世纪无籽梨果汁加工性能的研究

世纪无籽梨果汁加工性能的研究摘要：实验以雪花梨和无籽世纪梨为原料，用雪花梨作为对比，从出汁率、抗褐变能力、澄清效果等方面进行研究来确定世纪无籽梨的果汁加工性能。结果表明：无籽世纪梨的果汁加工切块护色时最佳抗坏血酸浓度为0.06%；最高出汁率酶解条件为酶浓度为0.01%，45℃下酶解2.5小时，出汁率为84.4%；冷冻澄清效果最好；成品果汁外观呈黄白色乳浊液，无沉淀，无变色现象。雪花梨切块护色时最佳抗坏血酸浓度为0.08%；最高出汁率酶解条件为酶浓度为0.01%，45℃下酶解2.5小时，出汁率为86.8%；冷冻澄清效果最好，成品果汁呈金黄色，清晰透明、晶亮、无混浊和沉淀。世纪无籽梨果汁的出汁率比雪花梨低，并且不易澄清，果汁加工性能较差。关键词：梨果汁褐变酶解澄清世纪无籽梨是我国园艺专家杂交变异而成的新品种，无籽梨的培育成功是我国迟熟梨品种更新换代的优良品种。该品树体健壮，树势较直立，在温湿度适宜环境下，没有明显的停止生长期，可连续生长，任其自然生长，一年生枝第二年成花率达70%以上，极易形成短枝花芽，进入结果期后，当年生枝和副梢都可形成嫩花芽，树芽饱满，叶芽具早熟性，当受到刺激时，部分芽眼易萌发。与棠梨、杜梨、豆梨砧木嫁接成活率达98%。该品果实呈灯笼形，果实中间直经最大达8.87厘米，梗端和萼端直径较小，平均直径5厘米左右，单果平均重450克，最大800克以上，大树株结150个果，果皮细，向阳面粉红色，果肉白色，含可溶性固形物15%以上，糖酸比48：39，品质上等，果实最大买点仅有软核果心，并且无籽，可全部食用，为消费者带来更大实惠与方便。果实成熟期10月上中旬，耐贮藏，在常温下可贮藏60－80天，冷库内贮藏到次年4－5月份。专家试验在适温2-5度可贮藏一年。该品适应性广，抗逆性强，抗高温，耐严寒，抗病力强，沙土、壤土的山地、丘陵、平原、滩涂均可栽培，且易丰产，抗病虫（高抗梨黑星病）。亩栽84株。亩产5000-6000市斤。世纪无籽梨，由于果实大，果形独特，且外观艳丽，品质优，耐运耐贮，特别是无籽无核，可全部食用，因此，该品种是目前世界上独有的一个具有发展潜力最大、最新、最优无核无籽的晚熟梨优良品种，在梨产区可大力发展。我国梨产量最多的省是河北、山东、辽宁、江苏、四川、云南等。主要梨产区有山东烟台，栽培品种为黄县长把梨、栖霞大香水梨、莱阳慈利、莱西水晶梨和香水梨；河北省保定、邯郸、石家庄、邢台一带，主要品种为鸭梨、雪花梨、圆黄梨、雪青梨、红梨；辽宁省绥中、北镇、义县、锦西、阜新等地主产秋白梨、鸭梨和秋子梨系统的一些品种；安徽省砀山及周围一带为酥梨产区；山西高平为大黄梨产区，原平则以黄梨和油梨为主载品种；甘肃兰州以出产冬果梨闻名；四川的金川雪梨和苍溪雪梨；新疆的库尔勒香梨和酥梨，烟台、大连的西洋梨也都驰名中外。梨果实供鲜食，肉脆多汁，酸甜可口，风味芳香优美。富含糖、蛋白质、脂肪、碳水化合物及多种维生素，对人体健康有重要作用。梨果还可以加工制作梨干、梨脯、梨膏、梨汁、梨罐头等，也可用来酿酒、制醋。梨果还有医用价值，可助消化、润肺清心，消痰止咳、退热、解毒疮的功效，还有利尿、润便的作用。为了更好得了解和利用无籽梨，现对其加工性能中的果汁加工性能进行实验研究。实验以世纪无籽梨为原料，用雪花梨作为对比，通过果汁加工中护色、酶解、澄清等主要环节的试验，以确定世纪无籽梨果汁加工性能的优劣。以期为世纪无籽梨的加工利用提供一个可靠的数据依据。1.材料与方法：1.1材料与仪器设备1.1.1实验材料与辅料雪花梨（市售）、世纪无籽梨（昌黎果树研究所）、果胶酶（）、抗坏血酸（分析纯）、明胶（市售）、单宁（市售）、氢氧化钠（分析纯）1.1.2实验仪器打浆机、恒温培养箱、721分光光度计、真空泵、手持测糖仪1.2实验方法1.2.1梨果汁加工工艺流程选果→洗果→破碎→护色→打浆→酶解→榨汁→澄清（护色）→过滤→调配(糖酸)→杀菌→装罐→杀菌1.2.2选果和洗过选择无病虫害，成熟度在8~9成以上的雪花梨和世纪无籽梨，在利用残次果加工时去掉腐烂果，虫害果。