果明显，当添加量增大到1 5 ，包埋效果还有一定的提高，同时由于在 预实验的研究过程中发现，当p c d 添加量2 时，1 3 - c d 在柚汁中变很难完全溶解。 所以选择1 5 的j 3 - c d 添加量为最适用量。 表2 不同 c d 添加量下感官评定结果 t a b l e 2r e s u l to fs e n s o r yt a s t et e s ta td i f f e r e n tb - c dc o n s e n t r a t i o n s _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一m i - ：堡里鎏垄旦堇丝竺：! ：竺! ：! 感官评分4 8 7 07 6 3 1 1 2b c d 包埋最适反应温度 温度对p c d 包埋效果的影响感官评价结果如表3 所示。从表3 可以看出，随着温 度的升高d c d 的包埋效果越来越好，4 0 时感官评定包埋效果最好，4 0 以后随着温 度的继续升高，p c d 的包埋效果逐渐变差，这是因为高温下柚汁会发生不同程度的褐 变，同时对口感也有一定得影响。所以选择4 0 为j 3 - c d 的最佳脱苦温度。 表3 不同包埋温度下感官评定结果 t a b l e 3r e s u l to fs e n s o r yt a s t et e s ta td i f f e r e n te n c a p s u l a t e dt e m p e r a t e r _ _ _ _ _ 一i m i 一 温度4 2 54 05 59 0 3 1 1 3p - c d 包埋最适反应时间 p c d 不同作用时间对包埋效果感官评定的影响如表4 所示。由表4 可以看出，刚开 始随着b - c d 作用时间的延长，包埋时间提高到l h 时，得到的柚汁感官效果各指标综合 最好，而时间延长，其柚汁品质反而降低，可能是因为j 3 - c d 的包埋作用不是瞬间完成 的，需要充足的时间；随着作用时间的进一步延长，得到的柚汁感官评分下降，可能因 为 3 - c d 的包埋没有专一性，它除了对苦味物质包埋以外，对其它的物质也有不同程度 的包埋作用，这样长时间的反应会造成柚汁品质变差。所以选择1 h 为j 3 - c d 的最佳脱苦 时间。 1 5 江南大学硕士学位论文 表4 不同包埋时间下感官评定结果 t a b l e4r e