香蕉全果实生产澄清型香蕉原汁的研究

摘要

香蕉是广西的大宗经济水果，但香蕉的深加工程度极低，采后损失严重。香蕉汁是最可能大规模消化香蕉原料的重要加工产品。国内外虽有较多制备香蕉汁的研究报道，但均只利用了香蕉果肉，而占果实重量的40％的果皮通常作为废弃物不被利用。本文以香蕉全果实为原料，探索了香蕉全果实澄清原汁的加工技术、香气构成、贮藏期间的褐变与控制，对充分利用香蕉资源、提高香蕉生产适用性及加工产率、促进香蕉产业发展具有现实意义。论文研究内容和结果如下：
　　 比较了香蕉果肉和果皮的主要组分及多酚氧化酶(PPO)性质。果皮中的水分、淀粉、果胶、粗纤维、总酚的含量均高于果肉，而总糖、还原糖、总酸及可溶性蛋白的含量均低于果肉。果皮的引入对香蕉的加工性能产生了影响。果肉及果皮中PPO的最适pH均为7.0，在最适pH下果肉中的PPO活力高于果皮，但在香蕉自然的pH下果皮的PPO活性大于果肉；二者最适反应温度分别为40℃、60℃，果皮中的PPO比果肉中的耐热。
　　 研究了灭酶方式和条件：采用蒸汽灭酶，与传统的热烫灭酶相比可有效减少灭酶过程中可溶性固形物损失；香蕉切成3-4cm果段经100℃水蒸气处理6min，果实中心温度达到84.2℃，香蕉中PPO完全失活。
　　 研究了香蕉全果实果汁酶法液化工艺：从三种果胶酶中筛选出液化效果较好的果胶酶Uitra SP-L。通过单因素实验，确定了果胶酶Uitra SP-L适宜的作用条件，并通过L16(54)正交实验优化了复合酶解工艺的参数：添加0.08％果浆酶Uitra SP-L(v/w)、0.07％纤维素酶CELLUBRIXL(w/w)、0.03％淀粉酶(w/w)，在50℃下液化80min。在此工艺条件下制备的全果实果汁，得率为79.10％、澄清度为97.0％、相对粘度为1.455 mPa.s。与单独使用果肉制汁相比，以香蕉全果实为原料制备果汁可实现原料的充分利用。
　　 研究了香蕉全果实果汁的香气构成。采用同时蒸馏萃取法(SDE)与色谱-质谱(GC-MS)技术对香蕉果肉、果皮、果肉果汁及全果汁的香气成分进行分析。香蕉全果汁鉴定出50种主要香气成分，其中酯类25种，醇类5种，酸类8种，羰基类化合物5种，苯酚类化合物4种，其他3种，含量最高的成分为乙酸异戊酯。全果汁总挥发性成分的78.53％与果肉果汁相同，说明二者香气香气成分基本一致。香蕉全果汁总挥发性成分的70.42％与新鲜香蕉相同，并保留了新鲜香蕉的特征香气成分如乙酸异戊酯、异丁酸异戊酯等，说明全果汁保存了香蕉鲜果的主要风味。
　　 研究了全果实果汁储藏期间的非酶褐变。与果肉果汁对比储藏，两种果汁均发生非酶褐变，且储藏温度越高，褐变越明显。经与动力学方程拟合，全果实果汁和果肉果汁的非酶褐变符合零级动力学模型，反应活化能分别是75.752kJ/mol和84.267kJ/mol，全果实果汁比果肉果汁更易发生非酶褐变。
　　 对比和分析了果汁中的各成分在储藏期间的变化，两种果汁成分的差异使二者在储藏期间的非酶褐变有所不同。通过通径分析的方法研究了储藏期间各因子对全果实果汁非酶褐变的影响：在20℃储藏条件下，被研究的四个因子对全果实果汁褐变指数的影响由大到小依次是总酚、游离氨基酸、还原糖、总糖；在35℃储藏条件下，对褐变指数的影响由大到小依次是总酚、总糖、游离氨基酸、还原糖。酚类物质是影响全果实果汁非酶褐变最主要的因素。通过酚类氧化模拟实验，探讨了避免非酶褐变可采取的措施。