芒果带皮果汁加工过程中品质变化及控制的研究

摘要

芒果是世界五大水果之一，它肉质细嫩、香甜，营养丰富，有特殊风味，深受人们的喜爱。但芒果采收期短，不耐贮藏，损耗大。因此，芒果除作鲜果食用外，大部分被加工成为芒果汁、芒果原浆和芒果罐头等。传统的去皮压榨生产芒果汁，产生了大量的芒果皮副产物，而果皮往往被当作废物弃掉，不仅造成环境污染，还导致资源浪费。因此，为解决芒果果皮资源浪费，提高芒果的利用率，降低芒果汁生产成本，提出带皮压榨法生产果汁。
　　本文以芒果带皮果肉为原料，果胶酶和纤维素酶酶解提高芒果汁得率，在单因素实验的基础上建立了芒果果汁酶解工艺的神经网络模型，并对其工艺参数进行优化。最佳酶解工艺参数为:果胶酶用量0.007％、纤维素酶用量0.001％、酶解温度40.6℃、时间60min。此时芒果带皮果汁得率为80.48％，去皮果汁得率为66.47％，提高14.01％，且带皮果汁品质变化较小，可以接受。
　　通过研究不同时间添加褐变抑制剂确定抑制剂的最佳添加时间，在单因素实验的基础上选取三种效果较好的褐变抑制剂，利用响应面法优化出最佳的复合褐变抑制剂。结果表明:最佳添加时间为酶解前，最佳复合抑制剂为D-异抗坏血酸钠用量0.047％，L-半胱氨酸用量0.060％，植酸用量0.017％，此时褐变变化率预测值为11.91％，实际值为12.19％，实际值与预测值的吻合率达到97.70％。
　　采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)结合气相色谱-质谱法(GC-MS)，对芒果去皮果汁、灭菌后去皮果汁、芒果带皮果汁和灭菌后带皮果汁四种样品中的香气成分进行了分析，面积归一化法确定各种成分的相对含量，对香气成分的种类和相对含量的变化进行比较分析。结果表明:四个果汁样品中分别分离鉴定出50、60、63、62种香气成分，其中共有成分33种。四种样品主要香气成分大体相同，有α-异松油烯、δ-3-蒈烯、β-芹子烯、4-羟丁基丙烯酸酯、4-庚醇、棕榈酸甲酯和壬醛。带皮果汁与去皮果汁的萜烯类、酯类和醇类香气成分相对含量差别较大，去皮果汁最多的依次是醇类、酯类和萜烯类，带皮果汁最多的依次是萜烯类、醇类和酯类。带皮果汁比去皮果汁多检测出α-古芸烯、α-芹子烯、棕榈油酸甲酯和顺-香芹醇等香气成分。灭菌后总的挥发性香气成分减少，去皮果汁减少13.90％，带皮果汁减少19.67％。
　　对芒果带皮果汁饮料的配方及稳定性进行研究，在单因素实验的基础上，利用正交实验确定了芒果带皮果汁饮料的最佳配方和最佳复合稳定剂，生产出色、香、味俱全，稳定性好的芒果汁饮料。并研究不同贮藏温度（27、37和47℃）下，芒果汁饮料贮藏过程中的理化指标变化，对非酶褐变相关指标进行动力学模型拟合分析。结果表明:最佳配方为芒果原汁添加量90％，蜂蜜添加量6％，白砂糖添加量5％，柠檬酸添加量0.02％;最佳复合稳定剂为PGA用量0.09％，黄原胶用量0.06％。贮藏时间对芒果汁的可溶性固形物无显著影响(p＞0.05)，对还原糖、色差△E、维生素C、总酚、5-HMF、pH、总糖、氨态氮均有显著影响(p＜0.05)。27和47℃下，对总酸无显著影响(p＞0.05)，37℃下，对总酸有显著影响(p＜0.05)。27℃贮藏温度下，果汁的非酶褐变可能与美拉德反应有关。而37和47℃下，非酶褐变可能是美拉德、维生素C的氧化分解、多酚氧化缩合三种反应综合的结果。在果汁贮藏过程中，△E和5-HMF的变化趋势符合零级动力学，且活化能较高，为155.77和91.71kJ/mol;维生素C和总酚的变化趋势符合一级动力学，且活化能较低，为31.03和22.09kJ/mol。维生素C和总酚的反应过程速率很快，而△E和5-HMF则相对较慢。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 芒果概况

1．2 芒果皮的研究现状

1．3 果汁研究现状及存在问题

1．3．1 出汁率低

1．3．2 色泽不稳定

1．3．3 香气损失

1．3．4 果汁沉淀及营养成分破坏

1．4 立题目的及意义

1．5 研究内容

2 神经网络优化芒果果汁的酶解工艺的研究

2．1 材料与仪器

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验方法

2．2．1 工艺流程

2．2．2 芒果果汁得率的计算

2．2．3 果汁指标测定

2．2．4 果汁感官评定

2．2．5 实验设计

2．2．6 数据处理

2．3 结果与分析

2．3．1 单因素实验结果与分析

2．3．2 神经网络输入数据的采集结果

2．3．3 神经网络模型分析与优化

2．4 本章小结

3 响应面法优化芒果果汁的抗褐变工艺的研究

3．1 材料与仪器

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验仪器

3．2 实验方法

3．2．1 果汁生产工艺流程

3．2．2 果汁褐变程度的测定

3．2．3 抑制剂最佳添加时间的确定

3．2．4 实验设计

3．2．5 数据处理方法

3．3 结果与分析

3．3．1 不同添加时间的果汁褐变度结果与分析

3．3．2 单因素实验结果与分析

3．3．3 响应面实验结果与分析

3．4 本章小结

4 芒果带皮和去皮果汁香气成分分析

4．1 材料与仪器

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验仪器

4．2 实验方法

4．2．1 芒果汁制备

4．2．2 HS-SPME提取香气成分

4．2．3 GC-MS分析

4．2．4 数据处理

4．3 结果与分析

4．3．1 芒果汁总离子流色谱图

4．3．2 芒果汁香气成分的特点

4．3．3 芒果带皮果汁和去皮果汁香气的比较

4．4 本章小结

5 芒果汁饮料的研制及贮藏过程各成分变化的研究

5．1 材料和仪器

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验仪器

5．2 实验方法

5．2．1 芒果汁饮料的工艺流程

5．2．2 生产工艺操作要点

5．2．3 感官评定

5．2．4 指标测定

5．2．5 实验设计

5．2．6 动力学理论

5．2．7 数据处理

5．3 结果与分析

5．3．1 果汁配方单因素实验结果

5．3．2 果汁配方正交实验结果

5．3．3 果汁稳定性结果

5．3．4 产品质量指标

5．3．5 贮藏期间芒果汁的菌落总数

5．3．6 芒果汁贮藏过程中基本指标的变化

5．3．7 活化能的计算

5．4 本章小结

6 结论

6．1 主要结论

6．2 主要创新点

6．3 展望

参考文献

致谢

作者简介

导师简介