苹果鲜榨汁品质评价体系构建

【目的】构建苹果鲜榨汁品质评价体系,为苹果鲜榨汁品质的科学评价奠定基础。【方法】测定16项苹果鲜榨汁品质指标,用因子分析筛选品质评价指标,用概率分布进行品质评价指标分级,用层次分析确定品质评价指标权重,用K-均值聚类分析和判别分析建立苹果鲜榨汁品质判别函数。【结果】⑴苹果鲜榨汁品质指标(香气除外)之间离散度有异,变异系数在2.0%—112.2%;⑵从16项指标中选择7项指标作为苹果鲜榨汁品质评价指标(即香气、a值、b值、625 nm透光率、浊度、可溶性固形物含量、固酸比);⑶建立了7项苹果鲜榨汁品质评价指标的分级标准;⑷确立了7项苹果鲜榨汁品质评价指标的权重,并由此建立了其评分标准;⑸建立了苹果鲜榨汁品质判别函数,正确判别率达到98.89%(建模样本)和100%(检验样本)。【结论】苹果鲜榨汁品质可用香气、a值、b值、625 nm透光率、浊度、可溶性固形物含量、固酸比等7项指标进行评价。建立的苹果鲜榨汁品质评价指标分级标准和评分标准为苹果鲜榨汁品质评价提供了科学依据。建立的苹果鲜榨汁品质判别函数有极高的判别准确性,可用于苹果鲜榨汁品质定性判别。

鲜榨苹果汁的理化特性和感官品质相关性

以9种苹果鲜榨汁为材料,通过理化指标测定和感官评价,研究鲜榨苹果汁理化特性和感官品质之间的相关性。结果表明:1)部分理化指标之间具有显著的相关性;2)理化指标与感官特性之间存在显著的相关性:苹果香与pH值、可滴定酸含量有显著的相关性;清香与色值、总糖含量呈正相关;涩味与可滴定酸含量、多酚含量、缓冲容量成正相关,与pH值、糖酸比、固酸比呈现显著的负相关;酸味与pH值、总糖含量、可滴定酸含量、缓冲容量、糖酸比、固酸比有相关性;甜味与可溶性固形物含量(SSC)、可滴定酸含量、缓冲容量、固酸比有相关性;3)通过回归分析建立的苹果汁滋味评价模型,回归方程显著,说明鲜榨苹果汁理化特性和感官品质具有很好的相关性,可以实现理化指标对感官品质的预测分析。

超高压对鲜榨苹果汁的杀菌效果及动力学分析

研究超高压对鲜榨苹果汁的杀菌效果,考察细菌总数、霉菌、酵母菌数分别在300、400、500、600MPa,保压时间5、10、15、20、25min条件下的变化。结果表明:随着压力的升高和时间的延长,杀菌效果增强;霉菌、酵母对压力较为敏感,500MPa处理5min即可被全部杀死。对不同处理压力下苹果汁杀菌效果进行动力学分析,应用Weibull模型,绘制杀菌曲线,在4个压力水平下,曲线相关系数R2均大于0.900,证明拟合效果良好。模型中,比例参数b值,随压力的增加而升高;形状参数n,在400～600MPa条件下则没有显著变化。

超高压加工鲜榨苹果汁过程中的主要理化变化

在50℃协同320MPa加工鲜榨苹果汁的过程中,利用果汁的L*值和b*值升高,a*值降低,但幅度均不大。高效液相色谱(HPLC)等方法测定表明:酚类在加工中由于氧化而减少,果汁中单宁、绿原酸、总酚和表儿茶素的保留率(与原料对比)分别为80.2%、82.4%、78.2%和82.6%。还原型V_c和总V_c分别减少43.7%和6.1%。气/质联用(GC-MS)的检测和分析表明:热协同压力处理鲜榨苹果汁后各风味成分变化在0.28%～6.16%,总风味物质压后比压前仅下降0.78%,酯类物质在压后含量增加。50℃协同320MPa加工工艺能较好地保持苹果汁的品质。

