不同澄清剂对杨梅汁澄清效果的比较

郎 娅，季 露，陈纪算，叶兴乾，倪 穗，孙志栋*

(1.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211；2.宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 315040；3.宁波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 315300；4.浙江大学 生工与食品学院，浙江 杭州 310058)

不同澄清剂对杨梅汁澄清效果的比较

郎 娅1，2，季 露1，2，陈纪算3，叶兴乾4，倪 穗1*，孙志栋1，2*

(1.宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211；2.宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 315040；3.宁波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 315300；4.浙江大学 生工与食品学院，浙江 杭州 310058)

采用硅藻土、水溶性羧化壳聚糖和皂土3种澄清剂对杨梅汁进行澄清。通过透光率、浊度、pH、TSS、花色苷含量及贮藏后的稳定性指标，比较他们的澄清效果。结果表明：3种澄清剂都有很好的澄清效果，但对花色苷都有一定的损失作用，其中皂土对花色苷的损失最严重，硅藻土的澄清对花色苷的损失最少，水溶性羧化壳聚糖的澄清和稳定性介于两者之间。综合澄清效果和对花色苷含量的影响，3种澄清剂中，选择硅藻土作为澄清剂，且用量为1.5 g/L，透光率可以达到91.46%，花色苷可以保留86.44%。

杨梅汁；澄清；稳定性

杨梅(MyricarubraSieb.& Zucc.)属杨梅科杨梅属亚热带常绿果树，产于我国南方的大多数省份，而浙江省的杨梅产量和品质都是最佳的。杨梅果实在每年六七月成熟，果实呈紫红色至紫黑色，果肉汁多，味道鲜美独特，内含花色苷、维生素、葡萄糖、果糖、柠檬酸、苹果酸、矿物质等多种营养成分[1]。杨梅果汁很不稳定，易出现肉眼可见的浑浊和沉淀[2]。目前常用的果汁澄清方法有自然澄清法、化学澄清法[3]、冷冻澄清法和酶解澄清法[4-5]。传统的离心、板框过滤等方法很难得到高澄清度的杨梅果汁，并且在贮存过程中极易发生二次沉淀，因此澄清工艺是生产杨梅汁的关键。果胶酶是常见的酶制剂，广泛应用于果汁的澄清，在桑葚汁[6]、草莓果汁[7]中都有相应应用。

经过初期实验探索，本文最终选取了硅藻土、水溶性羧化壳聚糖和皂土3种化学澄清剂，对杨梅汁进行澄清试验，测定储藏7天后的稳定性变化，确定合适的澄清剂及最佳澄清剂浓度，为杨梅汁澄清及产品开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

杨梅汁荸荠种，采自宁波慈溪，2 h内运到实验室，去核榨汁，将原汁储于-20 ℃冰柜备用；皂土：上海试四赫维化工有限公司；水溶性羧化壳聚糖：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硅藻土：上海奉贤奉城试剂厂，均为化学纯。

1.2 主要仪器与设备

2100Q型浊度计：美国HACH；PAL-1手持袖珍折射仪：日本ATAGO；ST-756P紫外分光光度计：上海赫尔普国际贸易有限公司；PB-10型pH计：北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.3 方法

处理流程：杨梅汁—4℃解冻—澄清—过滤—成品

澄清剂的配置：硅藻土，水溶性羧化壳聚糖，皂土用蒸馏水配置成一定浓度的溶液，然后加入到50 mL杨梅汁中，使得最终浓度为0.5 g/L、1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、3 g/L、3.5 g/L。

实验步骤：将解冻后的杨梅汁分别加入澄清剂，搅拌均匀，在4 ℃冰箱放置2 h，再用离心机离心，取上清液得到杨梅清汁。杨梅清汁灌装后放入4℃冰箱储存，测定品质的变化。

1.4 测定方法

(1)透光率的测定：以蒸馏水作参比溶液，在680 nm处测定杨梅汁的透光率T 680 nm。

(2)浊度的测定：以蒸馏水作参比溶液，用浊度仪测定杨梅汁的浊度。

(3)可溶性固形物的测定：采用手持折光仪测定。

(4)pH的测定：采用pH计测定。

(5)花色苷的测定：采用pH示差法[8]。

(6)贮藏稳定性试验：将杨梅澄清汁灌装于PET袋中，4 ℃冰箱储存，7天后测定品质变化。

1.5 数据处理

每个试验重复至少3次，用SAS8.0的ANOVA进行显著性分析，采用Sigma Plot 10.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 三种澄清剂添加量对杨梅汁澄清效果的影响

