加工工藝對(duì)檸檬濃縮汁品質(zhì)的影響

丁 心，章 斌，鄧其海，秦 軼，侯小楨，任嘉平，黃志勇

(1.廣東中興綠豐發(fā)展有限公司，廣東河源 517000；2.韓山師范學(xué)院生命科學(xué)與食品科技學(xué)院，廣東潮州 521041)

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加工工藝對(duì)檸檬濃縮汁品質(zhì)的影響

丁 心1，章 斌2，鄧其海1，秦 軼1，侯小楨2，任嘉平1，黃志勇2

(1.廣東中興綠豐發(fā)展有限公司，廣東河源 517000；2.韓山師范學(xué)院生命科學(xué)與食品科技學(xué)院，廣東潮州 521041)

[目的]探討檸檬濃縮汁生產(chǎn)中幾個(gè)關(guān)鍵工序?qū)ζ淦焚|(zhì)的影響。[方法]以檸檬汁中的VC含量、總酸含量和總酚含量為主要指標(biāo)，探討加工過程中的過濾、離心、濃縮、殺菌4個(gè)關(guān)鍵工序?qū)θ吆孔兓挠绊?。[結(jié)果]試驗(yàn)表明，過濾工序?qū)璙C、總酸、總酚和總糖含量的影響均較?。浑x心工序?qū)C和總酚含量影響較大；濃縮工序?qū)蠽C和總酚含量的影響相對(duì)較小，對(duì)總糖含量的影響則較大；而殺菌工序則對(duì)果汁VC、總酸、總酚和總糖含量影響都較大。[結(jié)論]為優(yōu)化檸檬濃縮汁的實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)提供參考依據(jù)。

檸檬汁；加工工藝；品質(zhì)

檸檬是蕓香科柑橘屬的常綠小喬木，富含檸檬酸、糖類、鉀、橙皮苷、柚皮苷、VC、VB1、VB2、黃酮類化合物等，是藥食兩用且價(jià)值都很高的水果，具有止渴生津、疏滯、健胃、防止和消除皮膚色素沉著等功效。目前，達(dá)不到商品果鮮銷或出口標(biāo)準(zhǔn)的檸檬殘次果多被加工成檸檬果酒、檸檬果醋、檸檬濃縮汁等產(chǎn)品，對(duì)加工后的皮渣副產(chǎn)物也開展了精油、果膠、檸檬苦素等功能成分的提取與應(yīng)用[1-3]。

檸檬濃縮汁可作為果汁飲料供直接消費(fèi)，也可作為食品加工配料使用。因此，進(jìn)行濃縮汁生產(chǎn)是提高檸檬殘次果附加值和開展檸檬多源產(chǎn)品加工的有效途徑之一。筆者以生產(chǎn)線上各操作單元的檸檬汁為研究對(duì)象，探討過濾等關(guān)鍵工序?qū)械目偹?、VC、總酚含量變化的影響，以期為檸檬濃縮汁實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)的優(yōu)化提供一定依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料檸檬，9成熟，廣東中興綠豐發(fā)展有限公司尤力克檸檬種植基地采摘。主要試劑：抗壞血酸、2，6-二氯靛酚鈉鹽、草酸、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、鹽酸、氫氧化鈉、福林酚、結(jié)晶酚、碳酸氫鈉、酚酞指示劑、鄰苯二甲酸氫鉀、結(jié)晶酚、酒石酸鉀鈉、鎢酸鈉、鉬酸鈉、溴水等，均為分析純。

主要儀器設(shè)備：KA-1000型離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；HH-2型電熱恒溫水浴鍋，常州華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司；AUW120型電子分析天平，日本島津公司；DS-1型電動(dòng)高速組織搗碎機(jī)，江蘇金壇市金南儀器廠；UFJ-7200型分光光度計(jì)，上海尤尼科儀器有限公司；SHZ-D(Ⅲ)型循環(huán)水式真空泵，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。

1.2工藝流程原料→預(yù)處理→去皮→壓榨過濾→離心→濃縮→殺菌→熱灌裝→冷卻→成品。

1.3關(guān)鍵工序操作要點(diǎn)

