CN110810682B - 一种抑制酶促褐变的苹果汁及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种抑制酶促褐变的苹果汁及其加工方法,属于涉及食品加工技术领域。该方法,包括如下步骤:(a)分别制备内水相、油相、外水相;(b)制备双重乳液;(c)制备苹果汁。该方法主要用于鲜榨苹果汁加工领域,可有效抑制苹果汁酶促褐变,提高苹果汁得率,且苹果汁内肉桂酸残留量少。该方法操作简单,无有机溶剂的添加,经济环保。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,尤其涉及一种抑制酶促褐变的苹果汁及其加工方法。
背景技术
鲜榨苹果汁作为苹果的加工产品之一,其具有新鲜、营养、方便、无公害等优点,市场前景广阔。然而,苹果中褐变相关酶含量较高,极易产生酶促褐变现象,影响苹果汁的感官品质,严重制约了苹果汁的应用。
化学法处理果蔬可有效抑制酶促褐变,但易残留化学抑制剂,对人体具有潜在的毒性。因此,研究人员将重点逐渐转向对人体相对友好的天然褐变抑制剂,但这些褐变抑制剂存在低水溶性和不稳定性的缺陷。
现有技术中,部分研究者使用有机溶剂溶解低水溶性的褐变抑制剂继而进行果蔬保鲜的深入探究。如周磊(有机酸结合物理方法钝化多酚氧化酶机理及其应用[D].南昌大学,2018.)用二甲基亚砜对水不易溶的肉桂酸进行溶解,进一步探究其钝化多酚氧化酶的机理。何云(复合抑制剂对酪氨酸酶抑制的相互作用研究[D].广东药学院,2015.)利用二甲基亚砜配制复合抑制剂探究其对酪氨酸酶的抑制作用。但此方法易造成有机溶剂的残留。
也有研究者通过合适的递送体系(如乳液、脂质体、纳米粒子等)改善此类褐变抑制剂的水溶性和稳定性。如He Jianfei等(Oxyresveratrol and ascorbic acid O/Wmicroemulsion:Preparation,characterization,anti-isomerization and potentialapplication as antibrowning agent on fresh-cut lotus root slices[J].FoodChemistry,2017,214:269-276.)采用微乳液负载氧化白芦藜醇研究其对抑制苹果汁或莲藕鲜切片褐变的影响。Salvia-Trujillo等(Use of antimicrobial nanoemulsions asedible coatings:Impact on safety and quality attributes of fresh-cut Fujiapples[J].Postharvest Biology and Technology,2015,105:8-16.)采用纳米乳液运载纳米精油乳液,研究了其对苹果鲜切片品质的影响。但此法褐变抑制剂残留量大。
因此,研究一种原料残留量小且抗褐变效果佳的苹果汁加工方法很有必要。
发明内容
本发明提出一种有效抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,采用肉桂酸作为抑制剂,通过双重乳液将其负载并用于苹果汁的制备,操作简单,经济环保,肉桂酸残留量少且可有效抑制苹果汁酶促褐变。
本发明提出一种抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,包括如下步骤:
(a)制备内水相、油相以及外水相
(a1)将肉桂酸、海藻酸钠溶解于水,调节水溶液的pH值至8-10,得内水相;
(a2)在玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯,混合,得油相;
(a3)将吐温80溶解于水,调节水溶液的pH值至8-10,得外水相;其中,外水相、内水相的pH值相同;
(b)制备双重乳液
(b1)将内水相加入油相,均质分散,得油包水乳液;
(b2)将上述油包水乳液与外水相混合,分散,得负载肉桂酸的双重乳液;
(c)制备苹果汁
(c1)向刚榨好的苹果汁中加入上述负载肉桂酸的双重乳液,混合,得pH值为4-5的混浊苹果汁;
(c2)将上述混浊苹果汁离心,除去上层的乳液层、下层不溶性果肉渣滓及析出的肉桂酸固体,得不易褐变且澄清的苹果清汁。
进一步地,步骤(a1)中,肉桂酸的质量浓度为2-8%,海藻酸钠的质量浓度为0.5-4%。
进一步地,步骤(a2)中,聚甘油蓖麻醇酯的质量浓度为4-8%。
进一步地,步骤(a3)中,吐温80的质量浓度为1-4%。
进一步地,步骤(b1)中,内水相与油相的质量比为1:1;
所述分散具体为用高速分散机于12000rpm分散1-5min,再用均质机在40MPa处理一次。
进一步地,步骤(b2)中,油包水乳液与外水相的质量比为1:1;
