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杨梅(Myrica RubraSieb.et Zucc)为中国的特产水果,其口感酸甜、色泽诱人,富含花色苷等酚类物质,具有多种保健功能。杨梅果汁产品能有效地保留原果的营养成分,满足长期食用。为了提高果汁的品质和生产效率,避免和减少贮藏过程中混浊的产生,探究高效、条件温和的澄清方法和技术是目前杨梅果汁生产过程中的关键问题。本文选用了黄原胶、壳聚糖、海藻酸钠、琼脂、瓜尔胶和刺槐豆胶6种多糖类澄清剂澄清杨梅原汁,对其最适澄清浓度进行了筛选,分析了多糖类澄清剂对杨梅果汁品质的影响,同时探究了聚醚砜(PES)、尼龙(Nylon)、醋酸纤维(CA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)6种不同材质的微滤膜以及孔径/截留分子量(MWCO)为0.45μm、0.22μm、0.05μm、150kDa、100kDa、50kDa、30kDa、20kDa和10kDa的聚醚砜膜(PES)对杨梅果汁多酚类物质及其他理化品质的影响,并对不同贮藏温度下经不同澄清方式所得杨梅果汁的花色苷、色泽及其他理化品质的稳定性进行了分析。主要研究内容和结果如下:
1、以透光率和浊度为指标,筛选得到6种多糖类澄清剂澄清杨梅原汁的最适浓度为:黄原胶(0.05g/L)、壳聚糖(0.1g/L)、海藻酸钠(0.1g/L)、琼脂(1.0g/L)、瓜尔胶(1.0g/L)和刺槐豆胶(1.0g/L)。杨梅原汁经多糖类澄清剂澄清后,蛋白质含量降低73.4-88.7%,总酚含量减少22.8-30.6%,花色苷含量损失12.5-41.2%,其中海藻酸钠和琼脂对杨梅果汁总酚及花色苷的影响最大;多糖类澄清剂能够显著改善杨梅果汁的色泽,澄清后果汁的pH无显著性差异,可溶性固形物含量减少0.6-0.9oBrix,酸度减少0.1-0.17%。不同澄清剂在果汁中形成絮凝物的速率和大小不同,加入海藻酸钠和琼脂,能在短时间内形成大块絮凝物,澄清所需时间短;加入黄原胶和壳聚糖,在果汁中形成小块絮凝物并逐渐沉降;加入瓜尔胶和刺槐豆胶,无明显絮凝物形成,澄清耗时长。
2、聚醚砜(PES)、尼龙(Nylon)、醋酸纤维(CA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)6种不同材质的微滤膜中,PP膜具有最高的纯水通量和杨梅果汁渗透通量;6种滤膜均能显著提高杨梅果汁的透光率、降低果汁中蛋白质含量;不同材质滤膜对杨梅果汁可溶性固形物含量、酸度和pH无显著性影响(p>0.05);经Nylon膜过滤后杨梅果汁的花色苷、总酚和总黄酮含量显著降低(p<0.05),经PP、PVDF、PTFE、PES和CA膜过滤后果汁中3种活性成分含量差异不显著(p>0.05);6种不同材质的滤膜具有不同的微观结构,过滤后滤膜表面均被明显污染。综合考虑滤膜的渗透通量以及对杨梅果汁活性成分和色泽的影响,尼龙膜不适用于杨梅果汁的过滤处理,聚丙烯膜相比于其他5种滤膜用于过滤杨梅果汁能获得更高的渗透通量。
3、液质分析(LC-MS)得到杨梅果汁中的多酚类物质主要包括矢车菊-3-O-葡萄糖苷,3种酚酸(没食子酸、原儿茶酸和对羟基苯甲酸)和4种黄酮糖苷(山奈酚糖苷、杨梅苷、异槲皮苷和槲皮苷);滤膜孔径/MWCO在100kDa以上,对果汁中多酚类物质及其他理化品质的影响较小,孔径/MWCO低于50kDa时,对果汁中多酚类物质、色泽、蛋白质及可溶性固形物含量均截留较大;滤膜孔径对果汁酸度和pH的影响较小。为了更好的保留杨梅果汁中的多酚类物质以及果汁的色泽,孔径/MWCO大于50kDa的滤膜更适用于杨梅果汁的澄清处理。
