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余甘子清汁饮料加工工艺研究



全 文 :作者简介:刘冬(1968-),男 ,深圳职业技术学院副教授。
E-mail:liudongszpt@163.com
收稿日期:2007-03-26
第 23卷第 4期
2 0 0 7年 7月
FOOD& MACHINERY
食 品 与 机 械 Vol.23, No.4July, 2 00 7
余甘子清汁饮料加工工艺研究
Studyontheprocessingtechnologyofemblicaclearjuicebeverage
刘 冬
LIUDong
(深圳职业技术学院应用生物技术系 , 广东 深圳 518055)
(DepartmentofAppliedBiotechnology, ShenzhenPolytechnic, Shenzhen, Guangdong518055, China)
摘要:对余甘果汁清汁饮料生产中存在的出汁率低 、贮藏期
易产生沉淀和褐变等关键技术及配方进行研究 ,为余甘子果
汁饮料的产业化生产提供科学依据。
关键词:余甘子;果汁饮料;加工工艺
Abstract:ThekeyprocessingtechniquesofEmblicaemblicaclearjuice,
suchaslowjuiceyieldlevel, sediment, browning, andformulationwere
studiedinthispaper.Thisstudycanprovideascientificmethodforthe
Emblicajuiceproductionatlargescale.
Keywords:Phylanthusemblica;Juicebeverage;Processingtechnology
余甘子(PhylanthuscmblicaL.)又称油甘子 , 营养成分
丰富 , 含有有机酸 、蛋白质 、糖类 、多酚 、SOD、12种维生素 、16
种微量元素和 18 种氨基酸等。 其中 VC含量最高达
1 800 mg/100 g果肉 , 平均含量是柑橘的 100倍 , 苹果的 160
倍 , 猕猴桃的 2 ~ 4倍。余甘子具有抗氧化 、抗衰老 、防癌症 、
防心血管病 、治疗糖尿病及呼吸道感染等多种保健和治疗功
能 [ 1~ 4] 。全世界约有 17个国家的传统药物体系中使用了余
甘子 , 我国约有 16个民族使用该药 [ 5] , 被载入《中华人民共
和国药典》 [ 6] , 并于 1998年被卫生部确定为药食两用植物 ,
也是世界卫生组织指定推广种植的 3种保健植物之一。
据不完全统计 , 目前我国野生余甘林及栽培林面积大约
在 6万 hm2以上 ,年产量约 10万 t[ 1] 。近年来 , 国内外以余
甘子为原料开发果酒 、果粉 、果茶 、果脯 、果酱 、果冻 、果汁等
产品的研究已见报道 [ 7, 8] , 但在产品口味 、加工过程中营养活
性成分保持等方面仍有许多难题需要解决。目前余甘子果
实除少部分作为药用 、鲜食和加工成果脯蜜饯外 , 大部分因
加工技术落后 、开发利用率很低而烂掉 , 导致资源的巨大浪
费。
余甘子饮料加工工艺已有较多研究报道 [ 9 , 10] , 但迄今并
无余甘子饮料上市 , 主要原因是余甘果汁在贮藏期褐变和沉
淀严重而影响了其商品价值。 本试验对影响余甘子饮料产
业化生产的这些问题开展研究 , 以期探索出能生产质量稳定
的余甘子饮料的工艺 , 为余甘子饮料的商业化生产提供借
鉴。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
余甘子鲜果:产自广东汕尾地区;
再生型聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP):购自上海厚诚精细