所述分散具体为用高速分散机于8000rpm分散1-3min。
进一步地,步骤(c1)中,负载肉桂酸的双重乳液与刚榨好的苹果汁的体积比为1:5-1:30。
进一步地,步骤(c2)中,离心采用冷冻离心机进行,离心的温度为4℃;离心的时间为30-60min。
进一步地,步骤(c2)中,冷冻离心机的转速为7500-8000rpm;优选的,冷冻离心机的转速为8000rpm。
本发明还提出上述的方法加工所得的苹果汁。
本发明具有以下优势:
本发明提出的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,采用肉桂酸作为抑制剂,通过双重乳液将其负载并用于苹果汁的制备,巧妙的结合了肉桂酸在酸碱环境中自身溶解度变化的特点和双重乳液缓释的特点,并采用特定的离心工艺将肉桂酸释放内于苹果汁同时实现苹果汁的有效分离。该方法肉桂酸的残留量少,且可有效抑制苹果汁酶促褐变,苹果汁得率高。无需添加有机溶剂,操作简单,经济环保。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例1所得混合苹果汁离心后的表观示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提出一种抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,包括如下步骤:
(a)分别制备内水相、油相、外水相
(a1)将肉桂酸、海藻酸钠溶解于水,调节水溶液的pH值至8-10,得内水相;
(a2)在玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯,混合,得油相;
(a3)将吐温80溶解于水中,调节水溶液的pH值至8-10,得外水相;其中,外水相、内水相的pH值相同;
(b)制备双重乳液
(b1)将内水相加入油相,均质分散,得油包水乳液;
(b2)将上述油包水乳液与外水相混合,分散,得负载肉桂酸的双重乳液;
(c)制备苹果汁
(c1)向刚榨好的苹果汁中加入负载肉桂酸的双重乳液,混合,得pH值为4-5的混浊苹果汁;
(c2)将混浊苹果汁离心,除去上层的乳液层、下层不溶性果肉渣滓及析出的肉桂酸固体,得不易褐变且澄清的苹果清汁。
本发明实施例提出的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,采用肉桂酸作为抑制剂,通过双重乳液将其负载并用于苹果汁的制备,巧妙的结合了肉桂酸在酸碱环境中自身溶解度变化的特点和双重乳液缓释的特点,并采用特定的离心工艺将肉桂酸释放至苹果汁内同时实现苹果汁的有效分离。
该方法可有效解决肉桂酸在水中的溶解性差和分散性差的问题,使肉桂酸从双重乳液缓释至苹果汁内,有效抑制苹果汁酶促褐变。碱性双重乳液中的肉桂酸缓释酸性苹果汁后,由于pH值改变而析出,使得肉桂酸残留量大大降低。采用特定的离心工艺,大大提高了苹果汁得率。该方法无需添加有机溶剂,绿色健康。
具体而言,负载肉桂酸的双重乳液与刚榨好的混浊苹果汁混合后,大量肉桂酸从双重乳液的内水相逐渐进入苹果汁,与苹果汁作用,起到充分的抗褐变效果。一方面,双重乳液在离心的作用下会使得大量肉桂酸从内水相溢出到外水相,从而缓慢释放进入苹果汁中,充分实现肉桂酸抑制酶促褐变作用。另一方面,双重乳体系为碱性,而苹果汁体系为酸性,环境条件由碱性突然变为酸性,肉桂酸在碱性条件下易溶,酸性条件下溶解度急剧下降,从而使得抑制酶促褐变后的肉桂酸从苹果汁中析出,苹果汁中肉桂酸残留量少。
本发明实施例步骤(a)中分别制备内水相、油相、外水相。其中肉桂酸置于内水相中,以使其缓慢释放作用。
本发明实施例步骤(a3)中,内水相、外水相pH值相同,可避免内、外水相之间产生渗透压差,影响肉桂酸从内水相交换至外水相,即影响包埋缓释的效果。具体而言,若外水相为酸性,肉桂酸还没有和苹果汁反应就析出肉桂酸沉淀;若外水相碱性大于内水相,肉桂酸易于溢出至外水相,无法实现双重乳液的缓释效果。
本发明一实施例,步骤(a3)中,肉桂酸质量浓度为2-8%,海藻酸钠的质量浓度为0.5-4%。
本发明一实施例,步骤(a2)中,聚甘油蓖麻醇酯的质量浓度为4-8%。
本发明一实施例,步骤(a3)中,吐温80的质量浓度为1-4%。
本发明实施例(b)中制备双重乳液,双重乳液主要应用于活性物质的保护与控释,可以同时运载亲水性和亲脂性的活性成分,而本发明实施例中应用双重乳液内水相运载疏水性肉桂酸,可以延缓其释放,具备负载和缓释肉桂酸的双重作用。
本发明一实施例,步骤(b1)中,内水相与油相的质量比为1:1。
本发明一实施例,步骤(b1)中,所述分散具体为用高速分散机于12000rpm分散1-5min,40Mpa均质处理一次。
本发明一实施例,步骤(b2)中,油包水乳液与外水相的质量比为1:1。
