CN109619337A - 可抑制褐变的余甘子果汁加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，属一种余甘子果汁加工方法，在制作余甘子果汁的时候，通过在水浴时将水温控制在85℃‑95℃，水浴时间控制在7min‑11min，盐水浓度控制在1％‑2％，使得酶促褐变的影响最佳，通过向果酱内添加配比为0.8‑1.2果胶酶和纤维素酶，并且在40℃‑50℃的条件下，对果酱进行1‑2小时的酶解，使得果酱充分的酶解，通过在95℃‑100℃的条件下，进行3min‑5min的灭酶处理，通过将高温灭酶处理的果酱冷却后，进行过滤条件为120目筛，得到余甘子原汁，并余甘子原汁中添加0.01％‑0.05％维生素C、0.2％‑0.6％柠檬酸和0.01％‑0.03％L‑半胱氨酸，可以有效的抑制非酶促的褐彼变，从而解决现有技术中对余甘子果汁的褐变抑制仍然没有一个具体而高效措施的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种余甘子果汁加工方法余甘子果汁加工过程中的工艺，更具体的说，本发明主要涉及一种可抑制褐变的余甘子果汁加工方法。
背景技术
余甘子制备的余甘果汁含有丰富的营养成分，其制作成饮料，不仅方便携带、方便饮用外，丰富的营养物质使其具有良好的抗衰老和抗疲劳功效，但将余甘子制作成果汁饮料的过程中，很容易发生褐变，不仅影响果汁的外观还影响产品的外销，因此抑制余甘子果汁在生产过程中所发生的褐变尤其关键，研究发现，余甘子果汁在加工过程中主要发生的褐变有酶促褐变和非酶促褐变，酶促褐变主要发生在破碎阶段，非酶促褐变主要发生在加热阶段，目前对于果蔬汁褐变抑制的主要方法有：在果汁中充入惰性气体或CO2气体防止氧气的氧化作用；采用复合抑制剂防止苹果果汁在加工中的褐变；通过温度控制酶的活性来控制余甘子果汁的褐变，但对余甘子果汁的褐变抑制仍然没有一个具体而高效的措施。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，以期望解决现有技术中对余甘子果汁的褐变抑制仍然没有一个具体而高效的措施等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
所述的加工方法包括如下步骤：
步骤S1处理余甘子，将新鲜的余甘子，清洗后用盐水进行水浴，所述的水浴时间为7min-11min，水浴温度为85℃-95℃，盐水浓度为1％-2％；
步骤S2制取果酱，将余甘子的核去除，再进行打浆处理，得到果酱；
步骤S3酶解果酱，向果酱内添加果胶酶和纤维素酶，所述果胶酶和纤维素酶的配比为4:5-5:6，在40℃-50℃的条件下，对果酱进行酶解1-2小时，酶解完成后，在95℃-100℃的条件下，进行3min-5min的灭酶处理，再冷却，使果酱冷却至常温；
步骤S4制取果汁，对果酱进行过滤，所述过滤条件为120目，得到余甘子原汁，向余甘子原汁中添加：维生素C溶液、柠檬酸溶液和L-半胱氨酸溶液，得到余甘子果汁。
作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤S1中，水浴时间为11min，水浴温度85℃，盐水浓度2％。
更进一步的技术方案是：其特征在于：所述的酶促褐变的抑制实验，进行单因素实验时，得出相关数据如下：水浴时间适合时间为7min、9min和11min；水浴温度合适的温度为85℃、90℃和95℃；盐水浓度最佳参数为1％、1.5％和2％。
更进一步的技术方案是：所述步骤S2中，所述打浆时果肉的体积与水的体积之比值在1:5-1:2之间；
更进一步的技术方案是：所述步骤S3中，所述维生素C浓度为0.01％-0.05％，所述柠檬酸浓度为0.2％-0.6％，所述L-半胱氨酸添加量为0.01％-0.03％。
更进一步的技术方案是：所述维生素C的浓度为0.03％，所述柠檬酸的浓度为0.4％，所述L-半胱氨酸的浓度为0.02％。
更进一步的技术方案是：所述步骤S4中，对得到所述的余甘子果汁进行装瓶，然后静置1-3小时，之后取上清液进行检测，所述检测用于余甘子果汁的褐变程度。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：在制作余甘子果汁的时候，通过在水浴时将水温控制在85℃-95℃，水浴时间控制在7min-11min，盐水浓度控制在1％-2％，使得酶促褐变的影响最佳，通过向果酱内添加配比为4:5-5:6果胶酶和纤维素酶，并且在40℃-50℃的条件下，对果酱进行1-2小时的酶解，使得果酱充分的酶解，通过在95℃-100℃的条件下，进行3min-5min的灭酶处理，通过将高温灭酶处理的果酱冷却后，进行过滤条件为120目筛，得到余甘子原汁，并余甘子原汁中添加0.01％-0.05％维生素C、0.2％-0.6％柠檬酸和0.01％-0.03％L- 半胱氨酸，可以有效的抑制非酶促的褐彼变，最后通过各种实验，验证上述参数，从而解决现有技术中对余甘子果汁的褐变抑制仍然没有一个具体而高效措施的问题。
