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1、第3 3 卷第2 期河南工业大学学报( 自然科学版) 2 0 1 2 年4 月J o u r n a lo fH e n a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) V 0 1 3 3 N o 2 A p r 2 0 1 2 文章编号：1 6 7 3 2 3 8 3 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 7 0 0 4 网络出版网址：h t t p ：w w w c n k in c t k c m s d e t a i l 4 1 1 3 7 8 N 2
2、0 1 2 0 4 2 7 1 3 5 9 0 1 6 h t m l 网络出版时间：2 0 1 2 0 4 2 70 1 ：5 9 ：3 7P M 山楂枸杞复合果汁饮料澄清效果研究 李木1 ，杨雪艳p ，杜磊2 ( 1 复旦大学生命科学学院，上海2 0 0 4 3 3 ； 2 运城学院生命科学系，山西运城0 4 4 0 0 0 ) 摘要：以壳聚糖为澄清剂，研究了壳聚糖添加量、果蔬汁溶液p H 值、澄清温度和时问对山楂枸杞 复合果蔬汁的澄清效果单因素试验显示：壳聚糖用量为0 6 - 0 7 5g L ，复合果蔬汁p H 值为2 5 3 5 ，澄清温度为3 5 4 5 ，澄清时间为6 0 8 0
3、m i n 时，复合果蔬汁的透光率和出汁率均达到峰 值通过正交试验获得的最佳工艺条件为：壳聚糖用量0 7 5g L ，澄清温度为4 5 ，澄清时间为 6 0m i n ，复合果蔬汁p H 为3 5 以此工艺条件处理山楂枸杞复合果蔬汁透光率达到9 6 1 关键词：壳聚糖；山楂；枸杞；复合饮料；澄清 中图分类号：T S 2 7 5 5文献标志码：B 0前言 随着斟民经济的飞速发展和人民生活水平的 不断提高，人们越来越重视食品营养与自身健康对 于饮料而言，人们不再只要求生津止渴，而是迫切 需求饮料的多样化、方便化、营养化、功能化果蔬 汁饮料含有丰富的碳水化合物( 主要是葡萄糖和 果糖) 、氨基酸、维
4、生素和矿物质等多种易为人体 吸收的营养物质，以其营养性和功能性日益受到 消费者的青睐”。2 1 山楂和枸杞都含有丰富的营养物质，前人以IL I 楂和枸杞为材料，研制出1 1 I 楂枸杞复合果蔬汁的最 佳配方，不仅口感好，且风味独特、营养丰富M 澄 清是果汁生产的关键环节之一壳聚糖作为一种 天然高分子螯合剂，可与酸或酸性化合物结合形成 聚阳离子电解质，还可与溶液中的带负电荷的蛋白 质、纤维素、果胶相互作用而将它们絮凝下来，同 时壳聚糖分子中的乙酰基还可通过氢键吸附果汁 中的某些酚类化合物 5 _ s 1 笔者以壳聚糖为澄清剂， 研究了壳聚糖添加量、果蔬汁溶液p H 值、澄清温 度和时间对山楂枸杞
5、复合果蔬汁的澄清效果，期卑 通过本研究，为山楂枸杞复合果蔬汁的开发提供切 收稿日期：2 0 1 1 0 9 2 7 基金项目：山西省青年科技研究基金( 2 0 1 1 0 2 1 0 3 1 ) 作者简介：李木( 1 9 8 2 一) ，男，贵州贵阳人，硕士研究生。研究方向为牛 物技术 + 通信作者 实的理论依据 1材料与方法 1 1 材料与仪器 山楂、枸杞( 市售) ；蒸馏水( 自制) ；壳聚糖：生 物工程( 上海) 有限公司 “z A 5 1 1 型榨汁机：九阳股份有限公司； F A l l 0 4 型电子分析天平：上海恒平科学仪器有限公 司；U V 7 6 2 型紫外可见分光光度计：上海
