CN108432987A - 一种莲藕汁饮料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种莲藕汁饮料的制备方法，属于果蔬汁饮料加工技术领域。本发明以全藕为原料，通过清洗、切分、护色、打浆、真空微波加热、两阶段超声波辅助复合酶解、离心、过滤步骤制备得到莲藕汁饮料。本发明简化了莲藕汁加工中去皮、去节的繁琐工艺，减少了加工废弃物的产生，且增加了莲藕汁中的多酚含量；对莲藕浆进行真空微波加热，快速钝化多酚氧化酶活性，减少多酚类物质氧化的损失；超声波辅助复合酶解技术促进了多酚类物质的溶出，提高了莲藕汁的抗氧化活性。同时还缩短了前处理时间，最大限度的保留了莲藕汁饮料的多酚类成分，显著提高其抗氧化活性，提升了产品品质。
Description
技术领域
本发明属于果蔬饮料加工技术领域，具体涉及一种莲藕汁饮料的制备方法。
背景技术
莲藕(Nelumbo nucifera Gaerth)是我国种植面积和产量均居首位的水生蔬菜，属睡莲科多年生宿根水生植物。莲藕是一种集营养与保健于一体的药食同源的食品，并在常见的数十种蔬菜中表现出较强的抗氧化活性，而其活性强弱与多酚含量密切相关。研究表明，莲藕的平均多酚含量约为117mg/100g(FW)，主要由多巴、儿茶酚、没食子酸、儿茶素和表儿茶素等组成。作为莲藕的主要功能活性成分，莲藕多酚在清除自由基、抗氧化和抗衰老等方面有着重要的作用。此外，莲藕多酚及其提取物还具有抑制金黄色葡萄球菌、降血糖、加强记忆力及神经发育的功能。因此，最大限度地保留多酚等功能成分的含量，对提高莲藕产品质量、增加产品附加值具有重要意义。
莲藕汁饮料具有清热解烦、解渴止呕的功效，深受消费者的喜爱。目前莲藕汁的生产过程中，藕皮和藕节常被作为废弃物扔掉，造成环境污染和资源浪费。周玮婧等(2016年)研究发现莲藕节中多酚含量较高，且多酚提取物具有很强的DPPH自由基和羟基自由基的清除能力、β-胡萝卜素漂白能力以及总还原能力。刘焕云(2011年)研究发现莲藕皮提取物含有酚酸类及黄酮(醇)类抗氧化物质，对油脂具有良好的抗氧化效果。孙杰(2015年)对比了莲藕不同部位酚类物质含量及抗氧化活性，结果表明莲藕不同部位总酚含量以藕节＞藕皮＞食用部，不同部位的DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和FRAP抗氧化能力均以藕节＞藕皮＞食用部。因此，充分利用藕皮和藕节的多酚类物质，可以变废为宝，具有良好的生态效益和经济效益。
莲藕多酚的提取方法、莲藕多酚抗油脂氧化剂的制备方法、其产品及其产品的应用(专利号CN201510288924.0)，以藕皮、藕节和藕的食用部位为原料，以40～50％的乙醇水溶液为提取溶剂，通过真空浓缩和真空冷冻干燥制备莲藕多酚粗提物，该发明侧重于莲藕多酚的提取浓缩工艺，但是该发明操作复杂，耗时较长，并不适宜于莲藕汁饮料的产业化加工。同时在莲藕汁饮料的生产中，随着榨汁、加热、酶解、灭菌等处理过程，多酚类成分的损耗很大，酚类物质被氧化，导致多酚饮料中酚含量不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种莲藕汁饮料的制备方法，简化莲藕汁加工前处理的繁琐工艺、减少加工废弃料的产生，显著增加莲藕汁中的多酚含量，提高了莲藕汁饮料的抗氧化活性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种莲藕汁饮料的制备方法，以全藕为原料，包括以下步骤：
1)将全藕清洗后切片，将得到的藕片放入护色液中浸泡，得护色藕片；
2)将步骤1)得到的所述护色藕片与柠檬酸水溶液混合进行打浆，得藕浆；
3)将步骤2)得到的所述藕浆真空微波加热4～8min，得热藕浆；
4)将步骤3)得到的所述热藕浆与淀粉酶混合，进行第一超声处理3～5min，得到第一酶解藕浆；
5)将步骤4)得到的第一酶解藕浆与果胶酶和纤维素酶混合，进行第二超声处理60～80min，得第二酶解藕浆；
