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壳聚糖对百香果醋澄清作用的影响研究



全 文 :《食品工业》2011年第9期
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工艺技术
品的品质。百香果含胶体类物质较多,易产生浑浊沉
淀,百香果醋饮料的澄清不仅要除去汁中的悬浮物质
和沉淀物,同时还须把溶于原果浆中导致沉淀或浑浊
的物质,诸如淀粉、果胶、蛋白质等除去,这样才能
保证产品质量,真正有效延长产品货架期。
壳聚糖作为澄清剂,澄清速度快、效率高,并能
十分有效地去除淀粉和果胶;此外,壳聚糖还具有无
果醋饮料果香浓郁,醋香纯正,酸甜可口,品质
高,兼有水果和食醋的营养保健功能,是集营养、保
健、食疗等功能为一体的新型饮品[1-2]。近几年,国
内果醋研究已成为食醋领域研究的热点之一,将百香
果制成果醋,可能会成为市场上又一新兴产品。
果醋在保存和食用过程中,常出现有悬浮膜、结
块与沉淀物的混浊现象,轻者影响外观,重者影响产
壳聚糖对百香果醋澄清作用的影响研究
孟陆丽,程谦伟,秦利平,易弋
广西工学院生物与化学工程系 (柳州 545006)
摘 要 以壳聚糖为澄清剂对百香果醋进行澄清处理,研究了壳聚糖用量、澄清温度和澄清时间对
澄清效果的影响。确定了适宜澄清条件为:壳聚糖用量0.1 g/L、澄清温度40 ℃、澄清时间90 min。
利用壳聚糖澄清百香果醋能较好地避免二次混浊现象。
关键词 壳聚糖;百香果醋; 澄清
Clarifi cation Effects of Chitosan to Passion Fruit Vinegar
Meng Lu-li, Cheng Qian-wei, Qin Li-ping, Yi yi
Department of Biological and Chemical Engineering Guangxi University of Technology(Liuzhou 545006)
Abstract The article studied the effects of addition amount of chitosan, clarifying temperature and
clarifying time on clarifi cation of the passion fruit vinegar. The result showed the suitable conditions was:
chitosan amount was 0.1 g/L; clarifying temperature was 40 ℃; clarifying time was 90 min. The second
turbidity phenomenon was avoidanced by using chitosan.
Keywords chitosan;passion fruit vinegar;clarifi cation
示,融化率越低,抗融性越好。融化率=融化的冰淇
淋浆料质量/冰淇淋总质量。
1.4.2 冰淇淋膨胀率的测定
冰淇淋凝冻前后分别量取冰淇淋浆料和冰淇淋成
品装满100 mL铝盒进行称重
膨胀率=(100 mL冰淇淋浆料质量-100 mL冰淇淋
质量)/100 mL冰淇淋质量
2 产品质量指标
活性乳酸菌麦苗冰淇淋产品色泽均匀,为淡绿
色,有酸奶和麦苗汁特有的风味和香味,协调,酸甜
适度;组织细腻、滑润,能保持形态,无颗粒及大冰
晶,无空洞和气泡。
产品的理化指标检测结果如表1所示,产品储藏
期活菌数的检测结果如表2所示
由表2可知,活菌数在贮藏期内有一定减少,但
在前3个月内,仍能保持较高的水平。
3 结论
选用嗜菌、保菌和双歧杆菌混和发酵,加入8%~10%