化工公司;
纤维素酶(20 000 U/g):购自沂水县隆大生物工程公
司;
果胶 酶 (70 000 U/g)、木 瓜 蛋白 酶 (600 000 ~
700 000U/g):购自广州远天酶制剂厂;
NaHCO3、蔗糖 、柠檬酸 , 、硅藻土 、壳多糖 、干酪素等:均
为食用级;
组织捣碎机 、高速离心机 、榨汁机 、高压均质机。
1.2 工艺流程
选果※洗果※热烫※脱核※打浆※酶解 、浸提※榨汁※
粗滤※澄清※调配※精滤※灌装※杀菌※余甘子果汁饮料
1.3 操作要点
1.3.1 选果 选择无病虫害 、无霉变 、无腐烂 , 色泽翠绿 , 表
面光滑的新鲜果实 , 大小不限 ,除去枝叶等杂质。
1.3.2 洗果 用清水彻底清洗干净。必要时洗液中加入适
量高锰酸钾配成稀释液 ,然后用清水漂洗数遍。
1.3.3 热烫 用 0.5%NaHCO3溶液 100 ℃热烫鲜果 3 ~
5 min,去除表皮腊质层 , 使果肉组织软化以利于脱核。热烫
后果实迅速冷却至 50℃以下 。
1.3.4 脱核 、打浆 、酶解浸提 、榨汁 、粗滤 冷却后的热烫果
实去核 , 按 1∶1 (质量比)加入软化水 , 打浆至 3 ~ 4 mm粒
136
DOI :10.13652/j.issn.1003-5788.2007.04.034
度 , 加入一定量的果胶酶和纤维素酶浸提 ,榨汁 , 汁液用 400
目滤布粗滤。
1.3.5 澄清 粗滤液分别采用酶法澄清 、硅藻土吸附澄清 、
离心澄清 、PVPP吸附澄清等工艺澄清。
1.3.6 调配 、灌装 、杀菌 澄清果汁加入一定比例糖 、酸和
稳定剂等调配 , 调配后果汁经 150 ~ 200 kg/cm2 均质压力均
质 、0.45 μm膜精密过滤后 , 用 250 mL透明玻璃瓶灌装 ,
90 ℃杀菌 3 min。迅速水冷却到室温。
1.4 VC的测定
果汁中 VC含量采用 2, 6-二氯酚靛酚滴定法测定 [ 11] 。
2 结果与讨论
2.1 提高果汁出汁率试验
余甘子果实中含有大量的纤维素和果胶物质 , 直接榨汁
出汁率低。本试验采用榨汁前向打碎的果浆中加入纤维素
酶和果胶酶水解浸提以提高出汁率。根据单因素预试验结
果 , 采用 L9(34)正交试验 , 确定提高出汁率的最佳酶解浸提
工艺条件 , 因素水平见表 1,试验结果见表 2。
  从表 2可见 , 4个因素对出汁率的影响为:C>A>D>B。
各因素的最佳组合为 A2B3C3D1 , 即酶解工艺条件为:100 g
果肉加果胶酶 0.02%、纤维素酶 0.04%, 在 45 ℃酶解 3 h。
在此条件下果肉出汁率为 77.6%。 比直接榨汁出汁率
(57.1%)提高 35.9%。
2.2 果汁澄清和褐变试验
余甘子果汁饮料在货架期易产生大量白色致密沉淀且
果汁褐变严重 , 致使饮料保质期短 , 市场难以打开。文献报
道产生沉淀的原因主要有两个方面:一是果胶在贮放期间会
产生胶凝沉淀 [ 12];二是余甘子果实中的单宁与蛋白质形成
混浊沉淀 [ 13] 。而褐变主要是余甘子多酚褐变引起 [ 14] 。已有
文献报道通过果胶酶水解果胶沉淀和用明胶去除多酚沉淀
等方法 , 但实际效果都不理想。本试验选用了离心法 、硅藻
土吸附法 、酶解法 、PVPP吸附法等方法去沉淀 , 结果见表 3。
从表 3可见 , 用硅藻土或离心的方法都能使果汁得到暂
时的澄清 , 但在贮藏 10 d后沉淀仍大量生成 , 且伴随有果汁
严重褐变。通过酶解果胶 、蛋白质或加入蛋白质絮凝多酚等
澄清方法甚至都无法使果汁得以暂时的澄清 , 而果汁经
PVPP处理后 , 贮存 12个月以上 , 仅见少量沉淀产生且褐变
轻微 , 多酚含量降至 2.49 g/L。说明果汁在贮藏过程中形成
的沉淀主要是由多酚物质聚合形成不溶性鞣质引起的。
