緒論

1.1引言

葡萄，葡萄屬落葉藤本植物，掌葉狀，色澤因品種而異。人類很早就開(kāi)始栽培其果 樹(shù)，幾乎占全世界產(chǎn)量的四分之一，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，可制成葡萄汁、葡萄干和葡萄酒。 粒大、皮厚、汁少、優(yōu)質(zhì)、皮肉難分離、耐貯運(yùn)的歐亞品種葡萄又稱為提子。葡萄對(duì)水 土的適應(yīng)性很強(qiáng)。鹽堿地、沙漠經(jīng)過(guò)適當(dāng)改良后，都能栽培葡萄。葡萄枝蔓軟，便于防 寒，在寒地也能發(fā)展。此外，葡萄進(jìn)入結(jié)果期早，壽命長(zhǎng)，產(chǎn)量高。一般在定植后的第 二年即可開(kāi)始結(jié)果實(shí)，第3至第4年即可獲得可觀的產(chǎn)量。各地如能因地制宜地發(fā)展葡 萄產(chǎn)業(yè)，將對(duì)改變農(nóng)村經(jīng)濟(jì)面貌和支援國(guó)家建設(shè)起到積極作用。

葡萄汁很久以來(lái)一直被科學(xué)家譽(yù)為“植物奶”。葡萄汁中的大部分糖分很容易被人 體吸收。多喝葡萄汁能健脾和胃，含有較多的酒石酸，能幫助消化。葡萄汁也是炎癥病 人的最好飲品，對(duì)體弱的病人、血管硬化和腎炎病人的康復(fù)有輔助療效[1]。目前市銷(xiāo)的 葡萄汁多為澄清果汁，這種全葡萄原汁飲料在我國(guó)還未開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)，因此我們研究的 全葡萄飲料具有廣闊的發(fā)展空間。本實(shí)驗(yàn)研究的全葡萄果汁飲料是以紅提葡萄為原料， 生產(chǎn)工藝不經(jīng)過(guò)過(guò)濾除渣，最大限度地提高了原料的利用率，果皮、葡萄籽和纖維素得 到了有效的保留，并且工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

眾所周知，人體六大營(yíng)養(yǎng)元素是：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽、維生素、 水，這是人體生存所必需的基礎(chǔ)元素，也叫基元素。世界衛(wèi)生組織在全球“人口素質(zhì)與 健康”調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國(guó)家亞健康人群比例在迅速增加，富貴病發(fā)病率比例呈倍增速 度增長(zhǎng)，長(zhǎng)期定向跟蹤研究得出，纖維素的缺乏導(dǎo)致腸蠕動(dòng)減慢，腸內(nèi)物質(zhì)硬結(jié)，體內(nèi) 毒素不能夠及時(shí)排除并被重復(fù)吸收回流到身體的各個(gè)臟器，導(dǎo)致病變產(chǎn)生，縮短了人體 壽命。纖維素在腸道內(nèi)可膨脹15?20倍，在有效軟化大便的基礎(chǔ)上，能夠有效吸收腸 壁上的毒素和油脂，從而使人體內(nèi)的毒素快速排出體外，確保人體機(jī)能健康。世界衛(wèi)生 組織在2000年正式將纖維素列入人體所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之中，纖維素也成為人體必需 的第七大營(yíng)養(yǎng)素。

1.2葡萄的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

葡萄不僅味美可口，而且營(yíng)養(yǎng)豐富。成熟的葡萄漿果中含糖量高達(dá)10%?30%,以 葡萄糖為主。葡萄中的多種果酸有助于消化。還含有多種人體所需氨基酸和礦物質(zhì)鈣、 鉀、磷、鐵以及多種維生素Bi、維生素B2、維生素B6、維生素C、維生素P等，常食 葡萄可以緩解神經(jīng)衰弱、疲勞過(guò)度。中醫(yī)認(rèn)為，葡萄具有補(bǔ)肝胃、益氣血、開(kāi)胃力、生 津液和利小便的功效[2]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》載文：葡萄主“筋骨濕痹，益氣，倍力強(qiáng)志，令

-1 - 人肥健，耐饑，忍風(fēng)寒。久食，輕身不老延年。”葡萄具有廣泛的藥用和食療價(jià)值，可 以治療頭暈、心悸、腦貧血等疾病[3]。葡萄中的營(yíng)養(yǎng)成分如下表1.1。

表1.1葡萄的營(yíng)養(yǎng)成分表(每100克中含量）

Tab. 1.1 The grape of nutrition composition list (per 100g)

成分名稱含量(g)成分名稱含量(mg)成分名稱含量(mg)

水分89.6維生素A8.06蛋氨酸7

蛋白質(zhì)0.5胡蘿卜素50胱氨酸8

脂肪0.4核黃素0.03含硫氨基酸(T)25

碳水化合物9,1尼克酸0.8芳香族氨基酸(T)14

灰分0.4異亮氨酸8苯丙氨酸14

膳食纖維0.4亮氨酸11酪氨酸10

膽固醇0賴氨酸13蘇氨酸13

視黃醇0精氨酸38色氨酸6

硫胺素0組氨酸8纈氨酸13

維生素C25丙氨酸18天冬氨酸20

維生素D4.08谷氨酸46甘氨酸11

1.2.1葡萄的保健功能

(1)抗病毒，殺細(xì)菌。葡萄中含有天然的聚合苯酚，能與病毒細(xì)胞中的蛋白質(zhì)化合， 使之失去傳染疾病的能力，尤其對(duì)肝炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等有很好的殺滅作用。

(2)抗貧血。葡萄中含有抗惡性貧血作用的維生素B12,尤其是帶皮的葡萄發(fā)酵制成 的紅葡萄酒，每1L中含有維生素B12含量12mg?15mg。

(3)降低胃酸，利膽?，F(xiàn)代藥理研究證明，葡萄中含有維生素P，口服葡萄種子油15g 即可降低胃酸毒性，口服12g即可達(dá)到利膽的作用，因而可治療胃炎、腸炎及嘔吐癥狀 等。

(4)抗動(dòng)脈粥硬化。葡萄比阿司匹林能更好的阻止血栓形成，能降低膽固醇和血小板 的凝聚力，可以預(yù)防心腦血管病。葡萄中的類黃酮成分是一種功能強(qiáng)大的抗氧化劑，可 以消除體內(nèi)自由基，抵抗人體衰老[4]。

(5)補(bǔ)益和興奮大腦神經(jīng)。在葡萄的果粒中，含有多種有機(jī)酸、氨基酸、維生素等成 分，這些成分對(duì)于治療神經(jīng)衰弱有很好的療效。

(6)利尿消腫，安胎。據(jù)李時(shí)珍記載，葡萄的根、藤、葉等有安胎作用，可治療妊娠 嘔吐、浮腫等癥狀。

(7)養(yǎng)顏抗衰老。葡萄籽中含有原花青素，具有抗酸化和抗氧化的功用，養(yǎng)顏抗衰老

一 2 - 功效遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于維生素C和維生素E。原花青素進(jìn)入人體后，很容易被吸收，能在自由基 傷害細(xì)胞前將它除去，從而達(dá)到緊致肌膚、延緩衰老的作用。

1.2.2白藜蘆醇的營(yíng)養(yǎng)功能

葡萄皮中含有白藜蘆醇，是葡萄的功能因子，白藜蘆醇(Resveratrol)，屬非黃酮類多 酚化合物。自然界中的白藜蘆醇以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式存在，游離態(tài)白藜蘆醇具有 順式和反式兩種形式存在，能抑制發(fā)炎物質(zhì)的運(yùn)作，有效的緩解過(guò)敏癥狀，與此同時(shí)， 白藜蘆醇，有防癌抗癌的功能。最早關(guān)于白藜蘆醇抗癌的研究報(bào)道是1997年，美國(guó)的 科研人員發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇具有抗腫瘤的功效，表現(xiàn)為對(duì)腫瘤的起始、促進(jìn)和發(fā)展三個(gè)階段 均有抑制作用。此后，世界各國(guó)科研小組用更多的腫瘤細(xì)胞株進(jìn)行了研究，證明白藜蘆 醇確實(shí)能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。由于白藜蘆醇對(duì)癌細(xì)胞全能性的抑制作用，因此越來(lái)越受 到科學(xué)家的關(guān)注。白藜蘆醇的保健功能有以下幾點(diǎn)：

(1)通過(guò)抑制RNA還原酶與DNA聚合酶的活性來(lái)抑制癌細(xì)胞的繁殖[5]。當(dāng)用白藜蘆 醇處理健康人正常外周血液淋巴細(xì)胞時(shí)，作用72h后，與植物凝聚素單獨(dú)激活外周淋巴 細(xì)胞相比，沒(méi)有測(cè)到白藜蘆醇可殺死正常細(xì)胞的數(shù)據(jù)。白藜蘆醇這種對(duì)癌細(xì)胞選擇性的 殺傷力，它是一種極有前途的治癌新藥。

(2)抑制腫瘤細(xì)胞。白藜蘆醇可以誘導(dǎo)受體在細(xì)胞膜上重新分布，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞 成長(zhǎng)[2]。此外白藜蘆醇可以通過(guò)抑制在癌細(xì)胞中蛋白的表達(dá)來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[6]。

(3)抗氧化、抗自由基、抗突變。白藜蘆醇能減少H2O2產(chǎn)生[7]，含有的多羥基芪類 物質(zhì)大都具有抗氧化、抗自由基、抗突變的作用。

(4)對(duì)造成動(dòng)脈粥樣硬化和血栓形成的各種氧化反應(yīng)起抑制作用，從而顯著改善人體 內(nèi)皮細(xì)胞功能。在民間，早已用富含白藜蘆醇的中藥如虎杖、首烏治療和預(yù)防高血脂癥、 動(dòng)脈硬化。有飲用紅葡萄酒習(xí)慣的人患心血管疾病的幾率大大降低[8]

目前至少已經(jīng)在21個(gè)科、31個(gè)屬的72種植物中檢測(cè)出含有白藜蘆醇[9]，如：槐屬、 葡萄屬、百合科的藜屬、豆科的落花生屬、姚金娘科的桉屬等。白藜蘆醇在葡萄中的含 量因品種的不同而不同[10]，另外在葡萄不同部位中含量也有差異，葡萄皮中的白藜蘆醇 含量很高。

1.2.3花青素的營(yíng)養(yǎng)功能

花青素(Anthocyanidin)，又稱花色素，簡(jiǎn)稱PC。是植物中廣泛存在的水溶性天然色 素，花青素主要存在于藍(lán)莓、草莓、葡萄的果皮中。花青素對(duì)人體的保健功能如下：

(1)清除自由基，抗氧化活性。PC具有極強(qiáng)的抗氧化活性，是一種很好的氧游離清 除劑和過(guò)氧化抑制劑。Provost等[11]用酶學(xué)方法發(fā)現(xiàn)了多酚類化合物清除自由基的能力 與它們的化學(xué)性質(zhì)和立體化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)，證明含量較少的PC也能有效地清除自由基， 并且葡萄中PC的活性要比其他一些天然抗氧化劑更強(qiáng)[12]。

