一种高果肉含量浓缩酸橙汁的加工方法

摘要

本发明属于橙汁加工领域。具体涉及一种高果肉含量浓缩酸橙汁的加工方法，其步骤为：1)将酸橙果实浸泡在的高锰酸钾溶液中处理，再用氯化水喷洗果实表面进行杀菌，清水喷淋得到清洁果实；2)用离心式榨汁机将果实榨汁，收集酸橙汁和皮渣；3)将酸橙皮渣切丝；4)采用大孔树脂HDP800对酸橙汁进行脱苦，用水浸泡方式使酸橙皮脱苦；5)将酸橙皮渣加糖腌制并冻藏；6)向冻藏酸橙皮渣中加入蜂蜜，浓缩橙汁，维生素C，柠檬酸和黄金柚香精等，至加热温度为100℃，得到浓缩酸橙汁半成品；7)将酸橙汁置于85℃下杀菌15min，得到高果肉含量浓缩酸橙汁产品。本发明最大限度地保留高果肉含量酸橙汁中的风味物质，对增加柑橘加工业的附加值具有重要意义。

说明书

技术领域

本发明属于果蔬加工和柑橘综合利用领域，具体涉及利用酸橙皮渣和果肉加工成高果肉浓缩酸橙汁，本发明对其中关键技术如脱苦、预处理冷冻贮藏和热杀菌的进行优化，确定了高果肉浓缩酸橙汁的生产技术路线。

背景技术

我国生产的柑橘主要是鲜果食用，柑橘鲜销占柑橘总产量的95％，加工用果仅占5％左右。柑橘加工业起步晚，加工能力低小。美国77％的柑橘用于加工制品，而我国远远低于33％的世界总体水平(邓秀新，中国柑橘及其产品进出口现状及发展趋势，世界农业，2001，10：23-25；吴厚玖，中国柑桔加工业现状及发展前景，中国南方果树，2001，30(4)：19-20)。目前柑橘皮渣的综合利用主要集中在柑橘皮渣中功能性成分的分离和提取上，存在着提取成分单一、联机工业化生产技术不够成熟、二次污染严重、原料利用率不高等缺点，以柑橘加工中的皮渣为原料，采用高新技术，充分保存柑橘皮渣的功能性保健成分，生产高果肉含量风味保健饮料，既实现了柑橘加工中的零废弃，保护了生态环境，又为充分利用柑橘的功能性成分，开发功能保健饮料提供了可借鉴的方法。对优化柑橘产业结构，增加柑橘加工业的附加值具有十分重要的意义。

柑橘皮渣是柑橘加工的副产物，约占整个果重的25％-40％，柑橘皮渣的综合利用对提高柑橘加工厂的经济效益和减少污染、保护环境都是十分有利的。柑橘果皮主要由外果皮、中果皮、内果皮组成，外果皮富含香精油和色素，内果皮主要由纤维素、木质素和果胶组成，其中纤维素、果胶分别占整个中果皮干重的和。柑橘皮渣利用的主要途径之一就是围绕其所含成分的提取而展开的，从中提取香精油、色素、果胶、橙皮苷、膳食纤维等。柑橘果渣的另一个主要利用途径就是利用微生物发酵，生产果醋、乳酸饮料、高蛋白饲料和栽培食用菌(乔海鸥等，柑橘皮的综合利用.浙江农业科学，2003，3：147-149)。国外柑橘加工业发达国家的经验表明，对柑橘副产品进行合理开发利用，不仅可提高原料综合利用率、降低生产成本、提高附加值和经济效益，而且可以减少环境污染，这已成为现代化柑橘加工中不可忽视的重要环节。

