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栘衣果汁饮料加工技术的研究



全 文 :2013,13(6):46-50加工研究
保鲜与加工
Storage and Process
摘 要:以栘衣果实为原料,通过单因素试验和正交试验方法,研究栘衣果汁饮料的最佳制作工艺及
配方。 结果表明,0.9 g/L的明胶对果汁脱涩澄清的效果最好;添加 0.2% NaHSO3可保持栘衣的原有色
泽,且无明显硫味;以 0.07%羧甲基纤维素钠(CMC)作稳定剂,可使果汁有良好的悬浮稳定性和流动
性。 产品的最佳配方为:13%栘衣原果汁,6%白砂糖,0.1%蛋白糖。 按此工艺与配方制得的饮料具有栘
衣果实 的色泽与风味,酸甜适口,清亮透明,均匀稳定。
关键词:栘衣;饮料;稳定剂;澄清
Study on the Process of Docynia delavayi (Franch.) Schneid. Juice Drink
DONG Wen-ming, TANG Qing-yan, LIU Hua-rong, LI Ling-fei*
(College of Food Science and Technology,Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)
Abstract: Using the fruit of Docynia delavayi (Franch.) Schneid. as materials, through single factor experiment and
orthogonal experiment method, the best processing technology and formula were studied. The results showed that, the
effects of removal of astringency and clarification of 0.9 g/L gelatin was the best. Adding 0.2%NaHSO3 could keep the
original color of Docynia delavayi (Franch.) Schneid., and there was no obvious sulfur taste. With 0.07% sodium
carboxymethyl cellulose (CMC) as the stabilizer, the juice had the suspension stability and good fluidity. The optimum
formula was: 13% raw juice of Docynia delavayi (Franch.) Schneid., 6% white sugar, and 0.1% protein sugar. The prepared
beverage according to the process and formula had color and flavor of Docynia delavayi (Franch.) Schneid. fruit, sweet and
sour taste, clear and transparent, and uniform and stable state of organization.
Key words: Docynia delavayi (Franch.) Schneid.; drink; stabilizer; clarification
栘衣果汁饮料加工技术的研究
董文明,唐卿雁,刘华戎,李凌飞 *
(云南农业大学食品科技学院,云南 昆明 650201)
中图分类号: TS255.44 DOI:10.3969/j.issn.1009-6221.2013.06.011文献标识码:A
栘衣【Docynia delavayi(Franch.)Schneid.】又名酸
栘枍、栘枍李皮、楂子树,属蔷薇科植物。产于四川和
云南,当地称“小木瓜”,云南草药叫“栘”。该树种多为
野生,果实较大,果肉厚,棕黄色或红棕色,性味酸涩。
栘衣具有消炎、收敛、接骨之功效,在西双版纳傣医中
常作为治疗烧烫伤与骨折之药用,也可用于治疗风湿
性关节炎和消化不良。经研究发现,栘衣果实中的粗
蛋白含量及钙、磷、钾、脯氨酸、天冬氨酸的含量比一
般水果要高[1](表 1~3)。本试验以栘衣果实为原料,研
究栘衣果汁饮料的最佳工艺及配方,以期制作出风味
独特、营养丰富、具有良好保健功能的新型饮料。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料
原料:野生栘衣果实采于澜沧县;辅料:蛋白糖、白
作者简介:董文明(1973—),男,白族,硕士,副教授,研究方向:食品科学。
通讯作者:李凌飞,博士,副教授,研究方向:食品科学。*
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项目 项目 含量
PRO GLY 0.23
ASP LEU 0.23
NH3 ARG 0.20
SER PHE 0.18
GLU HIS 0.11
VAL MET 0.08
ALA ILE 0.07
LYS TYR 0.04
含量
12.24
11.16
2.28
1.12
0.55
0.38
0.36
0.31
表 3 栘衣果实氨基酸分析结果 [1]
Table 3 The analyzing results of amino acids of
Docynia delavayi (Franch.) Schneid. (g/kg)
项目 项目 含量
锰 镁 427.00
钙 铜 5.19
磷 钾 9 500.00
锌 钠 48.35
铁 硫 376.00
含量
4.09
952.00
1 459.00
7.13
135
表 2 栘衣果实常量及微量营养元素分析结果
Table 2 The analyzing results of constant and trace nutritional
elements of Docynia delavayi (Franch.) Schneid. (mg/kg)
表 1 栘衣果实宏量成分分析结果
Table 1 The component analysis of Docynia delavayi (Franch.)
