不同澄清剂对胡萝卜汁澄清效果影响的研究

不同澄清剂对胡萝卜汁澄清效果影响的研究第12期总第210期2011年12月农业科技与装备No.12TotalNo.210Agricultura1Science&TechnolovandEquiomentDec.2011不同澄清剂对胡萝卜汁澄清效果影响的研究刘畅,张锐(1.辽宁职业学院,辽宁铁岭112001;2.辽宁省农业科学院食品与加工研究所,沈阳110161)摘要:以胡萝卜为原料,利用果胶酶,壳聚糖对胡萝卜汁的澄清进行研究.利用单因素试验方法.研究壳聚糖,果胶酶对胡萝卜汁澄清效果的影响.通过均匀试验设计,得到壳聚糖,果胶酶复合澄清的回归模型,确定最佳工艺条件.并将复合法澄清后的胡萝卜汁营养成分与胡萝卜原汁中的营养成分进行比较.试验结果表明:壳聚糖添加量0.31g/L,果胶酶添加量5mL.在5O下处理41min为最佳澄清工艺条件,并且与原汁比较色度有所下降关键词:胡萝卜汁;澄清;壳聚糖;果胶酶中图分类号:TS275.5文献标识码:A文章编号:16741161(2011)12005403果蔬汁澄清通常是采用果胶酶,纤维素酶和淀粉酶水解,结合助凝剂加膨润土,硅胶等处理来完成(简称酶法).果胶酶在果蔬汁澄清中应补充纤维素酶及半纤维素酶以协同,促进果胶酶作用,达到更好的澄清效果.这就引发了果蔬汁专甩复合酶的解决方案.复合酶价格稍高,但能确保加速提取有色成分,从而使果蔬汁有一种持久而稳定的色泽E2.近年来出现的壳聚糖具有优良的絮凝效果.并且来源丰富.壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖.当壳聚糖溶于稀酸溶液时,H和氨基相结合,生成带正电荷的壳聚糖分子_3j.当带正电荷的壳聚糖分子与果汁中存在的带负电荷的蛋白质,纤维素等微粒相互作用,即可使引起果汁浑浊的蛋白质,单宁等胶态颗粒被絮凝沉淀而达到澄清目的l4.与果胶酶相比,壳聚糖有着很大的优势,其取材较方便,且价格低廉.但在利用壳聚糖澄清果蔬汁时,发现当壳聚糖添加过量时.对果汁具有一定的脱色作用,这就要求控制壳聚糖的添加量l5.胡萝卜是我国广泛栽培的一种蔬菜,可防治软骨病,皮肤角化及呼吸系统感染等病,胡萝卜内含有大量果胶物质,能与汞结合排出体外,降低血液中汞离子浓度l6.近年来,以胡萝卜为原料制成的各种加工制品越来越受到消费者欢迎.胡萝卜汁因饮用方便且保存了较多的营养成分而发展很快7l.但胡萝卜直接榨汁生产的产品不稳定,在很短时间内会出现浑浊,变色,变味甚至沉淀分层等现象,严重影响了产品的商品质量.澄清技术最先应用于果汁饮料中,后经不断创新应用到各领域,如中药澄清等.目前,胡萝收稿日期:20111123作者简介:刘畅(1982一),女,硕士,助教,从事食品贮藏加工方面的教学与科研3-作卜汁加工工业中澄清通常采用酶法,壳聚糖法与复合法.在胡萝卜汁加工中,新技术正不断创新,如采用超滤法澄清m.本文利用单因素方法研究了壳聚糖,果胶酶对胡萝卜汁澄清效果的影响.通过均匀试验设计,得到壳聚糖,果胶酶复合澄清的回归模型,确定最佳工艺条件,并比较利用壳聚糖一果胶酶复合澄清法澄清后胡萝卜汁与原汁成分含量的差别.1材料与方法1.1试剂及材料胡萝卜(市售鲜果);壳聚糖(分析纯);果胶酶(标准化活力为1600MOE/mL);柠檬酸(分析纯).LD52A型离心机:北京医用离心机厂:KDN一08C型凯氏定氮仪:上海新嘉电子公司:722S型分光光度计:上海分析仪器总厂;WYT型手持测糖仪:成都光学厂;PHS一10B型酸度计:萧山科学仪器厂:FC204型电子天平:上海天平仪器厂:ZZ一1型榨汁机:上海精科仪器厂:HHS型恒温水浴锅:金坛市恒丰厂.1.2试验方法1.2.1检测方法胡萝卜汁澄清度的测定:采用分光光度计法,以蒸馏水做参比.在628nm下测定果汁的透光率,用T(%)表示果汁的澄清度.