热协同超高压处理对含防褐变剂鲜榨苹果汁贮藏品质的影响

采用HPLC等分析方法研究了400MPa单独处理,50℃协同300MPa处理和50℃单独处理对含防褐变剂鲜榨苹果汁在4℃贮藏时品质的影响。研究发现:经过45d的贮藏,仅经过400MPa压力处理的和仅经过50℃处理的果汁中酚类物质含量比经过50℃协同300MPa处理的含量低,差异显著(P<0.05)。50℃协同300MPa处理还可显著降低果汁中微生物数目,同时果汁在贮藏期内的L值和a值均优于其他2种样品。50℃协同300MPa处理鲜榨苹果汁的可溶性固形物含量和pH值贮藏前后没有显著差异(P>0.05)。经过贮藏,所有样品中的总VC的保留率>95%。

热协同超高压处理对鲜榨苹果汁品质影响的研究

对鲜榨苹果汁产品进行了100～800MPa处理及热协同高压处理，然后测定苹果汁品质指标，探讨高压对鲜榨苹果汁品质的影响．40～60℃协同500MPa处理后，果汁中检测不到微生物．40℃协同500MPa处理后，果汁中酚类物质的含量与处理前相比没有显著差异（P〉0．05）．50℃和60℃协同500MPa处理后，除了聚原花色素外其他酚类比处理前显著增高，果汁的L值显著升高，改善了果汁色泽．热协同高压处理前后鲜榨苹果汁的浊度、可溶性固形物含量和pH值没有显著差异（P〉0.05），但还原型Vc的损失明显大于单独压力处理.

热协同超高压加工鲜榨苹果汁贮藏过程中色泽稳定性研究

通过HPLC等方法，分析用热协同超高压加工的鲜榨苹果汁中酚类和Vc等物质在贮藏中的变化，发现果汁在贮藏中发生的非酶褐变主要是由酚类的氧化聚合引起的，可通过低温贮藏加以控制。聚原花色素、表儿茶素、绿原酸和Vc的损失以及果汁的褐变随贮藏时间的延长和温度的升高而加剧。果汁颜色变化先快后慢，L^＊值降低，a^＊值升高，b^＊值变化较小。氨基酸也参与了褐变反应，但Maillard反应不显著。缩合单宁的平均聚合度随贮藏时间的延长和温度的升高而变大。粒径分析表明贮藏过程中有新的颗粒产生。

三种致病菌在鲜榨苹果汁中的生存/死亡概率预测模型

采用三因素五水平中心组合试验设计(CCD),应用二值变量描述了大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等致病菌在不同温度、pH和水分活度下的生存状况,通过Logistic回归过程建立了生存概率与生长抑制因子之间关系的数学预测模型,确定了其在鲜榨苹果汁中生存的限制条件,同时分析了温度、pH和水分活度在生长临界条件下的协同作用。经过实验验证,大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的生存概率模型的预测结果与实际测定结果基本一致,在鲜榨苹果的水分活度下(Aw=0.98左右),生存概率p=0.1时的等值线可以作为细菌生存的临界线,从而确定鲜榨苹果汁中致病菌的生存临界条件。

热协同高压处理对鲜榨苹果汁中酚类和V_C的影响

探讨热协同高压对鲜榨苹果汁酚类和VC的影响。结果表明:400MPa时,处理后酚类物质相比处理前的有所减少,差异显著(P<0.05)。600MPa处理后各种酚类略有减少,但没有显著差异。压力为800MPa时,各种酚类物质的含量增加。40℃协同500MPa的处理后,果汁中酚类物质的含量与处理前相比没有显著差异(P>0.05),50℃和60℃协同500MPa处理后,除了聚原花色素外、其他酚类比处理前显著增高外,果汁的L值显著升高,果汁色泽改善,但还原型VC的损失明显大于单独压力处理的。