硅藻土是一种多孔物质，其表面积大，能够吸附单宁、色素等大分子物质悬浮物，在果酒果汁中目前应用较广[9-10]。

图1 硅藻土添加量对杨梅汁透光率和浊度的影响

如图1所示，随着硅藻土添加量的增加，透光率逐渐增加，当硅藻土的添加量为0.5 g/L时，透光率可以达到89.15%，当硅藻土的添加量为1.5 g/L时，透光率达到最大值91.46%，继续添加，透光率反而逐渐下降，当硅藻土添加量为3.5 g/L时，透光率下降到86.55%。而浊度与透光率则相反，一般来说，透光率越高，浊度越小，不过硅藻土澄清杨梅汁的效果比较好，当添加量为0.5 g/L时，浊度已经可以达到1.55 NTU了，而添加量为3 g/L时，浊度已经接近0 NTU了。

壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰化反应而得到的一种生物高分子物质，线性分子链上具有游离氨基酸，其氮原子上还有一对未结合电子，使其呈现弱碱性，能从溶液中结合氢离子，从而使壳聚糖成为带阳离子电荷的聚电解质，显示出良好的絮凝作用[11]。但是由于壳聚糖一般不溶于水，只溶于酸性或微酸性的环境中，影响其应用，而羧化壳聚糖经过壳聚糖改性，能溶于水，增加了壳聚糖的使用范围。羧化壳聚糖具有两性高分子电解质的性质，可结合水体中带正电荷以及带负电荷的物质，在广泛的pH值范围内均可溶解。目前，羧化壳聚糖用于果汁澄清的应用比较少，主要作为絮凝剂用于水处理中[12-13]。

图2 水溶性羧化壳聚糖添加量对杨梅汁透光率和浊度的影响

如图2所示，随着水溶性羧化壳聚糖添加浓度增加，透光率也逐渐增加，羧化壳聚糖澄清杨梅汁透光率效果好于硅藻土，当添加量为1 g/L时，透光率就可达到92.13%，当添加量为2 g/L时透光率就达到最大值93.37%，之后再增加浓度透光率反而逐渐下降，当羧化壳聚糖添加量为3.5 g/L时，透光率下降为91.6%。而浊度方面，水溶性羧化壳聚糖澄清后的浊度要比硅藻土澄清后的浊度要大，当透光率最好的2 g/L添加量时，浊度也只有5.96 NTU，而当添加量为0.5 g/L和3.5 g/L时，浊度都达到了大约7.9 NTU。

图3 皂土添加量对杨梅汁透光率和浊度的影响

皂土又名膨润土，是一种较强的吸附性物质。皂土呈负电性，在电解质中可吸附蛋白质、色素、单宁和能与一些带正电荷的胶体离子产生胶体而凝聚，使小颗粒变成大颗粒物质而沉降，达到澄清的效果[14]。采用皂土澄清杨梅汁时，随着皂土添加量的增加透光率逐渐增加，当添加量从0.5～3.5 g/L时，透光率从90.55%至95.45%，而浊度则逐渐减小，从2.78 NTU至接近0 NTU，且澄清效果很好，在皂土添加量0.5～3.5 g/L范围内，透光率一直呈现增大趋势，这与前人的研究有所差别[14-15，21]，可能3.5g/L的浓度未达到皂土完全去除杨梅汁中的凝胶之故。

2.2 三种澄清剂对杨梅汁品质的影响

2.2.1 对杨梅汁pH和可溶性固形物(TSS)的影响

由表1可以看出，不同的澄清剂不同添加量对杨梅汁的pH值、可溶性固形物含量的影响效果不尽相似。硅藻土添加量在0～2 g/L范围内，pH值大小基本保持稳定，当添加量超过2.5 g/L时pH值才显著下降(p<0.05)。同样地，羧化壳聚糖添加量在0～1.5 g/L范围内，pH值大小相对比较稳定，超过2 g/L时pH值显著下降(p<0.05)。保持杨梅澄清果汁可溶性固形物含量稳定的硅藻土、羧化壳聚糖添加范围均为0.5～1.0 g/L。对杨梅汁可溶性固形物而言，当硅藻土和羧化壳聚糖添加量在0.5～1.0 g/L时影响较小，超过1.5 g/L则可溶性固形物含量均明显下降。皂土的添加量0.5～1.5 g/L时杨梅汁pH值显著下降(p<0.05)，但超过2.0 g/L时pH值反而稳定；皂土对杨梅汁可溶性固形物的影响是呈抛物线趋势，随着添加量的增加先增加后下降，相对来说，2 g/L的添加量对pH值和可溶性固形物的影响均不大。

