苹果汁饮料加工工艺研究

1、苹果汁饮料加工工艺研究摘要： 以浓缩苹果汁为原料，经过稀释、调配、护色、杀菌等重点工序处理，生产苹果汁 饮料。通过正交试验，确定产品的最佳生产配方，同时比较了半胱氨酸、亚硫酸氢钠、 Vc 对苹果汁饮料的护色效果。试验得出，苹果汁饮料的最佳生产配方为：柠檬酸0.15% ，柠檬酸钠 0.20% ，单宁酸 0.06% ，白砂糖 6%，浓缩苹果汁 16%。半胱氨酸、亚硫酸氢钠、 Vc 3 种物质对苹果汁饮料的护色效果存在较大差异，综合考虑产品的质量安全，选择 0.60%Vc 为最佳护色剂。关键词： 苹果汁；饮料；配方；护色Study on the Technology of Apple Juice B

2、everageAbstract: Concentrated apple juice was used as the raw material in this experiment, apple juice beverage was produced through dilution, blending, color protection, sterilization and other key processes. By using orthogonal test, the best formula of the apple juice beverage was determined, and

3、 then the color protection effects of three color protection agents Cys, NaHSO 3 and Vc on the apple juice beverage were compared. The best formula of the apple juice beverage was composed of 0.20%citric acid, 0.20%sodium citrate, 0.06%tannic acid, 6%white sugar and 16%concentrated apple juice. Besi

4、des, there was a big difference among the three kinds of color protection agents in the color protection effects on the apple juice beverage. Considering the quality safety of the product, 0.60%Vc was chosen as the best color protection agent.Key words: apple juice; beverage; formula; color protecti

5、on0 引言随着人民生活水平的提高， 人们对水果的消费需求逐渐呈现多元化。 由于果汁饮料具有食用 方便、卫生的优点，深受国内外市场欢迎1-3 。据不完全统计，欧美等发达国家人均年消费果汁饮料量达 40 kg以上，我国累计需求量在 100万 t以上，且以每年 35的速度增长，说 明果汁饮料在我国有着良好的发展前景4-7。苹果含有丰富的糖类、有机酸、纤维素、维生素、多酚、黄酮类、钾、钙、磷、铁、锌、山 梨醇、香橙素等营养物质，具有清心润肺、降血脂、降血压、预防癌症、保护心血管、抗氧 化、强化骨骼、维持酸碱平衡和减肥等多种保健功能8-11。目前，国外 90%的饮料生产厂商将浓缩苹果汁作为饮料生产的基

6、础配料， 辅以勾兑和调味工艺， 生产苹果汁饮料， 而国内利 用此技术生产果汁饮料的企业并不是很多 12-14 。果汁褐变是利用浓缩苹果汁加工苹果汁饮料 的主要技术问题，常影响果汁饮料的色泽、风味及营养价值 15-18 。因此，本文以浓缩苹果汁 为原料， 重点对苹果汁饮料的护色工艺进行研究， 经过稀释、 调配、 护色、 杀菌等工序处理， 以确定生产苹果汁饮料的配方及工艺技术，旨在为工业化生产苹果汁饮料提供理论依据。1 试验材料及仪器1.1 材料原料：浓缩苹果汁。 试剂：柠檬酸、白砂糖、柠檬酸钠、单宁酸、苹果香精、半胱氨酸（Cys）、亚硫酸氢钠（NaHSO3 ）、 Vc 等。1.2 仪器AL-10

7、4 型糖度计， PAL- 型糖度计， SP-723 型分光光度计。2 试验方法2.1 工艺流程浓缩苹果汁 稀释 护色 过滤 总糖、总酸含量测定 调配 过滤 灌装杀菌 冷却 贴标 包装 成品2.1.1 操作要点 稀释：量取一定量的浓缩苹果汁，以纯水进行稀释，使果汁含量达到试验设计要求。 过滤：采用多层滤布过滤，除去肉眼可见杂质。总糖、总酸含量检测：采用国标 （GB5009.7-85 、GB/T12456） 方法，分别对稀释后果汁中的总 糖、总酸含量进行测定，以确定调配比例。调配：采用柠檬酸、 柠檬酸钠、 单宁酸、 蛋白砂糖等， 对产品口味进行调配， 通过正交试验， 选出最佳配方。杀菌：于 90下

