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山楂、苹果、胡萝卜复合果蔬汁的研制



全 文 :282
周智明,张宏康*
(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州 510225)
摘 要:对山楂、苹果、胡萝卜复合果蔬汁生产工艺及其成品稳定性进行了研究。通过单因素实验和正交实验得出的最
佳配方是:山楂汁、苹果汁与胡萝卜汁比例为 1∶4∶3、砂糖 7%,复合稳定剂的最佳组合是,羧甲基纤维素钠(CMC- Na)
0.1%,黄原胶 0.05%。该工艺生产的饮料色泽明亮,口感清爽,富含有机酸、氨基酸、维生素和矿物质,具有山楂、苹果、
胡萝卜营养价值与保健功能。
关键词:山楂,苹果,胡萝卜,复合果蔬汁
Study on processing of hawthorn,apple and carrot compound juice
ZHOU Zhi-ming,ZHANG Hong-kang*
(College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of
Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)
Abstract:The technological process and stability of compound fruit and vegetable juice of apple,hawthorn and
carrot was studied.The best recipe of the compound juice was obtained that the ratio of hawthorn,apple and carrot
juice is 1∶4∶3 and 7% granulated sugar was added through single factor and orthogonal experiments.The optimum
combination of stabilizing agent was 0.1% sodium carboxymethyl cellulose and 0.05% xanthan gum.The compound
fruit and vegetable juice had attractive color and good flavor. In addition,it was rich in organic acid,vitamin and
mineral substance.The compound fruit and vegetable juice had nutritional value and the health care function of
apple,hawthorn and carrot.
Key words:hawthorn;apple;carrot;compound fruit and vegetable juice
中图分类号:TS275.5 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2012)04-0282-04
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
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目前,我国市场上销售的果蔬类饮料大多是单
一的水果或蔬菜汁饮料,其营养单一,很难满足消费
者的需求。因此,开发含有多种营养物质的复合果
蔬汁具有一定的意义。本研究的目的是针对目前国
内果汁与蔬菜汁饮料存在的问题,开发色彩一致,营
养丰富、风味互补的新型果蔬汁复合饮料,满足消费
者与市场的巨大需求,进一步改善果蔬汁发展上的
不足。选择山楂、苹果和胡萝卜作为主要原料。山
楂是我国特色水果,不仅有独特的风味和营养,而且
还有一定的保健和疗效作用。但是绝大多数山楂品
种含酸量过高,不宜鲜食。苹果属仁果类水果,营养
丰富,味道香醇,既可鲜食,又可加工食用,并且具有
多种功能性质。胡萝卜是一种极佳的天然保健食
品,具有调节血糖、抗癌、抗氧化、促进生长发育、保
收稿日期:2011-04-14 * 通讯联系人
作者简介:周智明(1988-) ,男,助理工程师,主要从事食品加工方面
的研究。
护视力、降压降胆固醇、提高机体免疫力和保护肠道