Schneid. (g/100 kg)
粗蛋白 单 宁 2.51
粗脂肪 总 酸 2.86
粗纤维 水溶物 72.73
总 糖 水 分 15.26
还原糖
项目 项目 含量
3.21
1.44
7.48
45.96
40.77
含量
砂糖(符合 GB317- 84优质品要求)、稳定剂(CMC,由
富阳市百顺化学涂料厂生产)、柠檬酸、食盐、抗坏血酸
(食品级)、亚硫酸氢钠(分析纯)、明胶溶液、琼脂等。
1.1.2 仪器与设备
SCOUT电子天平和 ACS型 Cub电子计重秤,由
梅特勒·托利多常州衡器有限公司生产;WYT- 32型
手持测糖计,由泉州光学仪器厂生产;灭菌锅、压盖
机、均质机等。
1.2 方法
1.2.1 工艺流程
原料选择→清洗→去皮、去籽→切块→护色→软
化→破碎压榨→粗滤→脱涩澄清→精滤→调配→均
质→灌装→密封→灭菌→冷却→成品
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 原料选择
选择果形整齐、质量在 100 g以上的成熟栘衣果
实作试材。
1.2.2.2 清洗
清水清洗果实,除去表面的杂质及尘土。
1.2.2.3 去皮、切半、除籽瓤
为避免在去皮过程中褐变,先将栘衣果实稍微加
热灭酶,再用手工将皮去除。栘衣果实去皮后,用不锈
钢刀从果实中央纵切为两半,将籽瓤挖干净。
1.2.2.4 护色、软化
将栘衣放入亚硫酸氢钠溶液中护色 10 min,取出
后用清水漂洗。栘衣较硬,须放入锅内进行预煮将其
软化,使果胶物质降解,便于后续榨汁工序[2]。
1.2.2.5 破碎压榨
为提高出汁率,先将栘衣破碎到 1~1.5 cm,打浆
时按体积比 1∶1的量进行处理。
1.2.2.6 粗滤
采用纱布分离果肉悬浮物。
1.2.2.7 脱涩澄清、精滤
加入明胶进行脱涩澄清,澄清的果汁经精滤后变
得清澈透明。
1.2.2.8 调配
加入白砂糖使果汁酸甜适口,加入 CMC改善果
汁的稳定性。
1.2.2.9 均质
使用均质机均质。均质可使栘衣汁中悬浮的细小颗
粒进一步细化,大小更均匀。如果不均质,在放置一段时
间后,果汁会出现分层现象,影响产品的外观品质。
1.2.2.10 罐装、灭菌
采用二次巴氏杀菌法。将栘衣果汁加热至 70~
80℃后趁热灌装,压盖密封,再加热至 80℃保持 15min。
1.2.2.11 冷却
灭菌后采用冷水冷却,即得成品。
1.2.3 试验方案设计
1.2.3.1 护色剂的筛选
一般水果可食部分中的单宁物质含量为 0.03%~
0.2%[2]。栘衣容易发生褐变,需要进行护色,因此设计
采用抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸氢钠、食盐四种不同护
色剂对栘衣的护色效果进行比较研究,并确定最佳护
色剂的浓度。
1.2.3.2 澄清剂用量的筛选
栘衣果实中的粗纤维含量较多,打浆粗滤后仍有
许多细胞碎块悬浮在汁液中,含有大量单宁,单宁有
收敛性涩味,影响果汁的味感[2]。要消除以上两种影
响,采用明胶进行澄清脱涩。分别添加 0、0.3、0.6、0.9、
1.2 g/L明胶进行试验,根据澄清效果筛选出最佳的明
胶用量。
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项目 权重
口感 0.8
色泽 0.1
气味 0.05
组织
状态
0.05
评分标准 分值 /分
91~100
61~90
0~60
口感润滑,酸甜适口
酸甜比不太协调
口感较差过酸或过甜
81~100
51~80
0~50
色泽淡黄,协调
色泽较暗,不够协调
呈褐色,不协调
91~100
61~90
0~60
具有浓郁的栘衣香气
有一定香气,但香气不足
具有异味