的麦苗汁,选用包括亚麻仔胶在内的复合稳定剂能使
得成品风味口感俱佳,膨胀率达90.42%~91.25%,融化率
为2.99%~3.08%,活菌数在3个月中保持较高水平。
参考文献:
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表1 活性乳酸菌小麦苗汁酸奶冰淇淋理化指标
项目 总固体/% 蛋白质/% 脂肪/% 酸度/T 膨胀率/% 融化率/%
含量 30.42~31.15 2.49~2.62 8.14~8.44 72~75.T 90.42~91.25 2.99~3.08
表2 小麦苗汁酸奶冰淇淋活菌数测定结果
月数 0 1 2 3 4
活菌数(×105) 450~470 450~470 110~120 25~28 3.0~3.3
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毒、无害、来源广泛、成本低廉、制备简单、在澄清
过程中条件控制容易等优点。试验利用壳聚糖澄清百
香果醋,研究不同澄清条件对澄清效果的影响,从而
确定最佳澄清条件。
1 试验材料和方法
1.1 原料
百香果醋:试验室自制;壳聚糖;乙酸等。
1.2 主要仪器设备
恒温培养箱、无菌操作台、榨汁机、恒温水浴
锅、恒温摇床、光栅分光光度计、数显酸度计等。
1.3 试验方法
1.3.1 百香果醋的澄清
在百香果醋中添加一定量的壳聚糖、在一定的温
度和时间下对百香果醋进行澄清,取澄清液测定其透
光率,以考察各因素对澄清效果的影响。
1.3.2 百香果醋澄清度测定波长的确定
采用分光光度法,以透光率作为评定百香果醋饮
料澄清度的指标。用1.0 cm玻璃比色皿,以蒸馏水为
参比,作波长300~850 nm百香果醋饮料的可见吸收
曲线,据此确定澄清度的测定波长为750 nm[3]。
1.3.3 澄清度的测定
采用分光光度法,以蒸馏水为空白,在确定的波
长下比色测定果醋的透光率作为果醋的澄清度,澄清
度越高表明果醋澄清效果越好[4]。
1.3.4 果胶试验
果胶物质定性检测采用变性酒精法,98%变性
酒精(无水乙醇︰浓HC1=98︰2)与果醋按1︰1比例混
合,装入30 mL的试管,用手指紧握试管,大拇指按
紧试管口,翻转轻摇,静置30 min后观察。若液体的
表面产生块状物,表明果汁中的果胶物质还没有被彻
底分解,用“+”表示。果汁中凝胶状物质愈多,其
“+”也愈多。若液体的表面没有块状物产生,表明
果汁中的果胶物质已基本被分解。说明果汁中无果胶
物质存在,用“-”表示[5-6]。
2 结果与分析
2.1 壳聚糖用量对澄清效果的影响
将壳聚糖溶于1%的乙酸溶液中,配成1%的壳聚
糖乙酸溶液,按壳聚糖用量0.00,0.05,0.10,0.15,
0.20,0.25,0.30 g/L分别加入到一定量的百香果醋
中,搅拌均匀,在50 ℃水浴温度下反应60 min后冷
却离心,取上清液测透光率如图1所示。
百香果醋的透光率先随着壳聚糖用量逐步增
大,当壳聚糖用量大于0.10 g/L之后再继续增加壳聚
糖用量,透光率反而略有下降。这是由于壳聚糖用
量过小时,胶体物质吸附不完全,澄清效果较差;
用量过大时,壳聚糖溶液本身形成了一种胶体溶
液,影响果醋透光率。
2.2 澄清温度对澄清效果的影响
取一定量的百香果醋加入0.1 g/L的壳聚糖,搅
拌均匀,在25 ℃,30 ℃,35 ℃,40 ℃,45 ℃,50 ℃,55
℃,60 ℃,65 ℃温度下水浴60 min后冷却离心,取上
清液测透光率如图2所示。
当温度小于40 ℃时,随着温度的升高,澄清汁
的透光率增加,温度在40 ℃~60 ℃时,随温度上升
透光率变化不大,温度高于60 ℃后,温度增加透光
率反而下降。这可能是由于壳聚糖对百香果醋的澄
清作用主要由“架桥”作用和热凝作用来实现,在
温度小于40 ℃时,温度较低,难以达到“架桥”作