超高压处理对鲜榨苹果汁中多酚氧化酶活力的影响

使用超高压技术单独或协同热对鲜榨苹果汁进行处理,研究对其中多酚氧化酶(PPO)的影响。结果表明,200～500MPa的压力处理使果汁中PPO活力逐渐降低,但降低幅度不大,300MPa的压力对PPO的影响最小。高于600MPa的压力PPO开始失活。VC在500MPa以下对果汁中PPO有激活作用,在600MPa以上或热处理结合高压时有钝化PPO的作用。随着保压时间的延长和温度的升高,苹果汁中多酚氧化酶相对活性逐渐降低。400MPa、50℃以上的处理强度可使鲜榨苹果汁中的PPO失去60%以上的活力,750MPa、50℃以上的处理强度相应的PPO失活率可达90%以上,果汁颜色变化在考察的条件下不显著(△E为0.6)。

腐生酵母菌在鲜榨苹果汁中的生长速率预测模型

通过研究温度、pH和水分活度对鲜榨苹果汁中腐生酵母菌生长情况的影响 ,建立了最大生长速率和迟滞时间与生长限制因子之间关系的数学预测模型 ,并对Ratkowsky扩展模型和响应面模型进行了对比。结果表明 ,Ratkowsky扩展模型的相关系数优于响应面模型 ,响应面模型在较高温度 ( 2 0℃以上 )最大生长速率呈现下降趋势的预测结果与实际情况不符。应用Ratkowsky扩展模型对鲜榨苹果汁的货架期进行预测时发现 ,温度、pH和水分活度对货架期的影响有协同作用。通过模型验证证实Ratkowsky扩展模型预测结果与实测值有良好的拟合性 ,相对误差在±1 0 %左右 。

姜油树脂对鲜榨苹果汁的抗菌作用

为防止鲜榨苹果汁受微生物污染而腐败变质,研究姜油树脂处理鲜榨苹果汁在贮藏期的pH值、滴定酸度、抗坏血酸含量、还原糖含量、多酚含量、微生物数量和感官特性,进而确定姜油树脂处理后鲜榨苹果汁的生物安全性。结果表明,与对照相比,冷藏温度(4℃)下贮藏35 d,苹果汁质量稳定,抗坏血酸、多酚含量等变化不明显,菌落总数明显降低,证明姜油树脂用于鲜榨苹果汁抗菌效果好,是有效的生物防腐剂。

δD,δ18O和δ13C同位素比率质谱法在鲜榨苹果汁鉴伪中的应用

为识别苹果汁中糖和水的掺假,采用同位素比率质谱法(isotope ratio mass spectrometry,IRMS)对不同品种的鲜榨苹果汁和掺假果汁的δD,δ18O和δ13C值进行分析确定。结果表明,鲜榨苹果汁水的δD,δ18O值均显著高于外源水掺假的果汁,且掺假果汁水的δD与δ18O值呈线性关系,同时δD、δ18O值随掺水量增加而降低;δ13C值显示鲜榨苹果汁中糖组分含量分别为:果糖-25.64‰^-26.83‰,葡萄糖-25.01‰^-26.36‰,二糖-22.41‰^-23.24‰;果糖、葡萄糖、二糖占总糖的百分比范围分别48.84%~52.39%,14.34%~28.85%,10.47%~18.78%,未检出寡糖,掺假果汁二糖的δ13C值不在上述范围。说明鲜榨果汁与掺假果汁的碳氢氧稳定同位素比率存在着差异,可进一步探索建立数据库以用于市售鲜榨苹果汁掺假的判别,为IRMS在果汁鉴伪中的应用提供试验依据。

鲜榨苹果汁的防褐变研究

鲜榨苹果汁以其新鲜、方便、营养、无公害等特点，具有广阔的消费前景，成为大众化的健康饮品。但是由于多酚氧化酶的存在，苹果汁容易发生褐变，降低了人们对它的喜爱度。因此，本论文采用单因素和正交试验研究鲜榨苹果汁的防褐变研究。研究结果表明复合护色剂的最佳配比为1.5%NaCl、0.5%Vc、1.0%CaCl2、1.0%柠檬酸。