Casimir等研究了整果或部分柑橘果实粉碎与橘皮或果肉浆质混合生产柑橘饮料的方法.国内杨佩荣等研究利用脐橙皮制作橘皮饮料，所得饮料可溶性固形物，果皮汁含量，总酸以柠檬酸计(方政和高彦祥，柑橘加工副产物中有效成分开发利用的研究进展.中国食品添加剂，2005，4：9-13)。褚维元以柑橘果汁和柑橘果皮为原料，采用酒精发酵、醋酸液体深层发酵，制成了柑橘保健果醋，利用柑橘果肉和柑橘皮榨汁发酵制作果醋，原料利用率高达，产品营养保健，销路好，它为解决柑橘销售难的问题，为柑橘皮加工利用开辟了一条新路(褚维元.柑桔保健果醋的研制.食品工业科技，2002，23(8)：53-54)。熊曼萍等将柑橘橙鲜果果皮制得品质良好的纯天然柑橘橙果粉(熊曼萍等.纯天然柑橘(橙)果粉的研制.食品工业科技，2006，27(10)：137-138)。柑橘皮渣中含有的大量色素及复杂的多糖成分，可作为软饮料工业中有大量需求的天然混浊剂的原料。Lashka-jani等以柠檬皮、橙皮、葡萄抽皮为原料制成性能良好的混浊剂。Hassank等通过利用发酵、果胶酶处理及乙醇提取将柑橘副产品作为天然饮料混浊剂的来源，并通过MTB(模拟饮料测定)体系对所得混浊剂的稳定性进行了评估(方政和高彦祥，柑橘加工副产物中有效成分开发利用的研究进展.中国食品添加剂，2005，4：9-13)。

对柑橘皮渣进行系统综合利用，不仅能减少宝贵资源的浪费，保护生态环境，也可完善柑橘产业链，带动整个柑橘产业的健康发展，随着人们生活水平的提高和食品工业的快速发展，以富含功能性成分的柑橘皮渣为原料，利用现代高新技术，最大限度地保留其营养物质和风味成分，生产风味保健食品是柑橘皮渣综合利用的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高果肉含量的浓缩酸橙汁的加工方法。该方法包括高果肉含量酸橙汁脱苦工艺，探讨不同预处理冷冻贮藏对酸橙片质构特性的影响，选择最佳预处理冷冻贮藏条件；采用SPME-GC-MS对热杀菌前后高果肉含量酸橙汁中的风味物质进行了分析，研究热杀菌方式对高果肉含量酸橙汁风味物质的影响，优化高果肉含量酸橙汁杀菌工艺，实现了最大限度地保留高果肉含量酸橙汁中的风味物质。

本发明通过下列技术方案实现：

一种浓缩酸橙汁的加工方法，其步骤如下：

1)选成熟度为90％且成熟一致，果实外观无病害，无机械性损伤的酸橙果实为加工原料；

2)将待处理的酸橙果实浸泡在0.1-0.2％浓度的高锰酸钾溶液中处理5-10min，再用含氯量为10-30mg/l的氯化水喷洗果实表面进行杀菌，最后用清水喷淋，得到清洁果实；

3)用离心式榨汁机将步骤2)的清洁果实榨汁，过滤或离心，收集酸橙汁和皮渣；

4)将步骤3)的皮渣切丝，其宽度为3mm；

5)采用大孔树脂HDP800对酸橙汁进行洗脱，脱苦，按水与皮渣体积质量比为8∶1比例浸泡皮渣15min，使之脱苦；

6)将步骤5)的皮渣加糖腌制，其中白砂糖与皮渣按质量比为1∶1，腌制时间为2d，腌制过程中每24h翻动一次，将腌制好的皮渣放入-18℃冷库中冷冻贮藏，得到冻藏皮渣；

7)向步骤6)的冻藏皮渣中加入65°Brix的蜂蜜，按百分浓度计的2％浓缩橙汁，0.1％维生素C，0.1％柠檬酸和0.4‰黄金柚香精，充分混匀，至加热温度为100℃，得到浓缩酸橙汁半成品；

8)将酸橙汁置于85℃下杀菌15min，得到酸橙汁产品。

本发明通过静态洗脱、营养成分保留率实验对树脂的脱苦性能进行了研究，筛选了脱苦性能优良、吸附脱苦中对营养物质影响小的HDP800大孔树脂作为对酸橙果汁脱苦的处理载体。

本发明还研究了不同预处理冷冻贮藏对酸橙片质构特性影响，比较了经不同预处理的酸橙片在冷冻藏期间半乳糖醛酸酶活力和可溶性果胶含量的变化，确定酸橙皮渣的最佳糖腌冷冻贮藏工艺和条件。

本发明以高果肉含量酸橙汁为原料，采用顶空固相微萃取(SPME)萃取风味物质，气相色谱质谱仪(GC-MS)对高果肉含量酸橙汁热杀菌前后的风味物质进行定性和定量分析，进一步优化高果肉含量酸橙汁杀菌工艺。