壳聚糖一果胶酶复合澄清法数据处理:用DPS软件处理.1.2.2试验工艺胡萝卜筛选一清洗去皮一破碎软化一榨汁一粗滤一离心一调酸度一加果胶酶(或壳聚糖)一取上清液分析.,2结果与分析2.1壳聚糖对胡萝卜汁澄清效果的影响2.1-1不同壳聚糖添加置对胡萝卜汁透光率的影响在澄清2011年第12期刘畅等:不同澄清剂对胡萝卜汁澄清效果影响的研究55时间40min,温度50的条件下,研究壳聚糖不同添加量对胡萝卜汁透光率的影响.结果见表1和图1.表1壳聚糖添加量对胡萝卜汁透光率的影响Table1EffectofchitosanamountoncarrotjuiceUghttransmittance8O6040200O0.1O.20.30.40.50.6壳聚糖添加量g门L)图1壳聚糖添加量对透光率的影响Figure1Effectofchitosanamountonlighttransmittance从图1可以看出.当壳聚糖添加量达到0.30.4g/L时,即可使引起果汁浑浊的蛋白质,单宁等胶态颗粒被絮凝沉淀而达到澄清目的.絮凝作用使得胡萝卜汁透光率达到最大;若再增加用量,由于壳聚糖本身具有的凝胶作用.透光率反而下降.因此,可以认为壳聚糖适宜添加量为0.30.4g/L.2.1.2不同壳聚糖处理时间对胡萝卜汁透光率的影响在壳聚糖添加量0.3g/L,温度50的条件下,研究不同壳聚糖处理时间与透光率的关系.结果见表2和图2.表2壳聚糖处理时间对胡萝卜汁透光率的影响Table2EffectofclfitosantreatmentperiodoncarrotjuiceUghttransmittance时间/min0203O4O506O透光率/%45.353.757.865.553.150.28O60誉4o2000l02030405O6070时间/rain图2壳聚糖处理时间对透光率的影响Figure2Effectofchitosantreatmentperiodonughttransmittance从图2可以看出,随着壳聚糖处理时间的延长,胡萝卜汁透光率也上升;当达到40rain时,随着壳聚糖处理时间的延长,胡萝卜汁透光率下降.时间太短,壳聚糖与果汁中的胶体物质形成的絮凝物还未全部沉淀下来:时间太长,又会有部分絮凝物重新溶于溶液中.对胡萝卜汁澄清不利.因此,处理时间确定为40min.2.2果胶酶对胡萝卜汁澄清效果的影响2.2.1不同果胶酶添加量对胡萝卜汁透光率的影响在澄清时间40min,温度50的条件下,研究果胶酶(浓度为1%)添加量对胡萝卜汁透光率的影响.结果见表3和图3.表3果胶酶添加量对胡萝卜汁透光率的影响Table3Effectofpectinaseamountoncarrotjuicelighttransmittance时间/rain05791113透光率/%43.662.081.583.072.069.1l00806040200O2468101214果胶酶添n/mL图3果胶酶添加对透光率影响Figure3Effectofpectinaseamountonlighttransmittance从图3可以看出,在果胶酶添加量为79mL时,透光率较大.当添加量不足,果胶物质未被完全分解,浑浊颗粒无法完全沉淀下来;而果胶酶过量,酶蛋白又会使胡萝卜汁产生浑浊.2.2.2不同果胶酶处理时间对胡萝卜汁透光率的影响在果胶酶添加量9mL,温度50的条件下,研究果胶酶(浓度为1%)处理时间与透光率的关系.结果见表4和图4表4果胶酶处理时间对胡萝卜汁透光率的影响Table4Effectofpectinasetreatmentperiodoncarrotjuicelighttransmittance时间/rain02030405060透光率/%47.263.573.789.38885从图4可以看出,当处理时间超过40rain后,透光率达到85%以上.