81~100
51~80
0~50
均匀透明,无杂质
均匀透明,有少量沉淀
有大量沉淀
1.2.3.3 稳定剂的筛选
栘衣汁存在大量的不稳定成分,如细小的纤维、
热变性后的蛋白质及脂肪等[3]。为了保持果汁的稳定
性,避免果汁偏于寡淡,使饮料具有黏滑适口的感觉,
在栘衣汁饮料配方中分别添加 CMC、琼脂、明胶三种
稳定剂,以空白为对照,通过对产品储藏稳定性的比
较研究,筛选出最佳稳定剂及其用量。
1.2.3.4 栘衣原汁含量的筛选
栘衣原汁含量是影响产品品质最主要的因素。分
别添加 10%、11.5%、13%、14.5%、16%的原果汁,比较
不同含量栘衣果汁饮料的口感,筛选最适原汁含量。
1.2.3.5 调配
为改善栘衣汁的风味,需要进行糖酸调配。果汁
饮料的甜度一般为 6%~9%,常采用白砂糖进行调
配。考虑到生产成本,可以用蛋白糖来代替。蛋白糖具
有口感良好的甜味,可增强风味,且低热量化,不引起
龋齿,可部分或全部取代白砂糖[4],使白砂糖用量控制
在一定范围。
1.2.3.6 原果汁、白砂糖与 CMC复配的正交试验
根据原汁含量、稳定剂用量及白砂糖与蛋白糖复
配的筛选试验,按确定的最适用量进行正交试验,确
定最优配方。
1.2.3.7 栘衣果汁饮料的感官品质评定标准
由 10名感官鉴评人员组成评分小组,根据口感、
色泽、气味、组织状态各项指标对栘衣果汁饮料进行
打分,满分为 100分(见表 4)。
2 结果与分析
2.1 最佳护色剂及其浓度的筛选结果
为饮料保持栘衣原有的色泽,护色是其加工中的
重要工艺环节。选择不同护色剂的试验结果见表 5。
可以看出,采用亚硫酸氢钠的护色效果较好。
进一步进行不同浓度亚硫酸氢钠的单因素试验,
以确定亚硫酸氢钠的最佳浓度,结果见表 6。可知,使
用 0.2%的亚硫酸氢钠可以使栘衣保持原有色泽且无
明显硫味。
2.2 不同明胶用量对栘衣果汁饮料的澄清效果
明胶可与单宁形成复合物而聚集沉淀,同时捕集
和清除其他悬浮固体,达到脱涩澄清的目的。在栘衣
汁中添加不同浓度的明胶进行澄清试验,结果表明,
明胶用量在 0.9 g/L时澄清效果最好(见表 7)。
2.3 最佳稳定剂及用量的筛选结果
由表 8可以看出,CMC是最佳的稳定剂。添加明
胶时果汁较浑浊,因为明胶与单宁发生了反应,所以
引起了果汁的二次浑浊。因此选择 CMC作为稳定剂。
明胶用量 /(g·L-1) 澄清效果
0 沉淀现象严重,呈浑浊状态;酸味浓,
涩味较重
0.3 底部有絮状沉淀,果汁呈浑浊状态;酸
涩味较重
0.6 有絮状沉淀,较 0.3%浓度处理浑浊度
小,酸涩味轻
0.9 底部絮状沉淀呈浅黄色,果汁清亮;酸
味轻,微有涩味
1.2 底部有絮状沉淀,果汁较清亮;涩味
轻,微酸
表 7 不同明胶用量对栘衣汁的澄清效果
Table 7 The clarification effects of different dosages of gelatin on
Docynia delavayi (Franch.) Schneid. juice
NaHSO3浓度 /% 护色效果
0.05 褐变严重
0.10 褐变明显
0.20 褐变不明显
0.30 褐变不明显,有硫味
表 6 不同浓度的亚硫酸氢钠对栘衣的护色效果
Table 6 Color preservation effect of different concentrations
of NaHSO3 on Docynia delavayi (Franch.) Schneid.
表 5 不同护色剂对栘衣色泽的影响
Table 5 Effects of different color fixatives on the color
of Docynia delavayi (Franch.) Schneid.