6、精密科学仪 器有限公司；P H s 一3 c 型酸度计：金坛市荣华仪器 制造有限公司；w Y I T 型手持折光仪、H H S 型数显 恒温水浴锅：天津华北实验仪器有限公司 1 2 试验方法 1 2 1 试验工艺流程 山楂汁一过滤浸提一清洗一挑选一山楂 白砂糖、柠檬酸，混合调配一调p H 值一称果汁重量一壳聚糖处理 Tl 枸杞汁+ 过滤q 曼提一清洗一挑选q 目杞离心 测透光率。称上清液 l 测可溶性固形物 1 2 2 复合果蔬汁的制取 按照冷桂华 4 、杜磊等【7 1 的试验结果制取和调 配山楂枸杞复合果蔬汁，调配配方：枸杞原汁 1 5 ，山楂原汁4 0 ，白砂糖1 0 ，柠檬酸o 0 5
7、万方数据 第2 期李木，等：山楂枸杞复合果汁饮料澄清效果研究 按比例调配好后，搅拌混匀 1 2 3壳聚糖用量对复合果蔬汁澄清效果的影响 在多次预试验的基础上，分别量取1 0m L 复合 果蔬汁( p H3 5 ) 于7 支试管中，依次加人壳聚糖 0 5 5 叽、0 6g ，L 、0 6 5 L 、0 7 L 、O 7 5g L 、0 8g L 和O 8 5g L ，轻摇匀后在5 0 的恒温水浴锅中静置 9 0r a i n 计算出汁率、可溶性固形物含量和透光率， 分析得出最佳壳聚糖用量【9 】 1 2 4 复合果蔬汁的p H 对复合果蔬汁澄清效果 的影响 在多次预试验的基础上，用5 的柠檬酸溶
8、液 将复合果蔬汁的p H 分别调至2 5 、2 8 、3 0 、3 5 、 3 8 、4 0 、4 5 ，分别量取上述不同p H 值的复合果蔬 汁各1 0m L 于7 支试管中，分别移取等量的最佳壳 聚糖用量加入这7 支试管中，轻摇匀后在5 0 的 恒温水浴锅中静置9 0m i n 计算出汁率、可溶性固 形物含量和透光率，分析得出最佳p H 值 1 2 5 澄清温度对复合果蔬汁澄清效果的影响 用5 的柠檬酸溶液将楂枸杞复合果蔬汁 的p H 调至最适p H 值分别量取复合果蔬汁1 0 m L 于7 支试管中，分别加入等量的最适壳聚糖用量， 摇匀后，在多次预试验的基础上，分划将这7 支试 管在2
9、5 、3 0 、3 5 、4 0 、4 5 、5 0 、5 5 的恒温水浴锅中静置9 0m i n 计算出汁率、可溶性 固形物含量和透光率，分析得出最佳澄清温度 1 2 6 澄清时间对复合果蔬汁澄清效果的影响 用5 的柠檬酸溶液将复合果蔬汁的p l I 调至 最适p I I 值分别量取1 0m L 于7 支试管中，分别 加入等量的最适壳聚糖用量，摇匀后将这7 支试 管在最适澄清温度的恒温水浴锅中分别静置 3 0m i n ? 4 0m i n ? 5 0m i n 、6 0r a i n ? 7 0m i n ? 8 0r a i n 、 9 0m i n 计算m 汁率、可溶性固形物含量和透光
10、率， 分析得出最佳澄清时间 1 2 7 正交试验 为了优化山楂枸杞复合果蔬汁的工艺，根据申 因素试验结果，以壳聚糖用量( A ) 、澄清温度( B ) 、 澄清时间( C ) 、复合果蔬汁p H 值( D ) 为囚素，设计 了壳聚糖澄清山楂枸杞复合果蔬汁的4 因素、3 水 平正交试验 1 3 数据测定方法 1 3 1 可溶性固形物含量的测定 采用手持折光仪直接测量 1 3 2 澄清度的测定 采用分光光度法( 7 2 2 分光光度计) 测定果汁 的澄清度，即以蒸馏水作参比，比色杯厚1e m ， 5 1 8n m 波长下，测定果汁透光率，用透光率丁( ) 7 1 表示果汁的澄清度 1 3 3出汁率
11、的测定 P ( ) = ( , I 彤) 1 0 0 式中：P 为出汁率，；J 为澄清汁质量，g ；形为混合 果汁原浆质量，g 2 结果与分析 2 1壳聚糖用量对复合果蔬汁澄清效果的影响 壳聚糖用量对复合果蔬汁透光率、出汁率的影 响如图1 所示结果分析如下：复合果蔬汁透光率、 出汁率均随着壳聚糖用量的增加，首先呈上升趋 势，达到一个峰值后呈下降趋势，其中透光率在在 壳聚糖的添加量为0 6 5 。0 7 5g L 区问达到峰值， 出汁率在壳聚糖的添加量为o 6 0 7g L 区间达 到峰值壳聚糖对复合果蔬汁澄清是因为其分子 内的羟残基与复合果蔬汁中的果胶等阴离子物质 结合起初结合程度随壳聚糖用量