但时间过长,从经济方面考虑增加了恒温加热所需的电能,造成成本浪费;同时,又会有部分絮凝物重新溶于溶液中,反而影响澄清效果.因此,确定果胶酶处理时间为40rain.56农业科技与装备2011年12月l0o8O6o蔷4020001O2O3O405O6o70时间/min图4果胶酶处理时间对透光率的影响Figure4Effectofpeodnasetreatmentperiodoncarrotjuicelighttransmittance2.3壳聚糖一果胶酶复合澄清处理本试验选用U55.均匀设计表(如表5所示),在温度为50下,研究壳聚糖添加量,果胶酶添加量,处理时间3个因素与透光率的回归模拟,并确定最佳工艺方案.表5U553均匀设计表及试验结果Table5ExperimentresultsofUhomogeneousdesign注:果胶酶浓度为l%.用DPS软件处理,采用回归分析法,得回归方程为:4.428036+30.268344xrt0328158xz169870X3-33.71701521+0.O0089722.0o145332用DPS软件处理,对回归方程求偏导,得到Y的极大值时所对应的的值.即得到对透光率而言的最优工艺条件为:壳聚糖添加量0.31g/L.果胶酶添加量5mL,处理时间41min.通过对最优工艺条件壳聚糖添加量0.31g/L,果胶酶添加量5mL,处理时间41min的验证试验,得到澄清后的透光率为95.7%.通过验证试验结果可以看出.该工艺条件可以获得很高的透光率.3结论通过均匀试验设计,获得了透光率,壳聚糖添加量,果胶酶添加量,处理时间的回归模型,确定了复合法的最优工艺条件为:壳聚糖添加量0.31g/L,果胶酶添加量5mL,处理时间41rain.本选题主要进行胡萝b汁澄清工艺的研究,在实验室条件下,优化了胡萝卜汁澄清的最佳工艺,确定的最佳参数对胡萝卜汁澄清工艺的具有重要意义.参考文献1陈立阁,王陆玲.果胶酶和壳聚糖对菠萝汁澄清作用的比较研究J.广州食品工业科技,2004(1):48-50.2王鸿飞,李元瑞,师俊玲,等.壳聚糖在猕猴桃果汁澄清中的应用研究J.食品工业科技,1997(4):18-20.3杨莉,陈锦平.壳聚糖在食品工业中的应用J.食品研究与开发,2001,22(5):22-23.4罗仓学.壳聚糖对胡萝卜汁澄清作用的实验研究J.西北轻工业学院,1996(9):8285.5周会玲,何玲.胡萝卜汁稳定性影响因素的研究J.西北园艺,2003(5):14-15.6阮婉贞.胡萝卜的营养成分及保健功能J.中国食物与营养,2007(6):5153.7李秀锦,仲飞,肖月娟,等.果胶酶在壳聚糖上的固定化研究J.食品科学,2002(9):2629.8丁克芳.果蔬复合法及其饮料工艺和特性研究J.天津科技大学,2002(7):2225.9吴青,孙远明,陈伟强,等.不同澄清剂对荔枝果汁的澄清效果J.食品工业,2001(2):1215.10赖凤英,向东,梁平.壳聚糖在食品工业中的应用J.中国甜菜糖业,2004(2):102-105.ResearchontheClarifyingEffectofVariousClarifyingAgentsinProcessingCarrotJuiceUUChang.ZHANGRui(1.LiaoningVocationalCollege,TielingLiaoning112001,China;2.ResearchInstituteofFoodandProcessing,LiaoningAcademyofAgriculturalSciences,Shenyang110161,China)Abstract:Inthispaper,theclarificationeffectsofchitosanandpectinaseoncarrotjuicewerestudiedbyindividualfact