不同澄清方法對(duì)枸杞汁中營(yíng)養(yǎng)成分的影響

張盛貴，魏 苑

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730070)

不同澄清方法對(duì)枸杞汁中營(yíng)養(yǎng)成分的影響

張盛貴，魏 苑

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730070)

利用殼聚糖、果膠酶、纖維素酶對(duì)枸杞汁進(jìn)行澄清處理，優(yōu)選澄清的最佳工藝條件，并探討澄清前后營(yíng)養(yǎng)成分變化，結(jié)果表明:殼聚糖添加量0.06g/100mL，在pH3.8、50℃下作用100min時(shí)，澄清度能達(dá)到94.7%，果膠酶添加量0.1g/mL，在pH4.0、50℃下作用90min時(shí)，澄清度能達(dá)到90.5%，纖維素酶添加量0.03g/100mL，在pH3.5、50℃下作用40min時(shí)，澄清度能達(dá)到94.2%;殼聚糖澄清對(duì)總抗壞血酸的保存率相對(duì)較好，保存率達(dá)82.09%;纖維素酶和果膠酶在黃酮和可溶性固形物保存率上優(yōu)于殼聚糖澄清，酶處理后黃酮的含量會(huì)增加;在枸杞多糖、類胡蘿卜素、總酸和總糖保存率方面纖維素酶優(yōu)于殼聚糖和果膠酶澄清。綜合對(duì)比三種澄清方法，纖維素酶作澄清劑，添加量少、作用時(shí)間短，對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分影響較小，因此是較為理想的枸杞澄清方法。

枸杞，澄清，營(yíng)養(yǎng)成分

枸杞為茄科植物，是落葉的小灌木，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和藥理活性成分，是珍貴的中藥材和滋補(bǔ)保健食品，具有滋補(bǔ)肝腎、益精明目等功能［1－2］。在枸杞的化學(xué)成分中，有藥理作用的主要有枸杞多糖、維生素、氨基酸、黃酮及環(huán)肽類等有機(jī)成分［3－9］。制造澄清果汁，需經(jīng)過(guò)澄清和過(guò)濾工序，果汁澄清效果的好壞直接影響了產(chǎn)品的品質(zhì)和外觀。常用的有酶法澄清、澄清劑澄清和冷凍澄清等方法。殼聚糖是堿性多糖，與酸或酸性化合物結(jié)合后，成為聚陽(yáng)離子電解質(zhì)，顯示出其優(yōu)越的絮凝作用，可與溶液中存在的帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)、纖維素、果膠相互作用而將它們絮凝下來(lái)，從而達(dá)到澄清的效果［10－11］。果膠酶和纖維素酶能水解果膠和纖維素，降低果汁粘度，從而使果汁達(dá)到澄清效果［12－13］。本實(shí)驗(yàn)選用殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清枸杞汁，分別考察對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮枸杞 產(chǎn)自甘肅省景泰縣;無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、硫酸、蒽酮、葡萄糖、石油醚、丙酮、氫氧化鈉、酚酞、硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰乙酸、甲基紅、葡萄糖、鹽酸、草酸、硫脲、活性炭、2，4－二硝基苯肼、純抗壞血酸、檸檬酸 均為分析純;果膠酶(活力為10萬(wàn)U/g)、纖維素酶(活力為140萬(wàn)U/g) 蘭州華羚生物有限公司;殼聚糖 市售。

UV－2550紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì) 島津國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司;7202B可見(jiàn)分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司;AL104型電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司;DFⅡ型集熱式磁力攪拌器 金壇市順華儀器有限公司;PHS－3C酸度計(jì) 上海寧隆儀器有限公司;日本ATAGO PAL－α型手持?jǐn)?shù)顯糖度計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程 鮮枸杞→預(yù)處理→打漿→粗濾→澄清→過(guò)濾→清汁→檢測(cè)

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 利用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化澄清工藝參數(shù)，以澄清度為指標(biāo)，主要考察殼聚糖、果膠酶、纖維素酶三種澄清劑的添加量、作用溫度、作用時(shí)間以及pH四個(gè)因素在12個(gè)水平上的作用效果，實(shí)驗(yàn)因素水平及結(jié)果見(jiàn)表1。