附图说明
图1为水浴时间对褐变度的影响示意图；
图2为水浴时间对亮度值L的影响示意图；
图3为水浴时间对红绿值a的影响示意图；
图4为水浴时间对黄蓝值b的影响示意图；
图5为水浴温度对褐变度的影响示意图；
图6为水浴温度对亮度值L的影响示意图；
图7为水浴温度对红绿值a的影响示意图；
图8为水浴温度对黄蓝值b的影响示意图；
图9为盐水浓度对褐变度的影响示意图；
图10为水浴温度对亮度值L的影响示意图；
图11为盐水浓度对红绿值a的影响示意图；
图12为盐水浓度对黄蓝值b的影响示意图；
图13为维生素C对褐变度的影响示意图；
图14为维生素c对亮度值L的影响示意图；
图15为维生素c对红绿值a的影响示意图；
图16为维生素c对黄蓝值b的影响示意图；
图17为柠檬酸对褐变度的影响示意图；
图18为柠檬酸对亮度值L的影响示意图；
图19为柠檬酸对红绿值a的影响示意图；
图20为柠檬酸对黄蓝值b的影响示意图；
图21为L-半胱氨酸对褐变度的影响示意图；
图22为L-半胱氨酸对亮度值L的影响示意图；
图23为L-半胱氨酸对红绿值a的影响示意图；
图24为L-半胱氨酸对黄蓝值b的影响示意图；
图25为对比试验的示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
一种可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，所述的加工方法为：
步骤S1处理余甘子，将新鲜的余甘子，清洗后，放入温度为85℃-95℃，盐水浓度为1％-2％，进行水浴，时间为7min-11min，盐水为NaCl的水溶液；
步骤S2制取果酱，将余甘子的核去除，再进行打浆处理，得到果酱；
步骤S3酶解果酱，向果酱内添加配比为4:5-5:6的果胶酶和纤维素酶，并且在40℃-50℃的条件下，对果酱进行酶解1-2小时，酶解完成后，在95℃-100℃的条件下，进行3min-5min的灭酶处理，再使果酱冷却至常温；
步骤S4制取果汁，对果酱进行120目筛的过滤，制取余甘子原汁，向余甘子原汁中添加：浓度为0.01％-0.05％维生素C、浓度为0.2％-0.6％柠檬酸和浓度 0.01％-0.03％L-半胱氨酸，制取余甘子果汁。
为了获得上述数据，进行如下实验：
选用以下仪器和设备，高速组织粉碎机、120目标准检验筛、数字显示恒温水浴锅、全自动色差计、全自动紫外可见分光光度计、冰箱、电子天平。
选用的试剂以及材料：余甘子、盐、果胶酶、纤维素酶。
在本实施例中，首先针对酶促褐变的抑制进行单因素试验，单因素试验基础工艺(表1)在基础工艺条件下，分别改变水浴时间、水浴温度和盐水浓度，对这三个因素进行单因素试验，通过色差值测定和褐变度测定，选择最佳参数范围。
表1余甘子果汁的基础工艺
Tab 1 Emblic leafflower fruit base process
| 水浴时间 | 水浴温度 | 盐水浓度 |
| 7min | 90℃ | 2％ |
水浴时间对余甘子果汁加工过程中酶促褐变的影响：将新鲜的余甘子进行水浴温度为90℃，盐水浓度为2％处理，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同水浴时间：3min、5min、7min、9min和11min，对余甘子果汁的褐变影响，确定最佳的水浴时间，并在合理范围内确定上下限。
实验结果与分析：水浴时间对余甘子果汁加工过程中酶促褐变的影响结果如图1、图2、图3、图4所示，已知褐变度越大，褐变越严重，由图1可知，随着水浴时间的增加，3mim、5min褐变度在0.9左右，7min、9min、11min褐变度有所下降明显，且在水浴时间第9min的时候褐变度出现最低值为0.6左右，到11min钟的时候褐变度有上升趋势，说明时间越长可能发生褐变的可能性越大，综合表明在第9min的时候，水浴效果最好，此时褐变度最低；L值表示亮度，其值越大，表示余甘子果汁的颜色越亮，由图2、图3、图4可知，亮度值随着时间增加而出现先上升再降低的趋势，与褐变度呈负相关，且在9min时出现最大值，表明此时余甘子果汁亮度最佳，而3min、5min的时候暗色明显，褐变度高，红绿值、黄蓝值随着水浴时间的增加，变化趋势与褐变度呈现正相关趋势，两者在9min的时候，出现最值，表明此时褐变度最小，所以根据褐变度和色度值分析而知，水浴时间较适合区间是7min、9min和11min。