8、保持 10 15min 。冷却：迅速冷却至室温。2.2 苹果汁饮料配方的正交试验试验选择 5因素 4 水平，采用 L 9（ 45）正交表，通过感官评定，对各苹果清汁饮料样品进行 客观分析，从而选出最佳产品配方。正交试验因素水平设计见表1，感官评价见表 2。表 1 苹果汁饮料配方的正交试验设计( % )Tab. 1 Orthogonal experiments design of apple juice beverage formula(%)水平柠檬酸（A）柠檬酸钠单宁酸（B）（C）白砂糖（D）浓缩果汁含量（E）10.100.10 0.0441020.150.15 0.0661230.200.2

9、0 0.0881440.250.25 0.101016表2 感官评价标准Tab. 2 the standard of sensory valuation评价指标级别评价标准得分（分）1淡黄色且有光泽1720色泽2浅黄色略微失光14173轻微褐变10134严重褐变0101酸甜可口，风味柔和1720口感2酸甜可口，风味较柔和14173酸甜较可口10134糖酸比失调0101澄清透明，无沉淀悬浮物1720状态2无沉淀悬浮物14173轻微沉淀10134严重沉淀，有杂质010风味1有浓郁的原果香36402有原果香，无异味28353原果香较淡，无异味15274无原果香，有异味0152.3 不同试剂对苹果汁饮

10、料护色的效果2.3.1 半胱氨酸 （Cys）添加量分别量取果汁各 20ml 置于 5 支具塞比色管中，分别添加 0.02%、0.04%、0.06%、 0.08%、 0.10%Cys，于室温下，每隔 10 d测其 A420nm 值直至 40 d 时，确定最优的 Cys添加量。2.3.2 NaHSO3 添加量。分别量取果汁各 20ml 置于 5 支具塞比色管中，分别添加 0.01%、0.03%、0.05%、 0.07%、 0.10%NaHSO 3，于室温下，每隔 10 d 测其 A420nm值直至 40 d 时，确定最优的 NaHSO 3添加 量。2.3.3 Vc 添加量分别量取果汁各 20ml

11、置于 5 支具塞比色管中， 分别添加 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%Vc ， 于室温下，每隔 10 d测其 A420nm值直至 40 d 时，确定最优的 Vc 添加量。3 结果与分析3.1 苹果汁饮料的正交试验结果表 3 苹果汁饮料配方正交试验结果Tab. 3 the result of orthogonal experiments of apple juice beverage formula试验号柠檬酸（A）柠檬酸钠（B）单宁酸（C）白砂糖（D）浓缩果汁含量（E）综合评分10.100.100.044106020.100.150.066127430.100.200.0881

12、47540.100.250.1010166750.150.100.068168860.150.150.0410148070.150.200.104126580.150.250.086107290.200.100.08101262100.200.150.1081066110.200.200.0461685120.200.250.0641470130.250.100.1061478140.250.150.0841669150.250.200.06101282160.250.250.0481063k169.0072.0072.0066.0065.25k276.2572.2578.5077.2570.