一 3 -

(2)對(duì)心血管的作用。PC可以抗高血壓，PC有內(nèi)皮依賴性血管舒張活性，F(xiàn)itzpatrick 等[13]在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，PC的濃度為1?10g.L-1時(shí)具有一種對(duì)內(nèi)皮依賴性的血管舒張 的作用。

(3) 對(duì)急性腎功能衰竭的保護(hù)作用。Stefanovic等[14]的研究表明PC對(duì)急性腎功能衰 竭(ARF)模型有保護(hù)作用，并且這種保護(hù)作用于抗氧化劑的活性有關(guān)。

(4)抗癌作用。研究證實(shí)，PC對(duì)多種癌細(xì)胞都具有不同程度的抑制作用。PC的清除 自由基的功效可以使癌細(xì)胞無(wú)法順利擴(kuò)散。與維生素C和維生素E相比，PC具有更強(qiáng) 效的自由基清除作用。

(5)其他藥理活性[15]。PC還具有減輕水腫、降低毛細(xì)血管通透性、抑制酶活性、保 護(hù)肝臟、抗病毒、抗真菌活性、抗?jié)儭⒖垢篂a活性、抗致突變、抗抑郁、促進(jìn)毛發(fā)生 長(zhǎng)等功效，對(duì)治療外周靜脈功能不全、眼科疾病以及淋巴水腫等疾病均有很好的療效。

1.2.4原花青素的營(yíng)養(yǎng)功能

原花青素，簡(jiǎn)稱OPC，是由不同數(shù)量的兒茶素和表兒茶素結(jié)合而成，主要存在于葡 萄籽中和法國(guó)海岸松樹(shù)皮提取物中，是國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗 氧化劑，其自由基抗氧化能力是維生素E的50倍，維生素C的20倍，并且人體可以迅 速完全吸收。原花青素對(duì)人體的主要作用有[16]:

(1)對(duì)毛發(fā)的作用。原花青素對(duì)毛囊細(xì)胞有再生功能，促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)。目前已經(jīng)研究 出含有原花青素成分的促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)的藥劑。

(2)抗輻射作用。原花青素的多羥基結(jié)構(gòu)使其具有較強(qiáng)的清除自由基，抑制輻射引發(fā) 的脂質(zhì)過(guò)氧化作用，從而起到了抑制氧化損傷的功效。

(3)抗皺紋、增白、保濕作用。原花青素能維護(hù)膠原的合成，保護(hù)膠原蛋白，改善皮 膚彈性，從而起到了抗皺的作用。原花青素有較強(qiáng)的紫外線吸收性，將黑色素的鄰苯二 醌結(jié)構(gòu)還原成酚型結(jié)構(gòu)，使色素褪色，抑制老年斑的形成，從而達(dá)到了防曬美白的效果。 此外，原花青素在空氣中易吸濕，能與多糖、蛋白質(zhì)、脂類等大分子形成復(fù)合物起到保 濕作用。

1.2.5葡萄籽油的保健功能

在美國(guó)10種植物提取物市場(chǎng)份額中，葡萄籽提取物名列第七位。在國(guó)外，以葡萄 籽中多酚類物質(zhì)作為主要活性成分的藥劑或食品營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑已深入人們的日常生活[17]。

葡萄籽的含油量在14g/100g?17g/100g之間，葡萄籽油含有大量的不飽和脂肪酸， 含量高達(dá)90g/100g以上。由表1.2可知，葡萄籽油的脂肪酸主要以亞油酸為主，其含量 在58g/100g?78g/100g之間。亞油酸是人體必需的脂肪酸，曾被命名為維生素F，具有 重要的功能特性，同時(shí)，亞油酸是人體合成花生四稀酸的主要原料之一，而花生四稀酸

-4 - 是人體合成前列腺素的主要物質(zhì)，具有擴(kuò)張血管、防止血栓形成的作用。葡萄籽中含有 豐富的維生素，特別是維生素E的含量較高。維生素E是生物抗氧化劑，又是體內(nèi)自由 基清除劑，其側(cè)鏈與生物膜的多不飽和脂肪酸，特別是花生四烯酸的相互作用，可抑制 不飽和脂質(zhì)的過(guò)氧化。

表1.2葡萄籽油的營(yíng)養(yǎng)成分表(每100克中含量）

Tab. 1.2 The grape seed oil of nutrition composition list (per 100g)

成分名稱含量(g)

月桂酸^0.5

豆蔻酸^0.3

棕櫚酸^0.3

棕櫚油酸<1.2

硬脂酸3.6-6.0

油酸12-28

亞油酸56-78

亞麻酸<1.0

花生酸<1.0

維生素A8.06

維生素D4.08

維生素 E35.95

維生素K29.41

從葡萄籽油的組成成分看，其脂肪酸組成含量較為合理。此外，葡萄籽油中還含有 維生素A、E、D、K、P及多種微量元素，如鈣、鋅、鐵、鎂、銅、鉀、鈉、錳、鈷等。 可以抗衰老、增強(qiáng)體質(zhì)、增黑毛發(fā)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、提高健康水平。因此，葡萄籽油營(yíng) 養(yǎng)成分豐富，具有很高的營(yíng)養(yǎng)保健功能和食療功效，是一種優(yōu)質(zhì)的食用油脂。

1.3全葡萄果汁研究現(xiàn)狀

1.3.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，我國(guó)的葡萄飲料品種較少，主要以澄清葡萄果汁為主，全葡萄果汁飲料還尚 待研發(fā)。2000年我國(guó)的果汁飲料總產(chǎn)量為60萬(wàn)噸，2005年超過(guò)85萬(wàn)噸，年增產(chǎn)率高 達(dá)14%。但是在果汁飲料的生產(chǎn)中，純葡萄果汁的產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，許多飲料企業(yè)不得 不從國(guó)外進(jìn)口葡萄原汁進(jìn)行分裝生產(chǎn)，因此我國(guó)的葡萄果汁產(chǎn)業(yè)有很大的市場(chǎng)潛力[18]。 并且我國(guó)發(fā)展葡萄原汁具有以下優(yōu)勢(shì)：

第一，我國(guó)擁有較多的優(yōu)質(zhì)的葡萄產(chǎn)區(qū)，能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的葡萄原料，生產(chǎn)出的產(chǎn)品

一 5 - 完全可以和國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相比。

第二，較為低廉的價(jià)格。由于原料直接來(lái)自產(chǎn)區(qū)，且使用的工藝沒(méi)有過(guò)濾除渣等工 藝，所以從原料和工藝方面就降低了成本。

第三，相似的消費(fèi)習(xí)慣，亞洲人喜食含甜味果品。

第四，勞動(dòng)力充足。中國(guó)可以發(fā)揮勞動(dòng)力資源的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行精耕細(xì)作，爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)品 牌產(chǎn)品。

第五，我國(guó)葡萄生產(chǎn)總量相對(duì)不足，無(wú)論從中國(guó)人口數(shù)量和土地面積上看，還是從 中國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況看，中國(guó)葡萄制品還有很大的發(fā)展空間。

1.3.2國(guó)外研究現(xiàn)狀

從20世紀(jì)80年代起，世界葡萄產(chǎn)量逐年增加。2005年，世界葡萄總產(chǎn)量約為1630 萬(wàn)噸，葡萄酒產(chǎn)量為2946萬(wàn)噸，年消費(fèi)量為2386萬(wàn)噸。全球葡萄栽培主要以釀酒葡萄 為主，原有的傳統(tǒng)葡萄酒生產(chǎn)國(guó)的葡萄栽培面積、產(chǎn)量和貿(mào)易量和消費(fèi)量都逐年增長(zhǎng)[19]。 1910?1913年美國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)加工葡萄汁，1978年時(shí)年產(chǎn)葡萄汁38975噸，日本于1904 年開(kāi)始生產(chǎn)葡萄汁，1983年葡萄汁產(chǎn)量達(dá)到1627.9噸。目前葡萄汁的生產(chǎn)和消費(fèi)主要 集中在意大利、西班牙、瑞士、英國(guó)等國(guó)家。近年來(lái)，許多單位才開(kāi)始建設(shè)了葡萄果汁 生產(chǎn)基地。1980?1990，全球果汁產(chǎn)量每年上升2.9%。20世紀(jì)90年代后，果汁年增長(zhǎng) 率達(dá)到3.7%，1990年世界果汁飲料產(chǎn)量達(dá)到7200萬(wàn)噸，1995年增加到8000萬(wàn)噸，到 2005年產(chǎn)量達(dá)到1.5億噸，其中葡萄汁營(yíng)養(yǎng)豐富，已成為世界果汁飲料中一個(gè)新的增長(zhǎng) 點(diǎn)。2005年，全世界葡萄栽培總面積為7925千公頃(1.188億畝)，總產(chǎn)量6653.3萬(wàn)噸， 葡萄酒年產(chǎn)量2946萬(wàn)噸。世界葡萄栽培面積的80%為釀酒葡萄，11%為鮮食葡萄，其 余9%為制干、制汁和制罐品種。

1.4果汁穩(wěn)疋性研究現(xiàn)狀

本課題所制備的全葡萄果汁是沒(méi)有除去果皮和葡萄籽的，雖然葡萄中所有的營(yíng)養(yǎng)物 質(zhì)都得以全部保留，提高了果汁的營(yíng)養(yǎng)，但同時(shí)也使體系更加趨于復(fù)雜，所以體系更加 難以穩(wěn)定。

1.4.1全汁飲料的穩(wěn)定體系

目前，有很多關(guān)于全果汁飲料的研究，但是，全葡萄果汁飲料卻尚未研究，以下是 關(guān)于西瓜、獼猴桃、木瓜、番茄等全果汁的研究現(xiàn)狀。

任小青[20]以西瓜汁為原料，對(duì)影響西瓜汁果粒飲料制備的因素進(jìn)行研究，通過(guò)試驗(yàn) 得出果粒制備時(shí)海藻酸鈉濃度為1.5%時(shí)，與果汁按3: 1的比例混合后，飲料制備時(shí)瓊脂 濃度為0.2%，果汁濃度10%，添加8%的蔗糖時(shí)，產(chǎn)品較佳。司衛(wèi)麗[21]研究魔芋膠、刺