水浴温度对余甘子果汁加工过程中酶促褐变的影响：将新鲜的余甘子进行水浴时间为7min，盐水浓度为2％处理，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同水浴温度：80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，对余甘子果汁的褐变影响，确定最佳的水浴温度，并在合理范围内确定上下限。
实验结果与分析：不同水浴温度，80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，对余甘子果汁的褐变影响，结果见图5、图6、图7、图8。
由图5可知，随着水浴时间的减少，100℃时褐变度在0.8左右，95℃、90℃褐变度减小，褐变度在0.6左右，说明温度过高，可能导致余甘子果汁发生了严重的非酶促褐变，85℃、80℃的时候褐变度增加，80℃的时候褐变度达到0.9 左右，温度过低，酶的活性依旧存在，导致打浆过后褐变度增加，由亮度值可知，水浴温度变化，褐变度和亮度值呈负相关，在90℃的时候出现最大值，此时亮度最大，褐变度最小。而红绿值和黄蓝值均为负值，与褐变度呈正相关，负值绝对值越大越偏向绿值和蓝值。根据褐变度和色差值可知，水浴温度较合适的区间是85℃、90℃、95℃。
盐水浓度对余甘子果汁加工过程中酶促褐变的影响：将新鲜的余甘子进行水浴时间为7min，水浴温度为90℃处理，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同盐水浓度：1％、1.5％、2％、2.5％、3％,对余甘子果汁的褐变影响，确定最佳的盐水浓度，并在合理范围内确定上下限。
实验结果与分析：盐水浓度对余甘子果汁的褐变影响，结果见图9、图10、图11，由图9可知，随着盐水浓度的增加，褐变度变化明显，1％、2％、2.5％、 3％褐变度基本相同,到了1.5％褐变度下降，出现最低值，在1.5％时,误差较对于其他添加量的时候都小，对图10、图11、图12分析可知，随着盐水浓度的增加，L亮度值与褐变度呈现负相关的趋势，且在盐水浓度为1.5％的时候，亮度最大。说明此时褐变度最小，与图9变化趋势一致。而红绿值、黄蓝值与褐变度变化呈正相关，两者都在盐水浓度为1.5％的时候出现最低值，颜色变化靠近绿值和蓝值。根据褐变度和色差值得到，用盐水浓度控制酶促褐变的最佳参数区为1％、1.5％、2％。
另一方面，根据本发明的又一个实施例，将单因素确定后的最佳参数范围 (3因素3水平)进行正交设计，
表2正交试验水平因素
Tab 2 Factors and levels of orthogonal test
依据单因素试验结果，确定影响余甘子果汁酶促褐变的主要参数范围(水浴时间、水浴温度、盐水浓度)，以单因素试验的较优结果为水平2，设计L9正交因素水平表(表2)进行正交试验，并以褐变度为指标，分析结果见表3。
表3正交试验设计与结果表
Tab 3 the table of orthogonal experimental design and results
由表3中R值可知，各因素对余甘子果汁褐变度影响程度的强弱次序为A ＞C＞B，即水浴时间＞盐水浓度＞水浴温度，最佳配方为A3B1C3，即余甘子果汁的最佳工艺为：水浴时间11min，水浴温度85℃，盐水浓度2％。
利用SPSS19.0数据处理系统对正交实验结果进行F检验，结果见表4。
表4方差分析表
Tab 4 The analysis of variance table
由表4可知，影响褐变的因素为水浴时间>盐水浓度>水浴温度，与正交试验分析的结果一致。且因素影响中水浴时间显著性最好，水浴温度和盐水浓度不显著。
在本实施例中，针对非酶促褐变的抑制进行单因素试验，单因素试验基础工艺，如表5，在基础工艺条件下，分别改变维生素C、柠檬酸和L-半胱氨酸的添加量，对这三个因素进行单因素试验，通过色差值测定和褐变度测定，选择最佳参数范围。
表5余甘子果汁的基础工艺
Tab 5 Emblic leafflower fruit base process