2.3 杀菌工艺条件对果汁品质及保质期的影响
经 PVPP澄清处理后的余甘原果汁分别于 80, 90, 100,
110℃温度下杀菌 1, 3, 5min, 杀菌结束迅速降至室温后测定
VC含量并观察果汁颜色变化 , 结果见表 4。
由表 4可见 ,随着杀菌温度和杀菌时间的增加 , 原果汁
VC损失率随之增大 ,果汁的褐变也随之加重 , 考虑到余甘子
果汁属高酸性饮料(pH 4.0左右), 酸性有利于果汁贮藏期
的防腐 , 因此应采用低温短时杀菌工艺。 按表 3选用 80 ℃
杀菌 5 min或 90 ℃杀菌 3 min, VC损失在 2.0%以内 ,贮藏 14
个月后未检出微生物。
2.4 果汁饮料配方优化
试验研究了原果汁含量 10%、20%、30%的配方 , 每一种
饮料加入不同量的白砂糖 、柠檬酸 , 选择 30 个品尝者 , 依据
色泽 、香味 、滋味 、体态等感官综合评定 ,确定最佳配方为(以
100kg果汁饮料计):
10%果汁:原汁 10 kg, 水 82 kg, 白砂糖 8 kg, 柠檬酸:
0.08 kg;
20%果汁:原汁 20 kg, 水 70 kg, 白砂糖 10 kg, 柠檬酸:
0.08 kg;
30%果汁:原汁 30 kg, 水 58 kg, 白砂糖 12 kg, 柠檬酸:
0.08 kg。
3 余甘子果汁饮料质量标准
3.1 感官指标
淡褐色 , 外观均匀一致 , 澄清透明 , 无沉淀 (或少量沉
淀),无杂质 , 口感酸甜爽口 , 有余甘子特有果香味 , 柔和持
久 , 微涩。
3.2 理化指标
可溶性固形物(20 ℃折光法)8% ~ 13%;
137
生产应用   2007年第 4期
总酸度(以柠檬酸计)0.2% ~ 0.4%;
VC含量 10 ~ 95 mg/100 g;
总糖分(以蔗糖计)8 ~ 12g/100 g。
3.3 卫生指标
细菌总数≤100 CFU/mL;
大肠菌群≤ 3 MPN/100 mL;
霉菌≤20 CFU/mL;
酵母≤20 CFU/mL;
致病菌:不得检出。
3.4 余甘果汁饮料贮藏期品质变化情况
按 2.3的 3种配方配制的余甘果汁饮料经 90 ℃杀菌
3 min后室温贮藏 12个月 , 其品质变化情况见表 5。
表 3 澄清方法处理余甘子果汁的效果
澄清方法 澄清处理后 VC损失率 /%
澄清处理后
沉淀情况 贮藏期沉淀情况 褐变情况
0.000 5 mg/kg的蛋白酶 +0.02%果胶酶 50℃酶解 6h 1.6 稍混浊 1d后出现大量沉淀 深褐色
0.02%干酪素 +0.04%壳多糖澄清 4h 4.7 稍混浊 15d后出现大量沉淀 深褐色
8 000 ×g离心 10min 1.5 澄清  10d后出现大量沉淀 深褐色
5%硅藻土吸附过滤 3.2 澄清  10d后出现大量沉淀 深褐色
5%硅藻土吸附+5%PVPP吸 1h后过滤 3.4 澄清  12个月后出现少量沉淀 淡褐色
表 4 杀菌工艺条件对余甘原果汁品质及保质期的影响 +
温度
/℃
时间
/min
VC损失
/% 颜色变化
大肠菌群*
/(MPN· 100mL-1)
菌落总数*
/(CFU· mL-1)
霉菌*
/(CFU· mL-1)
酵母*
/(CFU· mL-1)
80
90
100
110
1 0.4 浅绿黄 ≤3 ≤10 53 ≤ 10
3 1.3 浅绿黄 ≤3 ≤10 31 ≤ 10
5 2.0 浅绿黄带微褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
1 1.1 浅绿黄带微褐 ≤3 ≤10 22 ≤ 10
3 1.7 浅绿黄带微褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
5 2.5 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