用流动水漂洗果实表面污物。1.2.3破碎、护色、打浆果实洗净后切成小块。放入打浆机中。在打浆工序中进行适当的护色处理。护色效果实验：选用抗坏血酸作为护色剂进行护色，以不添加护色剂为对照。按上述工艺操作，在梨果打浆时加入不同质量分数的护色剂，观察果浆和果汁的色泽变化，并与雪花梨进行对比。1.2.4最佳酶解条件的确定选用果胶酶用量、酶解温度和酶解时间作为试验因素，进行三因素四水平实验。以梨果出汁率作为酶解的效果指标，同时以梨果破碎后不加果胶酶处理作为对照，并以雪花梨作对比。出汁率/%=榨出的汁液重量/被加工的梨重量×100%1.2.5澄清与过滤采用冷冻澄清、果胶酶澄清和明胶、单宁澄清三种澄清方法进行对比，以确定最佳澄清方法。澄清结束后用真空泵进行抽虑。（1）冷冻澄清将果汁在冰箱冷冻室内冻结。冷冻可改变胶体性质，使果汁在解冻时形成沉淀。（2）果胶酶澄清将0.05%的果胶酶混入果汁中，并不断搅拌15—30分钟，使之混合均匀，保持在50℃，一小时后每隔半小时连续检测澄清效果，取一1份果汁与2份95%酒精混合，轻轻上下倒置3次，静置15分钟，如有胶凝或絮状物则果汁中仍有果胶。在澄清过程中由于温度较高易发生褐变，因此在选出最佳酶用量后，用不同浓度的抗坏血酸来进行护色实验，测吸光值以确定最佳抗坏血酸用量。（3）明胶、单宁澄清试验方法：取预测果汁数份每份100毫升，均加入定量单宁和明胶的1%溶液。同时以不加明胶单宁为对照。加入时必须先加入单宁，然后在充分搅拌下徐徐加入明胶，以防起稳定作用。然后将果汁搁在10℃恒温下静置10小时，使胶体凝聚沉淀。温度过高则会引起沉淀缓慢，温度过低会造成浑浊现象。由于澄清过程时间长，与空气接触多易发生褐变，因此在选出最佳明胶单宁用量后，用不同浓度的抗坏血酸来进行护色实验，测吸光值以确定护色效果。确定最佳护色抗坏血酸浓度。澄清完后测果汁的透光度，以确定最佳澄清处理。世纪无籽梨与雪花梨进行对比。1.2.6调配用手持测糖仪测过虑后的果汁的可溶性固形物含量，用酸碱滴定法测酸度（以柠檬酸算）。调糖酸后，进行感官鉴评，选出最佳糖酸比。1.2.7杀菌由于实验条件所限，无法进行排气处理。进行加热、紫外灯杀菌。将果汁在电炉上快速加热到88—93℃,停留5~7秒，立即移入事先已紫外灯杀菌15分钟的无菌室，冷却到50~60℃后立即装入330毫升塑料瓶中，密封。再在紫外灯下杀菌15分钟。2结果与分析2.1梨果汁加工打浆过程的护色条件的确定破碎打浆是提高梨果汁出汁率的一道重要工序，也是最容易发生褐变的工序。实验对梨切块后马上加入不同浓度的抗坏血酸进行护色打浆。结果如表1所示。表1不同浓度抗坏血酸的护色效果抗坏血酸浓度观察结果无子梨0.04%打成浆后呈浅褐色，稍有褐变0.06%打成浆后呈黄白色，无褐变0.08%打成浆后呈黄白色，无褐变雪0.04%打成浆后呈褐色，有褐变0.06%打成浆后呈浅褐色，稍有褐变花梨0.08%打成浆后呈黄白色，无褐变从表1中可以看出打浆过程中无子梨加0.06%的抗坏血酸就能抑制褐变的发生，雪花梨需要0.08%的抗坏血酸才能控制住褐变。此过程无籽梨的抗褐变性能较好。2.2果胶酶酶解条件对梨果实出汁率的影响果胶酶的作用是分解果胶，通过细胞间层原果胶的部分分解，果浆的结构还保持一定的程度，这样有利于果浆的压榨，提高出汁率。实验选用果胶酶用量、酶解温度和酶解时间作为试验因素,因素水平、正交试验结果及方差分析表见表2、表3、表4。表2果胶酶酶解试验因素和水平表A酶的用量（%）B温度(℃)C时间(h)10.00435220.006452.530.00855340.01603.5在梨果汁提取过程中，梨果破碎后未用果胶酶处理而直接榨汁的原料利用率低，雪花梨的出汁率只有76.1%，而无子梨的出汁率只有74.2%，汁液浑浊，有粘稠感而无清亮感;而经过果胶酶处理的梨果出汁率显著提高。表3说明影响杭青梨果浆酶法液化效果即出汁率的主次因素是：。。。。。。。。