取汁工藝對(duì)藍(lán)莓汁成分的影響研究

1、    取汁工藝對(duì)藍(lán)莓汁成分的影響研究    朱金艷+張建麗取汁工藝是制汁單元操作中重要的環(huán)節(jié)，不同的果蔬汁采用不同的取汁方式。由于藍(lán)莓的液體成分包含在它的組織細(xì)胞中，細(xì)胞的外圍是一層由大量果膠和少部分的纖維素和半纖維素等物質(zhì)組成。所謂熱浸取汁，就是用熱水使藍(lán)莓中的功效成分溶解出來(lái)。浸提的溫度不僅影響出汁率，還影響果汁中的營(yíng)養(yǎng)成分，浸提時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)有微生物繁殖，影響果汁的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。藍(lán)莓果膠含量高，而果膠物質(zhì)的存在會(huì)大大降低藍(lán)莓的出汁率，取汁過(guò)程中加入果膠酶不僅可以溶解果膠物質(zhì)，還可以保持一定的其他有益酶的活性。本文采用浸提取汁和酶解取汁，并對(duì)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分

2、指標(biāo)進(jìn)行比較，得出藍(lán)莓取汁的最佳工藝；再用正交來(lái)確定最理想工藝參數(shù)。1 材料1 材料與試劑實(shí)驗(yàn)室用藍(lán)莓為“藍(lán)豐”，打碎為果漿，立即冷凍貯存。果膠酶：3000微克/毫升（湖南金雞鷹）。2 試驗(yàn)設(shè)備榨汁機(jī)（九陽(yáng)jyl-y910）；電子天平（cp224）； 高速冷凍離心機(jī)（tgl-16m）； 電導(dǎo)儀（fe30）；酸度計(jì)（pb-10）；阿貝氏折射儀（way）；紫外分光光度計(jì)（uv-1750）；安捷倫（hplc 1260）；安捷倫（hplc 1200）；原子吸收分光光度計(jì)（aa-700）。2 試驗(yàn)方法2.1 出汁率出汁率=（果汁總重-加水）/果重2.2 ph、電導(dǎo)率、可溶性固形物的測(cè)定ph值測(cè)定：酸度計(jì)

3、直接測(cè)定。電導(dǎo)率測(cè)定：電導(dǎo)儀直接測(cè)定?？扇苄缘鞍踪|(zhì)的測(cè)定：阿貝氏折射儀。2.3 花色苷的測(cè)定4個(gè)品種的藍(lán)莓分別榨汁處理，用真空泵進(jìn)行抽濾，取2毫升濾液加入旋裝蒸發(fā)瓶，按照濾液60%的甲醇=120的比例添加甲醇，然后在50的水浴條件下提取60分鐘，最后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置中，蒸發(fā)近干，用2.5毫升甲醇沖旋裝蒸發(fā)瓶，移入比色管中，最后滴加至5毫升。1.hplc分析：zorbax sb-18（4.6×250毫米，5微米）色譜柱。kh2po4緩沖液的配置：準(zhǔn)確稱取1.36克的kh2po4，用h3po4調(diào)節(jié)ph的范圍在1.61.8，用超純水稀釋定容至1.36克/升。流動(dòng)相：c液：乙腈-kh2po4緩

4、沖液=50950；d液：乙腈-kh2po4緩沖液=5050，流動(dòng)相的洗脫梯度：c液：0時(shí)90%；030分鐘時(shí)達(dá)到55%；3031分鐘時(shí)55%0%；3134分鐘時(shí)保持0%；3435分鐘時(shí)0%到90%，3540分鐘保持90%。測(cè)定波長(zhǎng)為518納米，流速為1毫升/分，柱溫50，進(jìn)樣體積為20微升。樣品要過(guò)0.45微米的有機(jī)相膜，可以上機(jī)走樣。2.花色苷含量的測(cè)定ph=1.0的緩沖液0.2摩爾/升kcl0.2mol/l hcl=2567（體積比）。ph=4.5的緩沖液：1摩爾/升naac1摩爾/升hclh2o=1006090（體積比）。將1毫升的上述提取的果汁分別用ph=1和ph=4.5的溶液稀釋25

5、倍，陰暗處放置25分鐘，用去離子水扣空白，分別在紫外分光光度計(jì)510納米和700納米條件下測(cè)定其值，樣品測(cè)定3次，求出均值。m=（a×m×df）/（×l）*1000a=（a510-a700）ph=1.0-（a510-a700）ph=4.5式中：a為稀釋樣品的吸光度值；m為c21h21o12相對(duì)分子質(zhì)量449.2；df為樣品體積稀釋倍數(shù)；為矢車(chē)菊色素-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)26900；l為光程長(zhǎng)1厘米；a510為在510納米波長(zhǎng)下樣品的吸光度值；a700為在700納米波長(zhǎng)下的吸光度值。2.4 總酚的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：準(zhǔn)確稱取5.0毫克的沒(méi)食子酸，用超純水稀釋至50

