濃縮橙汁Vc與色澤的保護研究

柴向華，吳克剛，*，段雪娟，王勝利，張 文，林若慧

(1.廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院，廣東廣州510006;2.東莞市百味佳食品有限公司，廣東東莞523416)

濃縮橙汁Vc與色澤的保護研究

柴向華1，吳克剛1，*，段雪娟1，王勝利2，張 文1，林若慧1

(1.廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院，廣東廣州510006;2.東莞市百味佳食品有限公司，廣東東莞523416)

研究影響濃縮橙汁的VC與色澤穩(wěn)定性的各種添加劑，通過感官上目測觀察、碘量滴定法測定濃縮橙汁的VC含量、比色法測定濃縮橙汁的吸光度，作為褐變程度的參考指數(shù)，探討各種添加劑對濃縮橙汁褐變的影響。通過單因子實驗，確定其種類與用量，進而得到復(fù)合保護劑中的比例。結(jié)果表明:適宜的復(fù)合保護劑為0.16%異VC鈉+0.035%鈣鹽+0.04%亞硫酸鹽+0.025%EDTA，確定其添加量為0.15%。

濃縮橙汁，添加劑，抑制，褐變

橙汁富含維生素C，口感好，是世界上銷量最大的果汁飲料。目前世界濃縮果汁不同程度地存在四大技術(shù)難題:果汁褐變、后混濁和二次混濁、營養(yǎng)損耗、芳香物質(zhì)逸散，其中以果汁褐變最為普遍［1］。果汁褐變(Browning)是指果汁在加工和貯藏過程中顏色發(fā)生改變的一種現(xiàn)象。果汁褐變根據(jù)褐變反應(yīng)過程中是否有酶的參與分為酶促褐變(Enzymatic Browning)和非酶促褐變(Non－enzymatic Browning)兩種類型。在橙汁加工和儲藏過程中發(fā)生的褐變反應(yīng)主要是非酶褐變，尤以抗壞血酸氧化褐變?yōu)橹鳎?］。本文主要針對影響濃縮橙汁的VC與色澤穩(wěn)定性的各種添加劑進行研究，確定添加抑制濃縮橙汁中VC的氧化和總褐變程度的復(fù)合添加劑。首先從添加劑的選擇到復(fù)配，最終確定各種添加劑的量，進而達到改善濃縮橙汁的品質(zhì)和延長貯存壽命的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原橙漿 東莞市百味佳食品有限公司;精制海藻糖 廣西南寧杰沃利生物制品有限公司;檸檬酸、異VC鈉、亞硫酸鹽、氯化鈣、EDTA、碘化鉀、碘等試劑 均為分析純。

721 可見分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;JJ300型精密電子天平 美國雙杰兄弟有限公司常熟雙杰測試儀器廠;真空干燥箱 上海索譜儀器有限公司。

1.2 濃縮橙汁的配制

1.2.1 濃縮橙汁配料(%) 檸檬酸2.20、碳水化合物23、增稠劑0.5、原橙漿5.4、水65。

1.2.2 配制流程 按比例稱取配料→水中攪拌溶解→80℃左右水浴30s→真空脫氣

1.3 抗褐變添加劑的添加方法

稱取150g上述橙汁，加入抗褐變添加物，磁力攪拌均勻。裝瓶，密封，放入真空干燥箱，60℃恒溫，直至褐變區(qū)分明顯，比較其色澤情況。

1.4 色澤分析的方法

濃縮橙汁的VC含量測定:碘量滴定法［3］;總褐變程度的判斷:感官上目測觀察，721型分光光度儀測A460［4］。

2 結(jié)果與討論

2.1 碳水化合物種類的影響

對于作為甜味劑的碳水化合物來說，既是美拉德反應(yīng)的底物之一，又是焦糖化反應(yīng)的反應(yīng)物，也是導(dǎo)致濃縮橙汁褐變的重要物質(zhì)之一，對它們的選擇是必要的。實驗通過將橙汁于60℃加速破壞4d，研究比較不同碳水化合物對褐變的影響，實驗結(jié)果如表1。