护色剂 护色效果
抗坏血酸 褐变明显
柠檬酸 褐变严重
亚硫酸氢钠 褐变轻微
食盐 褐变明显
表 4 栘衣果汁饮料感官品质评分标准
Table 4 Evaluation standard of sensory quality of Docynia
delavayi (Franch.)Schneid. juice drink
保鲜与加工
Storage and Process
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为保证 CMC用量既少、效果又好,继续进行了不
同用量的选择试验。通过上浮层、沉淀的多少及产品
的口感来综合评定,确定最佳的稳定剂配方,试验结
果见表 9。可见,CMC用量在 0.05%、0.07%、0.09%时
效果较好。
2.4 栘衣原汁含量对产品品质的影响
果汁饮料要求原汁含量不得低于10%[5],原汁含量
的多少决定了该种饮料的口味与色泽等。一般来讲,
在一定范围内,原汁含量越高,口感越好。因此,栘衣
原汁含量是产品中重要的影响因素。考虑到成本问
题,本试验进行了原汁含量对果汁口感影响的单因素
试验,结果见表 10。可以看出,当栘衣原汁含量为
10%时果汁原味较淡,而原汁含量为 11.5%、13.0%、
14.5%时效果较好。
2.5 白砂糖与蛋白糖的复配试验结果
由表 11可以看出,采用 4%白砂糖 +0.2%蛋白
糖、5%白砂糖 +0.2%蛋白糖、6%白砂糖 +0.1%蛋白糖
都可以得到较好的效果。
2.6 原果汁、白砂糖与 CMC复配正交试验结果
从表 12中可以看出,栘衣原汁含量是主要影响因
素,其次是含糖量,CMC的影响最小;最佳配比为
A2B3C2,即栘衣原汁含量为 13%,6%白砂糖 +0.1%蛋白
糖(甜度相当于 11%蔗糖的甜度),CMC为 0.07%。按
此配方制得的饮料酸度 0.24%左右,糖度 6.99%,酸
甜可口,色泽清亮透明。
3 产品品质指标
3.1 感官品质指标[6]
色泽:栘衣果汁饮料呈淡黄色,有光泽;滋味及风
味:有栘衣果特有的风味,酸甜适口;组织状态:清亮
透明、均匀。
3.2 微生物指标
栘衣果汁饮料经 80℃水浴灭菌 15 min,产品可
序号
因素
栘衣原汁
含量 /%
白砂糖 /%+
蛋白糖 /%
CMC/% 得分 /分
1 1(11.5) 1(4+0.2) 1(0.05) 85.65
2 1(11.5) 2(5+0.2) 2(0.07) 86.62
3 1(11.5) 3(6+0.1) 3(0.09) 86.39
4 2(13.0) 1(4+0.2) 3(0.09) 87.23
5 2(13.0) 2(5+0.2) 1(0.05) 87.86
6 2(13.0) 3(6+0.1) 2(0.07) 90.50
7 3(14.5) 1(4+0.2) 2(0.07) 86.80
8 3(14.5) 2(5+0.2) 1(0.05) 88.78
9 3(14.5) 3(6+0.1) 3(0.09) 88.49
K1 258.66 259.68 262.29
K2 265.59 263.26 263.92
K3 264.07 265.38 262.11
k1 86.22 86.56 87.43
k2 88.53 87.75 87.97
k3 88.02 88.46 87.37
R 2.31 1.90 0.60
最佳组合 A2B3C2
表 12 L9(34)正交试验结果
Table 12 Results of L9(34)orthogonal test
表 11 白砂糖与蛋白糖复配试验结果
Table 11 Result of compound experiment of white sugar
and protein sugar (%)
蛋白糖
白砂糖
4 5 6
0.1 寡酸味重 偏酸 适中
0.2 适中 适中 太甜
0.3 甜,味不正 太甜 甜的不自然
栘衣原汁含量 /% 饮料口感
10.0 口味太淡
11.5 有原味,味稍淡
13.0 有酸香味,稍有涩味
14.5 有酸香味,有涩味
16.0 酸涩味较重
表 10 栘衣原果汁含量对饮料口感的影响
Table 10 Effect of raw juice content of Docynia delavayi (Franch.)
Schneid. on the taste of beverage
表 8 不同稳定剂对栘衣果汁饮料稳定性的影响
Table 8 Effect of different stabilizers on the stability of fruit
juice beverage of Doynia delovayi (Franch.) Schneid.