1.2.3 澄清度的測(cè)定 采用分光光度法，以蒸餾水為空白，在620nm處比色測(cè)定果汁透光率T值，用透光率表示果汁的澄清度，透光率越大，澄清度越好。1.2.4 可溶性固形物的測(cè)定 用PAL－α型手持?jǐn)?shù)顯糖度計(jì)測(cè)定不同澄清處理前后果汁中可溶性固形物含量。

1.2.5 黃酮的測(cè)定 參考孔令明［14］方法并改進(jìn)。準(zhǔn)確吸取一定量的枸杞汁，置于三角瓶中，加入75%乙醇溶液35m L，于70℃水浴中回流提取2.5h。取出冷卻后過(guò)濾，濾液置于50m L容量瓶中，并用少量75%乙醇溶液洗滌濾渣，合并濾液，用75%乙醇溶液定容至刻度。吸取上述待測(cè)液10m L置于25m L容量瓶中，加入75%乙醇溶液至12.5m L，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.7m L，搖勻后放置5min，加入10%硝酸鋁溶液0.7m L，搖勻后放置6m in，加入1.0mol/L氫氧化鈉溶液5m L，用75%乙醇溶液定容至刻度，以蒸餾水代替樣液作空白，放置15m in后，于510nm處測(cè)定吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，確定黃酮含量。

1.2.6 枸杞多糖的測(cè)定 準(zhǔn)確吸取一定量的枸杞汁，置于圓底燒瓶中，加入80%乙醇溶液200m L，于80℃水浴中回流提取1h。趁熱過(guò)濾，殘?jiān)?0%熱乙醇溶液洗滌數(shù)次，殘?jiān)B同濾紙置于燒瓶中，加蒸餾水100m L，于80℃水浴中回流提取1h，趁熱過(guò)濾，殘?jiān)脽嵴麴s水洗滌數(shù)次，洗液并入濾液，冷卻后移入250m L容量瓶中，用水定容。吸取上述待測(cè)液2.0m L置于25m L具塞試管中，在冰水浴中加入2g/L蒽酮－硫酸溶液4m L，搖勻，置于沸水中加熱煮沸5min，取出后用流動(dòng)水冷卻，室溫放置8m in，以蒸餾水代替樣液作空白，于625nm處測(cè)定吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，確定多糖含量。

1.2.7 類胡蘿卜素的測(cè)定 參考李赫［15］方法并改進(jìn)。準(zhǔn)確吸取一定量的枸杞汁，置于棕色瓶中，加入提取劑(石油醚∶丙酮 =2∶1)15m L，同時(shí)加入0.1%BHT，加塞放置35℃磁力攪拌器中暗處提取1h，取出用無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾，按上述步驟重復(fù)提取2次，過(guò)濾，用提取劑定容至50m L，待測(cè)。上述待測(cè)液于451nm處測(cè)定吸光度，以提取溶劑作空白對(duì)照。

1.2.8 總抗壞血酸的測(cè)定［16］按 GB/T 5009.86－2003中的2，4－二硝基苯肼比色法測(cè)定。

1.2.9 總酸的測(cè)定［17］按GB/T 12456－2008中的方法測(cè)定。

1.2.1 0 總糖的測(cè)定［18］按 GB/T 18672－2002中的方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以澄清度為指標(biāo)，按均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方案，分別測(cè)定各處理組合的澄清度，結(jié)果如表1。對(duì)三種澄清劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行二次多項(xiàng)式逐步回歸分析，得回歸方程。

2.2 回歸方程驗(yàn)證

由回歸方程，得出殼聚糖、果膠酶、纖維素酶澄清枸杞汁最優(yōu)工藝參數(shù)，并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)澄清度測(cè)定結(jié)果與均勻設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)的結(jié)果接近(見(jiàn)表2)，說(shuō)明均勻?qū)嶒?yàn)優(yōu)選的工藝參數(shù)穩(wěn)定可靠。