6、毫升，得到濃度為0.1毫克/毫升的標(biāo)準(zhǔn)品。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：取上述配置的標(biāo)準(zhǔn)品0、0.05、0.1、0.2、0.4毫升分別置于10毫升比色管內(nèi)，分別加6毫升的去離子水，在振蕩器上振蕩30秒，加fc搖勻，然后向上述反應(yīng)液加2毫升7%的na2co3，用超純水定容至10毫升刻度線，在75的條件下反應(yīng)10分鐘。制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為：用上述提取后的樣品代替標(biāo)準(zhǔn)溶液，取200微升，用不加果汁的試劑做空白對(duì)照。2.5 總黃酮的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：配置蘆丁標(biāo)品使其濃度為0.1克/升，吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升該溶液于10毫升的容量瓶中，再加入0.3毫升5%的nano2搖勻，待

7、靜置6分鐘后，加入0.3毫升10% al（no3）3，再過(guò)6分鐘后加入4毫升4%的naoh，并且充分震蕩，用50%的乙醇滴加稀釋至10毫升，靜止10分后，用紫外測(cè)定510納米波長(zhǎng)處的值。制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為：樣品處理：用上述提取后的樣品1毫升，代替標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)定。2.6 可溶性蛋白質(zhì)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液為100微克/毫升的牛肉血清蛋白?？捡R斯亮藍(lán)g-250溶液：1000毫升的溶液中含有0.1克考馬斯亮藍(lán)g-250，50毫升90%的乙醇，100毫升85%的磷酸為所需溶液。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：量取標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0毫升，向每個(gè)比色管中加去離子水1.0、0.8、0.6、

8、0.4、0.2、0毫升后振蕩使溶液混合均勻，然后加5.0毫升的考馬斯亮藍(lán)g-250，慢慢振蕩。2分鐘后即可測(cè)定，以不加蛋白質(zhì)的作對(duì)照組，在紫外分光光度計(jì)595納米的條件下測(cè)定其值。樣品處理：天平量2.0克樣品，再量5毫升超純水混合均勻，真空泵抽濾，取液體即為測(cè)定所需溶液。用1毫升進(jìn)行測(cè)定。 2.7 維生素c的測(cè)定采用鄰菲羅啉分光光度法，vc標(biāo)準(zhǔn)品配置成400微克/毫升，現(xiàn)配現(xiàn)用，鄰菲羅啉為0.01摩爾/升，fecl3·6h2o溶液為0.003摩爾/升，乙二胺四乙酸二鈉溶液0.05摩爾/升，醋酸溶液為1摩爾/升，cuso4為5微克/毫升。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：吸取vc標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.

9、4、0.5、0.6、0.8、1.0毫升置于25毫升的容量瓶中，分別加入fecl3·6h2o溶液2.5毫升，振蕩搖勻，再加入2.5毫升cuso4，混合均勻后，將2.5毫升鄰菲羅啉放到混合液中，混合均勻，反應(yīng)持續(xù)1分鐘后，加入0.5毫升edta溶液，滴加超純水至25毫升，在紫外分光光度計(jì)514納米的條件下測(cè)定其值。標(biāo)準(zhǔn)曲線為：樣品處理：稱取2.0克的藍(lán)莓果榨汁處理，再進(jìn)行抽濾，得到的即為待測(cè)溶液，用1毫升vc待測(cè)液代替vc標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)定。2.8 dpph清除率的測(cè)定4毫克/升的dpph溶液：量取4毫克的1，1-二苯基-2-三硝基苯肼，用無(wú)水乙醇滴加至1000毫升刻度線。稱取1克藍(lán)莓漿，加

10、5毫升無(wú)水乙醇，充分振蕩，4000轉(zhuǎn)/分保持10分鐘，用上層溶液以測(cè)定所需。量取40微升藍(lán)莓汁，加入4毫克/升的dpph溶液，空白組分以40微升無(wú)水乙醇代替藍(lán)莓果汁，振蕩搖勻避光放置30分在紫外分光光度計(jì)517納米下讀取其吸光度值。dpph清除率為：ip（%）=（ac-as）/ac×100式中：ac為空白組分的吸光度值；as為樣品組分的吸光度值。2.9 總糖的測(cè)定直接滴定法，以毫克/毫升為單位。3 熱浸取汁工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)取藍(lán)莓果漿去離子水=12，分別在30、40、50、60、70條件下浸提2小時(shí)；取藍(lán)莓果漿去離子水=12，50條件下浸提1、2、2.5、3、4小時(shí)。測(cè)定其出汁率和營(yíng)養(yǎng)成分