一 6 —

槐豆膠與黃原膠對(duì)懸浮果粒果汁飲料穩(wěn)定性的影響，確定當(dāng)魔芋膠、刺槐豆膠與黃原膠 以3: 2: 2比例復(fù)配，用量為0.06%時(shí)，懸浮果粒果汁飲料的穩(wěn)定性最好，且黏度適中， 無(wú)明顯凝膠現(xiàn)象。李加興等[22]以獼猴桃為原料，研究了獼猴桃果粒果汁飲料的生產(chǎn)工藝 條件，果汁與果粒的最佳配比，采用果葡糖漿和AK糖替代白砂糖，并且對(duì)獼猴桃穩(wěn)定 劑的復(fù)配及化膠工藝進(jìn)行了探討。采用卡拉膠和結(jié)冷膠復(fù)合穩(wěn)定劑，化膠溫度控制在85 °C以下，可取得較理想的穩(wěn)定效果。馬立志等[23]最大限度地保存木瓜中的營(yíng)養(yǎng)功效成分， 使木瓜果汁具有穩(wěn)定效果最佳。確定了復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳配比和最佳生產(chǎn)工藝條件。生 產(chǎn)的木瓜果汁飲料外觀形態(tài)均勻，流動(dòng)性好，口感爽滑。在貨架期內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生果肉沉淀 和上浮現(xiàn)象。王麗娜[24]利用不同均質(zhì)壓力(0、10、20、30和40MPa)、均質(zhì)次數(shù)對(duì)蘋(píng)果濁 汁進(jìn)行均質(zhì)，研究均質(zhì)工藝對(duì)蘋(píng)果濁汁的褐變情況、懸浮穩(wěn)定性的影響，還對(duì)果汁中果 肉顆粒的大小、果汁粘度這兩個(gè)影響果汁懸浮穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 在30MPa下均質(zhì)一次可以得到穩(wěn)定的蘋(píng)果濁汁。張麗華以番茄、草莓、胡蘿卜和葡萄汁 制成的復(fù)合果蔬汁，試驗(yàn)考察了混合型復(fù)合果蔬汁的體態(tài)穩(wěn)定性。確定了均質(zhì)壓力為 30MPa時(shí)果蔬汁的濁度和不穩(wěn)定性懸浮物最小，復(fù)合穩(wěn)定劑為：黃原膠0.15%的CMC和

0.05%的果膠0.05%時(shí)體系形態(tài)穩(wěn)定[25]。

1.4.2葡萄果汁穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀

目前，雖然全葡萄果汁飲料的尚待研發(fā)，但是有很多關(guān)于澄清葡萄飲料的研究。王 允祥[26]以葡萄皮為原料，將葡萄果皮用0.02%的異Vc鈉抗氧化，用0.15%的檸檬酸調(diào) 酸后，經(jīng)過(guò)打漿、過(guò)濾、調(diào)配后均質(zhì)，均質(zhì)壓力為30?40MPa,均質(zhì)溫度為35?40C。 用真空度為脫氣機(jī)進(jìn)行脫氣，真空度為0.09MPa，時(shí)間為20?50min。灌裝后在80?85 C水浴滅菌10?15min。產(chǎn)品為鮮亮紫紅色，色澤均勻一致，有著原料葡萄特有的香氣， 酸甜適口，細(xì)膩后味較長(zhǎng)。無(wú)分層沉淀，穩(wěn)定性較好。李光普等[27]以玫瑰香葡萄為原料， 添加輔料，生產(chǎn)葡萄果汁，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、澄清等工藝處理，解決了渾濁、沉淀等問(wèn)題。

1.5選題的依據(jù)和意義

(1)工藝簡(jiǎn)單。目前市銷(xiāo)的葡萄果汁多為澄清果汁，這種全葡萄果汁飲料還未研究開(kāi) 發(fā)，本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)了加工工藝，制備過(guò)程中保留了葡萄原料中的葡萄果皮、葡萄籽和纖維 素，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，最大限度地降低了成本，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

(2)改善了產(chǎn)品質(zhì)量。由于產(chǎn)品未經(jīng)過(guò)過(guò)濾除渣等工藝，從口感、質(zhì)量等方面最大限 度地保留了葡萄原有的風(fēng)味。

(3)合理使用復(fù)合添加劑。制備全葡萄果汁飲料的添加劑均為食品級(jí)親水膠，最大限 度地保留了葡萄原有的香氣，用白砂糖和復(fù)合酸味劑調(diào)節(jié)酸甜比，用復(fù)合穩(wěn)定劑調(diào)節(jié)果 汁的粘度，使制備的果汁爽滑適口，穩(wěn)定性較佳。

-7 -

(4)提高了利用率。原料未經(jīng)過(guò)過(guò)濾除渣工藝，100%充分利用原料，合理的利用了 資源。

(5)提高了果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于葡萄中的葡萄籽、葡萄果皮和纖維素都對(duì)人體具有 多種功效，全葡萄果汁就被賦予了防癌、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫力等多種藥用作用。葡萄汁 中的白藜蘆醇、原花青素和纖維素被有效的保留，大大提高了果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，賦予了 果汁保健、食療等多種作用。

1.6主要研究?jī)?nèi)容

本課題將著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入和系統(tǒng)的研究：

(1)優(yōu)化全葡萄果汁制備工藝參數(shù)，研究不同磨漿次數(shù)、均質(zhì)壓力、均質(zhì)次數(shù)、均質(zhì) 溫度對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定體系的影響，確定最佳殺菌時(shí)間，確定產(chǎn)品的基本配方。

(2)研究單體親水性膠體和鹽類對(duì)全葡萄果汁體系穩(wěn)定性的影響，在此基礎(chǔ)上，復(fù)配 出復(fù)合穩(wěn)定劑的配方。

(3)研究不同種類和不同含量親水膠體的質(zhì)構(gòu)性能，分析不同親水膠體的質(zhì)構(gòu)特性。

(4)從產(chǎn)品體系的微粒尺寸、流變性質(zhì)來(lái)初步探討全葡萄果汁飲料的穩(wěn)定機(jī)理。

-8 -

2全葡萄果汁基礎(chǔ)配方及制備工藝研究 2.1引言

全葡萄果汁飲料是以紅提葡萄為主要原料制得的一種果味濃郁、營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜爽 口的果汁飲料，本課題制備紅提葡萄含量為10%的全葡萄果汁。

在果汁的制備和生產(chǎn)過(guò)程中，有許多因素可以導(dǎo)致果汁產(chǎn)生沉淀分層和品質(zhì)下降， 主要因素有：果汁中的果膠酶水解果膠，導(dǎo)致產(chǎn)品粘度降低，使得顆粒沉淀；果汁中的 氣體附著在果肉顆粒中，導(dǎo)致顆粒的浮力增大，果汁分層；果膠含量不足，果汁的粘度 小，顆粒因重力作用而下沉；制備過(guò)程中，鹽類破壞體系的pH值和電性平衡，導(dǎo)致沉 淀；果汁中的顆粒大，因重力作用而沉淀等[28]。要避免這些因素，就要從配方和工藝兩 方面進(jìn)行研究，制備出體系穩(wěn)定，色澤誘人、口感豐富的全葡萄果汁飲料。本節(jié)通過(guò)酸 甜配比、磨漿工藝、均質(zhì)工藝、殺菌工藝、感官品質(zhì)的研究，確定出適宜于全葡萄果汁 制備的最佳工藝參數(shù)。

2.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器 2.2.1材料和試劑

紅提葡萄哈爾濱葡萄王國(guó)提供葡萄

白砂糖優(yōu)級(jí)市售

檸檬酸分析純天津市興凱化工有限公司

乳酸分析純廣州崇駿化工有限公司

2.2.2儀器和設(shè)備

高壓均質(zhì)機(jī)實(shí)驗(yàn)型1003上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠

膠體磨DJM型上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠

數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-S11-2S上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

分析天平ME5-F德國(guó)賽多利斯

電動(dòng)攪拌器JJ-1 40W金壇市醫(yī)療儀器廠

離心分離機(jī)TGL-16G上海菲恰爾分析儀器有限公司

pH計(jì)PB-10Savtorus

阿貝折光儀上海精密科學(xué)儀器有限公司

一 9 一

2.3實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1全葡萄果汁飲料生產(chǎn)工藝流程

葡萄—挑選(去梗)—洗凈—壓碎—分離—膠磨—調(diào)配—攪拌—

I

細(xì)磨—粗磨—固體(主要是籽）

I

—均質(zhì)—混合—灌裝—殺囷—冷卻—成品 選用的是紅提葡萄，加工全葡萄飲料應(yīng)選擇成熟、色澤鮮艷、無(wú)腐爛新鮮、汁液豐 富及無(wú)農(nóng)藥殘留的新鮮葡萄作原料。為了減少葡萄梗帶來(lái)的異味，應(yīng)該先去除葡萄梗， 然后準(zhǔn)確稱量后，用清水浸泡沖洗干凈。紅提葡萄洗凈后，要先進(jìn)行破碎，去除葡萄籽， 防止葡萄籽過(guò)硬磨損均質(zhì)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子，將分離出的果肉和果皮用膠體磨磨兩遍。葡 萄籽用粉碎機(jī)粉碎兩遍，使粒度達(dá)到200目。在500mL錐形瓶中加入準(zhǔn)確稱取后的優(yōu) 級(jí)白砂糖和復(fù)合穩(wěn)定劑，充分混合白砂糖與復(fù)合穩(wěn)定劑，使復(fù)合穩(wěn)定劑分散，防止化膠 時(shí)穩(wěn)定劑結(jié)塊，加入定量的純凈水，放入恒溫水浴鍋中，并用電動(dòng)攪拌器攪拌20min至 白砂糖與復(fù)合穩(wěn)定劑全部溶解[29]，化糖和化膠溫度為80°C。將化好的膠與去籽葡萄果 汁混合，然后稱取檸檬酸與乳酸，用去離子水溶解后，將檸檬酸和乳酸分別緩緩加入到 果汁中，使去籽的葡萄飲料的酸甜可口，攪拌15min。調(diào)節(jié)均質(zhì)壓力，將攪拌均勻的去 籽葡萄飲料均質(zhì)，注意防止均質(zhì)機(jī)空轉(zhuǎn)。然后將破碎后的葡萄籽與去籽葡萄飲料混合均 勻，將混合好的全葡萄飲料灌入潔凈的瓶?jī)?nèi)并擰緊旋蓋，保證密封，貼標(biāo)簽。將瓶放入 滅菌鍋內(nèi)，升溫殺菌。待冷卻后取出全葡萄果汁飲料，放置于空氣中，自然冷卻至室溫。 樣品冷卻后即可進(jìn)行觀察和測(cè)定指標(biāo)。

2.3.2測(cè)定指標(biāo)與方法

(1)粘度測(cè)定

使用DV-C數(shù)顯黏度計(jì)在室溫下測(cè)定3次，取平均值。

(2)酸度測(cè)定

將pH計(jì)校正后，在室溫下測(cè)定3次，取平均值。

(3)固形物含量測(cè)定

使用阿貝折光儀在室溫下測(cè)定3次，取平均值。

(4)沉淀率測(cè)定

取定量全葡萄果汁于離心管中，以3000r/min離心10min，傾去上清液，以沉淀率 SR(sedimentation rate)表示體系的穩(wěn)定性，SR值越大，穩(wěn)定性越差。說(shuō)明離心后全葡萄 飲料中的懸浮物沉降的越多，則全葡萄飲料越不穩(wěn)定。