首先，维生素C对余甘子果汁加工过程中非酶促褐变的影响：向酶解后的余甘子原汁中添加0.5％柠檬酸，0.01％L-半胱氨酸,C0.01％维生素(添加量占余甘子果汁质量的百分比)，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同维生素C：0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％，对余甘子果汁的褐变影响，确定最佳的维生素C添加量，并在合理范围内确定上下限。
实验结果与分析，维生素C对余甘子果汁的褐变影响，试验结果见图13、图14、图15、图16。
根据图13分析可得，不同维生素C添加量褐变度不同，其中当维生素C添加量在0.02％时，褐变度在0.5左右，此时褐变度最小，维生素C添加量在0.01％、0.04％、0.05％时，褐变度在0.6左右，褐变度较大，0.03％时，褐变度较0.02％大，较0.01％、0.04％、0.05％小，根据图14、图15、图16分析可得，余甘子果汁亮度值与褐变值变化趋势相反，呈现负相关，在0.02％时亮度值最亮，说明此时褐变度最低，而红绿值和黄蓝值数值都为负，变化趋势与褐变度呈现正相关趋势，在0.02％添加量的时候出现负最小值，说明此时余甘子果汁偏向绿值和蓝值，不偏向红值和黄值，综上，维生素C在余甘子果汁褐变抑制中最佳取值范围是0.01％、0.02％、0.03％。
其次，柠檬酸对余甘子果汁加工过程中非酶促褐变的影响：向酶解后的余甘子原汁中添加维生素C0.03％，L-半胱氨酸0.01％(添加量占余甘子果汁质量的百分比)，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同柠檬酸：0.3％、 0.4％、0.5％、0.6％、0.7％，对余甘子果汁的褐变影响，试验结果见图17、图 18、图19、图20。
由图17分析得，随着柠檬酸添加量的逐渐增加，余甘子果汁在后期非酶促褐变在0.5％时，褐变度只有0.4左右，此时褐变度出现最小值，在0.3％的时候褐变度在0.6，到了0.4％的时候褐变度上升为0.7，到0.5％添加量数值变小，而0.6％和0.7的时候，褐变度又逐渐变大，从0.5褐变度逐渐变大到0.6的褐变度，根据这个趋势，可以推断，当柠檬酸添加量在0.5的时候，对余甘子果汁的非酶促褐变抑制最好且此时相对与其他柠檬酸添加量的误差最小，柠檬酸对余甘子非酶褐变的抑制影响，从色差值图18、图19、图20可知，亮度值与褐变度呈负相关，亮度值越大，对应的褐变度越小，而红绿值和黄蓝值与褐变度呈正相关，褐变度越大，对应的红绿值和黄蓝值越大，当余甘子果汁的褐变度越大的时候，果汁色泽变黯淡，颜色变深，呈现暗黄色，对应的a、b值趋向红、黄色，当柠檬酸添加量为0.3％、0.4％、0.6％、0.7％的时候，颜色偏向正值，柠檬酸添加量在0.5％的时候，数值负最小，所以综上，从余甘子果汁的褐变度和色差值分析可得，柠檬酸在余甘子果汁制作过程中，对于褐变抑制的最佳添加范围为0.4％、0.5％、0.6％。
最后，L-半光氨酸对余甘子果汁加工过程中非酶促褐变的影响：向酶解后的余甘子原汁中添加维生素C0.03％，柠檬酸0.5％(添加量占余甘子果汁质量的百分比)，以余甘子果汁色差值和褐变度为主要指标，分析不同柠檬酸：0.05％、 0.1％、0.15％、0.2％、0.25％，对余甘子果汁的褐变影响，试验结果见图21、图22、图23、图24。
L-半胱氨酸对余甘子果汁加工过程中非酶促褐变抑制的影响，由图21可得，当半胱氨酸添加量逐渐变大的时候，褐变度先升高在下降最后又上升的趋势，在0.005％的时候褐变度为0.4左右，到了0.01％的时候褐变度上升，变为0.5 左右，当半胱氨酸添加量变为0.015的时候，褐变度下降，降为0.4，误差较小，而添加量在0.02％、0.025％时，褐变度又上升，此时误差也逐渐变大，根据余甘子色差值可以得出，当半胱氨酸添加量逐渐增加时，亮度值与褐变度呈负相关，红绿值和黄蓝值与褐变度正相关，当半胱氨酸添加量在0.015％的时候，亮度值最大，红绿值和黄蓝值最小，综上褐变度和色差值分析，L-半胱氨酸对余甘子加工过程中非酶促褐变的抑制，最佳添加量范围为0.01％、0.015％、0.02％。
依据单因素试验结果，确定影响余甘子果汁酶促褐变的主要参数范围(维生素c、柠檬酸、L-半胱氨酸)，以单因素试验的较优结果为水平1、2、3，设计L9正交因素水平表(表6)进行正交试验，并以褐变度为指标，分析结果见表7。
表7正交试验设计与结果表