用,当温度在40 ℃~60 ℃之间,“架桥”作用充
分形成,澄清作用好,而温度高于60 ℃时,热凝作
用占澄清的主导地位,热凝作用的澄清效果要小于
“架桥”作用,因而温度增加透光率反而下降[7]。
2.3 澄清时间对澄清效果的影响
取一定量的百香果醋加入0.1 g/L的壳聚糖,搅
拌均匀,在50 ℃温度下水浴30,60,90,120,150
min后冷却离心,取上清液测透光率如图3所示。
由图3可知,随着澄清时间的延长,透光率先上
升而后略有下降。这是由于壳聚糖与果醋中果胶等
带负电荷物质相互作用,产生絮凝沉淀物的沉降速
图1 壳聚糖用量对百香果醋澄清效果的影响 图3 澄清时间对澄清效果的影响
图2 澄清温度对澄清效果的影响
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度有限,沉降需要一定的时间,当絮凝沉淀物在果醋
中停留时间过长时,会造成沉淀物部分重新溶解,导
致沉淀物减少。
2.4 壳聚糖澄清百香果醋正交试验设计
根据壳聚糖对百香果醋澄清的单因素试验结果,采
用正交试验对壳聚糖用量、澄清温度和澄清时间等工
艺参数进行优化。其正交设计试验结果如表1所示。
从表1中可以看出,优方案为A1C2B1,即壳聚糖
用量0.1 g/L-1、澄清温度40 ℃、澄清时间90 min。影
响壳聚糖澄清百香果醋的主次因素次序为:壳聚糖用
量>澄清时间>澄清温度。
查表得F临界值F 0.05(2,2)=19.00,F 0.01(2,
4)=99.00,由表2方差分析表可以看出,壳聚糖用
量、澄清时间对百香果醋澄清效果的影响大,差异显
著,其中壳聚糖用量对澄清效果的影响要大于澄清时
间对澄清效果的影响,澄清温度对百香果醋澄清效果
的影响差异不显著。在正交试验得到的优方案下进行
百香果醋澄清,所得透光率为98.0%。
2.5 百香果醋稳定性的测定
影响二次混浊的主要因素有果胶、淀粉、及蛋白
质等,这些物质中的一种或几种在果汁醇、碘试验和
热处理中呈阳性时,果醋饮料在贮存时则会出现二
次混浊现象。因此判断这些混浊潜在因素的阴性或阳
性,在果醋生产中非常重要。从表3看壳聚糖澄清百
香果醋能较好地避免二次混浊现象。
3 结论
确定适宜反应条件为:壳聚糖用量0.1 g/L、澄清
温度40 ℃、澄清时间90 min。在该条件下做验证试
验,实际测得透光率为98.0%。利用壳聚糖澄清百香
果醋能较好地避免二次混浊现象。
参考文献:
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表3 澄清前后百香果醋的稳定性
试验编号 醇试验 碘试验 热处理
原汁 + + +
澄清汁 - - -
试验号
因 素
透光率/%A壳聚糖用量
/( g·L-1)
B
澄清温度/℃
C
澄清时间/min
1 1(0.10) 1(40) 1(60) 95.1
2 1 2(45) 2(90) 97.8
3 1 3(50) 3(120) 95.2
4 2(0.15) 1 2 94.5
5 2 2 3 90.7
6 2 3 1 89.6
7 3(0.20) 1 3 92.0
8 3 2 1 87.4
9 3 3 2 94.2
K1 288.1 281.6 272.1
K2 274.8 275.9 286.5
K3 273.6 279 277.9
R 14.5 5.7 14.4
因素主次 A>C>B
优方案 A1C2B1
表1 壳聚糖澄清正交设计试验结果
表2 壳聚糖澄清正交试验结果的方差分析
因素 SS/离差平方和 df/自由度 MS/均方 F/均方比
A壳聚糖用量/(g·L-1) 43.176 2 21.588 27.641
B澄清温度/ ℃ 5.429 2 2.715 3.476
C澄清时间/min 34.996 2 17.498 22.405
误差e 1.562 2 0.781
总和 85.163 8