更详细的技术方案见《具体实施方式》所述。

附图说明

图1：是本发明的高果肉含量浓缩酸橙汁加工工艺流程。

图2：不同树脂对柚皮苷的吸附率和洗脱率的影响。

图3：不同树脂对柠檬苦素的吸附率和洗脱率影响。

图4：不同预处理冷冻贮藏对酸橙片PG活力的影响。图中：1.室温贮藏；2.-18℃冷冻贮藏；3.1％Ca²⁺浸泡冷冻贮藏；4.1∶1糖腌-18℃冷冻贮藏。

图5：不同预处理冷冻贮藏对酸橙片SP含量的影响。图中：1.室温贮藏；2.-18℃冷冻贮藏；3.1％Ca²⁺浸泡冷冻贮藏；4.1∶1糖腌-18℃冷冻贮藏。

图6：热杀菌方法对烯烃类、醇类物质的影响。

图7：热杀菌方法对醛类、酯类、酮类物质的影响。

具体实施方式

实施例1基本工艺

一种浓缩酸橙汁的加工方法，其步骤如下：

1)选成熟度为90％且成熟一致，果实外观无病害，无机械性损伤的酸橙果实为加工原料；

2)将待处理的酸橙果实浸泡在0.1-0.2％浓度的高锰酸钾溶液中处理5～10min，再用含氯量为10～30mg/l的氯化水喷洗果实表面进行杀菌，最后用清水喷淋，得到清洁果实；

3)用离心式榨汁机将步骤2)的清洁果实榨汁，过滤或离心，收集酸橙汁和皮渣；

4)将步骤3)的皮渣切丝，其宽度为3mm；

5)采用大孔树脂HDP800对酸橙汁进行洗脱，脱苦，按水与皮渣体积质量比为8∶1比例浸泡皮渣15min，使之脱苦；

6)将步骤5)的皮渣加糖腌制，其中白砂糖与皮渣按质量比为1∶1，腌制时间为2d，腌制过程中每24h翻动一次，将腌制好的皮渣放入-18℃冷库中冷冻贮藏，得到冻藏皮渣；

7)向步骤6)的冻藏皮渣中加入65°Brix的蜂蜜，按百分浓度计的2％浓缩橙汁，0.1％维生素C，0.1％柠檬酸和0.4‰黄金柚香精，充分混匀，至加热温度为100℃，得到浓缩酸橙汁半成品；

8)将酸橙汁置于85℃下杀菌15min，得到酸橙汁产品。

实施例2：酸橙汁大孔树脂脱苦实验

1、试验材料

酸橙汁：成熟酸橙榨汁后过滤，4200r/min离心15min，冷冻贮藏待用，酸橙汁的可溶性固形物含量为10.6°Brix。大孔吸附树脂(型号分别为D3520、D7040、DA201、D1400、AB-8，天津南开大学化工厂产品；HDP800，河北省沧州宝恩化工有限公司产品)，离子交换树脂(D151、D152、JK-110、D3P2R，天津南开大学化工厂产品)。不同树脂的理化特性见表1。

表1不同树脂的理化特性

2、树脂预处理

先用2VB的5％HCL溶液浸泡2h，蒸馏水洗至中性，2VB的5％NaOH浸泡2h，蒸馏水至中性，再用3VB的95％乙醇洗，用蒸馏水洗到无醇味，待用。

3、树脂筛选

脱苦树脂的筛选以其对苦味物质的吸附率和洗脱率作为筛选指标，采用静态吸附分别对10种树脂对苦味物质的脱除性能进行初选和评价，对10种树脂进行静态吸附和乙醇洗脱。

取预处理的10种树脂各15ml于带塞玻璃瓶中，加入酸橙汁200ml，在25℃、100r/min恒温摇床中振荡24h，充分吸附后，过滤，采用戴维斯法和一二甲氨基苯甲醛比色法分别测定吸附前后酸橙汁中的柚皮苷和柠檬苦素含量，计算吸附率。

将达到吸附饱和的树脂置于带塞玻璃瓶中，加入100mL无水乙醇进行解洗，在25℃、100r/min恒温摇床中振荡12h至洗脱平衡。采用戴维斯法(李和生等，柑橘类果汁中柚皮苷的分析，农业机械学报，2006，37(4)：76-80)和一二甲氨基苯甲醛比色法(汪钊等，柑桔果醋加工中柠檬苦素的微生物酶降解研究.中国酿造，2002，4：22-24)测定洗脱液中的柚皮苷和柠檬苦素含量，计算洗脱率。