本发明一实施例,步骤(b2)中,分散具体为用高速分散机在8000rpm下分散1-3min。
本发明实施例(c)制备苹果汁,离心后,去除上层乳液层,其中,上层乳液层主要包括玉米油、聚甘油蓖麻醇酯、海藻酸钠、吐温80,再除去下层不溶性果肉渣滓及由于pH改变析出的肉桂酸固体,得不易褐变且澄清的苹果清汁。
本发明一实施例,步骤(c1)中,负载肉桂酸的双重乳液与刚榨好的苹果汁的体积比为1:5-1:30。
本发明一实施例,步骤(c2)中,离心采用冷冻离心机进行,离心的温度为4℃;离心的时间为30-60min。
本发明一实施例,步骤(c2)中,冷冻离心机的转速为7500-8000rpm,具体可以为7500rpm、7600rpm、7800rpm、7900rpm、8000rpm等。本发明实施例(c2)中,由于混合后的混浊苹果汁内组分较多,有效的离心工艺不仅可使得肉桂酸释放至苹果汁内,并且有利于苹果汁分离,提高苹果清汁的得率。当离心转速过低时,易导致分离不彻底,从而降低苹果汁的得率。混浊苹果汁在7500-8000rpm离心后,可明显分为三层,苹果汁得率较高。优选的,冷冻离心机的转速为8000rpm。
下面将结合实施例详细阐述本发明。
实施例1一种抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,包括如下步骤:
(1)称取4.004g肉桂酸,2.053g海藻酸钠溶解于100ml去离子水中,并用1M NaOH调节pH至8,得内水相。
(2)称取4.042g聚甘油蓖麻醇酯加入到100g玉米油中,于水浴锅中加热至70℃保温,得到油相。
(3)称取吐温80 3g加入100ml水,完全溶解,用1M NaOH调节pH至8,得外水相。
(4)内水相50.0g与油相50.0g混合均匀,用高速分散机以12000rpm分散2min,再用均质机在40MPa处理一次,得油包水乳液。
(5)将步骤(4)所得油包水乳液50.0g与步骤(3)所得外水相50.0g混合,用分散机以8000rpm分散2min,得负载了肉桂酸的水包油包水双重乳液。
(6)制备刚榨好的苹果汁180.0ml。
(7)步骤(5)所得双重乳液与步骤(6)所得刚榨好的苹果汁以体积比1:9混合(即将20ml双重乳液与180ml刚榨好的苹果汁混合),混合后,得200ml pH值为5的混浊苹果汁。
用冷冻离心机在8000rpm离心30min,除去上层的乳液层、下层不溶性果肉渣滓及析出的肉桂酸固体,得不易褐变的澄清的苹果清汁。参见图1。
实施例2一种抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,包括如下步骤:
(1)称取4.002g肉桂酸,2.016g海藻酸钠溶解于100ml去离子水中,并用1M NaOH调节pH至8,得内水相。
(2)称取4.034g聚甘油蓖麻醇酯加入到100g玉米油中,于水浴锅中加热至70℃保温,得油相。
(3)称取吐温80 3.005g加入100ml水,完全溶解,用1M NaOH调节pH至8,得外水相。
(4)内水相50.0g与油相50.0g混合均匀,用分散机以12000rpm分散3min,再用均质机在40MPa处理一次,得油包水乳液。
(5)将步骤(4)所得油包水乳液50.0g与步骤(3)所得外水相50.0g混合,用分散机以8000rpm分散2min,得负载了肉桂酸的水包油包水双重乳液。
(6)制备刚榨好的苹果汁180.0ml。
(7)步骤(5)所得双重乳液与步骤(6)所得刚榨好的苹果汁以体积比1:9混合(即混合20.0ml双重乳液与180.0ml混浊苹果汁),混合后,得200ml pH值为5的混浊苹果汁。
用冷冻离心机在7500rpm离心30min,除去上层的乳液层、下层不溶性果肉渣滓及析出的肉桂酸固体,得不易褐变的澄清的苹果清汁。
对比例1空白对照组,同实施例1,不同之处在于,未添加肉桂酸。
对比例2同实施例1,不同之处在于,步骤(1)和步骤(3)中pH为11。
对比例3同实施例1,不同之处在于,步骤(7)中冷冻离心机的转速为4000rpm。
下面将结合试验例详细阐述本发明取得的技术效果。
试验例1苹果清汁褐变情况测试
所得苹果清汁放置24h,分别测试其在不同阶段的褐变指数。具体为:使用Minolta色度计(Minolta CR 300,日本)测量表面颜色(L*,a*和b*值分别代表亮度、绿色红色、黄色蓝色坐标)样本。每个样品在三个点测量三次后,计算平均值。
使用常规计算公式X=(a*+1.75L*)/(5.645L*+a*-3.012b*),BI=(100(X-0.31))/0.172(Effect of citric acid and high pressure thermal processing onenzyme activityand related quality attributes of pear puree,Innovative FoodScience and Emerging Technologies,45(2018),196–207),计算出褐变指数(BI),结果见表1。