1.3.1離心。取適量壓榨過濾后的檸檬汁，于4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min，取上清液備用。

1.3.2濃縮。在真空度為0.09 MPa、溫度65 ℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至原體積的1/2左右。

1.3.3殺菌。將“1.3.2”中的濃縮檸檬汁裝瓶，在高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行121 ℃條件下的15～20 min殺菌處理。

1.4試驗(yàn)指標(biāo)與測(cè)定抗壞血酸含量的測(cè)定[4]，采用2，6-二氯靛酚法；總酸含量的測(cè)定，按《GB//T 12456—2008食品中總酸的測(cè)定》方法進(jìn)行，結(jié)果以檸檬酸計(jì)；總酚含量的測(cè)定[5]，采用福林酚法；總糖含量測(cè)定[6]，采用3，5-二硝基水楊酸比色法。

2　結(jié)果與分析

2.1總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立準(zhǔn)確量取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于50 mL容量瓶，各加30 mL水，搖勻，再加2.5 mL FC福林酚試劑，充分搖勻。1 min之后，加20%碳酸鈉溶液7.5 mL，混勻定容；75 ℃下水浴10 min。然后于760 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。

圖1　總酚測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　Standard curve of total phenols

圖1總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線中的相關(guān)系數(shù)R2達(dá)0.997 2，說明該標(biāo)準(zhǔn)曲線可較好地用于檸檬汁中總酚含量的測(cè)定。

2.2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立準(zhǔn)確量取濃度為1 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL于25 mL刻度試管，分別加入2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8 mL蒸餾水，再依次加入3，5-二硝基水楊酸試劑1.5 mL后均勻，沸水浴加熱5 min，冷卻至室溫后用蒸餾水定容；然后于520 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。圖2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線中的相關(guān)系數(shù)R2達(dá)0.998 0，說明該標(biāo)準(zhǔn)曲線可較好地用于檸檬汁中總糖含量的測(cè)定。

圖2　葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2　Standard curve of glucose

2.3加工關(guān)鍵工序?qū)幟手箟难岷康挠绊懣箟难崂砘再|(zhì)活潑，在中性或堿性溶液中易被氧化，遇光、 熱、鐵和銅等金屬離子也均會(huì)加速其氧化。檸檬汁加工過程的各工藝步驟對(duì)抗壞血酸含量影響如圖3所示。經(jīng)過濾工序后的抗壞血酸含量有較大幅度的降低，這是因?yàn)檫^濾環(huán)節(jié)及過濾后轉(zhuǎn)入離心工序的整個(gè)過程中，檸檬汁始終暴露于空氣中，受光、氧的氧化作用而損失。而濃縮工序是在密閉真空和較低溫度條件下進(jìn)行，有效避免了光、氧的不利影響，抗壞血酸的氧化損失大大降低。另外，檸檬汁經(jīng)高溫短時(shí)殺菌后，抗壞血酸含量低至136.50 mg/kg；因此實(shí)際生產(chǎn)中要考慮選用超高溫瞬時(shí)殺菌以更好地保留檸檬汁固有的熱敏性營(yíng)養(yǎng)成分。

圖3　加工過程的檸檬汁抗壞血酸含量變化Fig.3　Changes of Ascorbic acid content in lemon juice during processing

2.4加工關(guān)鍵工序?qū)幟手偹岷康挠绊憴幟矢缓瑱幟仕岬扔袡C(jī)酸類物質(zhì)，其含量在加工過程可受高溫作用而降低。由圖4可見，離心工序?qū)械目偹崮茌^好地保留，而在濃縮和殺菌環(huán)節(jié)有較大幅度地減少，分別較過濾后的果汁總酸含量下降了17.25%和26.68%。造成這種情況的可能原因是，濃縮操作環(huán)節(jié)的長(zhǎng)時(shí)間低溫處理和殺菌環(huán)節(jié)的高溫?zé)嶙饔靡饳幟手械膿]發(fā)性酸性物質(zhì)損失。