吸附率和洗脱率的计算式如下：

吸附率＝(C₁-C₂)/C₁

洗脱率＝C_洗/(C₁-C₂)

式中：C₁为原汁中吸附质的浓度(mg/ml或μg/ml)，C₂为吸附后溶液中吸附质的浓度(mg/ml)，C_洗为洗脱液中吸附质的浓度(mg/ml或μg/ml)。

比较它们对柚皮苷、柠檬苦素的吸附率和洗脱率，结果见附图2、图3所示。

10种树脂对酸橙汁中的柚皮苷和柠檬苦素的吸附率和洗脱率如图2和图3所示，离子交换树脂对柚皮苷的吸附率小于40％，对柠檬苦素的吸附率小于61％，大孔树脂对柚皮苷的吸附率大于53％，对柠檬苦素的吸附率大于70％。由此可见，大孔树脂对柚皮苷和柠檬苦素的吸附率均大于离子交换树脂对两者的吸附率，大孔树脂对柚皮苷和柠檬苦素的吸脱效果优于离子交换树脂。10种树脂对柚皮苷和柠檬苦素的洗脱率大于对两者的吸附率，对柚皮苷的洗脱率大于75％，对柠檬苦素的洗脱率大于55％，R2、R3、R4、R5、R6、R10等六种树脂对柠檬苦素的洗脱率高达100％。

分析6种大孔树脂对柠檬苦素和柚皮苷的吸附率可知，随着树脂比表面积的增大，6种大孔树脂对柚皮苷和柠檬苦素的吸附量增加。综合比较10种树脂对柚皮苷和柠檬苦素的吸附率和洗脱率，选择R2、R4、R6三种大孔树脂进行营养成分保留率研究。

4、营养成分保留率测定

采用手持糖量计、色度测定仪、酸碱滴定法、2，6-二氯酚靛酚法和蒽酮比色法(参见：大连轻工业学院合编，《食品分析》，北京：中国轻工业出版社，2002版)测定酸橙汁中的可溶性固形物含量、色度值、总酸、维生素C和总糖含量。大孔树脂吸附脱苦对营养物质的影响见表2

表2大孔树脂吸附脱苦对酸橙汁中营养物质的影响

由表2可知，三种大孔树脂对酸橙汁的总酸含量影响较大，R2、R4、R6对总酸的损失率分别为41.3％、40.4％、38.6％。酸橙汁的总酸含量相对较高，经大孔吸附树脂吸附后，酸度明显降低，三种大孔树脂吸附脱苦的过程中，既去除了苦味物质柚皮苷和柠檬苦素，同时实现有机酸的去除。三种大孔树脂对营养物质的保留率各有不同，R2对维生素C和总糖含量的影响较大，R4对维生素C和可溶性固形物含量的影响较大。R2和R4在吸附脱苦的同时，造成了营养物质的损失，影响了酸橙汁的品质，R6对营养物质的损失较小，营养物质的保留率较高。R6在保留营养物质的作用较为明显，不影响酸橙汁的营养品质。

综合大孔树脂筛选和对R2、R4、R6三种大孔树脂的营养物质的保留率实验，R6对酸橙汁脱苦性能优于R2、R4，R6(HDP800)可作为酸橙汁脱苦的优选树脂。

实施例3不同预处理冷冻贮藏对酸橙片特性的影响

1、试验材料：酸橙，采自湖北省望春花果汁有限公司柑橘基地。

挑选大小均匀、成熟度一致的酸橙去外层油包后，分离酸橙皮肉，捻选厚度均匀一致的酸橙皮，将其切成厚度为3mm的酸橙片，将不同预处理(原皮，1％Ca²⁺浸泡，按质量比白砂糖与酸橙皮1∶1，糖腌，)酸橙丝和未经处理的酸橙片分别在放置在冷冻条件(-18℃)和常温(10-15℃)贮藏，每隔一段时间，测定不同预处理酸橙片在贮藏期间下脆度、PG活力、SP含量。

