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一種高果肉含量濃縮酸橙汁的加工方法.pdf

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一種 果肉 含量 濃縮 橙汁 加工 方法
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摘要
申請專利號:

CN201010286214.1

申請日:

20100916

公開號:

CN101999720B

公開日:

20130403

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A23L2/06,A23L2/52 主分類號: A23L2/06,A23L2/52
申請人: 華中農業大學,秭歸縣屈姑食品有限公司
發明人: 潘思軼,徐曉云,陳清嬋,王昭
地址: 430070 湖北省武漢市洪山區獅子山街1號
優先權: CN201010286214A
專利代理機構: 武漢宇晨專利事務所 代理人: 張紅兵
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010286214.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明屬于橙汁加工領域。具體涉及一種高果肉含量濃縮酸橙汁的加工方法,其步驟為:1)將酸橙果實浸泡在的高錳酸鉀溶液中處理,再用氯化水噴洗果實表面進行殺菌,清水噴淋得到清潔果實;2)用離心式榨汁機將果實榨汁,收集酸橙汁和皮渣;3)將酸橙皮渣切絲;4)采用大孔樹脂HDP800對酸橙汁進行脫苦,用水浸泡方式使酸橙皮脫苦;5)將酸橙皮渣加糖腌制并凍藏;6)向凍藏酸橙皮渣中加入蜂蜜,濃縮橙汁,維生素C,檸檬酸和黃金柚香精等,至加熱溫度為100℃,得到濃縮酸橙汁半成品;7)將酸橙汁置于85℃下殺菌15min,得到高果肉含量濃縮酸橙汁產品。本發明最大限度地保留高果肉含量酸橙汁中的風味物質,對增加柑橘加工業的附加值具有重要意義。

權利要求書

1.一種高果肉含量濃縮酸橙汁的加工方法,其步驟如下:1)選成熟度為90%且成熟一致,果實外觀無病害,無機械性損傷的酸橙果實為加工原料;2)將待處理的酸橙果實浸泡在0.1-0.2%濃度的高錳酸鉀溶液中處理5~10min,再用含氯量為10~30mg/l的氯化水噴洗果實表面進行殺菌,最后用清水噴淋,得到清潔果實;3)用離心式榨汁機將步驟2)的清潔果實榨汁,過濾或離心,收集酸橙汁和皮渣;4)將步驟3)的皮渣切絲,其寬度為3mm;5)采用大孔樹脂HDP800對酸橙汁進行洗脫,脫苦,按水與皮渣體積質量比為8∶1比例浸泡皮渣15min,使之脫苦;6)將步驟5)的皮渣加糖腌制,其中白砂糖與皮渣按質量比為1∶1,腌制時間為2d,腌制過程中每24h翻動一次,將腌制好的皮渣放入-18℃冷庫中冷凍貯藏,得到凍藏皮渣;7)向步驟6)的凍藏皮渣中加入65°Brix的蜂蜜,按百分濃度計的2%濃縮橙汁,0.1%維生素C,0.1%檸檬酸和0.4‰黃金柚香精,充分混勻,至加熱溫度為100℃,得到高果肉含量濃縮酸橙汁半成品;8)將酸橙汁置于85℃下殺菌15min,得到高果肉含量濃縮酸橙汁產品。

說明書

技術領域

本發明屬于果蔬加工和柑橘綜合利用領域,具體涉及利用酸橙皮渣和果肉加工成高果肉濃縮酸橙汁,本發明對其中關鍵技術如脫苦、預處理冷凍貯藏和熱殺菌的進行優化,確定了高果肉濃縮酸橙汁的生產技術路線。