-10 -

SR = (^1) xl00% m2

其中，％，m2分別為樣品溶液離心后沉淀物的質(zhì)量和離心前樣品溶液的質(zhì)量，單

位：g。

(5)穩(wěn)定程度測(cè)定

使用離心分離機(jī)將樣品在3000r/min離心lOmin后，分別取離心后的上清溶液和紅 提全葡萄飲料，在不同的波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值，選擇最佳波長(zhǎng)，確定350nm為最佳波長(zhǎng) 后，在350nm處測(cè)定吸光度值。

x100%

離心后上清液的吸光度值 全葡萄飲料的吸光度值

2.3. 3感官評(píng)定方法

采用中央定位測(cè)試法與消費(fèi)者品評(píng)問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合[30]。全葡萄果汁共設(shè)5個(gè)指標(biāo)， 分別為：甜度、酸度、香氣、粘稠度、以及整體喜好性。滿分為100分，口感最好得分 為90分，最差為10分，每個(gè)指標(biāo)分別設(shè)定五個(gè)分?jǐn)?shù)段：非常不喜歡(10分)、不喜歡(30 分)、不喜歡也不討厭(50分)、喜歡(70分)及非常喜歡(90分)。本試驗(yàn)品評(píng)中每個(gè)樣品參 與品評(píng)人數(shù)均為90?100人次，最后樣品得分以總得分/總?cè)藬?shù)計(jì)。調(diào)查地點(diǎn)為哈爾濱東 金集團(tuán)和齊齊哈爾大學(xué)。

表2.1全葡萄果汁消費(fèi)者品評(píng)問(wèn)卷 Tab. 2.1 Consumer evaluation questionnaire of all-grape juice

姓名：日期：性別：口男口女年齡：口 20歲以下口 21-24歲口 25-28歲口 29歲以上 說(shuō)明：這里有五杯不同的全葡萄果汁樣品，請(qǐng)?jiān)趥€(gè)別品嘗完后，依您個(gè)人的喜好針對(duì)全葡萄

果汁樣品的整體喜好性在適當(dāng)?shù)奈蛔哟?。

樣品編號(hào)：

非常不喜歡 (10?20)有點(diǎn)不喜歡 (20 ?40)不喜歡不討 厭(40?60)有點(diǎn)喜歡 (60 ?80)非常喜歡 (80 ?90)

甜度

酸度

粘稠度

香氣

整體喜好性

-11 -

2.3.4菌落總數(shù)檢測(cè)

采用國(guó)標(biāo)方法:GB/T478922008。

2.4結(jié)果與討論

2.4.1全葡萄果汁酸甜比的確定

白砂糖在果汁飲料中起著重要的作用，基本的糖添加量是構(gòu)成飲料口感的骨架，同 時(shí)也有助于蛋白類等物質(zhì)的穩(wěn)定。然而過(guò)量的糖添加對(duì)人體健康有著不同程度的影響， 因此確定一個(gè)基本的糖添加量，既保持了全葡萄果汁的穩(wěn)定性和口感風(fēng)味，同時(shí)又使消 費(fèi)者接受是十分必要的。在果汁飲料中，糖和酸的種類、含量決定了他們的風(fēng)味[31]，利 用酸味劑可以改善果汁風(fēng)味，使果汁色澤鮮艷，并具有調(diào)香的作用，因?yàn)?，許多酸味劑 都具有特定的香味，如磷酸可以輔助可樂(lè)的香味，蘋(píng)果酸可以輔助許多果蔬飲料的香味， 運(yùn)用好酸味劑可以修飾白砂糖的甜味，并防止在生產(chǎn)過(guò)程中，因蔗糖析出而產(chǎn)生發(fā)砂現(xiàn) 象。此外，酸味劑還可以調(diào)節(jié)飲料的pH值，有效抑制有害細(xì)菌的繁殖。因此，選擇合 適的甜味劑與酸味劑，對(duì)果汁的口感和質(zhì)量至關(guān)重要。

本實(shí)驗(yàn)使用白砂糖、檸檬酸和乳酸復(fù)配作為甜味劑和酸味劑。檸檬酸為白色顆粒狀， 易溶于水，酸味純正，溫和芳香，是有機(jī)酸中最可口的，廣泛應(yīng)用于果醬、糖果、罐頭、 糕點(diǎn)餡中。乳酸為無(wú)色或微黃色的糖漿狀液體，具有特異收斂性酸味，所以使用的范圍 沒(méi)有檸檬酸廣泛，但是，當(dāng)檸檬酸與乳酸復(fù)配使用時(shí)，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，既彌補(bǔ)了檸檬酸 的苦澀味，又使乳酸的酸味更加溫和。

表2.2全葡萄果汁中不同含量的酸與白砂糖添加量的研究 Tab. 2.2 The study of different contents of acid and sugar in all-grape juice

編號(hào)酸的名稱酸的用量(°%)白砂糖含量

5%6%7%8%9%

1檸檬酸

乳酸0.105

0.095無(wú)味、較淡無(wú)味、較淡酸度不足風(fēng)味不足葡萄風(fēng)味好

2檸檬酸

檸檬酸0.1075

0.10%無(wú)味、較淡無(wú)味、較淡后味澀風(fēng)味不足味澀

3乳酸0.075%無(wú)味、較淡無(wú)味、較淡酸度不足風(fēng)味不足后味澀

檸檬酸是檸檬、柚子、柑橘等存在的天然酸味的主要成分，具有強(qiáng)酸味，酸味柔和 爽快，入口即達(dá)到最高酸感，后味延續(xù)時(shí)間較短。具有良好的防腐性能，能增強(qiáng)抗氧劑 的抗氧化作用，延緩油脂酸敗，能抑制細(xì)菌增殖。此外，檸檬酸具有很強(qiáng)的螯合金屬離 子的能力，可作色素穩(wěn)定劑，防止果汁褐變。乳酸具有特異收斂性酸味，后味澀，因此

-12 - 應(yīng)用范圍受到一定的限制，乳酸具有較強(qiáng)的殺菌作用，能防止雜菌生長(zhǎng)，抑制異常發(fā)酵 作用。當(dāng)檸檬酸與乳酸達(dá)到一定配比時(shí)，可使乳酸的澀味消失，使酸味更加爽口、柔和。 如表2.2所示，隨著白砂糖含量的增加，使甜味增加，葡萄風(fēng)味更加飽滿，濃郁。而當(dāng) 白砂糖添加量較少時(shí)，全葡萄飲料風(fēng)味不足，由此可知，白砂糖的甜味有助于增加全葡 萄果汁的葡萄風(fēng)味。當(dāng)檸檬酸含量為0.105%，乳酸含量為0.095%，白砂糖添加量為9% 時(shí)，全葡萄果汁酸甜度最佳，pH為3.03。

2.4.2磨漿工藝參數(shù)的確定

磨漿工藝中，采用膠體磨對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粉碎，膠體磨又稱分散磨，主要用于粘度較大 料液的均質(zhì)處理。膠體磨工作構(gòu)件是由一個(gè)固定的定子和轉(zhuǎn)子組成，當(dāng)物料進(jìn)入時(shí)，由 于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使附于轉(zhuǎn)子面上的物料速度增大，而附于定子面上的物料速度為零， 因此產(chǎn)生一個(gè)很大的速度梯度，使物料受到強(qiáng)烈的剪切作用而產(chǎn)生湍動(dòng)，從而產(chǎn)生超微 粉碎作用。本實(shí)驗(yàn)將全葡萄果汁分別用膠體磨磨漿1、2、3、4次，在20MPa下常溫均 質(zhì)一次后，對(duì)樣品的沉淀率進(jìn)行分析。

由上圖2.1可知，隨著磨漿次數(shù)的增加，沉淀率逐漸下降，當(dāng)磨漿兩次時(shí)，沉淀率 達(dá)到4.6%以下，已達(dá)到均質(zhì)機(jī)粒度要求，磨漿次數(shù)增多，會(huì)增加車(chē)間設(shè)備、電能、人 力等資源的浪費(fèi)，所以確定對(duì)產(chǎn)品磨漿2次，既可使產(chǎn)品沉淀率達(dá)到要求，也節(jié)約了生 產(chǎn)成本。

2.4.3均質(zhì)工藝參數(shù)的確定

均質(zhì)工藝中，用高壓均質(zhì)機(jī)將調(diào)配后的產(chǎn)品進(jìn)行濕法粉碎，制備成均勻擴(kuò)散的乳化 液。高壓均質(zhì)機(jī)的原理是利用高壓使料液高速流過(guò)狹窄的縫隙而受到強(qiáng)大的剪切力、撞 擊力和空穴力。使物料中固體顆粒的粒徑受壓而破碎，從而將產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)化混合，促進(jìn)

-13 - 液-液乳化及固-液分散，提高了產(chǎn)品的均勻性，減少了因懸浮顆粒大而產(chǎn)生的分層現(xiàn)象， 使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有細(xì)膩的口感，產(chǎn)生一種未均質(zhì)半成品所沒(méi)有的特殊風(fēng)味，提高產(chǎn)品 的質(zhì)量[32]。

果汁中顆粒的平衡取決于三個(gè)作用力：重力、浮力和上浮下沉運(yùn)動(dòng)中于運(yùn)動(dòng)方向相 反的阻力，分散液滴上浮或下降速度可用Stockes方程表示：

v = 8(Pl ~ p2、D(Re<0.4)

其中，v—沉降速度

n一分散介質(zhì)黏度 內(nèi)，內(nèi)一分散相和連續(xù)相的密度 D一分散粒子直徑 8 —重力加速度

由stokes定律可知，要減小沉降速度，只能減小顆粒的直徑，因?yàn)榉匠淌街衅渌?均為定值，v與D2成正比，顆粒直徑的減小將顯著降低沉降速度。均質(zhì)是提供一個(gè)耦合 作用力，把數(shù)量相對(duì)較大的顆粒粉碎成無(wú)數(shù)接近于液體分子大小的微粒，使微粒穩(wěn)定、 均勻地分散在液體介質(zhì)中而不發(fā)生分離[24]。研究中發(fā)現(xiàn)，均質(zhì)工藝是影響葡萄全汁品質(zhì) 的關(guān)鍵因素之一。于是本文采用不同的均質(zhì)條件(壓力、次數(shù)、溫度)對(duì)葡萄全汁進(jìn)行均 質(zhì)，找出了最佳的均質(zhì)條件，并研究了均質(zhì)參數(shù)對(duì)全葡萄飲料品質(zhì)的影響。

(1)均質(zhì)壓力的確定

將破碎后的紅提葡萄磨漿2次后，調(diào)配，定容，分別在0、5、10、15、20、25、30、

35、40、45MPa壓力下均質(zhì)，其穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比，均發(fā)生了顯著性的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如 下圖2.2?2.6所示。

14 -

6 •

5 •

4 h 3 •

2 •

1 •

0 -

051015202530354045

均質(zhì)壓力/MPa

ss=/鹋穢

051015202530354045

均質(zhì)壓力/MPa

圖2.4均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品黏度的影響 Fig. 2.4 Effects of homogeneous pressures on the viscosity

08642086

%/_鄰齧聆畫(huà)

-15 -

051015202530354045

均質(zhì)壓力/MPa

圖2.5均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品固形物含量的影響 Fig. 2.5 Effects of homogeneous pressures on the soluble solids content