2、酶活力测定

半乳糖醛酸酶(PG)酶活力测定：称取10.00g酸橙皮，冷浴条件下研磨，加入预冷的20ml提取液(0.2mol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，pH5.5，含6％NaCl)，4℃下放置30min，不断搅动，促进酶蛋白的提取，4200×g离心15min，收集上清液，待测备用。反应体系为1ml0.1％的果胶溶液中加入粗酶液1ml，37℃恒温水浴中反应2h，用3，5-二硝基水杨酸测定反应产生的还原糖量，以每小时产1mg葡萄糖为1个活性单位(彭丽桃等，采后两种不同果肉类型油桃软化相关酶活性的变化.热带亚热带植物学报，2002，10(2)：171-176)。

附图4为不同预处理酸橙片冷冻贮藏期间，PG活力随贮藏时间变化的关系。

不同预处理酸橙片冷冻贮藏期间的PG活力，比室温贮藏酸橙片的PG活力低，低温抑制了PG活力，1％Ca²⁺浸泡酸橙片冷冻期间，由于Ca²⁺和低温的双重作用，使PG活力呈现波动状态，但总体呈现了下降趋势。1∶1糖腌酸橙片冷冻期间PG活力较低，由于低温、渗透压和糖液保护膜等的作用，共同抑制它的PG活力。

3、可溶果胶含量测定

可溶性果胶(SP)含量测定，方法参照大连轻工业学院等合编，《食品分析》，北京：中国轻工业出版社，2002版。

果蔬质地的下降与细胞壁和细胞间层中的果胶物质的变化密切相关。果胶质是构成细胞初生壁和胞间中胶层的主要部分，在果实后熟过程中，随着PG活性的不断提高，原果胶逐步降解为可溶性果胶，细胞结构也随之受损失，果实硬脆性迅速下降。附图5为不同预处理酸橙片冷冻贮藏期间，SP含量随贮藏时间变化的关系。不同预处理冷冻酸橙片中的SP含量随着贮藏时间的增加而增加，PG是水解原果胶产生SP的主要酶，室温下PG活力最高，原果胶的水解速度最快，它的SP含量也高，白砂糖与酸橙皮按质量比1∶1配制进行糖腌的酸橙片冷冻贮藏期间PG活力最低，原果胶水解的速度最慢，导致生成的SP含量较低，直接冷冻贮藏和1％Ca²⁺浸泡冷冻贮藏酸橙片的SP含量处于两者之间。

实施例4热杀菌对高果肉含量酸橙汁风味物质的影响

1、试验材料

高果肉含量酸橙汁：华中农业大学食品科技学院实验室自制，具体生产工艺见实施例1，其工艺流程图见附图1，杀菌工艺按照(85℃，15min)和(100℃，5min)两种不同热杀菌方式进行，杀菌后冷却至室温，冷冻贮藏，待测。

2、实验方法

1)风味物质的提取

称取经混合均匀的高果肉含量酸橙汁10.00g于20ml顶空瓶中，加入2gNaCl，用聚四氟乙烯隔垫密封，于磁力搅拌器上40℃水浴平衡15min后，使用二乙烯基/碳分子筛硅氧烷固相微萃取头萃取，顶空气吸附30min后，将固相微萃取头插入GC-MS进样口，解析5min。

2)GC-MS条件

色谱条件：色谱柱HP-5MS，30m×0.25mm×0.25μm，载气：氦气，柱流速：1ml/min；进样口温度：250℃，起始温度35℃保持5min，以3℃/min升至150℃保持2min，再以5℃/min升至240℃，保持1min。

质谱条件：传输线温度250℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，离子化方式：EI，电子能量70Ev，质量范围40-500AMU/sec。

3热杀菌对高果肉含量酸橙汁风味物质的影响

高果肉含量酸橙汁检测风味物质51种，其中烯烃类28种，醇类13种，醛类5种，酯类3种，酮类2种；85℃，15min热杀菌的高果肉含量酸橙汁检测风味物质51种，其中烯烃类29种，醇类12种，醛类6种，酯类3种，酮类1种；100℃，5min热杀菌的高果肉含量酸橙汁检测风味物质44种，其中烯烃类25种，醇类10种，醛类5种，酯类3种，酮类1种，高果肉含量酸橙汁热杀菌前后风味物质的组成及相对含量如表3所示。

表3热杀菌前后高果肉含量酸橙汁的风味物质及其相对含量(％)

注：“-”表示未检出Not found.