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长白山区野生刺五加果果汁的配方及工艺研究



全 文 :!#$
长白山区野生刺五加果果汁的
配方及工艺研究
何文兵!,朱俊义,徐# 晶!,刘雪莲,马# 聪!
(!通化师范学院制药与食品科学系,吉林通化 !#$%%&;
&通化师范学院生物系,吉林通化 !#$%%&)
摘’ 要:研究了刺五加果果汁饮料的生产工艺和配方,着重研究了如何改善刺五加果汁的风味和稳定性。结果表明:
刺五加果经破碎榨汁,!(% 目滤布过滤,按果汁浓度 ()、白砂糖 *+)、柠檬酸 %%,)进行调配,在 (%-、&+./0压力下
均质两次,灌装密封后,在 !%%-下杀菌 !%123,便可获得营养丰富、风味好、具有保健作用的刺五加果果汁饮料。
关键词:刺五加,工艺流程,糖度,酸度,稳定性
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&5670891639 :; K2:F:DI,C:3D<>0 E:810F G32H68?29I,C:3D<>0 !#$%%&,J<230)
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中图分类号:CB&++$$’ ’ ’ ’ 文献标识码:K’ ’ ’ ’ 文 章 编 号:!%%&4%#%((&%%L)%,4%!,L4%$
收稿日期:&%%,4%L4%!
作者简介:何文兵(!L**4),男,讲师,硕士,主要从事果蔬功能性成分
及风味物质研究。
基金项目:吉林省教育厅资助项目(吉教科合字 &%%* 第 $%( 号)。
’ ’ 刺五加(!#$%&’() *+,-),商品名为五加参,
别名:五加皮、刺拐棒(中国东北),其生于山坡林中
及路旁灌丛中,药圃常有栽培,分布在东北、华北、俄
罗斯远东、朝鲜及日本。其味辛、微苦、性温、无毒,
根和根茎作药用[!]。我国古代就将其用作补益强壮
的药物,并收载于历代本草医籍中。据报道,刺五加
中的黄酮和皂甙具有抗肿瘤、抗疲劳、增强免疫功
能,以及具有抗衰老、抗心血管疾病等方面的生物学
活性[&]。东北刺五加果能增加睡眠,对心悸、健忘、乏
力等症状,刺五加的作用与人参相似。刺五加有扶
正固本、养血安神、滋补强壮之功能,其主要药效成
分为多种糖甙、丁香甙、香豆精甙、多糖及果酸,是治
疗体虚、咳嗽、高血压、神经衰弱等症的良药。古代
曾有“宁要五加一把,不要金玉满车”之说,对刺五加
给予极高的评价。多数人把刺五加单一地用作药
用,完全束缚了刺五加的应用范围,而对于其浆果的
研究还处于起步阶段,因此本文以刺五加果实为原
料,添加一定种类的辅料生产出符合现代需求、营养
全面、口味良好的新型保健饮料。
!# 材料与方法
!刺五加果,白砂糖,柠檬酸,羧甲基纤维素钠,卡
拉胶,单甘酯,黄原胶。
5B4! 型电动高速组织捣碎机 ’ 上海精科实业
有限公司;/MB4#J型酸度计’ 上海大普仪器有限公
司;./&!%%! 型电子秤、AN!!%$ 型电子分析天平 ’
上海恒平科学仪器有限公司;KJ54&#( 型冰箱 ’ 合
肥美菱股份有限公司;OPQ4RB4+%BSS型立式压力蒸
汽灭菌器 ’ 上海博讯实业医疗设备厂;BM/4(%B 型
均质机’ 上海科学技术大学机电厂;,%4& 型离心沉
淀机’ 巩义市予华仪器有限责任公司;纱布(,% 目、
!(% 目),电炉子,糖度计等。
!<# 实验方法
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2009.08.054
!#$
!#!$ 果汁浓度的选择$ 果汁的浓度直接影响果汁
的品质,尤其是刺五加辛味较重,浓度太高口味重使
人难以接受,太低又失去了刺五加营养功效,不同的
果汁浓度还会影响果汁的稳定性,实验将果汁含量
调到几种不同的浓度,通过多人品尝对其风味和稳
