柠檬饮料系列产品加工工艺研究

摘要

柠檬是一种兼具营养价值和药用价值的水果，味道酸苦。目前，世界各国的柠檬主要用于鲜食，加工量仅占总产量的20％左右，主要加工产品有柠檬浓缩果汁、原果汁、柠檬香精油、从柠檬皮渣中提取果胶和膳食纤维等。然而，柠檬皮渣中还含有丰富的黄酮类化合物，该成分具有一定的保健功效，如抗癌、抗氧化、抑菌抗病毒以及预防心血管疾病等。因此，需要提取柠檬皮渣中的黄酮类化合物，并将其综合利用，深度开发柠檬功能性产品，进一步提高柠檬的利用价值。
　　柠檬的加工产品中柠檬果汁所占的比例最高，由于其果皮的苦味严重影响产品的品质，所以柠檬饮料的生产仅局限于去皮的果汁加工，造成很大程度上的资源浪费。因此，本试验以柠檬鲜果为原料，提取出皮渣中的黄酮类化合物，添加到柠檬汁中进而加工成一种功能性饮料;为了充分利用原料，将剩余柠檬汁与甘蔗汁调配成一种新型复合饮料。试验结果如下:
　　1.本试验以黄酮提取率作为试验测定指标，以浸提温度、乙醇浓度、料液比、浸提时间为主要试验影响因素。通过单因素试验比较超声波提取和水浴提取两种方法所得的黄酮提取率，确定最适提取方法为超声波提取，并确定了超声波提取的较优工艺条件为:浸提温度的取值范围65～75℃，乙醇浓度50％～70％，料液比1∶30～1∶40，浸提时间35～45min，此时黄酮提取率较高;
　　2.通过Box-Behnken试验设计，对超声波提取黄酮的工艺参数进行进一步优化，采用Design Expert8.0.6软件对试验数据进行二元多次回归拟合，建立了各因素对黄酮提取率(Y)的回归数学模型为:Y=-383.19792+8.40533A+0.90417B+0.37117C+4.145D+8.6500×10-3AB+0.026200AC-0.012500AD+1.15000×10-3BC-4.75000×10-3BD-3.50000×10-3CD-0.06565A2-0.011225B2-0.029050C-0.036500 D2
　　通过响应面分析，确定了超声波提取黄酮类化合物的理想参数为:超声温度71.93℃、乙醇浓度61.74％、料液比1∶37.72、超声时间38.64min;此时黄酮提取率预测值为34.10mg/g。为了方便操作调整为超声温度72℃、乙醇浓度60％、料液比1∶38、超声时间40min进行验证试验，测得的黄酮提取率为（33.77±0.05）mg/g，与预测值34.10mg/g差异不显著;
　　3.本试验所研究的柠檬保健饮料配方为柠檬汁、黄酮浓缩液、蜂蜜和水，通过单因素和正交试验确定了柠檬汁、浓缩液、蜂蜜和水添加量分别为9％、21％、5％、65％;
　　4.通过比较明胶、壳聚糖、皂土三种澄清剂于不同浓度下的澄清效果，确定最适澄清剂为2％的皂土，其添加量为60mL样品中添加3.0mL，即浓度为1g/L;
　　5.为了降低甘蔗汁的褐变程度，采用热烫的方法破坏甘蔗中多酚氧化酶(PPO)的活性以及添加适宜的抑制剂进行护色。通过单因素试验比较不同热烫时间对PPO的影响，确定了甘蔗的最适热烫条件为90℃水中热烫10min，通过单因素试验和双因素试验比较不同浓度的护色剂(VC和EDTA-Na2)对甘蔗汁护色效果的影响，最终确定护色剂的适宜浓度组合为:0.2％VC+0.125％EDTA-Na2;
　　6.本试验所研究的柠檬甘蔗复合饮料配方为柠檬汁、甘蔗汁和水，通过单因素和正交试验，确定了柠檬汁、甘蔗汁和水添加量分别为13％、34％、53％;
　　7.为了使柠檬甘蔗复合饮料更均一稳定，在混合汁中添加合适的稳定剂CMC-Na和黄原胶，通过比较不同添加量单一稳定剂和复合稳定剂的稳定效果，确定稳定剂适宜添加条件为:0.05％CMC-Na+0.05％黄原胶。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 柠檬概况

1．1．1 柠檬的食用价值及药用价值

1．1．2 柠檬的经济价值

1．1．3 柠檬的加工现状

1．2 黄酮类化合物的研究状况

1．2．1 黄酮类化合物概述

1．2．2 柑橘类黄酮的生理功能及其应用

1．2．3 黄酮类化合物提取方法的研究进展

1．3 功能性饮料概述

1．3．1 功能性饮料的定义

1．3．2 功能性饮料研究现状

1．3．3 柠檬保健饮料

1．4 复合果汁饮料概述

1．4．1 复合果汁饮料的定义及特点

1．4．2 复合果汁饮料的研究现状

1．4．3 柠檬甘蔗复合饮料

1．5 研究内容及技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验材料、试剂和仪器

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验试剂

2．1．3 仪器与设备

2．2 试验内容与方法

2．2．1 柠檬保健饮料的研究

2．2．2 柠檬甘蔗复合饮料的研究

2．3 试验指标测定方法

2．4 数据统计分析

3 结果与分析

3．1 柠檬保健饮料的研究

3．1．1 不同提取方法黄酮提取率的结果与分析

3．1．2 超声波提取响应面试验结果与分析

3．1．3 柠檬保健饮料调配工艺的分析

3．1．4 柠檬保健饮料澄清工艺的分析

3．1．5 柠檬保健饮料品质指标

3．2 柠檬甘蔗复合饮料的研究

3．2．1 甘蔗汁护色工艺的分析

3．2．2 柠檬甘蔗汁调配工艺的分析

3．2．3 稳定剂稳定效果分析

3．2．4 柠檬甘蔗复合饮料品质指标

4 讨论

4．1 关于黄酮类化合物提取方法的探讨

4．2 澄清剂对产品品质影响的探讨

4．3 关于甘蔗汁护色的探讨

4．4 关于稳定剂对产品品质影响的探讨

5 结论

参考文献

作者简历

致谢