圖2.3均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品pH的影響 Fig. 2.3 Effects of homogeneous pressures on the pH

圖2.4可知，果汁的粘度隨著均質(zhì)壓力的增大呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，20MPa時(shí)粘 度達(dá)到最高，20MPa?30MPa時(shí)葡萄果汁的粘度逐漸下降，并逐漸趨于穩(wěn)定，這是因?yàn)?全葡萄飲料體系的溫度隨著剪切力的增加而逐漸上升，促使果汁體系的粘度降低[33]。由 圖2.6可知，均質(zhì)壓力為0MPa與均質(zhì)壓力較大的全葡萄飲料相比，離心沉淀率有顯著 改善，這表明較大的均質(zhì)壓力對(duì)全葡萄果汁飲料的穩(wěn)定起到了重要的作用。由圖2.2可 知，當(dāng)均質(zhì)壓力達(dá)20MPa時(shí)穩(wěn)定性最好，并且呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，這是因?yàn)轶w系 的穩(wěn)定性主要受到兩個(gè)因素的影響：一方面是一定均質(zhì)壓力時(shí)，體系受到的剪切、空穴 和撞擊作用，促使顆粒變小，提高了果汁的懸浮穩(wěn)定性；另一方面是當(dāng)均質(zhì)壓力增大時(shí)， 體系的溫度和剪切力上升，體系的粘度便會(huì)下降，從而降低了果汁的穩(wěn)定性[34]。此外， 在不同的均質(zhì)壓力下，全葡萄飲料的酸度均在3.0左右，說(shuō)明均質(zhì)壓力對(duì)全葡萄飲料的 酸度沒(méi)有影響。綜合均質(zhì)壓力對(duì)粘度、穩(wěn)定程度、離心沉淀率的影響，確定均質(zhì)壓力為 20MPa時(shí)，全葡萄飲料的穩(wěn)定性最佳。

(2)均質(zhì)次數(shù)的確定

因?yàn)楫a(chǎn)品在數(shù)十微秒內(nèi)通過(guò)均質(zhì)閥時(shí)，必然有一些微粒沒(méi)有經(jīng)過(guò)剪切、空穴等作用， 所以，一次均質(zhì)未必能夠使產(chǎn)品達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。因此本實(shí)驗(yàn)研究對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多次 均質(zhì)，研究產(chǎn)品的穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)分別在20MPa均質(zhì)壓力下均質(zhì)1次、2次、3次、4 次，以產(chǎn)品沉淀率、穩(wěn)定程度、粘度、固形物含量、pH值作為考察指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如 下圖所示。

-16 - 

o o o o

8 6 4 2

%/鷓靶佃贈(zèng)

 

Ha

均質(zhì)次數(shù)/次

圖2.7均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定程度的影響 Fig. 2.7 Effects of the homogeneous times on the stability

2 0 8 6 4

smd=/鷓鵪

均質(zhì)次數(shù)/次

圖2.8均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品pH的影響 Fig. 2.8 Effects of the homogeneous times on the pH

均質(zhì)次數(shù)/次

圖2.9均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品黏度的影響 Fig. 2.9 Effects of the homogeneous times on the viscosity

-17 - 

 

均質(zhì)次數(shù)/次

5 4 3 2 1

%/齋懲運(yùn)3、褪

圖2.10均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品固形物含量的影響 Fig. 2.10 Effects of the homogeneous times on the soluble solids

0 L

1234

均質(zhì)次數(shù)/次

圖2.11均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品離心沉淀率的影響 Fig. 2.11 Effects of the homogeneous times on the precipitation

從圖2.8和2.10可知，均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品的pH值和固形物含量無(wú)影響。從圖2.11可 知，均質(zhì)2次以上的全葡萄飲料離心沉淀率明顯低于均質(zhì)1次的產(chǎn)品，隨著均質(zhì)次數(shù)增 多，產(chǎn)品的沉淀率逐漸下降。說(shuō)明均質(zhì)次數(shù)越多，產(chǎn)品的穩(wěn)定性越好。由圖2.7可知， 均質(zhì)次數(shù)越多，產(chǎn)品穩(wěn)定程度越平穩(wěn)，但超過(guò)兩次以上均質(zhì)，穩(wěn)定程度提高效果并不顯 著，經(jīng)過(guò)2次均質(zhì)，全葡萄體系中的絕大部分微粒能夠得到均勻有效的粉碎。根據(jù)Stocks 公式，固體顆粒的沉降速度與其粒徑成正比，因此粒徑的減小有助于提高體系的穩(wěn)定性。 由圖2.9可知，均質(zhì)3次時(shí)，產(chǎn)品的粘度明顯下降，增加均質(zhì)次數(shù)后，粘度上升，主要 是由于隨著均質(zhì)次數(shù)的增多，溶液的離子半徑逐漸變小，表面積增大，分子體積增大， 相互作用的概率增大，吸附的水分子增多，所以導(dǎo)致溶液粘度在均質(zhì)4次時(shí)反而增大。 從節(jié)能角度、產(chǎn)品的粘度、穩(wěn)定性等因素考慮，本實(shí)驗(yàn)有理由確定最佳均質(zhì)次數(shù)為2次。

(3)二次均質(zhì)壓力的確定

本實(shí)驗(yàn)確定磨漿兩次，第一次均質(zhì)壓力為20MPa，第二次均質(zhì)壓力分別為0、5、

-18 -

10、15、20、25、30、35、40、45MPa，第一次均質(zhì)壓力和第二次均質(zhì)壓力兩兩組合，

進(jìn)行均質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

7〇

〇 5 1〇 15 2〇 25 3〇 35 4〇 45

均質(zhì)壓力/MPa

圖2.12均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定程度的影響 Fig. 2.12 Effects of homogeneous pressures on the stability

7 - 6 - 5 -

4 >♦♦♦♦♦♦♦♦♦

3 - 2 - 1 -

〇 5 1〇 15 2〇 25 3〇 35 4〇 45 均質(zhì)壓力/MPa

圖2.13均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品pH的影響 Fig. 2.13 Effects of homogeneous pressures on the pH

3〇 •

o o 2 1

smd=/鷓罷

〇

05 1〇 15 2〇 25 3〇 35 4〇 45

均質(zhì)壓力/MPa

圖2.14均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品粘度的影響 Fig. 2.14 Effects of homogeneous pressures on the viscosity

-19 -

8 6 4 2 0

5

4

40

4 3

30

5

2

20

5

o

均質(zhì)壓力/MPa

圖2.15均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品固形物含量的影響 Fig. 2.15 Effects of homogeneous pressures on the soluble solids content

從圖2.14可以看出，當(dāng)固定第一次均質(zhì)壓力為20MPa時(shí)，第二次均質(zhì)壓力為2? 15MPa時(shí)較平穩(wěn)，且粘度較大，當(dāng)二次均質(zhì)壓力增加到20MPa時(shí)，粘度降低幅度較大， 并達(dá)到最低點(diǎn)，由于影響粘度的因素主要有溶液的濃度、溫度、pH值、協(xié)同作用、剪 切力等，在其他因素不變的條件下，隨著剪切力的增大，溶液的粘度有變小的趨勢(shì)。當(dāng) 均質(zhì)壓力增加到30MPa時(shí)，粘度有所上升，并逐漸趨于平穩(wěn)。從圖2.16和圖2.12可以 看出，二次均質(zhì)壓力對(duì)離心沉淀率的影響不大，在均質(zhì)壓力為30MPa時(shí)，離心沉淀率 達(dá)到最小值，并且產(chǎn)品較穩(wěn)定。考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，第一次均質(zhì)時(shí)，物料顆粒較粗，若 均質(zhì)壓力過(guò)高，對(duì)均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)閥磨損較大，且易堵塞均質(zhì)閥，長(zhǎng)久如此會(huì)降低設(shè)備性 能，并影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。以沉淀率作為考察指標(biāo)，沉淀率越小產(chǎn)品體系穩(wěn)定性越好， 所以，當(dāng)選擇一次均質(zhì)壓力為20MPa時(shí)，二次均質(zhì)壓力要大于一次均質(zhì)壓力，結(jié)合圖 2.12、2.14和2.16可以得出結(jié)論：二次均質(zhì)壓力為30MPa產(chǎn)品的穩(wěn)定性，口感最佳。

-20 - 

(4)均質(zhì)溫度的確定

有很多因素會(huì)影響產(chǎn)品的粘度，例如親水膠體的類型、結(jié)構(gòu)、分子量和濃度，加工 工藝過(guò)程中產(chǎn)品的溫度、pH值、剪切力的大小等[35]，選擇適當(dāng)?shù)木|(zhì)溫度有利于改良 產(chǎn)品的粘度，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)在磨菜兩次，一次均質(zhì)壓力為20MPa，二次均質(zhì) 壓力為30MPa時(shí)，分別在20、30、40、50、60、70、80C下均質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所

/示。

7 - 6 - 5 -

4 F♦•###♦

3 - 2 - 1 -

203〇4〇5〇6〇7〇8〇

均質(zhì)溫度/c

圖2.18均質(zhì)溫度對(duì)產(chǎn)品pH的影響 Fig. 2.18 Effects of homogeneous temperature on the pH

-21 - 

5 0 5 0 2 2 11

 

20304050607080

均質(zhì)溫度/C

o 6 2 8 4 C 2 11

%/_鄰齧聆畫(huà)

20

30

40

50

60

70

80

圖2.19均質(zhì)溫度對(duì)產(chǎn)品黏度的影響 Fig. 2.19 Effects of homogeneous temperature on the viscosity

均質(zhì)溫度/°C

圖2.20均質(zhì)溫度對(duì)產(chǎn)品固形物含量的影響 Fig.2.20 Effect of homogeneous temperature on the soluble solids content

20304050607080

均質(zhì)溫度/C

圖2.21均質(zhì)溫度對(duì)產(chǎn)品離心沉淀率含量的影響 Fig. 2.21 Effects of homogeneous temperature on the precipitation rate

-22 - 

由圖2.19可知，在固形物含量相同時(shí)，均質(zhì)溫度對(duì)產(chǎn)品的粘度影響較大。全葡萄飲料生產(chǎn)工藝參數(shù)及配方的研究,隨著均質(zhì) 溫度的升高，產(chǎn)品的粘度也不斷增大，當(dāng)均質(zhì)溫度為60°C時(shí)，產(chǎn)品的粘度最大，當(dāng)均質(zhì) 溫度繼續(xù)升高時(shí)，產(chǎn)品的粘度逐漸下降，這是因?yàn)檫^(guò)高的溫度使分子運(yùn)動(dòng)速度加快，親 水膠體水解速度提高，高分子的親水膠體降解。由圖2.17、2.18、2.21可知，當(dāng)均質(zhì)溫 度為60C時(shí)，產(chǎn)品的穩(wěn)定程度，離心沉淀率和pH均較佳。產(chǎn)品的溫度高，飽和蒸汽壓 也高，均質(zhì)時(shí)空穴就很容易形成，均質(zhì)效果就會(huì)提高，產(chǎn)品就越穩(wěn)定。但是，過(guò)高的溫 度會(huì)破壞均質(zhì)閥，并且導(dǎo)致產(chǎn)品粘度下降。綜上所述，確定均質(zhì)溫度為60C最佳。