定性进行感官评定,最终确定最佳的果汁浓度范围。
!##$ 风味调配实验$ 采用单因素实验得到最佳果
汁浓度范围和糖酸用量范围,以原汁含量、白砂糖
量、柠檬酸量为因素设计正交实验。通过正交实验
结果确定最佳的果汁配方[% & ’],见表 !。
表 !$ 风味调配的正交实验因素水平表
水平
因素
(加糖量()) *柠檬酸()) +原汁含量())
! , --. /
# ,’ -! /’
% . -!# ,
!#%$ 稳定剂使用实验$ 通过单一稳定剂 +0+、卡
拉胶、黄原胶、单甘酯、复合稳定剂(+0+ 1黄原胶、
+0+ 1卡拉胶、+0+ 1黄原胶 1卡拉胶)在使用量不
同时对产品的稳定效果进行综合评价,同时以空白
实验作对比,观察样品的粘稠度、流动性、沉淀量、分
层情况来评价其稳定性,最终确定是否选用稳定剂
以及选用稳定剂的品种和用量。
!#2$ 均质条件选择实验$ 采用正交实验方法对果
汁均质条件:压力、次数、温度进行确定[/],见表 #。
表 #$ 均质条件正交实验因素水平表
水平
因素
(压力(034) *次数(次) +温度(5)
! !’ ! 2-
# #- # ’-
% #’ % /-
!#’$ 感官评价$ 采用综合评分法考察各糖酸比下
的酸甜度、滋味,对产品综合品质进行感官评分,评
分标准见表 %。
表 %$ 产品风味感官评分标准
糖酸度 刺五加滋味 等级
糖酸适中 滋味适中 (级(6’&!-- 分)
糖酸较适 滋味较适 *级(.’&6’ 分)
过酸或过甜 滋味过重或过淡 +级(.-&.’ 分)
!#$ 工艺流程
刺五加果选果清洗破碎除梗榨汁过滤调配
白砂糖(,’))柠檬酸(--.))精滤均质罐装
灭菌冷却检验成品
!%$ 操作要点
!2!$ 原料选择 $ 刺五加果实要充分成熟,色泽纯
黑,汁液丰富,香气浓郁,无虫害,无破损,果实平均
出汁率 ’-)左右[,]。
!2#$ 清洗$ 对原料进行分选,剔除成熟度较差果,
特别是烂果粒及枯烂果梗必须除去。先用 -#’)高
锰酸钾溶液浸泡 !-789,用流动清水冲洗、浸泡、再
冲洗[.]。
!2%$ 破碎、除梗$ 清洗后的果实加入 # 倍的水在高
速组织捣碎机中破碎 .789,除梗在破碎前,要求除梗
率达 6’)以上,以免辛辣物质混入果浆中。
!22$ 过滤$ 将经破碎的果浆经过 .- 目的滤布进行
过滤,过滤后的汁液再经 !/- 目的滤布进行过滤,弃
去滤渣。
!2’$ 调配$ 将果汁用生活饮用水调到果汁合适的
浓度,之后将白砂糖和柠檬酸用少量果汁溶解后过
滤加入到果汁中混合均匀。
!2/$ 精滤$ 将调配好的果汁经过 !/- 目的滤布再
次过滤,直至过滤后滤布无残渣为止。
!2,$ 均质$ 将混合后的物料在 /-5、#’034 的压
力下均质两次,使料液中的微粒进一步均匀细化。
!2.$ 灌装、封口、杀菌及冷却$ 将饮料灌装到玻璃
瓶中,封口后,在 !--5下杀菌 !-789,然后分段冷却
至室温[6]。
&$ 结果与分析
&!$ 果汁浓度的选择
从表 2 可以看出,果汁浓度越高稳定性越差。
当果汁浓度在 ’)时稳定性最好,但感官评定果汁浓
度低于 /) 会让人感觉不到刺五加的味道;在
/)&,)时让人感觉愉悦;而超过 ,)时口味太重会
让人接受不了。因此选定果汁浓度范围在 /)&,),
根据这个浓度来选定果汁的最佳配比。
表 2$ 不同果汁浓度及稳定时间的感官评定结果
果汁浓度()) 稳定时间(:) 感官评定
’ 6
’’ . 口味太淡
/ ,
/’ / 口味适中
, ’
,’ 2 口味太重
. %
&&$ 风味调配实验
以感官评分标准对果汁浓度、糖酸度进行确定,
正交实验方案和结果见表 ’。
表 ’$ 风味调配正交实验方案和实验结果
实验号 ( * + 感官评分
! ! ! ! 6-
# ! # # 6’
% ! % % ./
2 # ! # 62
’ # # % .2
/ # % ! 6’
, % ! % ..