表1 不同澄清剂不同添加量对杨梅汁pH和TSS的影响

注：同一列内不同字母表示显著性差异(p<0.05)。

2.2.2 对杨梅汁花色苷的影响

花色苷不稳定，在加工和储藏中容易损失和破坏[16]。单体的形式向低聚或多聚色素转换，使得色泽发生改变，一般来说，棕红色更稳定[17]。

澄清剂对杨梅汁花色苷的影响比较大，由于花色苷是大分子物质且容易与澄清剂凝聚被过滤掉，从而达到澄清的效果，相应的就减少了花色苷的含量。花色苷对杨梅汁的品质影响非常大，在色泽和营养上来说都是主要的贡献者。

图4 不同澄清剂不同添加量对杨梅汁花色苷的影响

从图4可以看出，随着澄清剂添加量的逐渐增加，花色苷含量也相应减少，其中皂土对花色苷影响最大，在添加量为0.5～2.5 g/L范围内，呈直线下降，当添加量为1.5 g/L时，花色苷已由原汁的245.81 mg/L下降到156.80 mg/L，下降36.21%。而硅藻土对花色苷的影响则相对较小，在添加量0.5～3.5 g/L范围内，花色苷的含量可以保持200 mg/L以上，保持原汁的83%以上。羧化壳聚糖对杨梅汁的花色苷影响则处于皂土和硅藻土之间，在添加量0.5～1.5 g/L范围时，杨梅汁的花色苷含量保持在212g/L以上，保持效果好于硅藻土。花色苷的损失会影响果汁的抗氧化能力，Cesar等人发现果胶酶与壳聚糖联合澄清一种黑莓果汁，使得其花色苷损失了50%，且抗氧化活性也下降29%[18]。

由于花色苷的含量直接影响杨梅汁的营养价值和感官评价，所以结合透光率和花色苷含量的变化，确定各澄清剂的合理添加量为硅藻土1.5 g/L，羧化壳聚糖1 g/L，皂土0.5 g/L。

2.3 三种澄清剂对储藏稳定性的影响

选取硅藻土添加量为1.5 g/L，羧化壳聚糖添加量为1 g/L，皂土添加量为0.5 g/L的杨梅汁，用PET袋密封包装，置于4 ℃冰箱，储藏7天后，测定杨梅汁稳定性变化。

从图5、图6可以看出，贮藏7天后，杨梅汁的透光率和浊度都有所变化，从透光率来看，澄清剂处理后，透光率高达90%以上，比对照(71.45%)均明显提高，储藏7天后，因杨梅汁中的营养成分再次沉降，透光率则有所下降，但透光率仍高达85%以上，而对照则下降到63.8%。而浊度方面，对照(未处理)果汁浊度近50 NTU，而3种澄清剂处理后浊度可降到7 NTU以下，效果极其显著。贮藏7d后，除皂土浊度有所减小外，硅藻土和羧化壳聚糖均有所增加，但浊度均控制在10.5 NTU以内。

图5 不同澄清剂处理杨梅汁4 ℃储藏7天后透光率的变化

图6 不同澄清剂处理杨梅汁4 ℃储藏7天后浊度的变化

图7 不同澄清剂处理杨梅汁4 ℃储藏

经过澄清剂处理的杨梅汁花色苷含量储藏7天后均会明显下降(如图7所示)，比对照显著的多，相对来说，硅藻土处理组下降的比较少，其次是羧化壳聚糖处理组，皂土处理组最严重。显然花色苷对于澄清剂都非常敏感，随着时间的延长会加速其降解。

表2 不同澄清剂处理杨梅汁储藏7天后对pH和可溶性固形物(TSS)的影响

注：同一行内的不同字母表示显著性差异(p<0.05)。

从表2见，杨梅汁pH、可溶性固形物含量经过不同澄清剂处理后之间差异显著(p<0.05)，贮藏7d后又有所变化，其中硅藻土处理组杨梅汁pH变化最小，比较接近对照组原汁，其次是皂土处理组变化较小。而可溶性固形物含量相对稳定的是皂土处理组、羧化壳聚糖处理组。

3 讨 论

杨梅汁澄清一直是杨梅汁加工中非常重要的环节，也是很棘手的问题。在澄清效果、营养成分和感官上找到平衡是杨梅汁加工中的关键。硅藻土、水溶性羧化壳聚糖和皂土都有很好澄清杨梅汁的能力，但是对澄清的杨梅汁品质影响却不尽相同。硅藻土在透光率上优势不大，但浊度却明显优于水溶性羧化壳聚糖处理的杨梅汁。尽管皂土处理的杨梅汁透光率和浊度都非常好，且较低浓度也可以达到效果，可是，对杨梅汁花色苷的影响却非常明显，且储藏后，有继续损失的趋势，不太适合用于大批量储藏的杨梅汁中。而硅藻土和水溶性羧化壳聚糖在透光率和浊度上各占优势，在对花色苷含量影响上，硅藻土则略显优势，对花色苷的破坏和储藏后的损失要低于水溶性羧化壳聚糖处理组。Pacheco-Palencia等人在研究硅藻土澄清黑莓果肉中也发现对花色苷和非花色素类的酚类的破坏作用，并进一步影响其抗氧化能力[19]，因此，保护花色苷是保护抗氧化活性的重要手段。