2.4.4殺菌工藝參數(shù)的確定

果汁的香味是感官評(píng)價(jià)質(zhì)量的重要因素之一，許多食品原料本身含有一些香味化合 物，比如一些分子質(zhì)量小的醇、酚、酮、酯和萜烯類化合物都具有特殊香味，果汁在加 工中，關(guān)鍵在于怎樣保持果汁原有的風(fēng)味。而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有許多因素可以導(dǎo)致果汁 變味，如貯藏環(huán)境不良、原料的新鮮程度不佳、過(guò)長(zhǎng)的加工工藝、調(diào)配比例不當(dāng)、氧化 和褐變反應(yīng)、加工容器不當(dāng)?shù)萚36]。為了防止果汁的變味，生產(chǎn)出果味濃郁的產(chǎn)品，應(yīng)該 采取多種措施，首先要選擇新鮮的原料、要合理調(diào)配；其次要盡量使用不銹鋼容器，防 止銅的污染使抗壞血酸氧化；最重要的是，要?dú)绻械闹虏【?、腐敗菌以及其他?原微生物，同時(shí)避免過(guò)高的溫度和過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間使果汁的色澤、質(zhì)地和風(fēng)味發(fā)生變化，營(yíng) 養(yǎng)成分流失，降低了食用和商用品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)選用不同殺菌時(shí)間和殺菌溫度，制備兩個(gè)產(chǎn) 品平行樣品I和II，檢測(cè)菌落總數(shù)時(shí)，每個(gè)樣品做三次平行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2.4。

表2.4 1mL全葡萄果汁在不同殺菌溫度下維持不同時(shí)間后的微生物殘留數(shù) Tab. 2.4 The microbial residues of 1mL all-grape juice at different temperature for different time

時(shí)間培養(yǎng)皿現(xiàn)象I：1 2菌落數(shù)(個(gè)） I3 II 1I2I3

100C/30s多菌71214131517

100C/5min菌落少，少量氣泡000358

100C/2 min菌落較少，氣泡多083963

108C/10 min菌落較少，少量氣泡301575

108C/5 min菌落較少，少量氣泡081014

110C/15 s無(wú)菌落，氣泡多040310

110C/1 min無(wú)菌落，少量氣泡000000

115C/15s少量氣泡000000

121C/1s無(wú)菌落，無(wú)氣泡000000

國(guó)家對(duì)果汁的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是，每毫升全葡萄果汁中微生物總數(shù)不超過(guò)100個(gè)。從表2.4 可以看出，每組殺菌時(shí)間和溫度均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是，為了保證產(chǎn)品的貨架時(shí)間，保

-23 - 持產(chǎn)品的色澤、香氣和口感，避免長(zhǎng)時(shí)間殺菌產(chǎn)生熟味感，應(yīng)該選用高溫瞬時(shí)殺菌。當(dāng) 溫度達(dá)到110°c殺菌1min時(shí)，產(chǎn)品就達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)，但是培養(yǎng)皿仍有氣泡，仍有危險(xiǎn)性, 因此也不能作為產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)殺菌時(shí)間和溫度。所以確定全葡萄果汁飲料在121°C保持1s， 可以達(dá)到商業(yè)無(wú)菌狀態(tài)，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全葡萄飲料制品的衛(wèi)生要求。并采用高溫瞬時(shí) 殺菌，有利于全葡萄果汁的色香味及營(yíng)養(yǎng)成分的保持。

2.5本章小結(jié)

1、在10%的全葡萄果汁飲料中，確定檸檬酸的添加量為0.105%，乳酸的添加量為

0.095%，白砂糖的添加量為9%，此時(shí)，果汁pH值為3.03。

2、 工藝參數(shù)的確定：用膠體磨磨漿2次，一次均質(zhì)壓力為20MPa，2次均質(zhì)壓力 為30MPa，均質(zhì)溫度為60C，此時(shí)，產(chǎn)品的固形物含量為10.51%，離心沉淀率為6.15%， 穩(wěn)定程度為91.46%，粘度為23.9mPa-S。

3、 確定出全葡萄飲料保質(zhì)期為9個(gè)月的殺菌條件：包裝后的物料在121C下保持 1s，自然(空氣)冷卻。

24 -

3親水膠體質(zhì)構(gòu)性能的研究

3.1引言

在食品中廣泛用作膠凝劑、穩(wěn)定劑、持水劑、懸浮劑功能的大部分是各種親水膠體， 它們能溶于水形成一定粘度的大分子物質(zhì)，以多糖為主，由于親水膠所組成的單糖比例、 分子量、成鍵方式的不同而呈現(xiàn)不同的功能[37]。食品的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)是食品的一個(gè)關(guān)鍵品質(zhì) 特性，能夠根據(jù)樣品的物性特點(diǎn)做出數(shù)據(jù)化的準(zhǔn)確表述。對(duì)于研發(fā)人員和感官評(píng)定人員 來(lái)說(shuō)，食品的質(zhì)構(gòu)性能具有一定的指導(dǎo)意義。早在1963年，美國(guó)Szczesniak博士研究 小組提出了最早的分類方法。將食品的質(zhì)構(gòu)特性分為力學(xué)特性、幾何特性和其他特性。 1969年，舍曼將食品的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)按照攝食次序進(jìn)行分類，即入口前、入口初期、咀嚼過(guò) 程、咀嚼后殘余等四個(gè)階段[38,39]。在Sherman質(zhì)地分類中，分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)特性。 一級(jí)特性是食品的基本性質(zhì)。二級(jí)特性是流變學(xué)性質(zhì)，如黏性、彈性、黏附性能等。三 級(jí)熱性分為三類：（1)與咀嚼過(guò)程有關(guān)的性質(zhì)：軟硬度、易碎性、脆性、光滑、粗糙等。 (2)嚼碎性質(zhì)：膠黏性、油膩、拉絲性。（3)咀嚼以外的特性：外觀、取樣與切片性質(zhì)、 傾倒性等。

3.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器

3.2.1材料和試劑

羧甲基纖維鈉FH9嘉吉亞太食品有限公司

果膠106煙臺(tái)安得利果膠有限公司

果膠YM-105H煙臺(tái)安得利果膠有限公司

海藻酸丙二醇酯食品級(jí)青島明月海藻集團(tuán)

魔芋膠食品級(jí)襄樊惠葡生化科技工程有限公司

結(jié)冷膠HM-B美國(guó) Cpkelco

黃原膠食品級(jí)嘉吉亞太食品有限公司

瓜爾豆膠食品級(jí)深圳原維持公司

瓊脂粉食品級(jí)上海藍(lán)平實(shí)業(yè)有限公司

3.2.2儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-S11-2S上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

分析天平ME5-F德國(guó)賽多利斯

電動(dòng)攪拌器JJ-140W金壇市醫(yī)療儀器廠

質(zhì)構(gòu)儀QTS-25美國(guó)博樂(lè)飛儀器廠

-25

3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3.3.1膠體的制備

在分析天平中準(zhǔn)確稱取不同質(zhì)量的食品膠，放入燒杯中，加入100mL去離子水， 用電動(dòng)攪拌器攪拌，在水浴鍋中80°C恒溫水浴15min后取出，冷卻至室溫。

3.3.2質(zhì)構(gòu)性能的測(cè)定

質(zhì)構(gòu)儀選擇圓形玻璃探頭，對(duì)每組樣品分別進(jìn)行探頭測(cè)定，每次測(cè)樣品時(shí)，探頭應(yīng) 在樣品中間，不應(yīng)貼碰到燒杯內(nèi)壁。測(cè)定條件設(shè)定如下：探頭下行速度為30mm/min， 探頭返回速度為30mm/min，下行距離為20mm，每次數(shù)據(jù)采集量為200,樣品為100mL， 每種樣品要重新化膠，平行測(cè)定3次，不能用測(cè)定后的膠體重復(fù)測(cè)定，因?yàn)橹貜?fù)測(cè)定時(shí) 質(zhì)構(gòu)儀的探頭已經(jīng)破壞了膠體的物理結(jié)構(gòu)形態(tài)，重新測(cè)定會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)失準(zhǔn)。主要測(cè)定樣 品的硬度、凝聚性、彈性、形變等質(zhì)構(gòu)性能。

3.4結(jié)果與討論

3.4.1不同親水膠體彈性的研究

彈性是產(chǎn)品變形后恢復(fù)程度的屬性，這個(gè)屬性相當(dāng)于產(chǎn)品形態(tài)的穩(wěn)固性和產(chǎn)品的膠 粘性。將物體壓縮一定程度，取消壓力后恢復(fù)的程度，恢復(fù)越好則彈性越大[40]。本實(shí)驗(yàn) 選擇9種親水膠體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別研究9種膠體在不同添加量時(shí)的彈性變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果 如下圖3.1所示。

由圖3.1可知，結(jié)冷膠的彈力最大，由于低?；Y(jié)冷膠能在低濃度下形成較脆的凝

-26 - 膠，而高酰基的結(jié)冷膠則形成柔軟的有彈性的熱可逆膠體[41]。所以，可以確定我們使用 的是高?；慕Y(jié)冷膠。此外瓊脂的彈性也較好，這是瓊脂口感粘滑的重要原因，瓊脂冷 卻后的凝膠狀態(tài)為凍狀，這也說(shuō)明了瓊脂的穩(wěn)固性較好，在較多添加量的情況下，可以 形成有彈性的凍狀膠體，適合果凍、糕點(diǎn)、果醬等食品的加工。而CMC在溶液中添加 量為2.0%時(shí)才有彈力，且較小。PGA、高脂果膠和低脂果膠的彈力在添加量為0.5?2.0% 時(shí)均為0。說(shuō)明，在這一添加范圍內(nèi)，膠體成為液體或糊狀，穩(wěn)固性不強(qiáng)。在添加量為 2.0%時(shí)親水膠體彈性大小順序?yàn)椋航Y(jié)冷膠>瓊脂>黃原膠>魔芋膠>瓜爾豆膠>匸厘。 >果膠=PGA

3.4.2不同親水膠體硬度的研究

硬度是樣品受到壓力的變形所需要的力，硬度決定了膠體受壓力后恢復(fù)的難易程度 及被咀嚼的難易程度[42]。

表3.1不同親水膠體硬度的對(duì)比

Tab. 3.1 The comparsion of the hardness of the different hydrocolloids

不同親水膠體添加量的硬度(g)