2.3 澄清對(duì)枸杞汁中可溶性固形物的影響

由圖1可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后可溶性固形物保存率分別為87.33%、90.54%和90.38%。表明澄清對(duì)枸杞汁可溶性固形物影響不大，果膠酶和纖維素酶澄清對(duì)可溶性固形物的保存率優(yōu)于殼聚糖澄清，這可能是由于殼聚糖的吸附作用，把果汁中部分成分吸附沉淀下來(lái)，從而影響可溶性固形物含量。對(duì)三種不同澄清方法進(jìn)行方差分析(見(jiàn)表3)，可以看出不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的可溶性固形物保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，果膠酶和纖維素酶澄清兩者均數(shù)間對(duì)可溶性固形物保存率差異不顯著，而殼聚糖澄清和果膠酶澄清、纖維素酶澄清均數(shù)間對(duì)可溶性保存率差異顯著。

表1 不同澄清劑處理均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 均勻設(shè)計(jì)最優(yōu)工藝參數(shù)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1 澄清前后枸杞汁中可溶性固形物的含量

表3 可溶性固形物保存率方差分析表

2.4 澄清對(duì)枸杞汁中黃酮的影響

從圖2可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后黃酮的保存率分別為96.06%、103.89%和106.09%。殼聚糖澄清后，枸杞汁中黃酮含量有所降低，而果膠酶和纖維素酶澄清后黃酮反而有所提高，這是由于黃酮等有效成分存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)，殼聚糖形成絮狀物在沉淀時(shí)吸附較多物質(zhì)一同沉淀，造成黃酮減少，而果膠酶和纖維素酶能在一定程度分解細(xì)胞壁，釋放內(nèi)部小分子物質(zhì)，因此提高果汁中有效成分含量。方差分析結(jié)果顯示(表4)，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種澄清處理的黃酮保存率存在極顯著差異?！癉uncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數(shù)間對(duì)黃酮保存率差異顯著。

圖2 澄清前后枸杞汁中黃銅的含量

表4 黃酮保存率方差分析表

2.5 澄清對(duì)枸杞汁中枸杞多糖的影響

由圖3可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后枸杞多糖的保存率分別為72.86%、81.82%和86.57%。殼聚糖的絮凝作用導(dǎo)致多糖損失，果膠酶和纖維素酶可在一定程度上水解多糖中的糖苷鍵，使多糖成為單糖或低聚糖，導(dǎo)致?lián)p失。三種澄清都造成了多糖的損失，但果膠酶和纖維素酶澄清對(duì)枸杞多糖的保存率稍優(yōu)于殼聚糖澄清。方差分析顯示(表5)，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的枸杞多糖保存率存在極顯著差異?！癉uncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數(shù)間對(duì)枸杞多糖保存率差異顯著。

圖3 澄清前后枸杞汁中枸杞多糖的含量

表5 枸杞多糖保存率方差分析表

2.6 澄清對(duì)枸杞汁中類胡蘿卜素的影響

由圖4可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后類胡蘿卜素的保存率分別為10.54%、8.33%和12.49%。三種澄清方法均對(duì)枸杞汁中類胡蘿卜素造成很大的損失，但主要的原因是類胡蘿卜素極不穩(wěn)定，破碎后易受光、熱、氧等作用，造成類胡蘿卜素降解。方差分析(表6)看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的類胡蘿卜素保存率存在極顯著差異?！癉uncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數(shù)間對(duì)類胡蘿卜素保存率存在顯著性差異。

圖4 澄清前后枸杞汁中類胡羅卜素的含量

表6 類胡蘿卜素保存率方差分析表

2.7 澄清對(duì)枸杞汁中總抗壞血酸的影響

由圖5可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后總抗壞血酸的保存率分別為82.09%、71.64%和66.47%。三種處理中總抗壞血酸降低都較為顯著，除去沉淀對(duì)其造成的損失外，抗壞血酸極容易受溫度、pH、氧等因素影響而發(fā)生分解也是主要原因。方差分析(表7)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的總抗壞血酸保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，三者均數(shù)間對(duì)總抗壞血酸保存率存在顯著性差異。

表7 總抗壞血酸保存率方差分析表

2.8 澄清對(duì)枸杞汁中總酸的影響

由圖6可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后總酸的保存率分別為69.06%、86.09%和97.94%。澄清處理會(huì)降低枸杞汁中總酸含量，纖維素酶澄清對(duì)總酸的保存率優(yōu)于殼聚糖和果膠酶澄清。方差分析(表8)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的總酸保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數(shù)間對(duì)總酸保存率差異顯著。

