樹脂對濃縮蘋果清汁色值調(diào)控研究

李敏，李喜宏，*，冷傳柱，劉佳，張姣姣，張文濤

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.國投中魯果汁有限公司，北京100037）

樹脂對濃縮蘋果清汁色值調(diào)控研究

李敏1，李喜宏1，*，冷傳柱2，劉佳1，張姣姣1，張文濤1

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.國投中魯果汁有限公司，北京100037）

以半成品濃縮蘋果清汁為試材，檢測透光率和色值，選取3種不同類型和4種不同配比樹脂，研究25℃條件下果汁色值及其穩(wěn)定性，旨在提高色值以減輕褐變程度。結(jié)果表明，脫色能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C，LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4。單獨(dú)使用樹脂時維持果汁色值穩(wěn)定性的能力差異不明顯，而LSA-900B∶LSA-900E=1∶3樹脂對果汁穩(wěn)定性的調(diào)控效果最佳。

樹脂；配比；濃縮蘋果清汁；色值

溫帶水果之王［1］——蘋果因味甜，肉脆，營養(yǎng)成份易吸收，故又有“活水”之稱，其加工產(chǎn)物濃縮蘋果清汁是一種改善身體健康的優(yōu)良飲品［2-4］。蘋果濃縮汁自研發(fā)以來，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，研究者們對許多工藝參數(shù)都做出了改進(jìn)，但仍存在一些難以克服的技術(shù)問題，如非酶褐變嚴(yán)重、營養(yǎng)損失和色值變化大、難以穩(wěn)定等［5］，其中，尤以褐變最為突出，它與后混濁相關(guān)，使果汁色澤暗淡、風(fēng)味劣變，現(xiàn)已演變成果汁加工產(chǎn)業(yè)的世界性難題［6-7］，

色值作為判斷濃縮蘋果清汁品質(zhì)好壞的有效指標(biāo)之一，能反映其感官和貯藏特性［8-10］。樹脂與活性炭是迄今為止研究得較為深入的吸附劑，通過去除多酚、脫除蛋白質(zhì)、氨基酸等大分子物質(zhì)，可脫除已有的褐變物質(zhì)，抑制褐色素的產(chǎn)生，提高色值及其穩(wěn)定性［11-13］。李銀花等［14］研究了活性炭對蘋果汁色值的影響，篩選出最佳添加量和吸附數(shù)目，同時指出吸附溫度越高，果汁色值越低。

本試驗在25℃條件下，對3種單一類型和4種不同配比樹脂處理后的濃縮蘋果清汁色值進(jìn)行調(diào)控研究，以色值為關(guān)鍵指標(biāo)［15］，通過對比找出最適品種、比例樹脂，既提高果汁色值，改善感官效應(yīng)，又維持其原有風(fēng)味品質(zhì)。

1　材料方法

1.1材料與儀器

半成品濃縮蘋果清汁，LSA-900B、LSA-900C、LSA-900E 3種不同類型樹脂；LSA-900B∶LSA-900E= 1∶2、LSA-900B∶LSA-900E=1∶3、LSA-900B∶LSA-900E= 1∶4、LSA-900B∶LSA-900C=1∶4（體積比）4種不同配比樹脂，為簡便試驗記錄，分別記為P1、P2、P3、P4。3種樹脂生產(chǎn)廠家均為西安南曉科技新材料股份有限公司。

DK-98-1電熱恒溫水浴鍋：天津泰斯特儀器有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；HR2004攪拌機(jī)：飛利浦公司；T6型紫外可見分光光度計：上海嘉標(biāo)測試儀器有限公司；DGG-101-2恒溫箱：天津市天宇實驗儀器有限公司；PC20C電磁爐：天津博潤偉業(yè)商貿(mào)有限公司。