6)将步骤5)所述第二酶解藕浆加热至95～100℃灭酶3～5min，得灭酶后的藕浆；
7)将步骤6)得到的所述灭酶后的藕浆冷却离心，除去沉淀后过滤，得莲藕汁饮料。
优选的，步骤1)所述护色液包括质量浓度为0.1～0.2％的柠檬酸溶液。
优选的，步骤2)所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量浓度为0.05～0.1％。
优选的，步骤3)所述真空微波加热的真空度为0.08～0.09MPa。
优选的，步骤3)所述真空微波加热为加热到75～85℃，维持2～4min。
优选的，步骤4)所述淀粉酶的体积为加热藕浆体积的0.2～0.4％。
优选的，步骤4)所述第一超声处理的条件为：温度为80～90℃，超声功率200～400W。
优选的，步骤5)所述果胶酶的体积为第一酶解藕浆体积的0.05～0.1％，所述纤维素酶的加入量与第一酶解藕浆的重量体积比为0.1～0.2％。
优选的，步骤5)所述第二超声处理的条件为：温度为50～60℃，超声功率200～400W。
优选的，步骤7)所述过滤后还包括调配、均质、脱气、灭菌、灌装及冷却步骤。
本发明提供了一种莲藕汁饮料的制备方法，以全藕为原料，简化了莲藕汁加工中去皮、去节的繁琐工艺，减少了加工废弃物的产生，既节省人工成本又保护环境；充分利用藕皮、藕节中的多酚物质，显著增加了饮料中的多酚含量；对莲藕浆采用真空微波加热，真空状态下大大减少了氧气含量，减缓多酚的氧化损失，且高频电磁波穿透浸提介质，水分子发生高频的运动，破坏莲藕细胞壁，使多酚从细胞液中溢出并扩散到溶剂中，有效提高浸出率；超声波辅助酶法提取，利用超声波的空化作用加快多酚浸提物的扩散速度，缩短了提取时间，增加了有效成分的提取率。本发明方法减少了加工废弃物的产生，简化了加工工艺，将莲藕汁中的多酚含量提高到7.8mg/100mL，总抗氧化能力达到485U/100mL，所得的莲藕汁饮料抗氧化活性显著提高，是老少皆宜的营养健康食品。
具体实施方式
本发明提供了一种莲藕汁饮料的制备方法，以全藕为原料，包括以下步骤：
1)将全藕清洗后切片并放入护色液中浸泡，得护色藕片；
2)将步骤1)得到的所述护色藕片与柠檬酸水溶液混合进行打浆，得藕浆；
3)将步骤2)得到的所述藕浆真空微波加热4～8min，得热藕浆；
4)将步骤3)得到的所述热藕浆与淀粉酶混合，进行第一超声处理3～5min，得到第一酶解藕浆；
5)将步骤4)得到的第一酶解藕浆与果胶酶和纤维素酶混合，进行第二超声处理60～80min，得第二酶解藕浆；
6)将步骤5)所述第二酶解藕浆加热至95～100℃灭酶3～5min，得灭酶后的藕浆；
7)将步骤6)得到的所述灭酶后的藕浆冷却离心，除去沉淀后过滤，得莲藕汁饮料。
以全藕为原料，制作莲藕汁饮料时，本发明将全藕清洗后切片并放入护色液中浸泡，得护色后的藕片。在本发明中，对所述全藕的品种及来源没有特殊限定，优选的为江苏金湖产的美人红莲藕，在挑选莲藕时，优选的挑选无异味、表面光滑、硬实、无皱缩、无腐烂的莲藕。挑选莲藕后，本发明对所述全藕进行清洗，在本发明中，所述清洗优选的以清水进行清洗，清洗后优选的再用清水漂洗一次。本发明对清洗或漂洗的用水量没有特殊的限定，只要可以洗净淤泥和杂质即可。洗净莲藕后，本发明将洗净的莲藕进行切片，本发明对切片方式和切片大小没有特殊限定。在本发明中，所述切片有利于全藕打浆。
在本发明中，所述护色液优选的包括柠檬酸水溶液，所述柠檬酸水溶液的质量浓度优选的为0.1～0.2％，更优选的为0.12～0.18％，最优选的为0.15％。在本发明中，所述浸泡优选的为将所述切片后的全藕与柠檬酸水溶液混合，更优选的柠檬酸水溶液没过切片后的全藕，得护色后的藕片。在本发明中，柠檬酸对多酚氧化酶起抑制作用，一方面可以通过三个羧基(-COOH)对多酚氧化酶中的铜离子进行螯合作用，剥夺其中的铜；另一方面柠檬酸是酸性的，可以降低反应体系的值，使远离最适范围，从而抑制酶的活性。
