余甘子饮料加工关键单元操作工艺优化及对抗氧化活性的影响

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本文以西昌野生余甘子为原料,研究了余甘子饮料加工关键单元操作以及加工关键单元操作中配方添加物对抗氧化活性的影响。取得的主要研究结果如下:(1)采用超声波浸提和微波辅助浸提提取余甘子中的活性成分,得到最佳超声波浸提工艺为:料液比1:20、浸提温度70℃、超声功率300 W、浸提时间50 min。最佳微波辅助浸提工艺为:微波功率640 W、微波处理时间3 min、料液比1:20、浸提温度50℃,浸提时间6 min,此条件下总酚、黄酮含量分别为49.93mg GAE/g、54.66 mg RE/g,DPPH自由基清除能力及FRAP铁还原能力分别为99.62、93.47 mg Vc/g,均略高于超声波浸提,故微波辅助浸提为最佳方式。研究了浸提过程中主要酚类物质的浸提效果,超声波浸提中,浸提温度从40增加至80℃,没食子酸和柯里拉京含量增加了162.45%和269.78%,绿原酸和诃黎勒酸含量降低了39.27%和51.95%;浸提时间从20延长至60 min,没食子酸和柯里拉京含量增加了16.79%和35.60%,诃黎勒酸含量降低了24.31%。微波辅助浸提中,高温、高微波功率及长时间微波处理均有利于芦丁、没食子酸、柯里拉京的浸出。(2)研究了调配过程中增稠剂(CMC-Na、卡拉胶、琼脂、黄原胶)、酸碱、白砂糖和β-环糊精对饮料抗氧化活性的影响。结果表明,CMC-Na为最适增稠剂,饮料的总酚、DPPH自由基清除能力和FRAP铁还原能力损失率最低,且在添加量为0.06%时离心沉淀率最低,仅为0.22%;添加白砂糖和CMC-Na会造成抗氧化活性的损失;添加0.10%碳酸氢钠有利于抗氧化活性的保留,总酚和FRAP铁还原能力增加1.91%和0.92%,黄酮和DPPH自由基清除能力仅降低7.37%和0.33%;添加适当β-环糊精有利于抗氧化活性的保留。(3)优化了均质工艺并研究了均质过程中配方添加物对饮料抗氧化活性的影响。通过正交优化,得到最佳均质条件为:均质压力40 MPa,均质次数3次,均质温度40℃,此条件下离心沉淀率为0.99%,总酚、黄酮含量分别为52.40 mg GAE/g、55.76 mg RE/g,DPPH自由基清除能力、FRAP铁还原能力分别为102.31、95.60 mg Vc/g。研究了均质条件对主要酚类物质的影响,均质压力与均质次数对酚类物质影响较小;均质温度从20增加至60℃,绿原酸、柯里拉京、芦丁和鞣花酸含量增加了30.19%、26.86%、26.89%和55.55%。在均质过程中,CMC-Na、白砂糖的添加均不利于抗氧化活性的保留;添加0.05%柠檬酸,饮料的总酚、黄酮、DPPH自由基清除能力和FRAP铁还原能力损失率最低,分别为18.84%、17.01%、13.32%和16.31%;添加β-环糊精有利于抗氧化活性的保留。CMC-Na的添加不利于酚类物质的保留;添加0.10%碳酸氢钠,没食子酸、鞣花酸和诃黎勒酸的含量分别增加了48.73%、22.19%和68.39%,添加0.05%柠檬酸,绿原酸、柯里拉京和芦丁含量分别增加了59.71%、131.42%和24.17%;添加白砂糖仅没食子酸的保留是不利的;添加β-环糊精有利于绝大多数酚类物质的保留。(4)优化了杀菌工艺并研究了杀菌过程中配方添加物对饮料抗氧化活性的影响。通过优化杀菌温度和杀菌时间,得到最佳杀菌条件为:80℃下杀菌6 min,此时菌落总数为40 cfu/m L,总酚、黄酮含量分别为39.36 mg GAE/g、51.82 mg RE/g,DPPH自由基清除能力、FRAP铁还原能力分别为91.35、90.09 mg Vc/g。研究了杀菌条件对主要酚类物质的影响,杀菌温度为70℃时,绿原酸、柯里拉京、芦丁、鞣花酸、诃黎勒酸和槲皮素含量最高;杀菌时间从3延长至15 min,没食子酸含量增加了22.39%。在杀菌过程中,CMC-Na的添加不利于抗氧化活性的保留,添加β-环糊精及一定的糖酸有利于抗氧化活性的保留。添加0.06%的CMC-Na,柯里拉京、芦丁、鞣花酸、诃黎勒酸含量增加了28.95%、16.73%、29.26%和9.98;添加0.10%碳酸氢钠时,没食子酸、柯里拉京、鞣花酸和诃黎勒酸含量增加了47.31%、131.83%、96.73%和316.84%;添加0.05%柠檬酸有利于绿原酸和芦丁的保留;添加6%白砂糖有利于绿原酸、柯里拉京、芦丁、鞣花酸、诃黎勒酸的保留;添加β-环糊精有利于没食子酸、绿原酸、柯里拉京、芦丁、鞣花酸、诃黎勒酸的保留。
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