13、75k370.7576.7569.5073.0075.75k473.0068.0069.0072.7577.25R7.258.759.5011.2512.00由表 3 可知，影响苹果清汁饮料感官质量的主次因子依次为EDCB A ，即浓缩果汁含量白砂糖单宁酸柠檬酸钠柠檬酸。分析得出苹果汁饮料生产的最佳组合为 A2B3C2D2E4，即柠檬酸 0.15%，柠檬酸钠 0.20%，单宁酸 0.06%，白砂糖 6%，浓缩果汁含 量 16% 。在此条件下制得的苹果汁饮料风味柔和，具有浓郁的原果香，无不良气味及其他 异香。产品呈淡黄色、 澄清透明， 无沉淀、 悬浮物及其他异物， 且无分层现象， 口感较协调，

14、其感官评定分数达到 93 分。3.2 苹果汁饮料的护色效果3.2.1 Cys 的护色效果由图 1 可知，在 040d 内，随放置时间的延长， 产品色值呈逐渐增大的趋势。 贮藏时间 010d 范围内，不同浓度的 Cys对苹果汁饮料的护色效果差别不大。 40d时，添加 0.06%Cys 的样 品色值为 0.370，仅与 0d 时相差 0.203，护色效果明显好于其他浓度及对照。 待试验结束时， 采用 0.04Cys 护色的样品， 其色值达到 0.650，约是 0 d时的 3.9 倍，产品已发生严重褐变。Cys 逐渐被氧化，Cys 是一种脂肪族的含巯基的极性仅氨基酸，由于其具有还原性，易被空气氧化成

15、胱氨酸， 因此可抑制酶促褐变反应的发生。在苹果汁饮料存放过程中，添加其中的其有效导致产值增含量不断降低， 品出现褐变， 色 大。图 1 Cys 对苹果汁饮料的护色效果Fig. 1 the color protection effects of apple juice beverage by Cys3.2.2 NaHSO 3 的护色效果由图 2 可知，随存放时间增加， 各 NaHSO 3 浓度下样品的吸光度值基本呈先减小后增大的变 化趋势，总体护色效果显著优于对照。 020d内， 5 种添加浓度的样品色值由 0.167分别降 至 0.154、0.144、 0.131、 0.131、 0.126。

16、这可能是由于亚硫酸氢根与色素单体上的碳原子结 合使产品颜色变浅，导致色值降低。 20d 后，各样品的色值陆续增大；至 40d 时，添加 0.01%NaHSO 3，样品的色值为 0.177，与 0d 时样品的差别最小，且与其他产品相比，其色 泽呈淡黄色有光泽， 未出现褐变现象。 因此，确定苹果汁饮料最优的 NaHSO3 护色剂添加量 应为 0.01% 。图 2 NaHSO3 对苹果汁饮料的护色效果Fig. 2 the color protection effects of apple juice beverage by NaHSO 33.2.3 Vc 的护色效果由图 3 可知，在不同 Vc 浓度

17、下，苹果汁饮料放置 020d 范围内，其色值缓慢增加，此后迅 速上升，至 30d 时变化趋于平缓。当 Vc 添加浓度为 0.60%时，其色值由 0d时的 0.167 逐步 增加至 0.241，40d内仅增加了 0.074，护色效果较好。而其他 4 种添加浓度下的饮料产品， 其色值变化较大，分别比 0d 时的增加了约 112.6%、128.1%、 106.0% 、92.8%，但均优于对 照。Fig. 3 the color protection effects of apple juice beverage by Vc3 种护色剂相比， 其护色效果依次为 NaHSO 3 Vc Cys。但由于 N

18、aHSO3，具有较强的二氧 化硫气味， 对产品的感官质量有不良影响，此外， 其还存在二氧化硫残留风险，可能影响产 品的质量安全。因此，试验选择 0.60%Vc 为产品的最优护色剂 19-20 。3 结论由试验得出， 苹果汁饮料生产的最佳配方是柠檬酸0.15% ，柠檬酸钠 0.20% ，单宁酸 0.06% ，白砂糖 6% ，浓缩果汁含量 16%。Cys、NaHSO3、Vc 3 种物质对苹果汁饮料的护色效果存在 较大差异， 三者的最佳护色浓度分别为 0.06%、0.01% 、0.60% 。综合分析产品的感官质量及 安全性，选择 0.60%Vc 为产品的最优护色剂。参考文献1 谢红涛 , 余瑞婷 ,

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