得护色后的藕片后，本发明将得到的所述护色后的藕片与柠檬酸水溶液混合进行打浆，得藕浆。在本发明中，所述打浆用柠檬酸水溶液的质量浓度优选的为0.05～0.1％，更优选的为0.06～0.08％，最优选的为0.07％。在本发明中，所述护色后的藕片与柠檬酸水溶液优选的混合后打浆，所述混合优选的为料液质量比为1：(2～5)混合，更优选的为1：(2.5～3.5)，最优选的为1:3。
在本发明中，所述打浆后优选的还包括研磨步骤，所述研磨优选的为用胶体磨进行研磨，研磨至无粒状、无杂质、质地均一稳定的状态，得到藕浆。
得藕浆后，本发明将得到的所述藕浆真空微波加热4～8min，得加热藕浆。在本发明中，所述加热时间优选为5～7min，更优选的为6min。在本发明中，所述真空微波加热的真空度优选的为0.08～0.09MPa，所述真空微波加热的微波功率优选的为2～3W/g，所述真空微波加热的温度优选的为60～100℃，更优选的为70～90℃，最优选的为80℃；微波加热到所述温度后保温，所述保温的时间优选为2～4min，更优选为3min。在本发明中真空微波加热可以钝化莲藕中多酚氧化酶的活性，减少酚类物质的氧化。
得到加热藕浆后，本发明将所述加热藕浆与淀粉酶混合，进行第一超声处理3～5min，得到第一酶解藕浆。在本发明中，所述淀粉酶优选的为高温淀粉酶，更优选的为α-高温淀粉酶。在本发明中，所述高温淀粉酶的酶活力优选的为40000U/mL。在本发明中，所述混合优选的高温淀粉酶与加热藕浆的体积比为0.2～0.4％，更优选为0.3％。
在本发明中，所述第一超声处理时设定温度优选的为80～100℃，更优选的为85～95℃，最优选的为90℃，本发明对超声处理的设备没有特殊限定，采用常规的超声清洗设备进行处理即可。
在本发明中，所述第一超声处理的超声功率优选的为200～400W，更优选的为200W。在本发明中，所述第一超声处理的超声时间为3～5min，更优选的为4min。在本发明中，高温淀粉酶酶解可将淀粉水解为小分子糖，提高莲藕汁的澄清度。
得到第一酶解藕浆后，本发明将得到的所述第一酶解藕浆与果胶酶和纤维素酶混合，进行第二超声处理60～80min，得第二酶解藕浆。在本发明中，得到第一酶解藕浆后，优选的对其进行降温，所述降温优选的为自然降温，所述降温优选的降至50～60℃。在本发明中，所述混合优选的将果胶酶与第一酶解藕浆的体积比为0.05～0.1％进行混合，更优选的为0.07～0.1％，最优选的为0.1％；在本发明中，所述果胶酶的酶活力优选的为60000U/mL。
在本发明中，所述混合优选的纤维素酶与第一酶解藕浆的质量体积比为0.1～0.2％，更优选的为0.12～0.17％，最优选的为0.15％。在本发明中，所述纤维素酶的酶活力优选的为7000U/g。
在本发明中，所述第二超声处理的超声功率优选的为200～400W，更优选的为250～350W，最优选的为300W。在本发明中，所述第二超声处理的超声时间优选的为60～80min，更优选的为80min。本发明使用第二超声处理的果胶酶、纤维素酶酶解，可以破坏莲藕细胞壁，释放其中的多酚类物质。
得到第二酶解藕浆后，本发明将所述第二酶解藕浆加热至95～100℃灭酶3～5min，得灭酶后的藕浆。在本发明中，所述加热优选的加热至95～100℃，更优选的为100℃。在本发明中，所述灭酶的时间优选的为3～5min，更优选的为5min。本发明中高温加热可以使淀粉酶、果胶酶和纤维素酶失去活性，终止酶解反应。
得到灭酶后的藕浆后，本发明将所述灭酶后的藕浆冷却离心，除去沉淀后过滤，得莲藕汁饮料。本发明对所述冷却的方法没有特殊的限定，优选的采用板式热交换器冷却，所述冷却优选的冷却至30～45℃，更优选的为35～42℃，最优选的为40℃。在本发明中，所述过滤优选的为在过滤式离心机中进行，过滤时优选的内衬滤布，所述滤布优选的为200目。在本发明中，所述过滤时所述离心机的转速优选的为1200～1800r/min，更优选的为1400～1600r/min，最优选的为1500r/min。在本发明中，所述离心的时间优选的为3～5min，更优选的为4min；除去沉淀后过滤，所述过滤优选的为利用过滤机进行，更优选的为经硅藻土过滤机过滤，可以进一步过滤掉莲藕汁中的细小颗粒及部分漂浮物，得到莲藕清汁。