. % # ! 6#
6 % % # ./
;! #,! #,# #,,
;# #,% #,! #,’
;% #// #/, #’.
<# 6! 6-% 6!,
<% .., .6 ./
= #% !, /%
$ $ 从正交实验结果可知,影响风味因素的主次为
+ > ( > *,即果汁浓度的影响最大,果汁含量越高,
感官评分越低,其次是糖含量影响较大,加酸量对风
味的影响最小。从表 ’ 中分析可知,最优组合为
!!#
!#$%$,即得到最佳配方为:原汁含量 &’、加糖量
()*’、柠檬酸 +)+,’。
!#$ 稳定性实验
)-)$. 单一稳定剂的使用效果 . 稳定剂具有增稠、
悬浮、稳定、赋形、成膜、膨化和保鲜等多种功能[$+]。
添加适当的食用稳定剂能降低食品生产成本,又能
提高食品等级,改善口感,还能延长保质期[$$]。羧甲
基纤维素钠(%/%)、卡拉胶、黄原胶和单甘酯都具有
以上特点,并且适合在饮料中应用,所以实验中选定
试用 %/%、卡拉胶、黄原胶、单甘酯作为产品的稳定
剂,见表 &。
表 &. 使用单一稳定剂对果汁稳定性的影响
稳定剂 用量(’) 黏度 流动性 沉淀
%/% +) 成冻 无 无
%/% +)$ 微黏 差 少
%/% +)+& 不黏 差 多
%/% +)+* 不黏 好 很多
卡拉胶 +)$* 成冻 差 无
卡拉胶 +)$ 黏稠 差 浑浊物
卡拉胶 +)+- 微黏 有 分层
卡拉胶 +)+$ 不黏 有 分层
黄原胶 $ 成冻 差 无
黄原胶 +) 微黏 差 有
黄原胶 +)+& 挂壁 好 多
黄原胶 +)+- 不黏 好 多
单甘酯 +)* 成冻 无 无
单甘酯 +)$ 黏 差 分层
单甘酯 +)+* 不黏 好 分层
单甘酯 +)+- 不黏 好 分层
. . 从表 & 中的产品特性看,使用单一稳定剂对果
汁的稳定效果不好,添加量多导致流动性不好,减少
添加量又会出现分层、沉淀的现象,因此单一稳定剂
的使用被淘汰。相对其他稳定剂而言 %/%、黄原胶、
卡拉胶稳定效果较好,因此考虑使用这三种稳定剂
的复配进行实验。
)-). 复合稳定剂的使用效果. 从表 ( 实验可知,无
论是单一稳定剂还是复合稳定剂的使用都得不到良
好的效果,而在此实验中的空白实验,在不添加任何
稳定剂的情况下其流动性好、不浑浊、无分层、沉淀
量最少。因此在本实验中最后确定不添加任何稳定
剂,选用均质机使之达到稳定的效果,既减小生产成
本又不影响果汁风味。
表 (. 复合稳定剂使用对果汁稳定性的影响
稳定剂 用量(’) 黏度 流动性 沉淀
%/% 0黄原胶 +)$ 0+)$ 微黏 差 沉淀
%/% 0黄原胶 +)+& 0+)+& 微黏 一般 沉淀
%/% 0黄原胶 +)+ 0+)+1 不黏 好 沉淀
%/% 0卡拉胶 +)$ 0+)+& 微黏 一般 沉淀
%/% 0卡拉胶 +)+& 0+)+1 不黏 可以 沉淀
%/% 0黄原胶 0卡拉胶 +)+& 0+)+1 0+)+& 不黏 好 沉淀
%/% 0黄原胶 0卡拉胶 +)+, 0+)+& 0+)+& 不黏 一般 沉淀
%/% 0黄原胶 0卡拉胶 +)$ 0+)+1 0+)+& 微黏 差 沉淀
%/% 0黄原胶 0卡拉胶 +)$ 0+)+1 0+)$ 微黏 一般 沉淀
!%$ 均质条件的确定
同果汁糖酸比的确定一样,本实验依然采用正
交实验的方法,以产品离心后的沉淀高度为指标,分
别选取均质压力、次数、温度这三个条件为因素,做
正交实验分析,一共得到 2 组,对各配比的产品进行
沉淀高度测量,从而获得配比最佳的一项组合,正交
实验结果见表 ,。
表 ,. 均质条件的正交实验结果
实验号 ! # % 离心后沉淀高度(34)