表1 不同碳水化合物對褐變的影響

實驗結(jié)果表明，對于濃縮橙汁的褐變，糖類的影響并不是主要因素;總體上VC含量與褐變程度有明顯相關(guān)性(除1號)，這與劉金豹［2］等發(fā)現(xiàn)橙汁的褐變以抗壞血酸氧化褐變?yōu)橹鞯难芯拷Y(jié)果一致。1號樣品的特殊，可能是作為還原型單糖的葡萄糖與VC的氧化中間產(chǎn)物反應(yīng)，使得VC的量減少，卻減緩其褐變程度。經(jīng)過對測量值的綜合考慮，選擇了最能保護VC的精制海藻糖作為濃縮橙汁的碳水化合物添加物，添加量為23%。

2.2 脫氧劑的影響

由褐變原理可知，減少濃縮橙汁中的溶氧量很必要。除了實驗時在工藝上利用真空脫氣外，還必須添加脫氧劑，以增強其脫氧效果。

2.2.1 脫氧劑種類的選擇 經(jīng)過篩選，初定了三種脫氧劑作為實驗對象:異VC鈉、葡萄糖氧化酶、維生素C。橙汁于60℃加速破壞3d，結(jié)果如表2。

表2 不同脫氧劑對褐變的影響

目測結(jié)果可知，添加了相同量的脫氧劑，樣品的顏色都不同程度地比沒添加的淺，說明添加脫氧劑確實可以抑制濃縮橙汁的褐變。由于添加異VC鈉的樣品，VC含量明顯高于其他樣品，故選擇異VC鈉進行下一步實驗。

2.2.2 異VC鈉的添加量 同樣地，按上述方法配制濃縮橙汁，60℃恒溫7d后，發(fā)現(xiàn)褐變區(qū)分明顯，測定它們的VC含量與吸光值，結(jié)果如表3。

實驗結(jié)果可見，隨著異VC鈉添加量的增大，VC含量隨之增高，而褐變程度并沒能與之呈正比例相關(guān)?？赡苁钱怴C鈉的添加增加了濃縮橙汁中抗壞血酸氧化底物的濃度，一定程度上促進了氧化褐變。而從4號樣品數(shù)據(jù)可見，當(dāng)添加量達到一定程度時，異VC鈉的抗褐變作用得到很好的效果，最終確定添加量為0.16%。

表3 異VC鈉不同添加量對褐變的影響

2.3 抗褐變添加物的研究

濃縮橙汁的褐變受多種因素的綜合影響，除了添加脫氧劑，減少氧的影響外，還必須添加其它的抗褐變添加劑，抑制或減緩褐變的發(fā)生，為此研究了五種添加劑的抗褐變效果，橙汁于60℃加速破壞4d實驗結(jié)果如表4。

表4 不同抗褐變添加物對褐變的影響

實驗結(jié)果可見，5號樣品的添加物能很好地保護VC，且使得總的褐變程度低。但由于5號樣品的感官不好，存在固形物，這可能是由于微晶纖維素的溶解性不好造成的，于是，選擇了僅次于5號效果的1號。Ca2+在加工過程中對濃縮橙汁褐變的抑制效果較好，這與馬霞等［4］的實驗結(jié)果，Ca2+對濃縮果汁褐變的控制效果較好相一致，可能是因為Ca2+能與氨基酸結(jié)合生成不溶性化合物。

2.4 亞硫酸鹽的抗褐變作用

亞硫酸鹽能捕獲褐變反應(yīng)的強褐變活性中間體，與中間體的羰基結(jié)合形成加成化合物，生成褐變活性很低的中間產(chǎn)物［5］。為此，實驗研究了亞硫酸鹽的添加效果，橙汁于60℃加速破壞7d的實驗結(jié)果如

表5。表5 亞硫酸鹽不同添加量對褐變的影響

由表5可知，亞硫酸鹽只阻止了后階段的褐變，卻不能有效地抑制抗壞血酸初始階段的有氧性分解，故其對保護VC的氧化并沒有特別明顯的作用。然而從感官上的觀察可見，其對于抑制濃縮橙汁的整體褐變程度卻有著不可忽略的作用。鑒于亞硫酸鹽的作用在于抑制整體的褐變，故選擇了顏色最淺的4號，添加量為0.04%。

