周 芳,朱 磊,趙 鑫
(1.黑龍江省質量監(jiān)督檢測研究院,黑龍江哈爾濱 150010;2.黑龍江八一農墾大學食品學院,黑龍江大慶 163319;3.東北林業(yè)大學林學院,黑龍江哈爾濱 150010)
葡萄汁是近幾年來國內外非常流行的保健飲品,它不僅味美可口、營養(yǎng)豐富,而且因為它所含有的多酚類化合物、類黃酮、白藜蘆醇、鞣質、SOD[1]和其他生理活性物質,而成為一個被人們關注越來越多的健康飲料,許多科學家稱葡萄汁為“植物奶”[2]。
葡萄汁產生沉淀的主要原因,經過多項研究表明為酒石酸、果膠濁度、多酚類物質3個方面[3]。澄清葡萄汁的生產,通過澄清和過濾,不僅把葡萄汁的全部懸浮物過濾除去,而且還要把容易產生沉淀的膠粒、懸浮物除去,因為當它們存在時,不僅會使澄清汁的品質受到影響,而且會使其穩(wěn)定性受到影響,所以一定被去除[3-4]。目前,解決沉淀主要是通過物理方法,如過濾、吸附、超濾等,以及添加小麥谷朊蛋白[5]、單寧-明膠、蜂蜜、鈣鹽等化學方法,生物方法有添加果膠酶、植物黑素、蛋白酶等。本文研究了果膠酶法、蛋清粉法、皂土法等的澄清效果,為工業(yè)化生產澄清葡萄汁提供了可行的理論依據。
1.1.1 試驗材料
貝達葡萄栽培于大慶市林源鎮(zhèn)新村,果實采摘于2014年9月底。貝達葡萄經過挑選、脫粒除梗,用高速組織搗碎機將貝達葡萄進行破碎,再榨汁,然后進行初步過濾,即得到貝達葡萄原汁。
1.1.2 主要儀器設備
R47F型高速組織搗碎機,溫州瑞通減速機有限公司產品;TD4A型高速離心機,長沙英泰儀器有限責任公司產品;HH-1型恒溫水浴鍋,江蘇省金壇市榮華儀器有限公司產品;722S型分光光度計,上海精密科學儀器有限公司產品;AR153CN型電子分析天平,奧豪斯儀器上海有限公司產品。
1.2.1 制汁工藝流程
1.2.2 測定方法
(1)透光率的測定。用厚度為1 cm的比色皿,以蒸餾水調零,用分光光度計于波長660 nm處測定透光率。
(2) 葡萄汁果膠殘余含量的測定。將90%乙醇和葡萄汁按1∶1的比例混合,輕輕搖動,以免破壞膠體的形成,如若在15~30 min內有絮狀物出現,則果汁中有果膠存在;沒有絮狀物出現,則果汁不含果膠。若液體產生絮狀物,則表明果汁中的果膠物質還沒有被徹底分解,用“+”表示。若液體的表面沒有絮狀物產生,則表明果汁中的果膠物質已基本被分解,說明果汁中沒有果膠物質存在,用“-”表示。
(3)沉淀量的測定。先將濾紙烘至恒質量,取一定量的樣品進行過濾,過濾結束后,將帶有沉淀的濾紙烘至恒質量,求得過濾前后恒質量之差,再減去澄清劑的加入量。
1.2.3 澄清方法
(1)果膠酶澄清方法。①酶用量對澄清效果的影響。取4個錐形瓶,各加入經澄清前處理的貝達葡萄汁100 mL,按編號順序分別加入不同劑量的果膠酶制劑。果膠酶用量10 mL,質量濃度分別為0.04,0.12,0.2,0.28 g/L。將錐形瓶放在常溫下測定其澄清效果,每60 min測1次。②酶解溫度對澄清效果的影響。取2個錐形瓶,各加入經澄清前處理的貝達葡萄汁100 mL,果膠酶用量10 mL,質量濃度均為0.2 g/L,分別放置在常溫和30℃下,每隔60 min測定澄清效果。
(2)其他澄清劑澄清方法。將貝達葡萄原汁分成若干份,每份100 mL,分裝到150 mL錐形瓶中,按下列質量濃度分別加入10 mL澄清劑,并不斷攪拌,放在常溫下測定其澄清效果,每60 min測1次。①蛋清粉用量分別為50,60,70,80 mg/L;②皂土用量分別為300,350,400,450 mg/L;③單寧-明膠用量分別為50,60,70,80 mg/L;④對照為不加任何澄清劑,與上述處理一起置于常溫下測定澄清效果。
(3) 過濾、離心澄清方法。將葡萄汁在過濾、離心、過濾-離心的條件下測定其澄清效果。在室溫(20℃)條件下用濾紙將葡萄原汁進行過濾,即得到澄清的葡萄汁,離心轉速為150 r/min。
2.1.1 果膠酶用量對澄清效果的影響
果膠酶用量對澄清效果的影響見表1,果膠酶用量對透光率的影響見圖1。
表1 果膠酶用量對澄清效果的影響
圖1 果膠酶用量對透光率的影響
果膠酶用量和作用時間對葡萄汁澄清度都產生一定影響。總的來說,隨著酶用量的增加,澄清度逐漸提高,隨著時間的增加,澄清度呈上升的趨勢,在1~3 h內透光率增加很明顯,在3~9 h內透光率變化趨緩,9 h以后透光率開始下降。在果膠酶用量為0.04 g/L時,果膠呈陽性反應,且果膠物質含量較大;當酶用量達到0.28 g/L時,果汁透光率最大,果膠呈陰性,表明果膠物質已被完全分解。當果膠酶用量為0.28 g/L,澄清9 h時透光率最大為57.5%,澄清效果最好。
2.1.2 溫度對葡萄汁透光率的影響