12、的增加i 增加， 复合果蔬汁的透光率也逐渐增大，之后随着壳聚 糖用量的增加体系黏度增大，复合果蔬汁中悬浮的 颗粒物质难以沉降，并且多余的壳聚糖又造成了 复合果蔬汁的浑浊，从m 使得复合果蔬汁的透光率 有下降趋势壳聚糖用量对可溶固形物含量影响 不大，基本处于1 0 左右 享 褂 士 茁 懵 糌 求 蝌 壳聚糖用量( gL 。) 图1 壳聚糖用量对复合果蔬汁透光率、 出汁率的影响 2 2 复合果蔬汁p I - I 值对澄清效果的影响 复合果蔬汁p H 值对透光率、出汁率的影响如 图2 所示结果分析如下：随着复合果蔬汁p H 值 不断增大，使复合果蔬汁中果胶类物质酸性减弱变 得易与壳聚糖螫合，从而复
13、合果蔬汁不断被澄清，透 光率呈现上升态势，p H 值为2 8 3 5 时，透光率 维持在9 2 2 1 9 4 0 7 之间当p H 值继续增大 时，影响了壳聚糖分了中游离氨基的量及果胶等胶 体类物质所带的电荷量“，使絮凝沉淀效果下 降，复合果蔬汁的透光率又呈下降趋势图2 显示 复合果蔬汁p H 值也对出汁率有影响，出汁率变化 万方数据 7 2河南工业大学学报( 自然科学版)第3 3 卷 趋势先上升后下降，p H 值为2 5 3 5 时，出汁率维 持在8 2 6 3 8 4 6 8 之间复合果蔬汁p H 值对可 溶固形物含量影响不大，基本处于1 0 左右 莲 瓣 士 茁 锰 褥 泉 蝌 复合果
14、蔬汁p H 图2 复合果蔬汁p H 值对透光率、出汁率的影响 2 3 澄清温度对复合果蔬汁澄清效果的影响 澄清温度对复合果蔬汁透光率、出汁率的影响 如图3 所示结果分析如下：随着澄清温度的不断 升高复合果蔬汁的透光率先呈上升趋势，澄清 温度为3 5 4 5 时透光率维持在9 0 3 7 9 2 2 7 之问，之后透光率随澄清温度继续升高又呈下降 趋势图3 显示在4 0c c 左右时复合果蔬汁的出汁 率最高值为8 8 1 ，高于或低于此温度出汁率均下 降，可溶性固形物含量并不随澄清温度的变化而 变化，基本处于1 0 左右 摹 讲 ：e 丑 蟠 斛 朵 蜊 图3 澄清温度对复合果蔬汁透光率、出汁率
15、的影响 2 4 澄清时间对复合果蔬汁澄清效果的影响 澄清时问对复合果蔬汁透光率、出汁率的影响 如图4 所示结果分析如下：当澄清时间由 3 0m i n 延长到7 0r a i n 时壳聚糖分子内的游离羟基 与复合果蔬汁中的果胶类物质充分螯合而沉淀下 来，使透光率不断增大，当澄清时间为7 0 8 0r a i n 时，复合果蔬汁的透光率稳定在9 2 8 7 9 3 5 6 之间之后随澄清时问延长透光率明显下降分析 原因可能是由于澄清时问过长使得部分沉淀物又 重新溶解导致复合果蔬汁再次产生轻微浑浊图4 显示澄清时间对复合果蔬汁的出汁率影响与对透 光率的影响差不多，随时问的延长先上升后又下降， 在澄
16、清时间为6 0 7 0r a i n 时出汁率达到峰值澄 清时间对可溶性固形物含量影响不太明显，其值基 本处于稳定状态，均在1 0 左右 图4 澄清时间对复合果蔬汁透光率、出汁率的影响 2 5 正交试验结果及分析 上述单因素试验得到壳聚糖的用量、复合果蔬 汁的p H 值、澄清温度、澄清时间4 个因素的最适 值或最适范围，以此为依据进行了4 因素3 水平的 正交试验正交试验因素、水平见表1 表l壳聚糖澄清复合果蔬汁的的因素与水平 根据表1 所选因素、水平，选用L 。( 3 4 ) 正交试 验表列出上述4 因素3 水平的试验过程，如表2 所示正交试验结果和极差值R 显示，壳聚糖澄清 山楂枸杞复合果
