黑果枸杞果汁生產(chǎn)工藝研究

黑果枸杞果汁生產(chǎn)工藝研究

黑果枸杞是薔薇科的一種多年生灌木植物。黑果枸杞味甘、性平、清心熱,藏醫(yī)用于治療心熱病、心臟病、月經(jīng)不調(diào)、停經(jīng)等病癥,被收載于《晶珠本草》、《四部醫(yī)典》等藏醫(yī)藥著作中近年來,膠體磨、高壓均質(zhì)是現(xiàn)代食品工業(yè)的一項(xiàng)新技術(shù)。在生產(chǎn)過程中果汁受到強(qiáng)大的剪切力、摩擦力、撞擊力等復(fù)合力的作用,因此有效地分散、破碎、乳化、混合,提高了效率、增加了經(jīng)濟(jì)效益1材料和方法1.1風(fēng)-水-草-mbr黑果枸杞果實(shí)于2010年8月采于青海省諾木洪農(nóng)場,經(jīng)中國科學(xué)院西北高原生物研究所梅麗娟高級(jí)工程師鑒定為唐古特黑果枸杞(lyciumruthenicumMurr.)1.2主要設(shè)備和制造設(shè)備有機(jī)膜分離設(shè)備(合肥世杰膜工程有限責(zé)任公司),陶瓷膜分離設(shè)備(合肥世杰膜工程有限責(zé)任公司),膠體磨(上海東華高壓均質(zhì)廠),高壓均質(zhì)機(jī)(上海東華高壓均質(zhì)廠),DC-UHT-20管式殺菌機(jī)(上海達(dá)程設(shè)備有限公司),DC-GZS無菌灌裝室(上海達(dá)程設(shè)備有限公司)。1.3總酚的測定1.3.1福林-酚顯色劑溶液配制將黑果枸杞果汁稀釋100倍,然后取1mL的樣品加到10mL的容量瓶中,依次加6mL的水,0.5mL的福林-酚顯色劑,搖勻后10min內(nèi)加入1.5mL的20%碳酸鈉溶液,最后定容至刻度。以相應(yīng)的試劑為空白,在760nm下測定吸光度。1.3.2對(duì)照品溶液的測定取對(duì)照品沒食子酸溶液0mL、0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL,分別置于10mL容量瓶中,各加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,得到不同濃度的對(duì)照品溶液。按照1.2.1的測定方法測得不同濃度對(duì)照品溶液的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),對(duì)照品濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程為:Y=3.094X+0.0178。相關(guān)系數(shù)為0.9994。1.4黑果和枸杞果汁的生產(chǎn)工藝黑果枸杞果實(shí)→膠體磨研磨→高壓均質(zhì)陶瓷膜除雜→有機(jī)膜分離→超高溫瞬時(shí)滅菌灌裝→黑果枸杞果汁成品2結(jié)果與分析2.1橡膠磨法對(duì)黑果枸杞果汁的影響2.1.1黑果枸杞果汁總多酚含量的確定將黑果枸杞果實(shí)投入膠體磨進(jìn)行研磨,研磨時(shí)間分別為2min、4min、6min、8min、10min的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖1可知,隨著時(shí)間的延長,總多酚的含量在6min時(shí)增加趨勢平緩,其原因可能是長時(shí)間的膠體磨的研磨已經(jīng)使黑果枸杞果實(shí)提取完全。2.1.2黑果枸杞果汁中總多酚的測定將黑果枸杞果實(shí)投入膠體磨進(jìn)行研磨,研磨時(shí)間為6min,研磨次數(shù)分別為1、2、3、4、5次的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖2可知,黑果枸杞果汁總多酚含量隨著研磨次數(shù)增加而提高,當(dāng)次數(shù)超過2次,黑果枸杞果汁總多酚含量變化不大,研磨次數(shù)過多會(huì)增加能耗,因此研磨次數(shù)為2次。2.2高壓均勻機(jī)對(duì)黑果枸杞果汁的影響2.2.1黑果枸杞果汁總多酚含量的確定在膠體膜研磨6min、研磨次數(shù)為2次的黑果枸杞果汁投入高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行高壓均質(zhì)操作,高壓均質(zhì)次數(shù)為2次,高壓均質(zhì)壓力分別為70MPa、80MPa、90MPa、100MPa、110MPa的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖3可知,隨著高壓均質(zhì)壓力提高,黑果枸杞果汁總多酚含量也提高,當(dāng)壓力達(dá)到90MPa時(shí)總多酚含量最高。這是因?yàn)閯傞_始時(shí)細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)濃度差很大,溶質(zhì)從被破碎的外層組織細(xì)胞釋放比從完整的內(nèi)層釋放容易的多,隨著高壓均質(zhì)壓力提高,對(duì)多酚類物質(zhì)有一定的破壞作用。