$ $ $ $ -)+
$ )*
- $ - - )+
1 $ )*
* - +)*
& - $ )+
( - $ - $)+
, - $ +)*
2 - - +
5$ ()* &)* *)*
5 *)+ -)* *)+
5- $)* 1)+ -)*
6$ )* ) $),
6 $)( $) $)(
6- +)* $)- $)
7 )+ $)+ +)&
. . 从正交实验结果中可知,各因素对刺五加饮料
稳定性的影响程度为 ! 8 # 8 %,其中在均质条件中
压力最为重要,其次是次数,最后为温度。其最佳组
合为 !-#%-,即均质温度 &+9、压力 */:;、均质次
数为两次是饮料稳定性最佳的条件。
!&$ 产品质量指标
)*)$. 感官标准 . 色泽:紫黑色,色泽均匀,晶莹透
明;香味:具有刺五加鲜果香气;滋味:甜味纯正,酸
味爽口,口感细腻;组织状态:均匀的液体,无杂物及
悬浮物,允许有少量果肉碎屑。
)*). 理化指标 . 可溶性固形物 8 $+’;总糖 8
,’;酸度( 以柠檬酸计):+)$-’<+)$*’。
)*)-. 微生物指标. 细菌总数 = $++3>? @ 4A;大肠杆
菌 = -+/:B @ $++4A;致病菌:不得检出。
#$ 结论
#’. 野生刺五加果果汁生产工艺的研究实验确定果
汁最佳配方为:果汁浓度 &’、白砂糖 ()*’、柠檬酸
+)+,’,在此配比下调配的果汁酸甜可口,风味极佳。
#!. 果汁稳定性实验结果为不添加任何稳定剂,采
用在 &+9、*/:; 压力下均质两次的方法达到稳定
的效果,产品在一定条件下可保存一定时间,物理、
化学状态不发生改变。
##. 成品果汁在杀菌温度 $++9、杀菌时间 $+4CD
条件下杀菌效果最佳,室温条件下可保存三个月。
参考文献
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[E])!3R; B?RZC4MDR; QCDC3;,++-,*(-):-+2<-$$)
(下转第 $21 页)
!#$
图 ! 几种树脂对木薯叶黄酮的解吸曲线
表 ! 几种树脂的解吸率
树脂类型
吸附量
(#$ % $)
解吸量
(#$ % $)
解吸率
(&)
’()( *+,, -+.! /)+0.
12’()) .+,- .+!/ /-+*.
3456/ .+7) .+!7 /.+(7
图 0 不同浓度乙醇对树脂的解吸效果
将吸附一定量黄酮的 12’()) 树脂用 *)&乙醇
解吸液洗脱,得到解吸曲线如图 7 所示,在 ! 倍体积
的洗脱液中黄酮含量最高,随后解吸液体积增加,解
吸量逐渐降低,解吸液用量达到 * 体积后,便不再有
黄酮解吸下来了。
图 7 *)&乙醇对树脂 12’()) 的解吸曲线
!#$ 树脂的等温吸附线
树脂 12’()) 的吸附等温吸附曲线如图 , 所示,
随着黄酮浓度的增加,树脂的吸附量也随着增加。等
温线按照 89:$#;<=方程进行拟合,相关系数为 )+/,-,,
吻合较好,可以推测出该吸附过程是以物理吸附
为主。
图 , 树脂 12’()) 的等温吸附线
#$ 结论
大孔吸附树脂 12’()) 对黄酮具有较高的吸附
性,达 !).#$ % $(干重)。同时,12’()) 具有良好解
吸性能,解吸率达 /-+*.&,*)&乙醇对树脂的解吸有
很好的效果,用 * 倍体积的 *)&乙醇可以把吸附的
黄酮基本上都洗脱下来。12’()) 对黄酮的吸附属
于物理吸附,不会改变黄酮的性质。因此,12’())
对木薯叶黄酮具有较好的纯化效果。
参考文献
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