17、蔬汁试验中，4 因素对澄清效果的 影响程度从大到小依次为复合果蔬汁p H 值 澄 清温度 壳聚糖用量 澄清时间最优工艺组合为 A 筘s c 。D 3 ，即壳聚糖用量0 7 5 L ，澄清温度为4 5 ， 澄清时间为6 0r a i n ，复合果蔬汁p H 为3 5 以此工 艺条件处理山楂枸杞复合果蔬汁透光率达到9 6 1 ， 出汁率为8 7 6 ，町溶性崮形物含量1 0 8 3 结论 壳聚糖对山楂枸杞复合果蔬汁澄清的单因素 试验研究表明：壳聚糖用量为0 6 O 7 5g ，I J ，复合果 蔬汁p H 值为2 5 3 5 ，澄清温度为3 5 4 5 ，澄清 时问为6 0 8 0m i n 时，
18、透光率、出汁率均较高采用 正交试验，得出壳聚糖对山楂枸杞复合果蔬汁澄清 效果试验中，4 因素对澄清效果的影响程度从大到 小依次为：复合果蔬汁p H 值 澄清温度 壳聚糖 莲瓣茁锚许芸嘲 蛄 踮 鲫 万方数据 第2 期 李木，等：山楂枸杞复合果汁饮料澄清效果研究 7 3 表2L 。( 3 4 ) 正交试验结果 用量 澄清时间最优工艺组合为壳聚糖用量 o 7 5 班，澄清温度为4 5 ，澄清时间为6 0m i n ，复 合果蔬汁p H 为3 5 以此工艺条件处理山楂枸杞 复合果蔬汁透光率达到9 6 1 ，出汁率为8 7 6 ，可 溶性固形物含量1 0 8 参考文献 2 3 4 5 6 7 8 9
19、1 0 1 1 1 姜福林，张华，石太渊，等果蔬饮料现状及 1 2 市场前景调查研究报告 J 辽宁农业科学， 2 0 0 3 ( 6 ) ：1 5 1 8 胡小松，李积宏，崔雨材现代果蔬汁加工工 艺学 M 北京：中国轻工业出版社，1 9 9 7 ： 7 1 - 7 3 蒋其斌枸杞汁保健泡腾冲剂的研制 J 食 品科技，2 0 0 5 ( 7 ) ：6 0 6 2 冷桂华枸杞山楂汁复合饮料的研制 J 饮 料工业，2 0 0 8 ( 1 2 ) ：3 8 4 0 K n o t tD R e c o v e r ya n du t i l i z a t i o no fc h i t i ni n
20、 f o o d p r o c e s s i n g w a s t em a n a g e m e n t JJ F o o d T e c h n 0 1 1 9 9 1 ( 1 ) ：1 1 4 1 1 9 5 t 4 长岚，崔文新甲壳素、壳聚糖及其衍生物 在食品工业中应用动向的研究 J 山东师 范大学学报：自然科学版，2 0 0 3 ，1 8 ( 2 ) ：7 6 7 8 杜磊，王蕾枸杞山楂复合果汁的澄清工艺条 件研究 J 饮料工业，2 0 0 9 ( 1 2 ) ：1 0 1 4 王辰，严奉伟，黄学敏壳聚糖对芹菜汁澄清 效果的研究 J 现代食品科技，2 0 0 6 ，2 2 (
21、 4 ) ： 9 6 - 9 8 刘成梅，游海天然产物有效成分的分离与 应用 M 北京：北京工业出版社，2 0 0 3 ：2 0 4 0 王岸娜壳聚糖澄清猕猴桃果汁及其澄清机 理的探讨 D 无锡：江南大学，2 0 0 4 林炎平壳聚糖的结构、性质和应用 J 化 学工程师，1 9 9 8 ，6 8 ：3 3 3 4 常德富，王江涛壳聚糖的化学改性及其应 用 J 日用化学工业，2 0 0 6 ，3 6 ( 4 ) ：2 4 3 2 4 6 S T U D Y0 NC L A R I F I C A T l 0 NP R O C E S S0 FC O M P O U N DB E V E R A