11、指標(biāo)。4 果膠酶解取汁工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)取藍(lán)莓果漿去離子水=21，添加果膠酶量為0.5%，在50條件下浸提1、2、2.5、3、4小時(shí)；取藍(lán)莓果漿去離子水=12，添加果膠酶量分別為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%在50條件下浸提2小時(shí)；取藍(lán)莓果漿去離子水=12，添加果膠酶量為0.5%，分別在30、40、50、60、70條件下浸提2小時(shí)；測(cè)定其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。根據(jù)出汁率得出最優(yōu)工藝參數(shù)。5 酶解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)由以上試驗(yàn)可得出，采取正交試驗(yàn)對(duì)酶解制得藍(lán)莓汁的工藝進(jìn)行優(yōu)化，列出試驗(yàn)參數(shù)用量、作用溫度、作用時(shí)間3個(gè)因素對(duì)出汁率的最優(yōu)的工藝條件。6 結(jié)果與討論6.1 熱浸與果膠酶酶解的出汁率對(duì)比由圖5（

12、a）（b）可以看出，在取汁過(guò)程中加入果膠酶，藍(lán)莓的出汁量有顯著性的增加。由圖（a）看出，溫度在3050范圍內(nèi)。隨著浸提溫度的增加，酶解和熱浸工藝藍(lán)莓汁出汁率都會(huì)提高，在50時(shí)出汁率達(dá)到最大，超過(guò)50；隨著浸提溫度的再次升高，酶解和熱浸工藝的藍(lán)莓汁出汁率都會(huì)減小，但是熱浸工藝引起藍(lán)莓出汁率降低的更佳迅速，而酶解工藝下降比較緩慢。由圖（b）可知，在2小時(shí)之內(nèi)，隨著熱浸時(shí)間的增加酶解和熱浸工藝的出汁率都會(huì)提高，但是超過(guò)2小時(shí)之后，出汁率會(huì)減小。6.2 熱浸與酶解ph、電導(dǎo)率、可溶性固形物對(duì)比如圖6（a）可看出，酶解工藝取汁藍(lán)莓汁的ph小于熱浸取汁的ph，3070時(shí)，熱浸取汁隨著溫度的增加，ph略有增

13、大，但變化不顯著；在3060，酶解取汁藍(lán)莓汁的ph略有升高，在6070，隨著溫度的升高，ph急劇下降。由圖6（b）可知，在12小時(shí)內(nèi)，隨著浸提和酶解時(shí)間的增加，ph減小，之后熱浸工藝的ph，增加很快，在34小時(shí)內(nèi)，熱浸和酶解工藝又略有下降，45小時(shí)間兩種工藝ph均趨于不變。如圖6（c）所示，在浸提溫度和酶解溫度的影響下，熱浸工藝藍(lán)莓汁的電導(dǎo)率高于酶解工藝。在3070，熱浸工藝的藍(lán)莓汁電導(dǎo)率一直在增加，在3050，酶解工藝的電導(dǎo)率幾乎不變，到60下降到最低，6070電導(dǎo)率增加。由圖6（d）可知，隨著浸提和酶解的時(shí)間的增加，熱浸工藝電導(dǎo)率大于酶解工藝，而且浸提15小時(shí)內(nèi)，熱浸工藝的藍(lán)莓汁電導(dǎo)率變化

14、很??；在酶解3小時(shí)，電導(dǎo)率最小。由于果膠酶分解藍(lán)莓汁中不溶于水的果膠細(xì)胞中膠層，能夠分解細(xì)胞壁，能夠作用于高酯度果膠分子，這樣就增加了果汁中的可溶性固形物的量。由圖6（f）得出，果膠酶酶解可溶性固形物的濃度大于熱浸工藝，在3060是果膠酶的活性溫度范圍，藍(lán)莓汁的可溶性固形物含量增加。由圖6（d）看出，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，酶解到4小時(shí)時(shí)可溶性固形物達(dá)到最大值。6.3 熱浸與酶解的花色苷含量對(duì)比由圖7可知，酶解工藝的花色苷含量明顯高于熱浸工藝的含量，在3050，12小時(shí)間，隨著溫度升高、浸提時(shí)間增加，花色苷含量不斷增加，溫度超過(guò)50、浸提時(shí)間2小時(shí)，酶解工藝、熱浸工藝藍(lán)莓汁花色苷都在減少。6.4