微生态等多种保健功能。本研究将山楂、苹果、胡萝
卜调配成一种山楂苹果胡萝卜复合果蔬汁饮料,产
品风味独特、酸甜可口、生津止渴、老少皆宜,既方便
人们饮用,又具有很高的营养保健价值,发展前景
看好。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
苹果、胡萝卜、山楂干 广州市滨江综合市场;
抗坏血酸、氢氧化钠 广州化学试剂厂,分析纯;黄
原胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠 青岛晶
岩生物科技开发有限公司,食用级。
FJ300-s 数显高速分散均质机 上海标本模型
厂;pHS-3C pH酸度计 上海雷磁仪器厂;JM-L50D
胶体磨 温州市七星乳品设备厂;2WAJ 阿贝折光仪
上海固垒仪器有限公司;WYT-4 手持糖量计 泉
州光学仪器厂;LXJ- IIB 离心机 上海安亭科学仪
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.04.053
283
表 1 不同原汁比例感官评价结果
Table 1 Sensory evaluation results of different juices mixture
序号 山楂苹果胡萝卜汁比例(w /w /w) 混合汁色泽与风味
1 1∶2∶2 各原汁风味混合均匀,山楂味较强,苹果味次之,口感偏酸
2 1∶3∶2 各原汁风味混合均匀,山楂与苹果味适中,口感适中
3 1∶2∶3 酸味较弱,胡萝卜味明显,颗粒感较大,口感较次
4 1∶4∶3 各原汁风味混合均匀,苹果汁风味较明显,入口柔顺,口感适中
5 1∶4∶4 酸味不明显,胡萝卜风味明显,口感较次
表 2 调味实验表
Table 2 Seasoning experiments
砂糖添加量(%) 混合果汁风味
4 甜度不足,酸味感觉强烈,有稍许涩味
5 酸味较重,甜味较弱,饮用后酸味滞留时间较长
6 酸甜适中,酸味略强,口感良好,开胃可口,饮用后留有余味
7 酸甜适中,甜味比酸味略强,开胃可口,饮用后留有余味
8 口感太甜,酸味感觉不明显,有稍许腻口感觉,余味不足
器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程 山楂汁:原料→浸提→过滤→山楂汁
苹果汁:原料→洗涤→去皮切块→浸泡→热烫→打浆榨
汁→过滤→胶体磨→苹果汁
胡萝卜汁:原料→去皮→烫漂→打浆→过滤→胶体磨→
萝卜汁
山楂汁、苹果汁、胡萝卜汁→混合→调配→均质→灌装→
杀菌→冷却→成品
1.2.2 工艺要点
1.2.2.1 山楂汁的制取 浸提:按山楂干∶水为 1∶7 比
例于 75℃水浴浸提 1h;过滤:采用 100 目滤袋进行过
滤,所得滤汁备用。
1.2.2.2 苹果汁的制取 清洗和拣选:在加工前,苹
果原料必须清洗和挑选,以清除污物和腐烂果实。
切块:用小刀削去果皮,切半后挖去内核,然后切成
小块。浸泡:把切好的苹果块立即投人 0.3% VC 和
0.2% NaCl的混合溶液中浸泡 5min,起到防止酶褐
变护色的作用。热烫:将浸泡好的果片置于 95℃热
水中热烫3~4min。钝化酶的活性,并使果肉组织软
化,以利于榨汁。打浆、筛滤:将果块投入打浆机打
浆,适当加入 VC 液,液汁用 100 纱布筛滤,滤液
备用。
1.2.2.3 胡萝卜汁的制取 去皮:采用 4%的 NaOH
溶液,在 80~85℃左右处理 60~80s 后流水清洗。烫
漂:目的是钝化酶的活性,防止胡萝卜素氧化分解,
用 0.5%柠檬酸溶液沸煮 20~30min。打浆榨汁:对软
化破碎的胡萝卜进行打浆榨汁,按原料 ∶水为 1 ∶1 的
比例进行打浆。过滤:采用 100 目滤袋进行过滤,所
得滤汁备用。
1.2.2.4 混合调配 将砂糖溶化后过滤待用。稳定
剂等配料分别溶解制成溶液,过滤后在缓慢搅拌的
同时加入糖液中,然后将调和糖液与过滤后的果汁
混合,补充纯净水至最终产品浓度。
1.2.2.5 均质脱气 将调配好的料液在 3500r /min
的条件下经数显高速分散均质机持续均质 10min,再
经热力脱气(100℃ /5min) ,除去料液中氧气与异味,
避免在后续阶段发生氧化反应。
1.2.2.6 杀菌、灌装、封瓶、冷却 封盖后采用 75℃水
浴杀菌 5min后,分段冷却至室温。
2 结果与分析
2.1 原汁比例对复合果蔬汁的影响
先将原汁两两等体积混合,进行感官评定。
苹果汁、山楂汁、胡萝卜汁混合都有良好的组织