2.2.2高壓均質(zhì)次數(shù)對(duì)黑果枸杞果汁影響在膠體膜研磨6min、研磨次數(shù)為2次的黑果枸杞果汁投入高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行高壓均質(zhì)操作,高壓均質(zhì)壓力為90MPa,在高壓均質(zhì)次數(shù)分別為1、2、3、4、5次的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖4可知,黑果枸杞果汁總多酚含量隨著次數(shù)增加而提高,當(dāng)次數(shù)超過3次,黑果枸杞果汁總多酚含量變化不大,故以高壓均質(zhì)3次已足夠。2.3陶瓷膜對(duì)黑果枸杞果汁的影響2.3.1總多酚的測定在90MPa條件下高壓均質(zhì)次數(shù)為3次生產(chǎn)的黑果枸杞果汁投入陶瓷膜進(jìn)行除雜操作,流速為100mL/min,在陶瓷膜孔徑為0.05um、0.1um、0.2um、0.4um的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖5可知,當(dāng)陶瓷膜的孔徑為0.1um時(shí),總多酚含量最高,其原因可能是小孔徑的陶瓷膜會(huì)使總多酚截留,而大孔徑的陶瓷膜會(huì)引入雜質(zhì),如大分子的果膠和蛋白等。2.3.1黑果枸杞果汁飲料的總多酚在90MPa條件下高壓均質(zhì)次數(shù)為3次生產(chǎn)的黑果枸杞果汁投入陶瓷膜進(jìn)行除雜操作,在陶瓷膜孔徑為0.1um,流速為60mL/min、80mL/min、100mL/min、120mL/min、140mL/min的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖6可知,當(dāng)陶瓷膜的流速為100mL/min時(shí),總多酚含量最高,其原因可能是流速會(huì)影響黑果枸杞果汁在陶瓷膜滲透壓,改變陶瓷膜的除雜效果。2.4有機(jī)膜對(duì)黑果枸杞果汁的影響2.4.1總多酚的測定在采用0.1um陶瓷膜流速為100mL/min條件下生產(chǎn)的黑果枸杞果汁投入有機(jī)膜進(jìn)行分離操作,流速為100mL/min、操作壓力為20kg時(shí),在有機(jī)膜分子量為2000Da、5000Da、10000Da、15000Da、20000Da的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖7可知,當(dāng)有機(jī)膜的分子量為10000Da時(shí),總多酚含量最高。多酚是一類物質(zhì)總稱,有多聚體和低聚體,它們分子量均小于10000Da,10000Da有機(jī)膜可以使多酚透過,截留大于10000Da的大分子雜質(zhì),因此10000Da有機(jī)膜得到黑果枸杞果汁中總多酚含量最高。2.4.2總多酚的測定在采用0.1um陶瓷膜流速為100mL/min條件下生產(chǎn)的黑果枸杞果汁投入有機(jī)膜進(jìn)行分離操作,有機(jī)膜分子量為10000Da、操作壓力為20kg,在流速為60mL/min、80mL/min、100mL/min、120mL/min、140mL/min的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖8可知,當(dāng)有機(jī)膜流速為80mL/min時(shí),總多酚含量最高。2.4.3總多酚的測定在采用0.1um陶瓷膜流速為100mL/min條件下生產(chǎn)的黑果枸杞果汁投入有機(jī)膜進(jìn)行分離操作,有機(jī)膜分子量為10000Da、流速為80mL/min,在有機(jī)膜操作壓力為14kg、16kg、18kg、20kg、22kg的條件下考察黑果枸杞果汁的總多酚的含量。由圖9可知,當(dāng)有機(jī)膜操作壓力為18kg時(shí),總多酚含量最高。有機(jī)膜操作壓力改變有機(jī)膜兩側(cè)滲透壓,從而改變多酚物質(zhì)在膜內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng),改變黑果枸杞果汁中總多酚含量。2.5灌裝及封蓋密封將上述果汁在135℃下殺菌30s,當(dāng)料液的溫度降至90℃~95℃是迅速灌裝和封蓋(此時(shí)飲料瓶及蓋已洗凈、滅菌),既得黑果枸杞果汁成品。2.6黑果枸杞果汁和黑果枸杞果汁成品總多酚測定將20批黑果枸杞果實(shí)分別依次經(jīng)過膠體磨研磨(研磨2次,每次6min)、高壓均質(zhì)(90MPa,高壓均質(zhì)3次)、0.1um的陶瓷膜(流速為100mL/min)、10000Da有機(jī)膜(流速為80mL/min,操作壓力為18kg)后滅菌灌裝得到的果汁按照