丁彦鹏等[20]研究了自然澄清、离心澄清、皂土澄清、硅藻土澄清、壳聚糖澄清和明胶澄清对果酒澄清效果的影响，研究表明6种不同澄清方法中以硅藻土澄清的效果最佳，用量为0.3g/L时，透光率可达到87.4%，在非生物稳定性方面又以壳聚糖澄清处理的最好，与本文的研究结果相似。水溶性羧化壳聚糖用于澄清果汁中的报道比较少，相对于壳聚糖来说，羧化壳聚糖对溶液中带电胶体的吸附范围及电中和性能有所增加，研究表明其对蔗汁澄清的脱色率和纯度差分别达50.45%和1.63%，通过对比亚硫酸法澄清工艺的实际生产数据，认为羧化壳聚糖可以取代SO2作为糖用澄清剂应用于蔗汁澄清过程[21]。对壳聚糖进行羧甲基改性用于澄清黑莓果汁，结果表明羧化壳聚糖可以减少果汁中蛋白质、多酚和总糖含量，有助于减少果汁储存过程中的后混浊和二次沉淀的产生[22]。但由于制作羧化壳聚糖的产品稳定性和参数不确定，目前在果汁澄清生产中应用较少。

当然，多种澄清方式结合或者多种澄清剂复合使用也会有不错的效果，值得借鉴和摸索。Fang等人研究表明，黄原胶/壳聚糖澄清法与传统的明胶/皂土澄清法都可以有效降低杨梅汁中的总花色苷含量、聚合色百分数、褐变指数、总酚(特别是单宁类物质)和混浊度，提高果汁的澄清度。如果之后加上滤膜超滤处理，澄清效果会更好，但是对营养物质的破坏也较严重[23]。

4 结 论

(1)3种澄清剂都有很好的澄清效果，但对花色苷都有一定的损失作用，当添加量分别为硅藻土1.5 g/L，水溶性羧化壳聚糖1 g/L，皂土0.5 g/L时，透光率分别可以达到最佳值91.46%、92.13%和90.55%，其中花色苷损失分别为13.49%、3.5%和19.67%。

(2)上述最佳添加量澄清剂处理后的杨梅汁在4℃储藏7天后，除了皂土处理组浊度有所上升外，其他各处理的透光率、pH值、可溶性固形物含量和花色苷含量都有所下降，且最后花色苷含量硅藻土处理组>水溶性羧化壳聚糖处理组>皂土处理组，分别为163.65 mg/L，155.29 mg/L和120.23 mg/L。

(3)综合澄清和对花色苷含量的影响，3种澄清剂中，选择硅藻土作为澄清剂，且用量为1.5 g/L，透光率可以达到91.46%，花色苷可以保留86.44%。

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Comparison of the Clarifying Effect of Different Clarifierson Chinese Bayberry Juice

Lang Ya1，2，Ji Lu1，2，Chen Jisuan3，Ye Xingqian4，Ni Sui1*，Sun Zhidong1，2*

(1.College of Marine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Ningbo City Academyof Agricultural Sciences，Ningbo 315040，China；3.Ningbo Haitong Food Group Co.，Ltd.，Cixi 315300，China；4.College of Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China)

Chinese bayberry(MyricarubraSieb. & Zucc.)juice was clarified by diatomaceous earth，water-soluble carboxylation chitosan and bentonite respectively.The light transmittance，turbidity，pH，TSS，the content of anthocyanins and stability of Chinese bayberry juice were tested to determine the clarification effects.The results showed three kinds of clarifiers had good effect on clarifying Chinese bayberry juice but caused the loss of anthocyanins.The bentonite was the best killer to damage the content of anthocyanins，diatomite clarifier was the least，while water soluble carboxylation chitosan clarifier had a middle effect on clarification and stability among them.Considering clarification effect and the content of anthocyanins，diatomite was best clarifier and when the amount was 1.5 g/L，light transmittance can reach 91.46%，the content of anthocyanins can keep 86.44%.

Chinese bayberry juice；clarification；stability

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.02.008

2016-06-12

宁波市农业科技攻关重大项目(2013C0013)；国家科技支撑计划课题(2015BAD16B03)。

郎娅(1990—)，女，硕士研究生，E-mail：seadly@sina.cn

*通讯作者： 倪穗(1965—)，女，教授，研究方向：植物生物技术，E-mail：nisui@nbu.edu.cn；孙志栋(1962—)，男，教授级高工，研究方向：农产品加工贮藏研究，E-mail：zdsun.cn@163.com

TS275.5

A

1006-9690(2017)02-0028-06