親水膠體添加量(％)0.51.01.52.0

結(jié)冷膠32.5123.4157.7185.1

瓊脂85.6486.2770.41393

高脂果膠1065.25.25.65.4

低脂果膠YM-105H5.25.25.65.4

也對(duì)比了兩種果膠，其硬度基本相同，且硬度值均較小，隨著添加量的增多，硬度

-27 - 基本不變，在5.4g左右。而瓊脂和結(jié)冷膠父的硬度最大，在彈力實(shí)驗(yàn)中，瓊脂和結(jié)冷膠父的 彈力也是最大的，在化膠的過(guò)程中，瓊脂冷卻后為凍狀，發(fā)生脫水收縮，瓊脂的質(zhì)地發(fā) 脆，可以與卡拉膠復(fù)配使用，克服這些缺點(diǎn)，得到柔軟有彈性的制品。CMC與PGA的 硬度幾乎相同，兩種果膠硬度相同，且隨著添加量的增多，硬度基本不變，CMC 口感 柔滑爽快。增強(qiáng)實(shí)感，有良好的懸浮承托能力，可以保持產(chǎn)品的濃度、口感、風(fēng)味均一 性。本實(shí)驗(yàn)選用硬度較小的膠體，提高產(chǎn)品的粘度，但是，如果產(chǎn)品的狀態(tài)不夠穩(wěn)定， 可以選擇硬度較大懸浮力較強(qiáng)的膠體[43-45]。在添加量均為2.0%時(shí)，親水膠體硬度大小 順序?yàn)椋涵傊?gt;結(jié)冷膠>瓜爾豆膠>黃原膠>魔芋膠> CMC >PGA>果膠。

3.4.3不同親水膠體凝聚性的研究

樣品越稠厚、凝聚性越大，對(duì)探頭下壓時(shí)的抵抗力越大，說(shuō)明樣品爽滑性、細(xì)膩度 差。但是，同時(shí)也說(shuō)明了樣品的粘度較高，對(duì)產(chǎn)品有增稠作用[46,47]。

由圖3.4可知，CMC、魔芋膠和瓜爾豆膠的凝聚性較大，說(shuō)明這三種膠體比較稠厚， 粘度較高，同時(shí)也說(shuō)明了這三種膠體的爽滑性較差，但是對(duì)于果汁飲料的研究中，對(duì)產(chǎn) 品有較強(qiáng)的增稠作用。由圖可知，瓊脂的凝聚性較差，說(shuō)明瓊脂雖然穩(wěn)定性好，對(duì)產(chǎn)品 有定型的作用，但是粘度很低，有硬而脆的質(zhì)構(gòu)特性。所以對(duì)產(chǎn)品的增稠效果不大，而 定型效果明顯。結(jié)冷膠的凝聚性也較小，說(shuō)明粘度較低，說(shuō)明結(jié)冷膠具有優(yōu)良的質(zhì)地和 口感，凝膠是脆性膠，食用時(shí)會(huì)有入口即化的感覺(jué)。在添加量為2.0%時(shí)，樣品的凝聚 性順序?yàn)椋篊MC>魔芋膠>瓜兒豆膠>高脂果膠>低脂果膠=PGA>黃原膠>結(jié)冷膠> 瓊脂。

51 1.52

親水膠的添加量/%

瓜爾豆膠口黃原膠■ CMC

PGA一一結(jié)冷膠-1-瓊脂

低脂果膠-□一高脂果膠-0—魔芋膠

圖3.4不同親水膠的凝聚性對(duì)比 Fig. 3.4 The comparsion of the deformation of the different hydrocolloids

-28

3.5本章小結(jié)

1、在添加量為2.0%時(shí)親水膠體彈性大小順序?yàn)椋航Y(jié)冷膠>瓊脂>黃原膠>魔芋膠 >瓜爾豆膠>0厘〇果膠=PGA。結(jié)冷膠和瓊脂的彈性最大，凝膠狀態(tài)呈凍狀。

2、在添加量均為2.0%時(shí)，親水膠體硬度大小順序?yàn)椋涵傊?gt;結(jié)冷膠>瓜爾豆膠> 黃原膠>魔芋膠>CMC>PGA>果膠。

3、在添加量為2.0%時(shí)，樣品的凝聚性順序?yàn)椋篊MC>魔芋膠〉瓜兒豆膠〉高脂果 膠>低脂果膠=PGA>黃原膠>結(jié)冷膠>瓊脂。

4、結(jié)冷膠和瓊脂的凝膠彈性和硬度較大，質(zhì)地硬而脆，適合最果凍、果醬等產(chǎn)品， 可以提高的爽滑感，對(duì)產(chǎn)品有定型作用。CMC、魔芋膠、瓜爾豆膠的凝膠黏性較大，對(duì) 產(chǎn)品有較強(qiáng)的增稠作用，而彈性和硬度均較小，爽滑性差。

-29

4多糖親水膠及鹽類對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響

4.1引言

多糖親水膠體分為天然和化學(xué)合成兩類。天然親水膠有瓜爾豆膠、果膠、瓊脂、黃 原膠、結(jié)冷膠、明膠、甲殼素等，主要是從植物、動(dòng)物、微生物代謝提取的；化學(xué)合成 親水膠主要有CMC、微晶纖維素、變性淀粉等，是以天然物質(zhì)為基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)化學(xué)合成的 食品膠。親水性食品膠分子中有許多親水基團(tuán)，如羥基、羧基、氨基等，能與水發(fā)生水 化作用，形成高粘度的單相均勻分散體系，所以多糖親水膠對(duì)于增強(qiáng)食品中黏性固形物 的強(qiáng)度、提高產(chǎn)品的組織性能、提高食品質(zhì)量和檔次，調(diào)整食品營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，全葡萄飲料生產(chǎn)工藝參數(shù)及配方的研究,發(fā)揮著極其 重要的作用[48]。鹽類有對(duì)食品的品質(zhì)改良的作用，能通過(guò)保水、粘結(jié)、填充、增塑、稠 化、改善流變性能和螯合金屬離子來(lái)改善食品的品質(zhì)。鹽類還能與親水膠體復(fù)配產(chǎn)生協(xié) 同增效作用，是改良食品感官不可缺少的配方[49]。

在體系剛剛達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)或乳化剛剛結(jié)束時(shí)，果汁的穩(wěn)定性存在一個(gè)短期穩(wěn)定性 的問(wèn)題，短期穩(wěn)定性是果汁制備成功與否的關(guān)鍵因素，在膠體磨和高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行操作 的過(guò)程中，果汁體系會(huì)發(fā)生兩種變化趨勢(shì)[50]:—是產(chǎn)品顆粒變小，體系均勻穩(wěn)定；二是 發(fā)生凝絮，液滴不斷聚集變大，沒(méi)有降低顆粒的尺寸，反而導(dǎo)致果汁分層。因此，應(yīng)該 避免發(fā)生絮凝，在制備配方的過(guò)程中添加合適的穩(wěn)定劑，獲得良好的短期穩(wěn)定性，并且 長(zhǎng)期觀察果汁體系的現(xiàn)象，分析、歸納、總結(jié)出適合全葡萄果汁飲料的穩(wěn)定劑。

為了制備出體系穩(wěn)定、口感良好的產(chǎn)品，本實(shí)驗(yàn)挑選出多種適合酸性飲料的穩(wěn)定劑， 采用單體實(shí)驗(yàn)篩選出適合的穩(wěn)定劑，再進(jìn)行大量的復(fù)配實(shí)驗(yàn)，最終確定最佳復(fù)合穩(wěn)定劑 的配方。

4.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器 4.2.1材料和試劑

紅提葡萄哈爾濱葡萄王國(guó)有限公司

蔗糖優(yōu)級(jí)市售

羧甲基纖維鈉FH9嘉吉亞太食品有限公司

果膠106煙臺(tái)安得利果膠有限公司

果膠YM-105H煙臺(tái)安得利果膠有限公司

海藻酸丙二醇酯食品級(jí)青島明月海藻集團(tuán)

魔芋膠食品級(jí)襄樊惠葡生化科技工程有限公司

結(jié)冷膠HM-B美國(guó) Cpkelco

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黃原膠食品級(jí)嘉吉亞太食品有限公司

瓜爾豆膠食品級(jí)深圳原維持公司

瓊脂食品級(jí)上海藍(lán)平實(shí)業(yè)有限公司

檸檬酸鈉分析純山西華康化工股份有限公司

六偏磷酸鈉分析純天津南開(kāi)化工廠司

三聚磷酸鈉分析純天津南開(kāi)化工廠

4.2.2儀器與設(shè)備

高壓均質(zhì)機(jī)實(shí)驗(yàn)型1003上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠

膠體磨DJM型上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠

數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-S11-2S上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

分析天平ME5-F德國(guó)賽多利斯

電動(dòng)攪拌器JJ-1 40W金壇市醫(yī)療儀器廠

離心分離機(jī)TGL-16G上海菲恰爾分析儀器有限公司

黏度儀DV-III美國(guó) Brookfield

4.3實(shí)驗(yàn)方法

4.3.1單體樣品的制備

準(zhǔn)確稱取葡萄樣品，進(jìn)行清洗、破碎、磨漿2次后，先準(zhǔn)確稱取蔗糖，加入到500mL 錐形瓶中，然后準(zhǔn)確稱取親水膠粉末，也加入到錐形瓶中，晃動(dòng)錐形瓶，使蔗糖和親水 膠粉末混合均勻，加入80°C的去離子水，配制成溶液，將數(shù)顯電動(dòng)攪拌器插入錐形瓶中 攪拌，在80°C的恒溫水浴鍋中維持20min，直到膠體完全溶解。此時(shí)，膠體溶液呈均一 粘稠半透明狀。將配置好的單體膠體與磨漿后的產(chǎn)品混合，然后加入去離子水溶解的酸 味劑，充分?jǐn)嚢韬?，均質(zhì)2次，分別為20和30MPa,均質(zhì)溫度為60°C，加入處理后的 葡萄籽，充分?jǐn)嚢韬蠊嘌b、121°C滅菌、冷卻。觀察現(xiàn)象，測(cè)定粘度和沉淀率。

4.3.2粘度的測(cè)定

采用美國(guó)Brookfield的DV-C數(shù)顯粘度儀測(cè)定樣品的粘度，所用轉(zhuǎn)子號(hào)為96號(hào)，單 位為mPa-S。

4.3.3沉淀率的測(cè)定

取一定量全葡萄果汁于離心管中，以3000r/min離心10min,傾去上清液，以沉淀 率SR(sedimentation rate)表示體系的穩(wěn)定性，SR值越大，說(shuō)明離心后全葡萄飲料中的懸

浮物沉降的越多，則全葡萄飲料越不穩(wěn)定。

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SR = (^1) xl00% m2

其中，％ , m2分別為樣品溶液離心后沉淀物的質(zhì)量和離心前樣品溶液的質(zhì)量，單 位：g。

4.4結(jié)果與討論

4.4.1羧甲基纖維素鈉對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

羧甲基纖維素鈉(sodium carboxymethyl cellulose, CMC),是葡萄糖聚合度為100? 2000的纖維素衍生物，相對(duì)分子質(zhì)量242.16。CMC是白色纖維狀或顆粒狀粉末，無(wú)臭 無(wú)味，有吸濕性，易分散于水中形成透明的膠體溶液。水溶液的粘度受溫度和pH值的 影響，當(dāng)pH值為7時(shí)，粘度最大；在pH值為4?11時(shí)，粘度較合適[51]。為了解不同 濃度的CMC對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定體系的影響，本實(shí)驗(yàn)制備4組樣品，分別編為1#?4#， 平行實(shí)驗(yàn)3組。依次添加1.0%。、1.5%。、2.0%。、2.5%。的CMC，通過(guò)測(cè)定樣品的沉淀率 和粘度，觀察單體產(chǎn)品的現(xiàn)象，判斷不同CMC添加量對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響，實(shí) 驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表4.1。