得到莲藕清汁后，本发明中优选的还包括调配、均质、脱气、灭菌、灌装及冷却步骤。在本发明中，所述调配优选的为向所述莲藕清汁中添加调味剂，使莲藕清汁的pH值为4.8～5.0，所述调味剂优选的为蔗糖、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠中的一种或多种，更优选的为蔗糖、柠檬酸钠和羧甲基纤维素钠的混合物；在本发明中，所述蔗糖的添加量优选的为所述莲藕清汁体积分数的3～6％，更优选的为4～5.5％，最优选的为5％；在本发明中，所述柠檬酸钠的添加量优选的为所述莲藕清汁体积分数的0.005～0.015％，更优选的为0.008～0.012％，最优选的为0.01％；在本发明中，所述羧甲基纤维素钠的添加量优选的为所述莲藕清汁体积分数的0.06～0.15％，更优选的为0.08～0.12％，最优选的为0.1％。在本发明中，所述调配完成后的莲藕汁，可溶性固形物含量为4～6％。
调配完成后均质，所述均质的压力优选的为15～20MPa，更优选的为16～19MPa，最优选的为18MPa。
在本发明中，所述均质完成后脱气，所述脱气的真空度优选的为0.04～0.08MPa，更优选的为0.05～0.07MPa，最优选的为0.06MPa。
本发明所述脱气完成后超高压瞬时灭菌，所述超高压优选的为
100～1000MPa，更优选的为400～600MPa，最优选的为500Mpa。在本发明中，所述超高压瞬时灭菌的温度优选的为120～150℃，更优选的为130～140℃，最优选的为135℃。在本发明中，所述超高压瞬时灭菌的时间优选的为3～8s，更优选的为4～6s，最优选的为5s。
在本发明中，所述超高压瞬时灭菌后灌装，所述灌装时的料液温度优选的不低于85℃，封口后倒瓶灭菌，并立即喷淋降温至50℃。
下面结合实施例对本发明提供的莲藕汁饮料的制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以新鲜美人红莲藕为原料，清洗去除污泥和杂质，将洗净的莲藕(包含藕皮、藕节)切片，并放入0.15％的柠檬酸溶液中浸泡；
将莲藕片按料液比1：3，加入0.07％柠檬酸溶液后打浆；
将莲藕浆放入恒温真空微波加热设备中，设置真空度0.09MPa，微波功率3W/g，加热时间6min；
将真空微波加热后的莲藕浆立即置于超声清洗机中，向莲藕浆中添加0.2％(V:V)的液体α-高温淀粉酶(酶活力40000U/mL)，设置超声温度80℃，超声功率200W，超声时间4min；
待莲藕浆温度降至55℃时，添加0.1％(V:V)的果胶酶(酶活力60000U/mL)、0.15％(W:V)的纤维素酶(酶活力7000U/g)，设置超声功率300W、温度50℃，超声时间80min；
酶解后的莲藕浆加热至100℃，维持3min；
将灭酶后的莲藕浆冷却至40℃，离心除去沉淀，然后再将上清液经过硅藻土过滤机精滤，得到莲藕清汁；
向莲藕清汁中加入体积分数5％的蔗糖、0.01％的柠檬酸钠、0.1％的羧甲基纤维素钠。调配后莲藕汁的可溶性固形物含量为6.0％，pH值为4.85；
均质压力18MPa，在真空度0.06MPa下脱气，超高温瞬时灭菌温度为135℃，时间5s，灌装时料液温度不小于85℃，封口后倒瓶灭菌，并立即喷淋降温至50℃。
实施例2
以新鲜莲藕为原料，清洗去除污泥和杂质，将洗净的莲藕(包含藕皮、藕节)切片，并放入0.15％的柠檬酸溶液中浸泡；
将莲藕片按料液比1：3加入0.08％柠檬酸溶液后打浆；
将莲藕浆放入真空微波加热设备中，设置真空度0.08MPa，微波功率2W/g，加热时间8min；
将真空微波加热后的莲藕浆立即置于超声清洗机中，向莲藕浆中添加0.15％(V:V)的液体α-高温淀粉酶(酶活力40000U/mL)，设置超声温度90℃，超声功率300W，超声时间3min；