背景技術

我國生產的柑橘主要是鮮果食用,柑橘鮮銷占柑橘總產量的95%,加工用果僅占5%左右。柑橘加工業起步晚,加工能力低小。美國77%的柑橘用于加工制品,而我國遠遠低于33%的世界總體水平(鄧秀新,中國柑橘及其產品進出口現狀及發展趨勢,世界農業,2001,10:23-25;吳厚玖,中國柑桔加工業現狀及發展前景,中國南方果樹,2001,30(4):19-20)。目前柑橘皮渣的綜合利用主要集中在柑橘皮渣中功能性成分的分離和提取上,存在著提取成分單一、聯機工業化生產技術不夠成熟、二次污染嚴重、原料利用率不高等缺點,以柑橘加工中的皮渣為原料,采用高新技術,充分保存柑橘皮渣的功能性保健成分,生產高果肉含量風味保健飲料,既實現了柑橘加工中的零廢棄,保護了生態環境,又為充分利用柑橘的功能性成分,開發功能保健飲料提供了可借鑒的方法。對優化柑橘產業結構,增加柑橘加工業的附加值具有十分重要的意義。

柑橘皮渣是柑橘加工的副產物,約占整個果重的25%-40%,柑橘皮渣的綜合利用對提高柑橘加工廠的經濟效益和減少污染、保護環境都是十分有利的。柑橘果皮主要由外果皮、中果皮、內果皮組成,外果皮富含香精油和色素,內果皮主要由纖維素、木質素和果膠組成,其中纖維素、果膠分別占整個中果皮干重的和。柑橘皮渣利用的主要途徑之一就是圍繞其所含成分的提取而展開的,從中提取香精油、色素、果膠、橙皮苷、膳食纖維等。柑橘果渣的另一個主要利用途徑就是利用微生物發酵,生產果醋、乳酸飲料、高蛋白飼料和栽培食用菌(喬海鷗等,柑橘皮的綜合利用.浙江農業科學,2003,3:147-149)。國外柑橘加工業發達國家的經驗表明,對柑橘副產品進行合理開發利用,不僅可提高原料綜合利用率、降低生產成本、提高附加值和經濟效益,而且可以減少環境污染,這已成為現代化柑橘加工中不可忽視的重要環節。

Casimir等研究了整果或部分柑橘果實粉碎與橘皮或果肉漿質混合生產柑橘飲料的方法.國內楊佩榮等研究利用臍橙皮制作橘皮飲料,所得飲料可溶性固形物,果皮汁含量,總酸以檸檬酸計(方政和高彥祥,柑橘加工副產物中有效成分開發利用的研究進展.中國食品添加劑,2005,4:9-13)。褚維元以柑橘果汁和柑橘果皮為原料,采用酒精發酵、醋酸液體深層發酵,制成了柑橘保健果醋,利用柑橘果肉和柑橘皮榨汁發酵制作果醋,原料利用率高達,產品營養保健,銷路好,它為解決柑橘銷售難的問題,為柑橘皮加工利用開辟了一條新路(褚維元.柑桔保健果醋的研制.食品工業科技,2002,23(8):53-54)。熊曼萍等將柑橘橙鮮果果皮制得品質良好的純天然柑橘橙果粉(熊曼萍等.純天然柑橘(橙)果粉的研制.食品工業科技,2006,27(10):137-138)。柑橘皮渣中含有的大量色素及復雜的多糖成分,可作為軟飲料工業中有大量需求的天然混濁劑的原料。Lashka-jani等以檸檬皮、橙皮、葡萄抽皮為原料制成性能良好的混濁劑。Hassank等通過利用發酵、果膠酶處理及乙醇提取將柑橘副產品作為天然飲料混濁劑的來源,并通過MTB(模擬飲料測定)體系對所得混濁劑的穩定性進行了評估(方政和高彥祥,柑橘加工副產物中有效成分開發利用的研究進展.中國食品添加劑,2005,4:9-13)。

對柑橘皮渣進行系統綜合利用,不僅能減少寶貴資源的浪費,保護生態環境,也可完善柑橘產業鏈,帶動整個柑橘產業的健康發展,隨著人們生活水平的提高和食品工業的快速發展,以富含功能性成分的柑橘皮渣為原料,利用現代高新技術,最大限度地保留其營養物質和風味成分,生產風味保健食品是柑橘皮渣綜合利用的發展趨勢。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷,提供一種高果肉含量的濃縮酸橙汁的加工方法。該方法包括高果肉含量酸橙汁脫苦工藝,探討不同預處理冷凍貯藏對酸橙片質構特性的影響,選擇最佳預處理冷凍貯藏條件;采用SPME-GC-MS對熱殺菌前后高果肉含量酸橙汁中的風味物質進行了分析,研究熱殺菌方式對高果肉含量酸橙汁風味物質的影響,優化高果肉含量酸橙汁殺菌工藝,實現了最大限度地保留高果肉含量酸橙汁中的風味物質。