圖5 澄清前后枸杞汁中總抗壞血酸含量

圖6 澄清前后枸杞汁中總酸的含量

表8 總酸保存率方差分析表

2.9 澄清對(duì)枸杞汁中總糖的影響

由圖7可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后的保存率分別為95.16%、95.23%和103.95%。這表明澄清工藝對(duì)枸杞汁中總糖含量影響較小，纖維素酶澄清工藝使枸杞汁中總糖含量有所增加，這是由于纖維素在纖維素酶的作用下被降解為葡萄糖，使澄清后枸杞汁中總糖含量增加。方差分析(表9)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說(shuō)明三種不同澄清處理的總糖保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數(shù)多重比較結(jié)果表明，殼聚糖和果膠酶澄清兩者均數(shù)間對(duì)總糖保存率差異不顯著，而纖維素酶澄清和殼聚糖澄清、果膠酶澄清均數(shù)間對(duì)可溶性保存率差異顯著。

圖7 澄清前后枸杞汁中總糖含量

表9 總糖保存率方差分析表

3 結(jié)論

3.1 殼聚糖對(duì)枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:殼聚糖添加量0.06g/L、作用時(shí)間100min、作用溫度50℃、pH 3.8，按此工藝參數(shù)測(cè)定澄清度為94.7%。

3.2 果膠酶對(duì)枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:果膠酶添加量0.10g/L、作用時(shí)間90m in、作用溫度50℃、pH4.0，按此工藝參數(shù)測(cè)定澄清度為90.5%。

3.3 纖維素酶對(duì)枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:纖維素酶添加量0.03g/L、作用時(shí)間40m in、作用溫度50℃、pH3.5，按此工藝參數(shù)測(cè)定澄清度為94.2%。

3.3 殼聚糖澄清對(duì)總抗壞血酸的保存率相對(duì)較好，纖維素酶和果膠酶在黃酮和可溶性固形物保存率上優(yōu)于殼聚糖澄清，在枸杞多糖、類胡蘿卜素、總酸和總糖保存率方面纖維素酶優(yōu)于殼聚糖和果膠酶澄清。纖維素酶澄清添加量少、作用時(shí)間短，符合工業(yè)上生產(chǎn)的要求，而綜合上述結(jié)果說(shuō)明纖維素酶澄清對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響也相對(duì)較小，符合現(xiàn)代食品發(fā)展的趨勢(shì)。

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［17］中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院.GB/T 12456－2008食品中總酸的測(cè)定［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［18］寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品貯藏加工研究所.GB/T 18672－2002枸杞(枸杞子)［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

Effects on the nutritional components of lycium bararum juice by different clarification

ZHANG Sheng－gui，WEIYuan
(College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China)

Chitosan，pectinase and cellulose were used to clarify lycium bararum juice，and the optimum process was obtained，followed themain nutrients of the juice were also studied after clarification.The results showed as follows:the dosage of chitosan 0.06g/100m L，pH3.8，tem perature 50℃，and time 100m in，the clarity achieved 94.7%;the dosage of pectinase 0.1g/m L，pH4.0，tem perature 50℃，and time 90m in，the clarity achieved 90.5%;the dosage of cellulose 0.03g/100m L，pH3.5，temperature 50℃，and time 40m in，the clarity achieved 94.2%.The retention rate of total ascorbic acid were highest by chitosan clarification(82.09%).Flavonoids and total soluble solids were higher by enzyme(cellulase and pectinase)clarification than by chitosan clarification.Polysaccharide，carotenoids，total acid and total sugar were higher by cellulase clarification than by the two others.Based on the analysing of clarification，cellulase clarification was better in low dosage，short time，and low loss of nutrients.So cellulase was used to clarify lycium bararum juice.

lycium bararum;clarification;nutrients

TS201.1

B

1002－0306(2011)06－0276－05

2010－11－18

張盛貴(1970－)，男，副教授，從事食品科學(xué)與工程的研究。

國(guó)家科技部支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2007BAD52B07)。