状态,胡萝卜汁对果蔬汁色泽的影响较大,苹果与山
楂在气味与滋味上影响较大。由于所选用果蔬原料
中,山楂汁所具有的酸度比苹果与胡萝卜均高出许
多,若三种原汁比例中山楂汁用量过多,会不利于最
后成品的风味。因此,在原汁比例的实验中,以山楂
汁为基础比例,调整苹果汁与胡萝卜汁的用量,又因
消费者对苹果的香味偏好较胡萝卜大,在原汁比例
的调配中以苹果的香气为主,通过实验最终确定成
品所使用的原汁比例。在同一山楂汁比例下,不同
苹果汁与胡萝卜汁比例所得感官评价指标有所不
同,其中苹果汁含量较多的复合果蔬汁所得分较高,
而胡萝卜汁含量较高的复合果蔬汁所得分较低。不
同原汁比例感官评价结果如表 1 所示。
由表 1 可知,复合果蔬汁所选用的原汁比例为
1∶2∶2,1∶3∶2和 1∶4∶3 比例范围时较为适合。
2.2 甜味剂对复合果蔬汁口感的影响
原料所采用的山楂和苹果均为酸度较高的水
果,山楂原汁的 pH 为 3.1,而苹果原汁的 pH 则为
3.5。由山楂与苹果原汁所提供的酸味已经充足,所
以,在本实验中不考虑使用柠檬酸,而通过调节砂糖
添加量来进行调味实验。选用白砂糖作为甜味剂,在
原汁比例单因素实验基础上选取数组产品,分别添加
不同量的砂糖,进行感官评价,结果如表 2所示。
由表 2 可知,5% ~7%水平的砂糖添加量为可接
受水平,较为合适。
2.3 稳定剂对复合果蔬汁稳定性的影响
混浊果蔬菜汁,特别是瓶装混浊果蔬菜汁,保持
一致的质地对产品品质至关重要。通过添加稳定剂
可以增加复合果蔬汁的粘度,降低其沉降速度,是保
持果蔬汁质地一致的一种重要方法。常用的稳定剂
284
表 3 稳定剂效果实验表
Table 3 The effects of stabilizers
静置时间(d) 稳定剂用量(CMC-Na +黄原胶) 混合果汁状态
1
0.025% +0.025%
0.05% +0.025%
0.1% + 0.025%
0.05% +0.1%
0.1% + 0.05%
0.1% + 0.1%
粘性不足,明显分层,流动性最好
有轻微分层现象,流动性好,无粘口感
无明显分层,流动性好,无粘口感
无明显分层,流动性一般,略有粘口感
无明显分层,流动性较好,无粘口感
无明显分层现象,流动性一般,略有粘口感
3
0.05% + 0.025%
0.1% + 0.025%
0.05% +0.1%
0.1% + 0.05%
0.1% + 0.1%
有分层现象,流动性好
无明显分层,流动性好,无粘口感
有轻微分层,流动性一般,略有粘口感
无明显分层,流动性较好,无粘口感
无明显分层现象,流动性一般,略有粘口感
6
0.1% + 0.025%
0.1% + 0.05%
0.1% + 0.1%
有轻微分层,流动性好,无粘口感
无明显分层,流动性较好,无粘口感
无明显分层,流动性一般,略有粘口感
有羧甲基纤维素钠(CMC-Na) ,海藻酸钠,卡拉胶,
黄原胶等。稳定剂的效果与其在饮料中的添加量成
正比,但是,在能达到稳定效果的前提下,稳定剂的
添加量是越少越好。由于苹果和山楂汁都含有较多
的果胶,因此,选用复合稳定剂要比单一稳定剂效果
好。添加 CMC-Na的样品在单一稳定性实验中的流
动性要比其他稳定剂好,又由于黄原胶的黏着性和
灌注性较其他稳定剂好,所以使用时可以比其他稳
定剂的用量少。本实验采用 CMC-Na 与黄原胶为复
合稳定剂,通过自然静置观察其稳定效果。结果如
表 3 所示。
选定 0.1% CMC-Na 分别与 0.025%、0.05%和
0.1%黄原胶组成复合稳定剂。进行配方优化正交
实验。
2.4 杀菌温度与时间对复合果蔬汁的影响
本复合果蔬汁所测得 pH为 4.1,因此,可选择用
巴氏杀菌方法进行灭菌处理。基本上,只要将新鲜
果汁加热到 71.7℃,已能确保杀灭其中有害致病菌。
因此,本实验选择将果蔬汁中心温度加热到 75℃,通
过不同的杀菌时间,比较其杀菌效果及对成品的风
味和感官的影响。
表 4 杀菌时间与效果
Table 4 The effects of pasteurization time
杀菌时间
(min) 杀菌效果
2 无蒸煮味,2d后出现腐败
5 无蒸煮味,7d后未出现腐败现象
10 蒸煮味轻微,5d后轻微变色,7d后未见腐败现象
15 蒸煮味轻微,7d后未出现腐败现象,轻微变色
20 蒸煮味强烈,7d后未出现腐败现象,出现变色
2.5 配方及杀菌工艺正交优化实验
对饮料风味起主要作用的因素是山楂、苹果、萝
卜汁的比例,以及饮料的甜度,综合考虑稳定剂用
量,灭菌时间,进行四因素三水平正交实验。采用 L9