圖4　加工過程的檸檬汁總酸含量變化Fig.4　Changes of total acid content in lemon juice during processing

2.5加工關(guān)鍵工序?qū)幟手偡雍康挠绊懹蓤D5可見，壓榨過濾后的檸檬汁所含總酚比離心后的檸檬汁總酚含量高出22.19%，這是由于空氣的氧化作用使檸檬汁中的部分酚類物質(zhì)破壞和損失。在高真空度和低溫處理方式下的濃縮工序?qū)偡雍孔兓绊憚t很小，經(jīng)離心和濃縮操作工序后的檸檬汁總酚含量分別為37.70和37.20 mg/kg。而進(jìn)入到殺菌工序后，果汁中的總酚含量又有較為明顯的下降，降至33.80 mg/kg，相比過濾工序降低了29.93%。

圖5　加工過程的檸檬汁總酚含量變化Fig.5　Changes of total phenols content in lemon juice during processing

2.6加工關(guān)鍵工序?qū)幟手偺呛康挠绊懹蓤D6可見，伴隨有高熱處理過程的濃縮和殺菌工序引起的總糖含量下降較快，可能的原因是檸檬汁中的糖分發(fā)生了部分程度的降解或轉(zhuǎn)化。有研究表明，超高溫瞬時(shí)殺菌可導(dǎo)致果糖含量的顯著減少[5，7]。

圖6　加工過程的檸檬汁總糖含量變化Fig.6　Changes of total sugar content in lemon juice during processing

3　結(jié)論

由試驗(yàn)結(jié)果可知，在檸檬濃縮汁的生產(chǎn)過程中，離心工序?qū)C和總酚含量影響較大，因而可考慮在縮短離心時(shí)間、提高離心轉(zhuǎn)速或在低溫方式下離心等方面加以優(yōu)化，盡可能減小此道工序過程的VC和總酚破壞或損失。濃縮工序?qū)蠽C和總酚含量的影響相對(duì)較小，對(duì)總糖含量的影響則較大；而殺菌工序?qū)璙C、總酸、總酚和總糖含量的影響都較大。因此，在檸檬濃縮汁的實(shí)際生產(chǎn)過程中，可合理調(diào)整離心時(shí)間、離心轉(zhuǎn)速、殺菌等關(guān)鍵工序，以得到質(zhì)量高的檸檬濃縮汁。

[1] GIRONI F，MASCHIETTI M.Continuous countercurrent deterpenation of lemon essential oil by means of supercritical carbon dioxide：Experimental data and process modelling[J].Chemical engineering science，2008，63(3)：651-661.

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Effects of Processing Technology on the Quality of Concentrated Lemon Juice

DING Xin1, ZHANG Bin2, DENG Qi-hai1et al

(1. Guangdong Zhongxing Lvfeng Development Co., Ltd., Heyuan, Guangdong 517000; 2.College of Life Science and Food Technology, Hanshan Normal University, Chaozhou, Guangdong 521041)

[Objective] To discuss the effects of key processes of concentrated lemon juice on its quality. [Method] Taking VCcontent, total acid content and total phenols content of lemon juice as the main indexes, we discussed the influence of the four key working procedures including filtration, centrifugation, concentration and sterilization on the change of three indexes. [Result] The filtration process and small influence on content of VC, total acid, total phenol and total sugar. Centrifugal process had great influence on the contents of VCand total phenol on which the influence of concentration process was relatively smaller and concentration process had great influence on the content of total sugar, while the sterilization process had great influence on contents of VC, total acid, total phenol and total sugar. [Conclusion] This research provides

for the optimization of actual production process of concentrated lemon juice.

Lemon juice; Processing technology; Quality

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目(2015GA780044)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012A020603008)；廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(2012B 091000074)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B020503068)；廣東普通高校工程技術(shù)開發(fā)中心項(xiàng)目(GCZX-A1415)。

丁心(1983- )，男，江西九江人，統(tǒng)計(jì)師，從事食品加工研究。

2016-07-29

S 666.5;TS 275.5

A

0517-6611(2016)27-0059-02