进一步的统计分析和显著性测验表明,。。。。。。最佳酶解工艺条件为。。。。。。进一步试验表明,果浆在。。。。最佳酶解条件下进行酶解,可使出汁率达。。。,比破碎后不用果胶酶处理而直接榨汁的出汁率提高了。。。。,因而提高了梨原料的利用率.表3果胶酶酶解条件对杭青梨果汁出汁率的影响表4方差分析表因素水平2.3最佳澄清处理条件的确定2.3.1明胶、单宁澄清最佳条件的确定2.3.1.1明胶单宁最佳使用量的确定压榨出的果汁本身就含有少量的单宁，单宁和明胶反映可以形成明胶单宁酸盐络合物，随着络合物的沉淀，果汁中的悬浮颗粒被缠绕也随之沉淀。但如果明胶过量，不仅会妨碍聚集过程，反而能保护和稳定胶体，其本身形成一种胶态溶液，从而影响果汁的澄清效果。实验取数份预测果汁加入不同量的１％明胶和1%单宁溶液进行澄清处理。实验结果如表5，表6所示。表5不同浓度明胶单宁用量对果汁澄清的影响（雪花梨）实验号明胶用量（%）单宁用量（%）透光率（%）10.020.0182.620.040.0284.930.060.0383.740.080.0477.050.100.0570.8CK80.6表6不同浓度明胶单宁用量对果汁澄清的影响（无籽梨）实验号明胶用量（%）单宁用量（%）透光率（%）10.020.0172.820.040.0277.130.060.0371.140.080.0470.150.100.0559.9CK45.0从表5、表6中可以看出雪花梨和无籽梨的最佳澄清效果明胶单宁用量为：明胶0.04%，单宁0.02%。2.3.1.2明胶单宁法澄清过程中的护色由于明胶单宁澄清法处理时间长，在澄清的过程中容易发生褐变，因此在此过程中加抗坏血酸以抑制褐变的发生。实验结果如表7、表8所示。表7不同浓度抗坏血酸的护色效果(雪花梨)实验号抗坏血酸浓度（%）吸光值透光率（%）10.01%0.17190.220.02%0.09294.830.03%0.08796.9CK0.41783.4表8不同浓度抗坏血酸的护色效果（无籽梨)实验号抗坏血酸浓度（%）吸光值透光率（%）10.01%0.37888.120.02%0.17690.830.03%0.09494.1CK0.92351.5实验结果表明：雪花梨在抗坏血酸浓度0.01%时就能较好得防止褐变，而无籽梨在抗坏血酸浓度0.02%的时候能较好地防止褐变。但用明胶单宁法澄清后，雪花梨果汁清亮透明，而无籽梨呈较浑浊的黄白色状态。2.3.2果胶酶澄清2.3.2.1澄清时间的确定对于澄清果汁来说，果汁中含有的果胶物质会使果汁浑浊不清，并且还起着保护其他物质的作用，阻碍果汁的澄清。加酶澄清是利用果胶酶制剂来水解果汁中的果汁物质，使果汁中的其他物质失去果胶的保护作用而共同沉淀，达到澄清的目的。实验将0.05%的果胶酶混入果汁中，并不断搅拌15—30分钟，使之混合均匀，保持在45℃，一小时后每隔半小时连续检测澄清效果.实验结果表明雪花梨果汁中的果胶在1.5小时后即被完全水解，无籽梨果汁中的果胶在3小时后才被完全水解。2.3.2.2果胶酶澄清过程的防褐变在酶解澄清过程中果汁容易发生褐变，现用抗坏血酸对其进行护色处理。实验结果如表9、表10所示。表9酶解澄清过程中不同浓度抗坏血酸的护色效果（雪花梨）抗坏血酸浓度0.01%0.02%0.03%0.04%CK透光率（%）90.492.993.695.389.4吸光率0.4240.2060.1730.1620.424表9酶解澄清过程中不同浓度抗坏血酸的护色效果（无籽梨）抗坏血酸浓度0.01%0.02%0.03%0.04%CK透光率（%）81.365.141.034.982.3吸光率0.5480.6851.0101.1370.402无籽梨本身酸度高，再加抗坏血酸使得无籽梨果汁的PH值过低，降低了酶的活性。因此以抗坏血酸钠来替代抗坏血酸来对无籽梨果汁进行护色。2.3.3冷冻法澄清冷冻可改变胶体性质，使果汁在解冻时形成沉淀。实验结果如表11。表11冷