1.2方法

1.2.1濃縮蘋果清汁制備

半成品果汁→澄清→粗濾→超濾→樹脂吸附→過濾→蒸發(fā)→濃縮→巴氏殺菌→過濾→無菌灌裝→封口→貼標(biāo)簽→成品貯存［16］。

1.2.2果汁預(yù)處理

取自同一生產(chǎn)線上同一批次蘋果汁半成品，加蒸餾水稀釋至15°Bx左右。

1.2.3樹脂預(yù)處理

蒸餾水預(yù)先沖洗樹脂，用其3倍體積的氫氧化鈉溶液（體積濃度4%）過柱2 h，流速1.5 BV/h，再用蒸餾水沖洗樹脂至中性；用其3倍體積的鹽酸溶液（體積濃度2%）過柱2 h，流速1.5 BV/h，最后用蒸餾水洗至中性，貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.4試驗步驟

依次量取80 mL經(jīng)預(yù)處理的LSA-900B、LSA-900C、LSA-900E、P1、P2、P3、P4 7種樹脂分別裝柱，將2 100 mL稀釋液以2.5 BV/h流速過柱，果汁溫度保持50℃，每2 h檢測一次出口液，同時采集流出液，以此分析對比樹脂脫色吸附情況。用55℃超真空將樹脂的收集液全部濃縮至70°Bx，冷卻分裝貯存于25℃生化培養(yǎng)箱，不經(jīng)樹脂過柱的果汁為空白對照，每9天檢測一次色值，以此判斷果汁貯藏穩(wěn)定性能。

1.2.5測定方法

1）色值T440（%）：參考Meydav［17］等的方法，先稀釋蘋果清汁，將錘度調(diào)至11.5°Brix，蒸餾水為參比，在比色管中加1 mL樣液，于440 nm波長的分光光度計下測得的透光率，即為色值［18-20］。

2）A420：11.5°Brix的蘋果汁在420 nm處測定的吸光度值［16-18］。

3）△T440/d（%）：T440日均變化量，將蘋果汁置于37℃電熱干燥箱，定期取出測定色值，計算其與初始色值的差，差值越小，色值穩(wěn)定性越好。

△T=（T1-T0）/d

式中：T0為濃縮蘋果汁的初始色值；T1為9 d后濃縮蘋果汁的色值；d為時間差，d。

2　結(jié)果與討論

2.1單一類型樹脂對果汁的吸附效果

濃縮蘋果清汁經(jīng)3種不同類型樹脂吸附后色值變化情況見表1。

表1　不同類型樹脂處理果汁后色值變化情況Table 1Different types of resin color changes in the value of the processed juice

由表1可知，濃縮蘋果汁原液T440值為46.5%，試驗組果汁色值分別提高到94.5%、92.8%、95.8%，說明這3種樹脂都具有良好的吸附效果，且吸附能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C。樹脂柱脫除蘋果汁中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，果汁褐變程度減輕，透光率、色值得到提高。

2.2單一類型樹脂對果汁色值穩(wěn)定性的影響

經(jīng)3種不同種類樹脂過柱后，蘋果清汁維持其色值穩(wěn)定性的能力如圖1和圖2所示。

圖1　不同類型樹脂處理果汁對其色值穩(wěn)定性的影響Fig.1Effect of different types of resin-treated fruit juice its color value stability

由圖1可知，不同樹脂處理濃縮蘋果清汁，于25℃恒溫箱存放45 d，色值均不斷下降，且下降趨勢一致，空白對照組（CK）變化最大。其中，LSA-900E處理的果汁終測色值最高為49.8%，LSA-900B為47.4%，LSA-900C為46.8%，對照組色值最低16.1%。

圖2　不同類型樹脂處理果汁對其色值日變化量的影響Fig.2Effect of different types of resin-treated fruit juice its average daily variation color values

由圖2可知，果汁色值日均變化率基本一致，整體減少，前期急劇下降，后期趨于平緩，而對照組一直快速降低，說明果汁流過樹脂后色值穩(wěn)定性得到改善。45天時，△T440/d值分別為1.04%、1.02%、1.02%。

結(jié)合圖1和圖2，樹脂脫色能力：LSA-900E＞ LSA-900B＞LSA-900C；保持色值穩(wěn)定性能力：LSA-900E≈LSA-900C≈LSA-900B，三者效果無明顯差異。

2.3不同配比樹脂對果汁的吸附效果

濃縮蘋果清汁經(jīng)4種不同配比樹脂吸附后色值變化情況見表2。

表2　不同配比樹脂處理果汁后色值變化情況Table 2Ratio of resin color changes in the value of the processed juice