15、熱浸與酶解的總酚含量對(duì)比由圖8可知，酶解工藝的總酚含量顯著高于熱浸工藝，但是兩種的工藝隨溫度和浸提時(shí)間的延長(zhǎng)變化趨勢(shì)是一致的。酶解工藝和熱浸工藝在3050，隨溫度升高，含量增加；50為含量最高點(diǎn)，之后隨溫度增加，總酚減少。酶解工藝和熱浸工藝都是在12小時(shí)內(nèi)隨浸提時(shí)間延長(zhǎng)，總酚含量增加，25小時(shí)總酚減少。6.5 熱浸與果膠酶酶解的總黃酮對(duì)比由圖9兩個(gè)圖可知，果膠酶酶解工藝總黃酮含量高于熱浸工藝，隨溫度變化，兩種工藝的藍(lán)莓汁總黃酮含量都是先增加達(dá)到一個(gè)最大含量后減少。 6.6 熱浸與酶解可溶性蛋白含量對(duì)比由圖10（a）得出，酶解工藝和熱浸工藝的可溶性蛋白質(zhì)含量隨溫度升高都是增加的，相對(duì)比可知酶解工

16、藝可溶性含量高于熱浸工藝，隨浸提時(shí)間的增加，兩種工藝總黃酮都在增加，4小時(shí)之后略有減少。6.7 熱浸與酶解的vc含量對(duì)比由圖11可知，酶解工藝和熱浸工藝的隨溫度的增加，時(shí)間的延長(zhǎng)，vc的含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。6.8 熱浸與酶解的dpph清除率含量對(duì)比由圖12可知，酶解工藝dpph清除能力顯著大于熱浸工藝，60范圍內(nèi)，隨著溫度的增加清除能力提高，溫度再增加，清除能力大幅度降低。7 正交試驗(yàn)結(jié)果分析由表2可知，果膠酶處理時(shí)間、處理溫度、添加量對(duì)于藍(lán)莓出汁率的影響大小依次為：a>b>c；對(duì)果汁花色苷的影響大小為：a>b>c；對(duì)果汁總黃酮的影響大小為：b>c>a；對(duì)果

17、汁總酚的影響大小為：b>a>c；對(duì)果汁vc的影響大小為：a>b>c；對(duì)果汁dpph清除能力的影響大小為：b>a>c；正交試驗(yàn)結(jié)果表明：出汁率最佳工藝參數(shù)是a2b2c2，即酶處理溫度50、處理時(shí)間2小時(shí)、酶添加量0.5%。7.1 驗(yàn)證試驗(yàn)由正交確定的最佳酶解工藝下，即溫度50，時(shí)間2小時(shí)，果膠酶添加量0.5%。對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)得出，藍(lán)莓汁的出汁率為86.51%，可溶性固形物為4.5%，電導(dǎo)率為1031微西門(mén)子/厘米，總糖含量為33.48毫克/毫升，花色苷含量為0.033毫克/毫升，總酚含量為2.19毫克/毫升，總黃酮含量為1.3毫克/毫升，可溶性蛋白

18、質(zhì)為0.121毫克/毫升，vc含量為0.13毫克/毫升，dpph清除率為80.21%。與9個(gè)正交試驗(yàn)的指標(biāo)值比較，此試驗(yàn)的值更有優(yōu)越性，充分說(shuō)明了最佳酶解條件的可靠性。7.2 酶解取汁前后藍(lán)莓汁的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比采用優(yōu)化后的酶解取汁工藝制備藍(lán)莓汁，然后對(duì)酶解前后藍(lán)莓汁的主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，如表4所示，果膠酶酶解對(duì)藍(lán)莓汁的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的保持起到了良好的作用，總糖、總酚、總黃酮、可溶性蛋白質(zhì)、vc、dpph清除率都有顯著地增加，只有花色苷的含量損失嚴(yán)重，損失達(dá)到90%以上。8 討論簡(jiǎn)單熱浸工藝對(duì)提高藍(lán)莓汁出汁率效果影響較大，首先鈍化果汁中的ppo和pod，減少果汁的變色，pod在h2o2存在情況下與ppo發(fā)生協(xié)同作用，促進(jìn)果汁中物質(zhì)的氧化，引起果汁的褐變。但熱浸是一種高強(qiáng)度的熱處理工藝，由于溫度過(guò)高，會(huì)引起果蔬汁的營(yíng)養(yǎng)成分的流失；熱浸工藝的再一缺陷就是，單一的熱浸工藝不能夠?qū)⑺{(lán)莓果中的營(yíng)養(yǎng)成分完全溶出，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重，為了避免這些缺點(diǎn)，我們采用果膠酶酶解和低溫度的熱浸工藝共同完成藍(lán)莓藍(lán)莓的取汁單元操作。果膠酶和熱浸結(jié)合處理藍(lán)莓果汁是一種比較溫和強(qiáng)度的熱處理，利用了熱浸抑制酶活性的優(yōu)點(diǎn)，保持果汁的鮮艷色澤。藍(lán)莓中的果膠物質(zhì)含量較多，用果膠酶處理藍(lán)莓果漿是為了分解藍(lán)莓果漿的膠類(lèi)物質(zhì)，損壞藍(lán)莓組織細(xì)胞壁并可以增加成品中的可溶性物質(zhì)、總酚