本發明通過下列技術方案實現:

一種濃縮酸橙汁的加工方法,其步驟如下:

1)選成熟度為90%且成熟一致,果實外觀無病害,無機械性損傷的酸橙果實為加工原料;

2)將待處理的酸橙果實浸泡在0.1-0.2%濃度的高錳酸鉀溶液中處理5-10min,再用含氯量為10-30mg/l的氯化水噴洗果實表面進行殺菌,最后用清水噴淋,得到清潔果實;

3)用離心式榨汁機將步驟2)的清潔果實榨汁,過濾或離心,收集酸橙汁和皮渣;

4)將步驟3)的皮渣切絲,其寬度為3mm;

5)采用大孔樹脂HDP800對酸橙汁進行洗脫,脫苦,按水與皮渣體積質量比為8∶1比例浸泡皮渣15min,使之脫苦;

6)將步驟5)的皮渣加糖腌制,其中白砂糖與皮渣按質量比為1∶1,腌制時間為2d,腌制過程中每24h翻動一次,將腌制好的皮渣放入-18℃冷庫中冷凍貯藏,得到凍藏皮渣;

7)向步驟6)的凍藏皮渣中加入65°Brix的蜂蜜,按百分濃度計的2%濃縮橙汁,0.1%維生素C,0.1%檸檬酸和0.4‰黃金柚香精,充分混勻,至加熱溫度為100℃,得到濃縮酸橙汁半成品;

8)將酸橙汁置于85℃下殺菌15min,得到酸橙汁產品。

本發明通過靜態洗脫、營養成分保留率實驗對樹脂的脫苦性能進行了研究,篩選了脫苦性能優良、吸附脫苦中對營養物質影響小的HDP800大孔樹脂作為對酸橙果汁脫苦的處理載體。

本發明還研究了不同預處理冷凍貯藏對酸橙片質構特性影響,比較了經不同預處理的酸橙片在冷凍藏期間半乳糖醛酸酶活力和可溶性果膠含量的變化,確定酸橙皮渣的最佳糖腌冷凍貯藏工藝和條件。

本發明以高果肉含量酸橙汁為原料,采用頂空固相微萃取(SPME)萃取風味物質,氣相色譜質譜儀(GC-MS)對高果肉含量酸橙汁熱殺菌前后的風味物質進行定性和定量分析,進一步優化高果肉含量酸橙汁殺菌工藝。

更詳細的技術方案見《具體實施方式》所述。

附圖說明

圖1:是本發明的高果肉含量濃縮酸橙汁加工工藝流程。

圖2:不同樹脂對柚皮苷的吸附率和洗脫率的影響。

圖3:不同樹脂對檸檬苦素的吸附率和洗脫率影響。

圖4:不同預處理冷凍貯藏對酸橙片PG活力的影響。圖中:1.室溫貯藏;2.-18℃冷凍貯藏;3.1%Ca2+浸泡冷凍貯藏;4.1∶1糖腌-18℃冷凍貯藏。

圖5:不同預處理冷凍貯藏對酸橙片SP含量的影響。圖中:1.室溫貯藏;2.-18℃冷凍貯藏;3.1%Ca2+浸泡冷凍貯藏;4.1∶1糖腌-18℃冷凍貯藏。

圖6:熱殺菌方法對烯烴類、醇類物質的影響。

圖7:熱殺菌方法對醛類、酯類、酮類物質的影響。

具體實施方式

實施例1基本工藝

一種濃縮酸橙汁的加工方法,其步驟如下:

1)選成熟度為90%且成熟一致,果實外觀無病害,無機械性損傷的酸橙果實為加工原料;

2)將待處理的酸橙果實浸泡在0.1-0.2%濃度的高錳酸鉀溶液中處理5~10min,再用含氯量為10~30mg/l的氯化水噴洗果實表面進行殺菌,最后用清水噴淋,得到清潔果實;

3)用離心式榨汁機將步驟2)的清潔果實榨汁,過濾或離心,收集酸橙汁和皮渣;

4)將步驟3)的皮渣切絲,其寬度為3mm;

5)采用大孔樹脂HDP800對酸橙汁進行洗脫,脫苦,按水與皮渣體積質量比為8∶1比例浸泡皮渣15min,使之脫苦;

6)將步驟5)的皮渣加糖腌制,其中白砂糖與皮渣按質量比為1∶1,腌制時間為2d,腌制過程中每24h翻動一次,將腌制好的皮渣放入-18℃冷庫中冷凍貯藏,得到凍藏皮渣;

7)向步驟6)的凍藏皮渣中加入65°Brix的蜂蜜,按百分濃度計的2%濃縮橙汁,0.1%維生素C,0.1%檸檬酸和0.4‰黃金柚香精,充分混勻,至加熱溫度為100℃,得到濃縮酸橙汁半成品;

8)將酸橙汁置于85℃下殺菌15min,得到酸橙汁產品。

實施例2:酸橙汁大孔樹脂脫苦實驗

1、試驗材料

酸橙汁:成熟酸橙榨汁后過濾,4200r/min離心15min,冷凍貯藏待用,酸橙汁的可溶性固形物含量為10.6°Brix。大孔吸附樹脂(型號分別為D3520、D7040、DA201、D1400、AB-8,天津南開大學化工廠產品;HDP800,河北省滄州寶恩化工有限公司產品),離子交換樹脂(D151、D152、JK-110、D3P2R,天津南開大學化工廠產品)。不同樹脂的理化特性見表1。

表1不同樹脂的理化特性

2、樹脂預處理

先用2VB的5%HCL溶液浸泡2h,蒸餾水洗至中性,2VB的5%NaOH浸泡2h,蒸餾水至中性,再用3VB的95%乙醇洗,用蒸餾水洗到無醇味,待用。

3、樹脂篩選

脫苦樹脂的篩選以其對苦味物質的吸附率和洗脫率作為篩選指標,采用靜態吸附分別對10種樹脂對苦味物質的脫除性能進行初選和評價,對10種樹脂進行靜態吸附和乙醇洗脫。

取預處理的10種樹脂各15ml于帶塞玻璃瓶中,加入酸橙汁200ml,在25℃、100r/min恒溫搖床中振蕩24h,充分吸附后,過濾,采用戴維斯法和一二甲氨基苯甲醛比色法分別測定吸附前后酸橙汁中的柚皮苷和檸檬苦素含量,計算吸附率。

將達到吸附飽和的樹脂置于帶塞玻璃瓶中,加入100mL無水乙醇進行解洗,在25℃、100r/min恒溫搖床中振蕩12h至洗脫平衡。采用戴維斯法(李和生等,柑橘類果汁中柚皮苷的分析,農業機械學報,2006,37(4):76-80)和一二甲氨基苯甲醛比色法(汪釗等,柑桔果醋加工中檸檬苦素的微生物酶降解研究.中國釀造,2002,4:22-24)測定洗脫液中的柚皮苷和檸檬苦素含量,計算洗脫率。

吸附率和洗脫率的計算式如下:

吸附率=(C1-C2)/C1

洗脫率=C洗/(C1-C2)

