红富士苹果悬浮汁饮料加工工艺的研究

张东京 袁雨馨 袁维风 高贵珍 张兴桃 金兵兵

（宿州学院，安徽宿州 234000）

红富士苹果悬浮汁饮料加工工艺的研究

张东京 袁雨馨 袁维风 高贵珍 张兴桃 金兵兵

（宿州学院，安徽宿州 234000）

本文以陕西出产的红富士苹果作为原料，采用维生素C、EDTA-2Na和柠檬酸分别进行护色，选取最佳的护色剂；然后进行正交实验，通过感官评价得到100g悬浮果汁饮料的最佳配方：0.4%维生素C、0.1%柠檬酸、8%蔗糖、0.22%稳定剂（黄原胶:瓜尔胶为1:4），其中含有50g苹果果汁原液，其余的是水。

红富士苹果；护色剂；糖酸比；稳定剂

红富士是我国最常见的苹果品种之一。苹果味道甜美，口感爽脆，富含人体所需的多种营养物质，被评为“世界四大水果之冠”。苹果是一种低热量果实，营养价值很高，是所有水果中含有营养元素最丰富的种类之一[1]；苹果的营养成分可溶性大，非常易于人体吸收，又被称为“活水”。

近年来，随着苹果加工工艺的进步，悬浮汁饮料快速发展，而苹果悬浮汁饮料也在迅速发展[2]。我国在苹果浓缩汁方面的研究较多，而悬浮汁饮料方面的研究起步较晚，所以国内从事苹果悬浮汁加工的企业较少，也没有形成像浓缩汁生产的规模[3]。而悬浮汁在生产过程中所面临的悬浮颗粒稳定性也是困扰其大规模生产的主要因素。目前红富士苹果悬浮汁的技术尚不成熟，本文主要研究了鲜切苹果褐变和悬浮汁稳定性的因素，优化了苹果悬浮汁饮料的工艺，为苹果悬浮汁饮料商业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜的红富士苹果，购于宿州家乐福超市。

维生素C，食品级，石药集团维生药业；

乙二胺四乙酸二钠，食品级，广州市安心生物制品有限公司；

柠檬酸，食品级，潍坊英轩实业有限公司；

瓜尔胶，食品级，河南奥尼斯特食品有限公司；

黄原胶，食品级，内蒙古阜丰生物科技有限公司；

95%酒精，分析纯，上海展云化工用限公司。

1.2 主要仪器

电子天平，JA5003N型，上海菁海仪器有限公司；数显恒温水浴锅，HH-2型，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；

九阳全自动榨汁机，DJ12B-A603DG，九阳股份有限公司；

可见分光光度计，722G型，上海仪电分析仪器有限公司；

WSC-S型测色色差计，WSC-S型，上海仪电物理光学仪器有限公司；

微波型电磁炉，CH3118K，广东省格兰仕微波生活电器制造有限公司等。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

鲜果→洗净沥干→切块护色→榨汁→粗滤→调配→杀菌→冷却→成品

1.3.2 操作要点

1）洗净沥干

苹果放入流水槽里，进行清洗，多次清洗保证苹果表面无残留农药，必要时可以用洗洁剂来清洗，然后晾干苹果表面的水分。

2）切块护色

将清洗沥干的苹果除去表皮，快速的切成一定规格的薄片，放入配制好的护色剂中，护色处理30min。

3）榨汁

将护色后的苹果肉放入九阳榨汁机中，设定冷鲜自动榨汁功能，榨汁。

4)粗滤

将经过榨汁得到的苹果原液用2层纱布进行过滤。

5）调配

加入糖、柠檬酸、稳定剂进行调配，得出感官评价最好的的半成品果汁。

6）杀菌

调配好的果汁使用巴氏杀菌法进行灭菌处理。

1.3.3 吸光度的测定方法

将在护色剂中浸泡过的苹果果肉称取5g，用保鲜膜包好，保持20℃放置7d。然后将果肉放入95%浓度、30mL的乙醇溶液浸泡6h，将提取液在420nm下测定吸光度。记录吸光度值。鲜切苹果会发生颜色变化，称为褐变。褐变程度越大，吸光光度值越大，以吸光度值的大小来表示褐变的程度，所有试验数据均采用EXCEL 2003、SPASS 16.0软件进行统计分析。