1 1.9 浅绿黄带微褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
3 3.3 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
5 4.4 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
1 3.0 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
3 4.1 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
5 5.3 浅绿黄带浅褐 ≤3 ≤10 ≤10 ≤ 10
  + *表示灭菌原果汁室温贮藏 14个月后微生物的检出情况 ,表 5同
表 5 余甘果汁贮藏 12个月后品质变化情况
果汁含量
/% 感官变化
大肠菌群*
/(MPN· 100mL-1)
菌落总数*
/(CFU· mL-1)
霉菌*
/(CFU· mL-1)
酵母*
/(CFU·mL-1)
10 轻微褐色 ,微量沉淀 ≤3 ≤ 10 ≤10 ≤10
20 微褐色 ,少量沉淀 ≤3 ≤ 10 ≤10 ≤10
30 淡褐色 ,少量沉淀 ≤3 ≤ 10 ≤10 ≤10
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第 23卷第 4期 刘 冬:余甘子清汁饮料加工工艺研究  
  由表 5可见 , 果汁在贮藏期仍有轻微褐变和少量沉淀发
生 , 原因是果汁中仍含有多酚物质 , 但与未经 PVPP澄清处
理的果汁饮料相比 , 沉淀和褐变情况已显著改善且未严重影
响到余甘果汁饮料的感官商品价值。另外 , 果汁饮料经室温
贮藏 12个月后 ,微生物未检出 , 说明 90 ℃、 3 min的杀菌工
艺比较合理。
4 结论
外加纤维素酶和果胶酶水解捣碎的余甘果浆可显著提
高出汁率;果汁在贮藏过程中褐变和沉淀主要是由多酚物质
引起的 , 用 5% PVPP吸附法部分去除多酚可有效解决这一
问题;余甘子果汁属高酸性饮料 ,采用低温短时杀菌工艺 , 既
有利于减少营养成分损失 ,贮藏期也可达 12个月以上。
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(上接第 135页)
2.4胶凝剂的确定
卡拉胶是一种较好的凝固剂 , 可与水制成果冻 , 但单一
使用卡拉胶凝胶较脆 ,脱水收缩现象严重。黄原胶保水性能
较强 , 与水结合能够降低果冻脱水收缩现象 , 使口感更加滑
爽 , 并可增加产品咀嚼性 [ 8] 。黄原胶与卡拉胶共同作用 , 酪
蛋白稳定性较好。试验结果表明:采用 0.4%卡拉胶 、0.2%
黄原胶和 0.08%氯化钾 , 制得的果冻冻体弹性较好 , 有良好
的咀嚼性 , 而且保水保味性好。
3 产品质量指标
3.1 感官指标
色泽:乳白色 ,不透明;
风味:有酸奶及山药特有的香味与风味;
口感:光滑细腻 ,爽滑适口;
组织状态:凝胶状态好 ,富有弹性。
3.2 理化指标
总酸≤1.0%;
总糖≤12%;
蛋白质≥1.5%。
3.3 微生物指标
大肠菌群数≤3个 /100 g;
细菌总数≤100个 /g;
致病菌:未检出。
4 结论
本试验探讨了以山药汁为原料 , 加入鲜奶 、蔗糖进行发
酵 , 在发酵的山药汁中添加复合胶 , 得到一种色泽洁白 , 口
感细腻 , 酸甜适口 ,风味独特 , 具有爽脆的山药质感的粒粒山
药果冻。该果冻在保持原料的浓郁风味及山药 、酸奶保健功
能的同时 , 还具有很高的营养价值 , 市场前景广阔。
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