仙人掌营养活性成分分析及混汁饮料的研究

摘要

米邦塔仙人掌是1998年从墨西哥引进的食用型仙人掌，目前对其生理活性物质的研究还不够深入，并且由于仙人掌汁液在加热杀菌后色泽和外观不稳定，还没有相应的饮料产品生产。本文研究分析了不同生长期米邦塔仙人掌的营养和生理活性物质的变化，旨在为其加工利用提供依据，同时研究了仙人掌混汁饮料生产中的热烫护绿工艺、酶解工艺、贮藏稳定性、色泽稳定性，以及加工和贮藏中活性成分的变化。主要研究内容如下： 采用化学和仪器分析方法，对米邦塔仙人掌中的主要营养和生理活性成分进行分析，结果表明，粗蛋白含量为0.65％～0.68％，脂肪含量为0.30％～0.31％；氨基酸总量为6.81％～7.38％，其中谷氨酸含量达1.08％～1.52％；果胶、膳食纤维分别为1.47％～1.68％和0.87％～1.22％；干样钙含量5.6％，铁8.06mg/100g，锌3.30mg/100g；B族维生素丰富，其中干样VB6含量5.62mg/100g；单宁0.02％～0.04％；不含草酸；生理活性物质如粗多糖、多酚、黄酮类物质分别约为1.27％、63.14mg/100g、36.21mg/100g，半乳糖约占多糖中单糖总量的80％；HPLC检测出8种酚类物质，绿原酸含量最多达42.40μg/g，其次是芦丁和槲皮素，其含量分别为25.02μg/g和10.91μg/g。在不同生长期，仙人掌矿物质、果胶、纤维素的含量逐月增长，6个月生长期的有机酸、氨基氮、单宁的含量低，而黄酮、多酚的含量高，其他营养活性成分的差异较小。 采用GC-MS检测出米邦塔仙人掌的44种风味化合物，得知2-环己烯-1-醇是仙人掌主要的风味成分，含量52.93％，其次是一些醛类物质，含量为29.26％。 探讨了热烫工艺对引起仙人掌褐变和风味变化的过氧化物酶(POD)的钝化作用，确定沸水热烫是仙人掌最佳的热烫方法。比较了几种抗氧化剂作用效果，进行正交优化试验，确定在仙人掌的热烫护绿液中加入100μg/g的Zn2+、40μg/g的Cu2+、0.075％Vc、0.025％柠檬酸，护色20min，护绿效果好。 对破碎的仙人掌果肉进行酶解处理，通过单因素和正交试验确定了复合酶的最佳添加量，分别是果胶酶0.005％，α-淀粉酶0.025％，纤维素酶0.03％，酶解温度55℃，酶解时间60min，出汁率增加了58.16％。 研究了仙人掌浆料在加工过程中，浆料粒径、粘度和营养活性成分的变化，以及对仙人掌混汁饮料稳定性的影响因素和机理，结果表明：酶解工艺有助于增大各成分溶出率和提高饮料稳定性，均质更有利于颗粒微粒化导致粒径减小；选择0.21％～0.24％的亲水胶体作为仙人掌混汁饮料的稳定剂，饮料可长期稳定。通过分析均质处理后饮料的粒径分布、Zeta电位、粘度和Turbiscan动态测试，确定饮料体系具有较高的稳定性和贮存稳定性；通过对饮料的Zeta电位、粒径和二次沉淀的分析，推测出仙人掌混汁饮料的混浊稳定性既依靠大分子物质的增稠稳定作用，也依靠粒子间的空间排斥作用和静电排斥作用。 通过贮藏实验研究了仙人掌混汁饮料的色泽稳定性和混浊稳定性。在四种贮存方式下，饮料的总体褐变程度较小，能保持良好的色泽稳定性。4℃冷藏和室温避光的样品，在贮藏中饮料浊度、粘度和悬浮稳定性变化不大，体系均匀稳定不分层；室温光照的样品，在贮藏120d后，底部出现少量沉淀，但不影响产品的质量和外观；40℃加速贮藏样品，在贮藏60d后底部出现沉淀。研究表明避光或冷藏贮存将有利于保持饮料体系的色泽稳定性和混浊稳定性。 仙人掌混汁饮料产品中，多糖含量362.70mg/100mL，总酚31.42mg/100mL，黄酮1.85mg/100mL，蛋白质130.29mg/100mL，Vc4.93mg/100mL，氨基氮4.4mg/100mL，还原糖0.82％。在120d的储藏期内，还原糖、总酸、游离氨基酸含量变化很小，总酚、Vc含量变化较明显，在40℃加速贮藏条件下，各成分损失较多，而在低温(0-4℃)贮藏条件下，各成分损失较少，有利于活性成分的保留和果汁色泽的稳定。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章不同生长期米邦塔仙人掌营养及活性成分分析

第三章仙人掌酶解制汁工艺研究

第四章米邦塔仙人掌混汁饮料混浊稳定性研究

第五章仙人掌混汁饮料加工贮藏过程中营养活性成分的变化

结论与展望

致谢

参考文献

附录

硕士期间发表论文清单