1.3.4 感官评价

实验得到的苹果悬浮汁，经过9位品尝者（6男3女）品尝，参照感官评价表打分。悬浮汁质量由组织形态（40分）、色泽（20分）、口感（30分）、香气（10分）四因素构成。

表1 感官评价表Table 1Sensory evaluation

2 结果与分析

2.1 护色剂的选择

本实验中选择三种护色剂，分别是维生素C、柠檬酸、EDTA-2Na，研究三种护色剂对苹果褐变度（BD）的影响。

2.1.1 维生素C浓度对苹果BD影响[4]

称取苹果果肉5g，放在不同浓度的维生素C中浸泡30min，用保鲜膜包好，保持20℃放置7d。然后将果肉放入30mL浓度95%的乙醇溶液提取6h，将提取液在420nm下测定吸光度。记录吸光值，结果见图1。

图1 维生素C浓度对苹果BD的影响Fig.1Effect of Vc on the BD of apple

由图1可知，随着维生素C浓度的增大，吸光度是呈下降趋势，即苹果的褐变度（BD）呈下降趋势；当维生素C浓度为0.4%时，褐变度最小；当维生素C溶液浓度超过0.4%时，苹果的褐变度（BD）略微上升。说明，维生素C溶液浓度为0.4%时，苹果褐变程度最轻，护色能力最强。

2.1.2 柠檬酸浓度对苹果BD的影响[5]

称取苹果果肉5g，放在不同浓度的柠檬酸中浸泡，其余步骤同2.1.1。记录吸光度值，结果见图2。

图2 柠檬酸浓度对苹果BD的影响Fig.2Effect of citric acid on the BD of apple

由图2可知，吸光度随着柠檬酸溶液浓度的增加先减少再增加，当柠檬酸溶液浓度为0.40%时，苹果的吸光度最小，即褐变度（BD）最小，此时护色效果最好。

2.1.3 EDTA-2Na浓度对苹果BD的影响[6]

称取苹果果肉5g，浸泡在不同浓度的EDTA-2Na中，其余步骤同2.1.2，结果见图3。

图3 EDTA-2Na浓度对苹果BD的影响Fig.3Effect of EDTA-2Na on the BD of apple

由图3可以看出，经EDTA-2Na处理的苹果的吸光度随着EDTA-2Na浓度的上升先下降后上升。在EDTA-2Na溶液浓度为0.15%时，苹果的吸光度最小，效果最好。

综上所述，维生素C、柠檬酸和EDTA-2Na均有一定的护色效果，但从消费者接受程度的角度来看，维生素C更易被接受。维生素C通过自身被氧化，从而降低苹果汁溶液中的氧气含量，由此来达到降低果汁中的氧气含量而来延长苹果的褐变时间，作为苹果的保护色泽和风味变化的可食用抗氧化剂。

2.2 白砂糖添加量的确定

果汁的含糖量是其生产中的一个重要指标[7]。称取100g过滤后的苹果悬浮汁，加入不同含量的白砂糖，调节糖浓度，使糖浓度分别为2%、4%、6%、8%和10%，然后对其进行感官评价，结果见表2。

表2 不同白砂糖含量苹果悬浮汁的感官评价Table 2Sensory evaluation of different content cloudy juice on white granulated sugar

由表2可知，随着白砂糖含量的上升，果汁的感官评分先升高后降低，当白砂糖含量为6%时，感官评分最高。

2.3 柠檬酸添加量的确定

果汁中的酸含量是其生产中的一个重要标示出指标。通过加入50g果汁，加入不同含量的酸，调节果汁酸度，使柠檬酸的含量分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%，得到的苹果悬浮汁进行感官评价，结果见表3。

表3 不同柠檬酸添加量苹果悬浮汁的感官评价Table 3Sensory evaluation of different content cloudy juice on citric acid

由表3可以看出，当柠檬酸含量为0.10%时，果汁最为爽口；但当柠檬酸含量大于0.10%时，酸味影响口感，当浓度在0.25%时，由于其所具有的酸味影响口感，感官评价得分大幅下降。因此，柠檬酸含量为0.10%较为合适。