由表2知，濃縮蘋果汁原液色值為5.1%，經(jīng)不同配比樹脂（P1、P2、P3、P4）脫色后色值分別提高到85.8%、91%、90%、80.6%，說明這4種比例樹脂對果汁均有優(yōu)良的吸附效能，能力高低為：P2＞P3＞P1＞P4，即LSA-900B：LSA-900E=1：3型樹脂吸附效果最好。

2.4不同配比樹脂對果汁色值穩(wěn)定性的影響

經(jīng)4種不同配比樹脂過柱后，蘋果清汁維持其色值穩(wěn)定性的能力如圖3和圖4所示。

圖3　不同配比樹脂處理果汁對其色值穩(wěn)定性的影響Fig.3Effect of different ratio of resin-treated fruit juice its color value stability

圖4　不同配比樹脂處理果汁對其色值日均變化量的影響Fig.4Effect of different ratio of resin-treated fruit juice its average daily variation color values

由圖3知，貯期果汁色值均下降，對照組變化最快。第45天，P2組色值最高為52.0%，P3組50.37%，P1組47.86%，P4組45.03%，各組終端色值均高于40%，空白組最低為33.1%。貯期最后1天和第1天T440值相比，P1、P2、P3、P4組分別降低了44.21%、42.86%、 44.03%、44.13%，P2組變化率最小，所以其維持色值穩(wěn)定性能力最佳，且P2＞P1≈P3≈P4。

由圖4可知，處理組色值日均變化量趨勢大致相同，前期下降快，后期下降減慢到趨于平衡，對照組快速降低。P1、P2、P3、P4組最終△T440/d值分別為0.95%、0.98%、0.97%、0.76%，均小于1.0%，其中P2組果汁色值變化趨勢最為平緩，曲線變化率小，因而LSA-900B∶LSA-900E=1∶3維持色值能力最強(qiáng)，其他3種之間無明顯區(qū)別。結(jié)合圖3和圖4，脫色能力：P2＞P3＞P1＞P4；保持色值穩(wěn)定性能力：P2＞P1≈P3≈P4。

3　結(jié)論

蘋果在我國已有兩千多年的栽培歷史，其深加工產(chǎn)品——濃縮蘋果清汁是蘋果加工業(yè)的頂梁柱。然而，果汁澄清不徹底，褐變嚴(yán)重，風(fēng)味劣變等問題，給整個行業(yè)和企業(yè)都帶來嚴(yán)峻的考驗。

本試驗研究發(fā)現(xiàn)，在25℃貯藏溫度下，單一類型樹脂對濃縮蘋果清汁的吸附脫色能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C，維持色值穩(wěn)定性的能力差異不明顯。4種配比樹脂脫色能力：LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4；保持色值穩(wěn)定性能力：LSA-900B∶LSA-900E=1∶3最高。

因此，篩選出LSA-900E和LSA-900B∶LSA-900E=1∶3兩種樹脂，既能脫除多酚、氨基酸等物質(zhì)，達(dá)到澄清效果，又能提高蘋果汁色值，增強(qiáng)其色值穩(wěn)定性，延長果汁貯藏貨架期，最終保證產(chǎn)品食用價值和商品價值。

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The Resin Color Values of Concentrated Apple Juice Regulation

LI Min1，LI Xi-hong1，*，LENG Chuan-zhu2，LIU Jia1，ZHANG Jiao-jiao1，ZHANG Wen-tao1
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.SDIC Zhonglu Fruit Juice CO.，LTD.，Beijing 100037，China）

Clear concentrated apple juice as test material，detection light transmittance and color value，choose three different types and the ratio of four resins，study on juice color values and its stability at 25℃，aiming at improving the color value to alleviate the degree of Browing.Results showed that，declorizingability：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C；LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4.Using single resin to maintain its stability difference was not obvious，but The LSA-900B∶LSA-900E=1∶3 resin on the stability of fruit juice control effect was best.

resin；ratio；concentrated apple juice；colorvalue

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.012

2015-10-19

李敏（1991—），女（漢），在讀碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工研究。

李喜宏（1960—），男（漢），博士研究生導(dǎo)師，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工研究。