基于微波及声热技术的苹果全果果汁褐变抑制研究

摘要

苹果全果果汁具有更全面的营养，但由于其易褐变且易分层，因此较难实现工业化。本研究将微波、超声和热处理等技术分别应用于苹果全果果汁生产的预处理、杀菌等工序，研究加工及储藏过程中苹果全果果汁色泽及品质的变化，试图通过组合式技术的应用，创新苹果全果果汁加工工艺，抑制苹果全果果汁的褐变。从而为苹果全果果汁的工业化生产提供技术基础。主要研究结果与结论如下: (1)采用不同微波条件对苹果整果进行预处理，并测定经预处理后所得的苹果汁的褐变指数、总酚、多酚氧化酶活性、可溶性醌以及抗氧化性等指标，采用主成分分析(principal components analysis，PCA)对各项指标进行优化分析，从而得出微波预处理最佳条件。结果表明:微波预处理苹果整果能够显著抑制苹果汁褐变、降低多酚氧化酶活性，提高苹果汁总酚含量及抗氧化能力(p＜0.05)。经主成分分析得出，在微波条件800W，140s处理效果最佳，该条件处理所得的苹果汁其褐变指数、多酚氧化酶活性及可溶性醌含量分别为空白组30.1％、32.5％和17.3％，而总酚含量为空白组的2.2倍，可显著抑制苹果汁酶促褐变。 (2)比较微波预处理苹果整果的最佳条件800W,140s与传统热灭酶(85℃，15min)这两种预处理方式所制得的苹果汁在褐变指数、多酚氧化酶活性、总酚含量等方面的异同，分析微波预处理苹果整果能够显著改善果汁色泽的原因(p＜0.05)。结果表明，微波800W,140s预处理苹果整果能够显著抑制苹果汁褐变主要是由于该方法在隔绝氧气的前提下，迅速降低多酚氧化酶活性，并破坏苹果细胞结构，提高苹果汁总酚含量，是一种有潜力的苹果汁酶促褐变抑制方式。 (3)通过单因素及正交试验优化声热工艺，并将优化所得条件与传统热杀菌(100℃，10min)，巴氏杀菌(65℃，30min)分别处理上述微波灭酶工艺所制得的苹果全果果汁。通过分析色泽、总酚、还原糖、氨基态氮等指标，从而得出抑制苹果全果果汁杀菌以及储藏过程中非酶褐变的最佳杀菌条件。研究结果表明，声热杀菌能有效抑制杀菌过程中的美拉德反应(p＜0.05)，且在一定程度上抑制了储藏过程中的酚类氧化聚合反应，是一种较有前景的抑制苹果全果果汁的非酶褐变的杀菌方式。

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致谢

摘要

第一章绪论

1．1苹果汁加工简介

1．2果汁酶促褐变

1．2．1果汁酶促褐变机理

1．2．2果汁酶促褐变抑制研究

1．3微波加热技术及其在果蔬汁加工方面的应用

1．3．1微波加热机理

1．3．2微波加热的特点

1．3．3微波加热在果蔬汁方面的应用研究

1．4果汁非酶褐变

1．4．1果汁非酶褐变机理

1．4．2果汁非酶褐变抑制研究进展

1．5声热处理及其在果蔬汁加工方面的应用

1．5．1超声简介

1．5．2声热杀菌机理

1．5．3声热杀菌在果蔬汁方面的应用研究

1．6研究目的与意义

1．7技术路线

1．8研究内容和创新点

1．8．1研究内容

1．8．2创新点

第二章苹果整果微波灭酶工艺的优化

2．1材料与仪器

2．1．1材料与试剂

2．1．2仪器与设备

2．2实验方法

2．2．1苹果汁的预处理

2．2．2色泽的测定

2．2．3多酚氧化酶的测定

2．2．4总酚含量的测定

2．2．5可溶性醌含量的测定

2．2．6抗氧化能力的测定

2．2．7高效液相法测定苹果汁中酚类化合物含量

2．3数据统计分析

2．4结果与讨论

2．4．1微波预处理对苹果汁褐变情况的影响

2．4．2微波预处理对苹果汁营养品质的影响

2．4．3微波预处理对苹果汁抗氧化能力的影响

2．4．4微波预处理条件优化

2．5本章小结

第三章灭酶方式对苹果全果果汁酶促褐变的影响

3．1材料与方法

3．1．1材料与试剂

3．1．2仪器与设备

3．2实验方法

3．2．1苹果汁的预处理

3．2．2色泽的测定

3．2．3多酚氧化酶的测定

3．2．4总酚含量的测定

3．2．6抗氧化能力的测定

3．2．7抗坏血酸含量的测定

3．2．8可溶性固形物测定

3．2．9可滴定酸测定

3．2．10高效液相法测定果汁中酚类化合物含量

3．2．11粘度的测定

3．2．12微观结构观察

3．2．13圆二色谱分析

3．2．14荧光光谱分析

3．2．15感官评价

3．3数据统计分析

3．4结果与分析

3．4．1灭酶方式对苹果汁褐变及品质的影响

3．4．2酚类化合物含量变化研究

3．4．3多酚氧化酶活性变化研究

3．4．4灭酶方式对感官品质的影响

3．5本章小节

第四章苹果全果果汁声热杀菌工艺的优化

4．1材料与仪器

4．1．1材料与试剂

4．1．2仪器与设备

4．2实验方法

4．2．1单因素试验

4．2．2正交优化实验设计

4．2．3菌落总数的测定

4．3数据统计分析

4．4结果与分析

4．4．1声热杀菌工艺优化结果

4．4．2声热杀菌正交试验结果

4．5本章小节

第五章杀菌方式对苹果全果果汁非酶褐变的影响

5．1材料与仪器

5．1．1材料与试剂

5．1．2仪器与设备

5．2实验方法

5．2．1苹果汁杀菌处理

5．2．2色泽的测定

5．2．3多酚氧化酶的测定

5．2．5可溶性醌含量的测定

5．2．6还原糖含量的测定

5．2．7氨基态氮含量的测定

5．2．8菌落总数的测定

5．2．9高效液相法测定果汁中酚类化合物含量

5．3数据统计分析

5．4结果和讨论

5．4．1苹果全果果汁色泽变化情况

5．4．2苹果全果果汁多酚氧化聚合情况

5．4．3苹果全果果汁美拉德反应情况

5．5本章小结

第六章结论与展望

6．1结论

6．2展望

参考文献

作者简介

在校期间参与的科研项目

在校期间发表的论文

在校期间获奖情况