(34)正交表进行设计,配方及杀菌工艺正交优化实
验所选用因素及水平见表 5。
由表 6 可知,各个因素对山楂苹果胡萝卜混合
果蔬汁的影响依次为 B > A = C > D,由正交优化实验
得出,A、B、C为影响成品的主要因素,D因素为次要因
素。因此,按照各因素的最好水平选取 A3B3C2D2,即
原汁比例为 1∶4∶3,砂糖添加量为 7%,0.1% CMC- Na
与 0.05%黄原胶作为稳定剂组成的最优组合。而杀菌
时间 D为次要因素,选取操作简便的 5min即可。
表 5 因素与水平
Table 5 Experimental factors and levels
水平
因素
A原汁
比例
(w /w /w)
B砂糖
用量(%)
C稳定剂
用量
(%)
D灭菌
时间
(min)
1
2
3
1∶2∶2
1∶3∶2
1∶4∶3
5
6
7
0.1 + 0.025
0.1 + 0.05
0.1 + 0.1
5
10
15
配方及杀菌工艺正交优化实验结果见表 6。
表 6 正交实验表
Table 6 Orthogonal experiment table
实验号 A B C D 评分
1 1 1 1 1 7.6
2 1 2 2 2 8.0
3 1 3 3 3 7.8
4 2 1 2 3 7.9
5 2 2 3 1 7.7
6 2 3 1 2 8.2
7 3 1 3 2 7.9
8 3 2 1 3 8.0
9 3 3 2 1 8.3
K1 23.4 23.4 23.8 23.5 T = 71.3
K2 23.8 23.7 24.1 24.1
K3 24.1 24.2 23.4 23.7
k1 7.80 7.80 7.93 7.83
k2 7.93 7.90 8.03 8.03
k3 8.03 8.06 7.80 7.90
R 0.23 0.26 0.23 0.20
3 结论
由实验所得到的原汁最佳比例为 1∶4 ∶3,砂糖添
加量为 7%,混合稳定剂为 0.1% CMC-Na 和 0.05%
黄原胶,75℃下灭菌 5min 能达到较好的灭菌效果同
时保留复合果蔬汁的风味。
(下转第 287 页)
287
图 4 加热时间对破乳率的影响
Fig.4 Effect of heat preservation time on
demulsification ration
温度 120℃,加热时间 15min。在此条件下进行验证
实验,破乳率为 90.73%。
表 2 正交实验结果与极差分析
Table 2 Results of orthogonal experiment and range analysis
实验号 A B C D 破乳率
(%)
1 1 1 1 1 86.47
2 1 2 2 2 89.31
3 1 3 3 3 87.25
4 2 1 2 3 88.64
5 2 2 3 1 90.25
6 2 3 1 2 88.39
7 3 1 3 2 89.23
8 3 2 1 3 88.77
9 3 3 2 1 89.38
k1 87.677 88.113 87.877 88.700
k2 89.093 89.443 89.110 88.977
k3 89.127 88.340 88.910 88.220
R 1.450 1.330 1.233 0.757
2.2 验证实验与对比实验
在正交分析法求得的最佳条件下,即乳状液浓
度 85%、pH 4.5、加热温度 120℃,加热时间 15min 条
件下进行 3 次平行实验,破乳率的平均值为 90.76%。
3 结论
利用正交法对加热破乳工艺进行分析,得到了
最优破乳工艺条件为乳状液浓度 85%、pH 4.5、加热
温度 120℃,加热时间 15min。经过验证与对比实验
可知,在最优加热破乳工艺条件下破乳率可达
到 90.76%。
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106-109.
(上接第 284 页)
产品色泽呈橙红色,光泽度良好。组织状态均
匀一致,流动性良好,缓慢摇动时保持原状;酸甜可
口,利口生津,口感细腻,无颗粒感;具有浓郁苹果芳
香。产品固形物含量≥11%,总糖≥96.75g /L,pH =
3.0 ± 0.2;细菌总数 ≤100 个 /mL,大肠菌群(MPN)
≤5 个 /100mL。该产品富含有机酸、氨基酸、维生素
和矿物质,具有山楂、苹果、胡萝卜的综合营养价值
与保健功能。
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