Tab 7 the table of orthogonal experimental design and results
由表7中R值可知，各因素对余甘子果汁褐变度影响程度的强弱次序为C ＞A＞B，即L-半胱氨酸＞维生素C＞柠檬酸，最佳配方为A3B1C3，即余甘子果汁的最佳工艺为：维生素C0.03％，柠檬酸0.4％，L-半胱氨酸0.02％；利用SPSS19.0 数据处理系统对正交实验结果进行F检验，结果见表8。
表8方差分析表
Tab 8 The analysis of variance table
| 方差来源 | 偏差平方和 | 自由度 | 均方 | F值 | Fa | 显著性 |
| A | 0.007 | 2 | 0.004 | 21.986 | F0.05(2，2)＝19.00 | * |
| B | 0.003 | 2 | 0.001 | 7.752 | F0.01(2，2)＝99.00 | |
| C | 0.034 | 2 | 0.017 | 100.806 | ** | |
| 误差e | 0.0003 | 2 | 0.0001 |
由表8可知，影响褐变的因素为L-半胱氨酸＞维生素C＞柠檬酸，与正交试验分析的结果一致，且因素影响中L-半胱氨酸显著性最好，其次是维生素C，柠檬酸影响不显著。
综上所述，分别将优化后盐水水浴后的余甘子果汁、盐水水浴和添加抑制剂后的余甘子果汁、传统处理后的余甘子果汁3组试验进行褐变度的测定对比分析，每组做3次平行取平均值，3组不同试验处理方式：(1)将冻果盐水水浴后，打浆过滤，静置2h取上清检测褐变度；(2)将冻果进行盐水水浴后，向酶解后的果汁中添加褐变抑制剂，过滤静置2h取上清检测褐变度；(3)鲜果打浆过滤后，静置2h后取上清测定褐变度，结果见图25(注：图中不同字母代表差异显著(P<0.05))，由图可知，经过盐水水浴处理的余甘子果汁，在加工过程中褐变度在0.7左右，褐变居中；经过盐水水浴并且向酶解后的果汁中添加褐变抑制剂，褐变度降为0.4左右；而采用传统试验方法，不经过任何褐变抑制处理的余甘子果汁，褐变严重，显著性大，褐变度达到1.1以上，三者不同处理方式的余甘子果汁褐变结果，显著性明显，其中2组处理方式的褐变度最小。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (6)
1.一种可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括如下步骤：
步骤S1处理余甘子，将新鲜的余甘子，清洗后用盐水进行水浴，所述的水浴时间为7min-11min，水浴温度为85℃-95℃，盐水浓度为1％-2％；
步骤S2制取果酱，将余甘子的核去除，再进行打浆处理，得到果酱；
步骤S3酶解果酱，向果酱内添加果胶酶和纤维素酶，所述果胶酶和纤维素酶的配比为4:5-5:6，在40℃-50℃的条件下，对果酱进行酶解1-2小时，酶解完成后，在95℃-100℃的条件下，进行3min-5min的灭酶处理，再冷却，使果酱冷却至常温；
步骤S4制取果汁，对果酱进行过滤，所述过滤条件为120目，得到余甘子原汁，向余甘子原汁中添加：维生素C溶液、柠檬酸溶液和L-半胱氨酸溶液，得到余甘子果汁。
2.根据权利要求1所述的可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，水浴时间为11min，水浴温度85℃，盐水浓度2％。
3.根据权利要求1所述的可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述打浆时果肉的体积与水的体积之比值在1:5-1:2之间。
4.根据权利要求1所述的可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述维生素C浓度为0.01％-0.05％，所述柠檬酸浓度为0.2％-0.6％，所述L-半胱氨酸添加量为0.01％-0.03％。
5.根据权利要求4所述的可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述维生素C的浓度为0.03％，所述柠檬酸的浓度为0.4％，所述L-半胱氨酸的浓度为0.02％。
6.根据权利要求1所述的可抑制褐变的余甘子果汁加工方法，其特征在于：所述步骤S4中，对得到所述的余甘子果汁进行装瓶，然后静置1-3小时，之后取上清液进行检测，所述检测用于余甘子果汁的褐变程度。
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