UV-C处理对鲜榨苹果汁品质及抗氧化性的影响

[目的]筛选短波紫外线(UV-C)照射处理鲜榨苹果汁的最佳时间,为其应用提供理论依据。[方法]研究了不同UV-C处理时间对鲜榨苹果汁主要品质指标、抗氧化性能及相关酶活的影响。[结果]10或20 min的UV-C处理能显著保持鲜榨苹果汁色泽、降低浊度和总酚含量,同时显著提高可溶性固形物含量、总黄酮含量和抗氧化能力,且不影响pH和可滴定酸含量,从而较好地保持了果汁的感官品质和营养品质。另外,UV-C处理对多酚氧化酶(PPO)活性无显著影响,30或40 min处理能显著降低过氧化物酶(POD)活性。[结论]UV-C照射处理作为苹果汁的非热加工技术手段具有潜在的应用前景。

高氧预处理对鲜榨苹果汁褐变及贮藏品质的研究

针对鲜榨苹果汁贮藏期内褐变、糖酸转化、活性成分减少等问题,以新疆阿克苏富士苹果为试材,将苹果分别置于21%O_(2),50%O_(2),70%O_(2)和90%O_(2)环境中预处理3 h后榨汁,研究高氧预处理对鲜榨苹果汁品质的影响。结果表明,贮藏25 d,对比21%O_(2)对照组,90%O_(2)高氧预处理能够显著延缓鲜榨苹果汁的褐变,减缓可溶性固形物含量的下降和可滴定酸的升高,抑制多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)的活性,保留酚类物质质量浓度,减少可溶性醌的积累,维持感官品质,使鲜榨苹果汁保持良好的贮藏品质,延长贮藏期。

混浊苹果汁加工过程中的酶促褐变及其防止的研究

将几种可用于食品的防褐变剂在苹果破碎时加入,考察了它们对苹果浆和苹果鲜榨汁的防褐变效果及它们之间的协同作用。半胱氨酸、抗坏血酸、曲酸、氯化钠和氯化钙都是较好的防褐变剂。在所测试条件下,抗褐变的能力(褐变抑制率)为:0.1％的抗坏血酸>0.1％的偏重亚硫酸钠>0.1％的曲酸>0.1％的氯化钙>0.005％半胱氨酸>0.1％氯化钠。它们抗褐变能力都表现为浓度依赖型,特别是抗坏血酸。柠檬酸在所测试条件下没有抗褐变效果。0.044％NaCl+0.0125％Vc的组合较经济且可使果汁40min不变色。果浆脱气可减缓其褐变;减小果汁及果浆与空气的接触面也可防止褐变。

超高压对鲜榨果蔬汁的杀菌效果

为防止鲜榨果蔬汁受微生物污染而腐败变质,通过超高压加工处理降低其污染的风险,延长产品货架期,提高产品的安全性。该文通过研究超高压处理鲜榨苹果汁和胡萝卜汁及其在贮藏期的菌落总数变化,确定超高压杀菌后的鲜榨苹果汁和胡萝卜汁的生物安全性。试验结果表明:超高压对低pH值的鲜榨苹果汁的杀菌效果优于pH值偏中性的鲜榨胡萝卜汁。随着处理压力的增大和处理时间的延长,鲜榨苹果汁和胡萝卜汁中的菌落总数显著降低(P<0.05)。经过400MPa、15min处理的鲜榨苹果汁可在4℃下贮藏7d仍保持食用安全性,而鲜榨胡萝卜汁经400MPa、45min处理,仅能在4℃下贮藏3d。

苹果汁中与混浊有关的活性蛋白质的分离纯化

采用疏水作用色谱PhenylSepharoseCL-4B和固相萃取C18柱分离纯化了浓缩苹果汁和鲜榨苹果汁中与混浊有关的活性蛋白质。经过SDS-PAGE,结果表明浓缩苹果汁和鲜榨苹果汁中的活性蛋白质为同一类蛋白,均为疏水性蛋白质,其分子量为36kDa。

苹果汁加工关键技术研究通过鉴定

对提升我国苹果汁加工业总体技术水平有极大推动作用的两个课题，即“苹果加工关键技术与设备研究”和“优质鲜榨苹果汁和浑浊型苹果汁加工关键技术研究”，刚刚通过了教育部组织的专家鉴定。中国工程院院上方智远、束怀瑞等专家鉴定认为，研究所取得的成果达到了国际先进水平。