稳定剂 饮料稳定性的变化情况
空白 分层,底部沉淀,颜色无变化
CMC 分布较均匀稳定,颜色无变化
琼脂 底部沉淀,颜色无变化
明胶 浑浊,有沉淀物,颜色变化较明显
CMC用量 /% 效果
空白 稳定性较差,有大量沉淀,口感寡淡
0.01 稳定性差,有沉淀,口感较寡
0.05 稳定性好,少量沉淀,口感适中
0.07 稳定性较好,口感好,无沉淀
0.09 稳定性较好,稍稠,无沉淀
0.11 稳定性较好,较稠,无沉淀
表 9 不同 CMC 用量对饮料稳定性的影响
Table 9 Effects of different dosages of CMC on the
stability of the beverage
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什么是新鲜卫生的食物?
·科普沙龙·
达国家有关卫生标准[7]:菌落总数≤100个 /mL,大肠
菌群≤3个 /100 mL,致病菌未检出。
4 讨论
4.1 去皮问题
由于栘衣果实的单宁含量较高,暴露在空气中较
短时间即可引起褐变,对产品的色泽、口感都会有影
响。本试验采用手工去皮的方法,仅适合实验室小规
模、小批量的制作。若要进行一定规模的生产,则需要
找出更有效的快速方法进行去皮。
4.2 口味问题
栘衣的含酸量和单宁含量比较高,生产的栘衣饮
料有一定的酸涩味,是否能迎合广大消费者的喜爱,
还得通过大量的调查。
4.3 稳定性问题
果肉粒子的沉降速度与粒子直径的平方、两相密
度差成正比,而与流体黏度成反比。颗粒沉降护色软
化的速度越小,悬浮液的动力稳定性越大。因此,增加
制品悬浮稳定性的有效途径是:①减小果肉粒子的半
径;②减小果肉粒与液汁的密度差(主要通过提高汁
液的密度而实现);③增加液汁黏度。
本试验的沉淀问题还未完全得到解决,由于试验
条件的限制,精滤澄清后无法精细过滤,使明胶 - 单
宁复合物还少量存在于饮料中,如果能用较为精密的
过滤设备,将会很好地解决沉淀问题。
5 结论
本试验结果表明,0.9 g/L的明胶对果汁脱涩澄清
的效果最好;添加 0.2% NaHSO3可保持栘衣的原有
色泽,且无明显硫味;以 0.07%羧甲基纤维素钠
(CMC)作稳定剂,可使果汁有良好的悬浮稳定性和流
动性。产品的最佳配方为:13%栘衣原果汁,6%白砂
糖,0.1%蛋白糖。按此工艺与配方制得的饮料具有栘
衣果实的色泽、风味及营养与功效,酸甜适口,清亮透
明,均匀稳定。
参考文献:
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版社,2003.
收稿日期:2013-08-29
保鲜与加工
Storage and Process
新鲜食品是指新近生产出来、存放时间较短、能保持原有性质的食品,即食品中只含有原本固有的成分,而
不含有任何原本没有的物质。 食物放置时间过长就会引起变质,可能产生对人体有毒有害的物质。
新鲜的食品中营养物质被破坏的程度小,对人体的营养作用大,而不新鲜的食品营养物质被破坏,如菠
菜中的 VC 新鲜状态下为每 100 g 含 30 mg, 放置 3 d 后为每 100 g 含 22 mg,6 d 后则降为每 100 g 含 9 mg。
有的食物如果放置时间过长,还会发生营养物质的分解,产生对人体有害的物质,如青皮红肉鱼中蛋白质发生
分解时,可产生组胺,引发食用者出现过敏;蔬菜中的硝酸盐可转化为亚硝酸盐,引起食物中毒。
卫生食品就是指食品中不含对人体有害的物质,包括食品中天然含有的(如河豚毒素、龙葵毒素等)和外界
污染的(如铅、农药等)。当然在当前受不同程度污染的环境条件下,食品中绝对不含有对人体有害的物质是非常
困难的,但卫生的食品即使其含有少量的有害物质,其中所含有的种类、数量应是符合国家相关规定的,如食品
中的铅、农药残留量应符合国家相应的卫生标准。 任何不符合国家相应卫生标准的食品都是不卫生的食品。
来源:中国食品报
2013-10-25
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