表1苹果清汁24h内的褐变指数变化(单位%)
实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
0h | 21.13 | 22.37 | 24.32 | 22.37 | 22.47 |
6h | 20.51 | 22.46 | 77.94 | 28.93 | 27.83 |
12h | 21.86 | 23.32 | 86.57 | 34.80 | 28.93 |
24h | 22.60 | 24.83 | 89.36 | 40.70 | 31.16 |
由表1可得,随着苹果清汁放置的时间越长,实施例1-2所表现的抑制酶促褐变的效果越明显。对比例1空白对照组未添加肉桂酸,苹果清汁褐变明显。对比例2-3相对于实施例1-2,抑制褐变效果稍差。
试验例2苹果清汁得率测试
苹果清汁得率(%)=苹果清汁质量/混浊苹果汁质量
计算得苹果清汁的得率见表2。
表2苹果清汁得率
由表2可得,相对于实施例1、实施例2,对比例3中当离心转速降为4000rpm时,清汁得率明显降低。转速为4000rpm时,由于转速较低,下层果渣层明显,乳液层较多,中间澄清汁少,不能实现完全分离。
试验例3苹果清汁肉桂酸含量测试
原混浊苹果汁中肉桂酸的添加量可直接计算而得。
采用紫外分光光度计,根据肉桂酸标准曲线测得苹果清汁中肉桂酸的实际含量,结果见表3。
表3苹果清汁中实际肉桂酸含量
由表3可得,实施例1-2中内水相的pH为8,所得双重乳液加入苹果汁后测得pH约为4-5,酸性条件下与苹果汁作用后的肉桂酸可析出,从而使得苹果汁中肉桂酸残留量少。而对比例2内水相的pH值为11,所得双重乳液加入苹果汁后测得pH值约为6-8,多余肉桂酸很难析出,使得苹果汁内肉桂酸残留量高。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)制备内水相、油相以及外水相
(a1)将肉桂酸、海藻酸钠溶解于水,调节水溶液的pH值至8-10,得内水相;
(a2)在玉米油中加入聚甘油蓖麻醇酯,混合,得油相;
(a3)将吐温80溶解于水,调节水溶液的pH值至8-10,得外水相;其中,外水相、内水相的pH值相同;
(b)制备双重乳液
(b1)将内水相加入油相,均质分散,得油包水乳液;
(b2)将上述油包水乳液与外水相混合,分散,得负载肉桂酸的双重乳液;
(c)制备苹果汁
(c1)向刚榨好的苹果汁中加入上述负载肉桂酸的双重乳液,混合,得pH值为4-5的混浊苹果汁;
(c2)将上述混浊苹果汁离心,除去上层的乳液层、下层不溶性果肉渣滓及析出的肉桂酸固体,得不易褐变且澄清的苹果清汁;其中,离心采用冷冻离心机进行,离心的温度为4℃;离心的时间为30-60min;冷冻离心机的转速为7500-8000rpm。
2.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(a1)中,肉桂酸的质量浓度为2-8%,海藻酸钠的质量浓度为0.5-4%。
3.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(a2)中,聚甘油蓖麻醇酯的质量浓度为4-8%。
4.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(a3)中,吐温80的质量浓度为1-4%。
5.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(b1)中,内水相与油相的质量比为1:1;
所述均质分散具体为用高速分散机于12000rpm分散1-5min,再用均质机在40MPa处理一次。
6.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(b2)中,油包水乳液与外水相的质量比为1:1;
所述分散具体为用高速分散机于8000rpm分散1-3min。
7.根据权利要求1所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法,其特征在于,
步骤(c1)中,负载肉桂酸的双重乳液与刚榨好的苹果汁的体积比为1:5-1:30。
8.权利要求1-7任一项所述的抑制酶促褐变的苹果汁加工方法加工所得的苹果汁。
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Also Published As
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