22、G E C O N T A I N I N GH A W T H O R NA N DW O L F B E R R Y L IM u l ，Y A N G X u e y a h l ，D UL e i 2 ( 1 S c h o o lo f 蜘S c i e n c e s ，F u & ml n i v e r s i t y ，S h a n g h a i2 0 0 4 3 3 ，C h i n a ； 2 D e p a r t m e n to fL i f eS c i e n c e s ，Y u n c h e n gU n i v e r s i t y ，Y u n
23、c h e n g0 4 4 0 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：I nt h i sp a p e r ，w es t u d i e dt h ee f f e c t so fc h i t o s a na m o t m t ，p Hv a l u e ，c l a r i f i c a t i o nt e m p e r a t u r e ，a n dt i m e o nt h ec l a r i f i c a t i o ne f f e c to fac o m p o u n db e v e r a g ec o n t a
24、i n i n gh a w t h o r na n dm e d l a r S i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t s s h o w e dt h a tt h et r a n s m i t t a n c ea n dt h ej u i c ey i e l do ft h ec o m p o u n db e v e r a g er e a c h e dt h ep e a kv a l u eu n d e rt h e c o n d i t i o n so fc h i t o s a na m o u n tO 6t
25、 oO 7 5g L ，p H2 5t o3 5 ，c l a r i f i c a t i o nt e m p e r a t u r e3 5t o4 5 a n dt i m e6 0 t o8 0m i n u t e s T h eo p t i m u mc o n d i t i o n sw e r eo b t a i n e dt h r o u g ht h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t s a n dt h eo p t i m u m c o n d i t i o n sw e r ea sf o l l o w
26、 s ：c h i t o s a na l u o u u t0 7 5g L ，c l a r i f i c a t i o nt e m p e r a t u r e4 5 t i m e6 0m i n u t e sa n dp H 3 ，5 U n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s t h et r a n s m i t t a n c eo ft h ec o m p o u n db e v e r a g er e a c h e d9 6 1 K e yw o r d s ：c h i t o s a n ；h a w t h o r n ；m e d l a r ；c o m p o u n db e v e r a g e ；c l a r i f i c a t i o n 万方数据