2.4 稳定剂添加量的确定

在生产苹果悬浮汁的过程中，稳定剂的使用是为了使悬浮汁达到均一稳定的状态[8]。本实验使用的稳定剂成分是黄原胶。将50g果汁添加到0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%的400mL稳定剂中，对得到的苹果悬汁进行评分，结果见表4。

表4 稳定剂添加量苹果悬浮汁的感官评价得分Table 4Sensory evaluation of different content cloudy juice on citric acid

由表4可知，随着稳定剂浓度的上升，果汁的感官评价得分越高，这表明随着稳定剂浓度的上升，果汁的组织状态日渐趋于稳定均一。

当稳定剂的浓度在0.25%时，果汁的状态最均一稳定，在稳定剂浓度在0.20%时表现出稳定状态，而当稳定剂浓度为0.30%时，有少许挂壁现象，影响了果汁的感官评价。因此，稳定剂浓度为0.25%，悬浮汁最稳定。

2.5 最佳调配方案的确定

在单因素实验的基础上进行正交试验，三个因素分别是护色剂浓度、糖酸比、稳定剂浓度，实验设计见表5，正交实验结果见表6。

表5 正交实验设计Table 5Orthogonal experimental design

表6 正交试验结果及分析表Table 6Analysis of orthogonal experiment results

从表6中可以看出，影响苹果悬浮汁感官评分的主次因素依次为B>C>A，即糖酸比>稳定剂浓度>维生素C浓度。苹果悬浮汁的最佳配方A2B3C1，即护色剂浓度为0.4%，糖酸比为80:1，稳定剂浓度为0.22%。经验证，在这种配方下得到的果汁感官评分为80分，均高于其他实验组。

3 结果与讨论

影响苹果悬浮汁的因素较多，包括鲜切苹果的褐变、糖酸比和稳定性等。本实验研究影响苹果悬浮汁的因素，通过正交试验得出苹果悬浮汁饮料的最佳组合是0.4%维生素C、0.1%柠檬酸、8%蔗糖、0.22%稳定剂（黄原胶：瓜尔胶为1:4）。

本研究中针对悬浮汁饮料制作工艺的研究，在实验室取得了较好的效果；若要工业化生产，还需要对实验参数进一步优化。

[1]蒲雪梅.生姜复合可食性膜对红富士苹果保鲜效果研究[D].西北农林科技大学,2013.

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[3]刘爽,牛鹏飞,苏肖洁.我国苹果及浓缩苹果汁生产贸易变化分析及应对策略[J].陕西农业科学,2011,57(1):206-209.

[4]南海娟,高愿军,郝亚勒.鲜切苹果的研究[J].食品与机械, 2006,22(3):90-93.

[5]夏水文,曾庆孝,朱蓓薇,等.食品工艺学[M].中国轻工业出版社,2009:8.

[6]汪东风,薛长湖,林红,等.食品化学[M].化学工业出版社, 2007:7.

[7]何强,金苏英,刘小杰.果汁悬浮饮料的技术难点及稳定性的探讨[J].中国食品工业,2006,(1):44-45.

[8]袁锡琳,陈小林,杨金霞.黄原胶在食品工业中的应用[J].食品工业,1990.

Research Suspension Fuji Apple Juice Processing Technology

ZHANG Dong-jingYUAN Yu-xinYUAN Wei-fengGAO Gui-zhen ZHANG Xing-taoJIN Bing-bing
(Suzhou University,Suzhou 234000,China)

Taking fresh apple as main material,the browning degree of cloudy juice was studied by Vitamin C,EDTA-2Na and citric acid.Based on this experiment,we found the best antibrowning combination 0.4%Vitamin C.The results showed the best technology of cloudy juice(100g)combination:0.1%citric acid,8%sugar,0.22%stabilizer and 50g apple raw juice.

Fuji apple;color fixative;sugar-acid ratio;stabilizer

book=11,ebook=17

TS255.4

A

1008-1038(2015)12-0011-05

2015-06-14

大学生创新训练项目（201510379089）

张东京（1987—），男，助教，主要从事农产品加工与保鲜研究