酶解溫度對透光率的影響見圖2。
圖2 酶解溫度對透光率的影響
由圖2可知,隨著酶解溫度升高,對澄清度的影響較大,溫度為20℃時,在1~8 h內,果汁透光率變化不明顯,當9 h時,透光率明顯上升后下降。溫度為30℃時,在1~3 h內,透光率變化趨緩,在3~7 h內透光率一直上升,7 h時透光率達到最大值,為26.5%,7~9 h時透光率一直下降,9~10 h時,透光率變化較小。
2.2.1 蛋清粉用量對葡萄汁透光率的影響
蛋清粉用量對透光率的影響見圖3。
圖3 蛋清粉用量對透光率的影響
由圖3可知,蛋清粉用量對澄清度存在一定影響,但影響不是很明顯,當蛋清粉用量為60 mg/L,在8 h時透光率最大,為61.3%,澄清效果最好。在1~3 h內,隨著時間的增加,澄清度逐漸增大;在3~8 h內,澄清度的變化不是很明顯;在8 h以后澄清度逐漸下降。故蛋清粉用量為60 mg/L,澄清2 h即可。
2.2.2 皂土用量對葡萄汁透光率的影響
皂土用量對透光率的影響見圖4。
圖4 皂土用量對透光率的影響
在1~2 h內,透光率直線上升,其中皂土用量為400 mg/L時,透光率的上升幅度最大,在2~8 h內透光率變化不是很明顯,8 h以后透光率逐漸下降。皂土用量為400 mg/L在4 h時,澄清效果最好,透光率為60.2%。
2.2.3 單寧-明膠用量對葡萄汁透光率的影響
單寧-明膠用量對透光率的影響見圖5。
圖5 單寧-明膠用量對透光率的影響
在1~8 h內,隨著時間的增加,澄清度逐漸增加,8 h以后,澄清度直線下降。單寧-明膠用量為70 mg/L在8 h時,透光率最大為11.1%,因為單寧-明膠用量對葡萄汁透光率的影響不是很明顯,所以選擇其用量為70 mg/L即可。
2.2.4 不同澄清劑對葡萄汁外觀品質的影響
葡萄汁經不同澄清劑處理后的外觀品質見表2。
表2 葡萄汁經不同澄清劑處理后的外觀品質
與對照相比,澄清效果為皂土>蛋清粉>單寧-明膠,皂土用量為350 mg/L時,沉淀物量達到最大值,澄清效果最佳;單寧-明膠用量為50 mg/L時,沉淀物量為最小值,澄清效果最差。比較3種不同的澄清劑用量及澄清效果(表2) 如下:
(1)蛋清粉處理的葡萄汁,其沉淀物的量小于添加皂土澄清劑的沉淀物的量,但在這3種方法中,其澄清效果在最佳;蛋清粉用量為60 mg/L時,在8 h時透光率最大,為61.3%,葡萄汁外觀澄清透亮。
(2)皂土處理的葡萄汁,其沉淀物質量比對照明顯增加,澄清效果較好,皂土用量為350 mg/L時,沉淀物量達到最大值,澄清效果較好。
(3) 單寧-明膠用量為70 mg/L時,其沉淀物質量最大,澄清效果不理想。
2.2.5 過濾、離心等澄清效果
過濾、離心對澄清效果的影響見表3。
表3 過濾、離心對澄清效果的影響
由表3可知,澄清效果為過濾-離心>過濾>離心,且用過濾-離心法澄清時,透光率為63.5%,澄清劑法澄清時澄清效果最好的是蛋清粉,透光率為61.3%,由此可知,過濾-離心澄清法是所有澄清方法中效果最好的方法。
試驗中,澄清劑法澄清效果最好的是蛋清粉,透光率為61.3%,葡萄汁澄清透亮。蛋清粉除了可作澄清劑,還在食品工業(yè)上應用很廣泛,加工點心時可作為起泡劑;加工火腿腸等肉制品時用來提高彈性和切片性;加工雞蛋干等熟蛋制品時使用;加工面制品時用來提高面筋度;加工冰激凌、巧克力粉、清涼飲料、餅干等均有使用,同時蛋清粉作為一種蛋白質可以為人體提供營養(yǎng),因此蛋清粉是一種較好的澄清劑。物理法澄清效果最好的是過濾-離心澄清法,透光率為63.5%。通過本次研究發(fā)現,蛋清粉可作為葡萄汁的澄清劑,具有較好的澄清效果,在下一步研究中可以將過濾-離心法和蛋白粉結合起來研究用于葡萄汁的澄清工藝。
在破碎后可加入VC,葡萄在榨汁過程中添加0.02%的VC,可對葡萄汁中的花色素、單寧物質起到保護作用。作為抗氧化劑,加入VC后,一方面可以抑制果汁的氧化褐變,另一方面能使果汁中的花色素、單寧物質等易被氧化破壞的成分受到保護,從而避免果汁感官品質的下降。同時,在澄清前對葡萄汁進行進一步的過濾,能達到更好的澄清效果。
[1]呂昌文.葡萄原汁系列飲料生產試驗報告 [J].農產品保鮮與加工,1990(3):19-21.
[2]王泓飛,李和生.果膠酶對草莓汁澄清效果的研究 [J].農業(yè)工程學報,2003,19(3):161-164.
[3]王偉軍,李延華,張?zhí)m威.葡萄汁降酸及澄清技術研究與應用現狀 [J].中國釀造,2010(5):16-19.
[4]李華.現代葡萄酒工藝學 [M].西安:陜西人民出版社,2000:48-52.
[5]屈慧鴿.小麥谷朊蛋白對霞多麗葡萄汁澄清效果的研究[J].食品科學,2008,29(11):210-212.◇