式中:C1為原汁中吸附質的濃度(mg/ml或μg/ml),C2為吸附后溶液中吸附質的濃度(mg/ml),C洗為洗脫液中吸附質的濃度(mg/ml或μg/ml)。

比較它們對柚皮苷、檸檬苦素的吸附率和洗脫率,結果見附圖2、圖3所示。

10種樹脂對酸橙汁中的柚皮苷和檸檬苦素的吸附率和洗脫率如圖2和圖3所示,離子交換樹脂對柚皮苷的吸附率小于40%,對檸檬苦素的吸附率小于61%,大孔樹脂對柚皮苷的吸附率大于53%,對檸檬苦素的吸附率大于70%。由此可見,大孔樹脂對柚皮苷和檸檬苦素的吸附率均大于離子交換樹脂對兩者的吸附率,大孔樹脂對柚皮苷和檸檬苦素的吸脫效果優于離子交換樹脂。10種樹脂對柚皮苷和檸檬苦素的洗脫率大于對兩者的吸附率,對柚皮苷的洗脫率大于75%,對檸檬苦素的洗脫率大于55%,R2、R3、R4、R5、R6、R10等六種樹脂對檸檬苦素的洗脫率高達100%。

分析6種大孔樹脂對檸檬苦素和柚皮苷的吸附率可知,隨著樹脂比表面積的增大,6種大孔樹脂對柚皮苷和檸檬苦素的吸附量增加。綜合比較10種樹脂對柚皮苷和檸檬苦素的吸附率和洗脫率,選擇R2、R4、R6三種大孔樹脂進行營養成分保留率研究。

4、營養成分保留率測定

采用手持糖量計、色度測定儀、酸堿滴定法、2,6-二氯酚靛酚法和蒽酮比色法(參見:大連輕工業學院合編,《食品分析》,北京:中國輕工業出版社,2002版)測定酸橙汁中的可溶性固形物含量、色度值、總酸、維生素C和總糖含量。大孔樹脂吸附脫苦對營養物質的影響見表2

表2大孔樹脂吸附脫苦對酸橙汁中營養物質的影響

由表2可知,三種大孔樹脂對酸橙汁的總酸含量影響較大,R2、R4、R6對總酸的損失率分別為41.3%、40.4%、38.6%。酸橙汁的總酸含量相對較高,經大孔吸附樹脂吸附后,酸度明顯降低,三種大孔樹脂吸附脫苦的過程中,既去除了苦味物質柚皮苷和檸檬苦素,同時實現有機酸的去除。三種大孔樹脂對營養物質的保留率各有不同,R2對維生素C和總糖含量的影響較大,R4對維生素C和可溶性固形物含量的影響較大。R2和R4在吸附脫苦的同時,造成了營養物質的損失,影響了酸橙汁的品質,R6對營養物質的損失較小,營養物質的保留率較高。R6在保留營養物質的作用較為明顯,不影響酸橙汁的營養品質。

綜合大孔樹脂篩選和對R2、R4、R6三種大孔樹脂的營養物質的保留率實驗,R6對酸橙汁脫苦性能優于R2、R4,R6(HDP800)可作為酸橙汁脫苦的優選樹脂。

實施例3不同預處理冷凍貯藏對酸橙片特性的影響

1、試驗材料:酸橙,采自湖北省望春花果汁有限公司柑橘基地。

挑選大小均勻、成熟度一致的酸橙去外層油包后,分離酸橙皮肉,捻選厚度均勻一致的酸橙皮,將其切成厚度為3mm的酸橙片,將不同預處理(原皮,1%Ca2+浸泡,按質量比白砂糖與酸橙皮1∶1,糖腌,)酸橙絲和未經處理的酸橙片分別在放置在冷凍條件(-18℃)和常溫(10-15℃)貯藏,每隔一段時間,測定不同預處理酸橙片在貯藏期間下脆度、PG活力、SP含量。

2、酶活力測定

半乳糖醛酸酶(PG)酶活力測定:稱取10.00g酸橙皮,冷浴條件下研磨,加入預冷的20ml提取液(0.2mol/L的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液,pH5.5,含6%NaCl),4℃下放置30min,不斷攪動,促進酶蛋白的提取,4200×g離心15min,收集上清液,待測備用。反應體系為1ml0.1%的果膠溶液中加入粗酶液1ml,37℃恒溫水浴中反應2h,用3,5-二硝基水楊酸測定反應產生的還原糖量,以每小時產1mg葡萄糖為1個活性單位(彭麗桃等,采后兩種不同果肉類型油桃軟化相關酶活性的變化.熱帶亞熱帶植物學報,2002,10(2):171-176)。