4、黄原胶澄清、0.22μm聚醚砜膜(PES)微滤和100kDa聚醚砜膜(PES)超滤3种澄清方式均能有效提高杨梅果汁的澄清度。不同澄清方式对杨梅果汁贮藏过程中澄清度、花色苷以及色泽的稳定性影响较小,而温度是影响杨梅果汁贮藏过程中各理化品质稳定性的主要因素。相比25℃贮藏条件,在4℃低温条件下,能够更好的维持果汁的澄清度,减缓混浊物的产生,花色苷降解速率更慢,半衰期更长,色泽稳定性更好。贮藏期间,杨梅果汁的可溶性固形物含量、酸度和pH有所波动,但数值变化较小。结果表明,杨梅果汁更适宜于低温贮藏,以更好的保持果汁的品质和延长产品的货架期。
1、以透光率和浊度为指标,筛选得到6种多糖类澄清剂澄清杨梅原汁的最适浓度为:黄原胶(0.05g/L)、壳聚糖(0.1g/L)、海藻酸钠(0.1g/L)、琼脂(1.0g/L)、瓜尔胶(1.0g/L)和刺槐豆胶(1.0g/L)。杨梅原汁经多糖类澄清剂澄清后,蛋白质含量降低73.4-88.7%,总酚含量减少22.8-30.6%,花色苷含量损失12.5-41.2%,其中海藻酸钠和琼脂对杨梅果汁总酚及花色苷的影响最大;多糖类澄清剂能够显著改善杨梅果汁的色泽,澄清后果汁的pH无显著性差异,可溶性固形物含量减少0.6-0.9oBrix,酸度减少0.1-0.17%。不同澄清剂在果汁中形成絮凝物的速率和大小不同,加入海藻酸钠和琼脂,能在短时间内形成大块絮凝物,澄清所需时间短;加入黄原胶和壳聚糖,在果汁中形成小块絮凝物并逐渐沉降;加入瓜尔胶和刺槐豆胶,无明显絮凝物形成,澄清耗时长。
2、聚醚砜(PES)、尼龙(Nylon)、醋酸纤维(CA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)6种不同材质的微滤膜中,PP膜具有最高的纯水通量和杨梅果汁渗透通量;6种滤膜均能显著提高杨梅果汁的透光率、降低果汁中蛋白质含量;不同材质滤膜对杨梅果汁可溶性固形物含量、酸度和pH无显著性影响(p>0.05);经Nylon膜过滤后杨梅果汁的花色苷、总酚和总黄酮含量显著降低(p<0.05),经PP、PVDF、PTFE、PES和CA膜过滤后果汁中3种活性成分含量差异不显著(p>0.05);6种不同材质的滤膜具有不同的微观结构,过滤后滤膜表面均被明显污染。综合考虑滤膜的渗透通量以及对杨梅果汁活性成分和色泽的影响,尼龙膜不适用于杨梅果汁的过滤处理,聚丙烯膜相比于其他5种滤膜用于过滤杨梅果汁能获得更高的渗透通量。
3、液质分析(LC-MS)得到杨梅果汁中的多酚类物质主要包括矢车菊-3-O-葡萄糖苷,3种酚酸(没食子酸、原儿茶酸和对羟基苯甲酸)和4种黄酮糖苷(山奈酚糖苷、杨梅苷、异槲皮苷和槲皮苷);滤膜孔径/MWCO在100kDa以上,对果汁中多酚类物质及其他理化品质的影响较小,孔径/MWCO低于50kDa时,对果汁中多酚类物质、色泽、蛋白质及可溶性固形物含量均截留较大;滤膜孔径对果汁酸度和pH的影响较小。为了更好的保留杨梅果汁中的多酚类物质以及果汁的色泽,孔径/MWCO大于50kDa的滤膜更适用于杨梅果汁的澄清处理。
4、黄原胶澄清、0.22μm聚醚砜膜(PES)微滤和100kDa聚醚砜膜(PES)超滤3种澄清方式均能有效提高杨梅果汁的澄清度。不同澄清方式对杨梅果汁贮藏过程中澄清度、花色苷以及色泽的稳定性影响较小,而温度是影响杨梅果汁贮藏过程中各理化品质稳定性的主要因素。相比25℃贮藏条件,在4℃低温条件下,能够更好的维持果汁的澄清度,减缓混浊物的产生,花色苷降解速率更慢,半衰期更长,色泽稳定性更好。贮藏期间,杨梅果汁的可溶性固形物含量、酸度和pH有所波动,但数值变化较小。结果表明,杨梅果汁更适宜于低温贮藏,以更好的保持果汁的品质和延长产品的货架期。