待莲藕浆温度降至50℃时，添加0.07％(V:V)的果胶酶(酶活力60000U/mL)、0.1％(W:V)的纤维素酶(酶活力7000U/g)，设置超声功率300W、温度60℃，超声时间60min；
酶解后的莲藕浆加热至95℃，维持5min；
将灭酶后的莲藕浆冷却至35℃，离心除去沉淀，然后再将上清液经过硅藻土过滤机精滤，得到莲藕清汁；
向莲藕清汁中加入体积分数4％的蔗糖、0.01％的柠檬酸钠、0.15％的羧甲基纤维素钠，调配后莲藕汁的可溶性固形物含量为5.2％，pH值为4.9；
均质压力18MPa，在真空度0.06MPa下脱气，超高温瞬时灭菌温度为135℃，时间5s，灌装时料液温度不小于85℃，封口后倒瓶灭菌，并立即喷淋降温至50℃。
利用本领域中的常规方法测定利用实施例1～2得到的莲藕汁饮料的多酚含量及总抗氧化能力，具体数据如表1所示：
表1莲藕汁多酚含量(mg/100mL)及总抗氧化能力(U/100mL)
由以上实施例可知，本发明方法各步骤的多酚物质损失量小，将莲藕汁中的多酚含量提高到7.8mg/100mL，总抗氧化能力达到485U/100mL，所得的莲藕汁饮料抗氧化活性显著提高，是老少皆宜的营养健康食品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种莲藕汁饮料的制备方法，以全藕为原料，包括以下步骤：
1)将全藕清洗后切片，将得到的藕片放入护色液中浸泡，得护色藕片；
2)将步骤1)得到的所述护色藕片与柠檬酸水溶液混合进行打浆，得藕浆；
3)将步骤2)得到的所述藕浆真空微波加热4～8min，得热藕浆；
4)将步骤3)得到的所述热藕浆与淀粉酶混合，进行第一超声处理3～5min，得到第一酶解藕浆；
5)将步骤4)得到的第一酶解藕浆与果胶酶和纤维素酶混合，进行第二超声处理60～80min，得第二酶解藕浆；
6)将步骤5)所述第二酶解藕浆加热至95～100℃灭酶3～5min，得灭酶后的藕浆；
7)将步骤6)得到的所述灭酶后的藕浆冷却离心，除去沉淀后过滤，得莲藕汁饮料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述护色液包括质量浓度为0.1～0.2％的柠檬酸溶液。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量浓度为0.05～0.1％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述真空微波加热的真空度为0.08～0.09MPa。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述真空微波加热为加热到75～85℃，维持2～4min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述淀粉酶的体积为加热藕浆体积的0.2～0.4％，所述淀粉酶的酶活力为40000U/mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述第一超声处理的条件为：温度为80～90℃，超声功率200～400W。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述果胶酶的加入体积为第一酶解藕浆体积的0.05～0.1％，所述果胶酶的酶活力为60000U/mL；所述纤维素酶的加入量与第一酶解藕浆的重量体积比为0.1～0.2％，所述纤维素酶的酶活力为7000U/g。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述第二超声处理的条件为：温度为50～60℃，超声功率200～400W。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤7)所述过滤后还包括调配、均质、脱气、灭菌、灌装及冷却步骤。
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