附圖4為不同預處理酸橙片冷凍貯藏期間,PG活力隨貯藏時間變化的關系。

不同預處理酸橙片冷凍貯藏期間的PG活力,比室溫貯藏酸橙片的PG活力低,低溫抑制了PG活力,1%Ca2+浸泡酸橙片冷凍期間,由于Ca2+和低溫的雙重作用,使PG活力呈現波動狀態,但總體呈現了下降趨勢。1∶1糖腌酸橙片冷凍期間PG活力較低,由于低溫、滲透壓和糖液保護膜等的作用,共同抑制它的PG活力。

3、可溶果膠含量測定

可溶性果膠(SP)含量測定,方法參照大連輕工業學院等合編,《食品分析》,北京:中國輕工業出版社,2002版。

果蔬質地的下降與細胞壁和細胞間層中的果膠物質的變化密切相關。果膠質是構成細胞初生壁和胞間中膠層的主要部分,在果實后熟過程中,隨著PG活性的不斷提高,原果膠逐步降解為可溶性果膠,細胞結構也隨之受損失,果實硬脆性迅速下降。附圖5為不同預處理酸橙片冷凍貯藏期間,SP含量隨貯藏時間變化的關系。不同預處理冷凍酸橙片中的SP含量隨著貯藏時間的增加而增加,PG是水解原果膠產生SP的主要酶,室溫下PG活力最高,原果膠的水解速度最快,它的SP含量也高,白砂糖與酸橙皮按質量比1∶1配制進行糖腌的酸橙片冷凍貯藏期間PG活力最低,原果膠水解的速度最慢,導致生成的SP含量較低,直接冷凍貯藏和1%Ca2+浸泡冷凍貯藏酸橙片的SP含量處于兩者之間。

實施例4熱殺菌對高果肉含量酸橙汁風味物質的影響

1、試驗材料

高果肉含量酸橙汁:華中農業大學食品科技學院實驗室自制,具體生產工藝見實施例1,其工藝流程圖見附圖1,殺菌工藝按照(85℃,15min)和(100℃,5min)兩種不同熱殺菌方式進行,殺菌后冷卻至室溫,冷凍貯藏,待測。

2、實驗方法

1)風味物質的提取

稱取經混合均勻的高果肉含量酸橙汁10.00g于20ml頂空瓶中,加入2gNaCl,用聚四氟乙烯隔墊密封,于磁力攪拌器上40℃水浴平衡15min后,使用二乙烯基/碳分子篩硅氧烷固相微萃取頭萃取,頂空氣吸附30min后,將固相微萃取頭插入GC-MS進樣口,解析5min。

2)GC-MS條件

色譜條件:色譜柱HP-5MS,30m×0.25mm×0.25μm,載氣:氦氣,柱流速:1ml/min;進樣口溫度:250℃,起始溫度35℃保持5min,以3℃/min升至150℃保持2min,再以5℃/min升至240℃,保持1min。

質譜條件:傳輸線溫度250℃,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃,離子化方式:EI,電子能量70Ev,質量范圍40-500AMU/sec。

3熱殺菌對高果肉含量酸橙汁風味物質的影響

高果肉含量酸橙汁檢測風味物質51種,其中烯烴類28種,醇類13種,醛類5種,酯類3種,酮類2種;85℃,15min熱殺菌的高果肉含量酸橙汁檢測風味物質51種,其中烯烴類29種,醇類12種,醛類6種,酯類3種,酮類1種;100℃,5min熱殺菌的高果肉含量酸橙汁檢測風味物質44種,其中烯烴類25種,醇類10種,醛類5種,酯類3種,酮類1種,高果肉含量酸橙汁熱殺菌前后風味物質的組成及相對含量如表3所示。

表3熱殺菌前后高果肉含量酸橙汁的風味物質及其相對含量(%)

注:“-”表示未檢出Not?found.

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