2.5 金屬離子絡(luò)合劑的影響

金屬離子的存在，影響濃縮橙汁褐變速率。選取不同的金屬離子絡(luò)合劑，橙汁于60℃加速破壞3d實驗結(jié)果如表6。

表6 不同絡(luò)合劑對褐變的影響

由表6可知，金屬離子絡(luò)合劑均能抑制濃縮橙汁的整體褐變。EDTA不僅對整體的褐變程度有較好的抑制效果，最主要的是能較好地抑制VC的氧化褐變。因為金屬離子絡(luò)合劑的絡(luò)合作用，防止了金屬引起的變色、變質(zhì)、變濁及VC的氧化損失［6］。

2.6 復(fù)合保護劑添加量的研究

從以上單因素實驗，得到了單因子在復(fù)合保護劑中的比例:0.16%異VC鈉+0.035%鈣鹽+0.04%亞硫酸鹽+0.025%EDTA。按上述比例，添加不同量的復(fù)合添加劑。另外，拿某廠家產(chǎn)品作對照。60℃恒溫12d后，發(fā)現(xiàn)褐變區(qū)分明顯，測定它們的VC含量與吸光值，結(jié)果如表7。

實驗結(jié)果表明，隨添加量的增加，能明顯地提高濃縮橙汁中VC的含量，滿足人們對橙汁的營養(yǎng)要求;經(jīng)過12d的高溫，添加了復(fù)合保護劑的樣品，其吸光值都比較低，說明其褐變很大程度上得到了抑制;復(fù)合保護劑的添加量超過0.15%時，雖然VC含量繼續(xù)上升，但抗褐變效果差異不大。

表7 復(fù)合保護劑不同添加量對褐變的影響

3 結(jié)論

維生素C和色澤濃縮橙汁兩個重要的質(zhì)量指標(biāo)，在儲藏過程中受光、熱、氧的環(huán)境影響，容易導(dǎo)致維生素分解損失和褐變發(fā)生。實驗分別探討了不同添加劑對濃縮橙汁VC和色澤的保護作用，得到適宜的復(fù)合保護劑添加量為0.15%，即0.092%異VC鈉+0.020%鈣鹽+0.023%亞硫酸鹽+0.014%EDTA。研究結(jié)果對指導(dǎo)濃縮橙汁生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長貨架期具有重要意義。

［1］孫巍，劉學(xué)銘.酶在果汁加工中的應(yīng)用研究進展［J］.食品研究與開發(fā)，2008，29(12):148－151.

［2］許鵬麗，肖凱軍，郭祀遠.抑制巴西柳橙汁褐變的研究［J］.中國食品添加劑，2009(2):116－121.

［3］田興彩.橙汁飲料中維生素C的測定［J］.青海大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，23(5):70－71.

［4］馬霞，關(guān)鳳梅，王瑞明.加工過程中添加劑對蘋果汁非酶褐變的影響［J］.食品科學(xué)，2002，23(1):91－93.

［5］Sapers G M.Structure change Related to Texture of Prepeeled Potatoes［J］.J Food Sci，1997，62(4):798－803.

［6］侯振建.食品添加劑及其應(yīng)用技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:140，142.

Study on protection of VCand color in the concentrated orange juice

CHAI Xiang－h(huán)ua1，WU Ke－gang1，*，DUAN Xue－juan1，WANG Sheng－li2，ZHANG Wen1，LIN Ruo－h(huán)ui1
(1.Faculty of Chemical Engineering and Light Industry，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China;2.Dongguan Baiweijia Co.，Ltd.，Dongguan 523416，China)

Several additives effecting the stability of VCand color in concentrated orange juice were studied in the experiment.Three methods were tried，including visual observation，using iodine tirimettle to determinate the content of VC，using colorimetry to test absorption of photoelectronen，and then use these results as the reference index of browning degree in concentrated orange juice.After all，the effect of single factor additives on the browning in the concentrated orange juice was discussed.Through the single factor experiment，the type and dosage of the additive were determined，and then the proportion of compound protective agent was obtained.At last，the proportion of single－factor in the compound protective agent were confirmed，0.16%sodium erythorbate+0.035%calcium+0.04%sulfite+0.025%EDTA，and the addition of compound protective agent was 0.15%.

concentrated orange juice;additives;suppression;browning

TS275.5

B

1002－0306(2011)04－0246－03

2010－11－24 *通訊聯(lián)系人

柴向華(1972－)，女，副研究員，碩士，主要從事食品添加劑相關(guān)方面的研究。

廣東省重大科技專項(2010A080403005)。