表4.1 CMC對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響 Tab. 4.1 The effects of the CMC on the stability of the all-grape juice

實(shí)驗(yàn)序號(hào)CMC添加量(°%。）現(xiàn)象

11.0下方呈碎狀，顏色較淺

21.5下層有絮狀，上層顏色較淡

32.0下層呈絮狀，顏色加深

42.5下層呈絮狀，顏色最深

從表4.1中可從得出：隨著CMC含量的增加，果汁產(chǎn)品的顏色越來(lái)越深，CMC的 添加，影響了產(chǎn)品的pH值，CMC可以使產(chǎn)品色澤更加鮮艷醒目。由圖4.1可以看出， 隨著CMC添加量的增大，產(chǎn)品的沉淀率逐漸下降，在添加量為2?2.5%。時(shí)，產(chǎn)品的沉 淀率下降速率增大，而在這一添加量范圍內(nèi)，產(chǎn)品的粘度也較高。這說(shuō)明，隨著CMC 添加量的增多，產(chǎn)品趨于穩(wěn)定，CMC的添加對(duì)產(chǎn)品有增稠的作用，并且增稠效果較好。 需要注意的是，較高濃度的CMC在檸檬酸存在時(shí)，可以與多價(jià)陽(yáng)離子溶液混合形成不 可逆的海綿狀凝膠結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上看，CMC側(cè)鏈較小，在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中，極易發(fā)生降解。 綜上所述，產(chǎn)品的沉淀率均較大，并且分層現(xiàn)象較明顯，所以，不選用CMC作為全葡

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萄果汁產(chǎn)品配方的研制。

4.4.2果膠對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

商品果膠可分為二大類：高酯果膠和低酯果膠。高脂果膠最主要的用途是用作酸性 條件下的凝膠劑，制備果膠凝膠時(shí)如果條件選取不當(dāng)，果膠容易降解，高脂果膠在pH 值2.6?3.8時(shí)最穩(wěn)定，當(dāng)pH接近中性時(shí)，在室溫條件下是穩(wěn)定的。低脂果膠中因有一 部分甲脂轉(zhuǎn)變成伯酰胺，從而不易受糖、酸的影響[52]。本實(shí)驗(yàn)選用兩種果膠：高脂果膠 106和低脂果膠YM-105H，分別添加不同量的高脂果膠106和低脂果膠YM-105，通過(guò) 對(duì)比觀察測(cè)定樣品的沉淀率和粘度，判斷不同果膠類型和添加量對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的 影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4.2和4.3。

表4.2高脂果膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響 Tab. 4.2 The effects of the high ester pectin on the stability of the all-grape juice

實(shí)驗(yàn)編號(hào)添加量(％。）SR(%)黏度(mPa-S)現(xiàn)象

10.53.985.82絮狀，上層顏色淺

21.03.216.00絮狀，放置一個(gè)月后較好

31.54.177.20絮狀嚴(yán)重

42.05.797.68絮狀嚴(yán)重，分層

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實(shí)驗(yàn)編號(hào)添加量(％)SR(%)黏度(mPa-S)現(xiàn)象

40.53.415.40下層絮狀較嚴(yán)重

51.03.526.60下層絮狀上層顏色淺

61.53.577.68放置一個(gè)月后較好

82.04.038.70下層絮狀嚴(yán)重

從表4.2可以看出，雖然全葡萄果汁的粘度隨高脂果膠添加量的增加而上升，但粘 度的增量不大，這說(shuō)明果膠對(duì)全葡萄體系的粘度影響不大。表中可以看出，當(dāng)果膠添加 量為1.0%。時(shí)，產(chǎn)品的沉淀率最低，穩(wěn)定性最好，再提高果膠添加量，產(chǎn)品的穩(wěn)定性反 而降低。可見(jiàn)全葡萄果汁的穩(wěn)定性與果膠添加量并不完全是成正比的。

表4.3為低脂果膠添加量對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響。可以看出：隨著低脂果膠添加量的 增加，產(chǎn)品粘度增大，但是增稠現(xiàn)象不明顯。產(chǎn)品絮狀分層較嚴(yán)重，沉淀率隨著添加量 的增多并沒(méi)有減小，反而增大，這是由于低脂果膠需要與鈣離子、鎂離子等二價(jià)金屬離 子交聯(lián)才能形成凝膠，比較容易分層。所以低脂果膠不適用于作為全葡萄果汁的穩(wěn)定劑。

綜上所述，添加量為1.0%的高脂果膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定體系具有較好的穩(wěn)定效果。 兩種果膠相比而言，高脂果膠106更適合用于制備全葡萄果汁。

4.4.3海藻酸丙二醇酯對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

海藻酸丙二醇酯(Propylene Glycol Alginate，PGA)，PGA分子中存在親水基和親油

基團(tuán)，耐酸性、乳化性能好。所以PGA更適合用于酸性飲料中[53]。本實(shí)驗(yàn)制備3組全 葡萄果汁樣品，分別編號(hào)為1#?3#，每個(gè)編號(hào)平行實(shí)驗(yàn)3組。依次添加有0.05°%、0.10°%、

0.15%的PGA。通過(guò)測(cè)定樣品的沉淀率和粘度，觀察產(chǎn)品冷卻靜置后的現(xiàn)象，分析不同 PGA添加量對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.4。

表4.4 PGA對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響 Tab. 4.4 The effects of the PGA on the stability of the all-grape juice

實(shí)驗(yàn)編號(hào)添加量(％)SR(%)黏度(mPa-S)現(xiàn)象

10.54.926.12絮狀

21.05.056.28絮狀，上層顏色淡

31.53.806.54放置1個(gè)月較好

從表4.4中可以看出，隨著PGA添加量的增加，全葡萄果汁的沉淀率先升高后下降， 其粘度隨酸濃度增大而增大。這可能是因?yàn)镻GA是線性大分子，加強(qiáng)了分子的空間延

-34 - 伸度，隨著PGA的添加其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加牢固，能更有效地吸附大分子，故其對(duì)全葡萄 果汁具有一定的穩(wěn)定能力。在PGA的添加量為1.5%。時(shí)，沉淀率較低，穩(wěn)定性好且粘度 較高。綜上所述，PGA的添加量為1.5%。時(shí)穩(wěn)定效果最佳，并且PGA比較適合全葡萄果 汁的配制。

4.4.4魔芋膠對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

魔芋膠是從各種魔芋屬植物的塊莖里提取的水凝膠狀多糖，是一種高分子量、非離 子型水溶性膠體。在pH值4.0?7.0條件下形成高粘性溶液。魔芋膠溶液具有非牛頓流 體的特征，在濃度為0.4%?2.0%時(shí)，其粘度的對(duì)數(shù)與濃度呈正相關(guān)，當(dāng)魔芋膠溶液的 濃度達(dá)到2%時(shí)，一旦停止攪拌，全葡萄飲料生產(chǎn)工藝參數(shù)及配方的研究,很快形成“膠凍”。本實(shí)驗(yàn)依次添加有1.0°%。、1.5°%。、 2.0°%。、2.5°%。的魔芋膠，分別編號(hào)為1#?4#。通過(guò)測(cè)定樣品的沉淀率和粘度，觀察實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象，進(jìn)行感官評(píng)定，考察魔芋膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.5。

表4.5魔芋膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響 Tab. 4.5 The effects of the Konjac Gum on the stability of the all-grape juice

實(shí)驗(yàn)編號(hào)魔芋膠(°%。）沉淀率(％)黏度(mPa-S)現(xiàn)象

11.03.639.48絮狀

21.54.0611.04絮狀

32.05.8912.18絮狀

42.57.3532.04絮狀，上層顏色逐漸變深

由表4.5可知，隨著魔芋膠添加量的增多，樣品的粘度不斷增大，這說(shuō)明魔芋膠具 有增稠作用，但是樣品的沉淀率不斷上升，主要是因?yàn)槟в竽z是由結(jié)在一起的長(zhǎng)的線性 大分子組成，當(dāng)樣品與魔芋膠混合時(shí)，樣品中的分子進(jìn)入到魔芋膠顆粒并被吸入到魔芋 膠顆粒的分子鏈中，由于自身重力增大，很難懸浮起來(lái)。并且魔芋膠不宜用多，用量過(guò) 多會(huì)有魔芋特有氣味，魔芋膠的價(jià)格較高，增加了產(chǎn)品的成本。經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)與分析， 得出結(jié)論：魔芋膠會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，并且保持體系不穩(wěn)定，不適于用于本產(chǎn)品中。

4.4.5結(jié)冷膠對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

結(jié)冷膠一種廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的微生物代謝膠，是相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)100萬(wàn)左右 的陰離子型多糖，具有平行雙螺旋結(jié)構(gòu)。結(jié)冷膠具有良好的穩(wěn)定性、耐酸、耐高溫、熱 可逆性，還能抵抗微生物及酶的作用。由于結(jié)冷膠優(yōu)越的凝膠性能，在食品、制藥、化 工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景[54,55]。本實(shí)驗(yàn)分別編號(hào)為1#?4#，依次添加有0.2%。、0.5 %。、0.8°%。、1.1°%。的結(jié)冷膠。通過(guò)測(cè)定樣品的沉淀率，觀察樣品現(xiàn)象，考察結(jié)冷膠對(duì)全 葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.6。

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實(shí)驗(yàn)編號(hào)結(jié)冷膠（％。）沉淀率(％)黏度(mPa_S)現(xiàn)象

10.23.287.86團(tuán)狀

20.54.8913.08團(tuán)狀

30.87.3517.97團(tuán)狀

41.111.2422.90團(tuán)狀

樣品1?4#絮狀逐漸上浮，但裂紋嚴(yán)重。隨著結(jié)冷膠添加量的增加，黏度增加，并 且有良好的增稠作用，但是沉淀率也隨之增大，所以，添加的結(jié)冷膠并非越多越好。由 于結(jié)冷膠樣品的口感較好，在酸性條件下產(chǎn)品粘度較高，不易老化，結(jié)冷膠與其他配料 有良好的相容性，適合于穩(wěn)定劑的復(fù)配。綜上所述，選擇結(jié)冷膠作為復(fù)合穩(wěn)定劑的研發(fā) 配方，添加量較少時(shí)穩(wěn)定性較佳。

4.4.6黃原膠對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

黃原膠也稱漢生膠，是由微生物發(fā)酵提取制成，為高分子酸性雜多糖，相對(duì)分子質(zhì) 量在100萬(wàn)以上，對(duì)大多數(shù)鹽類穩(wěn)定，添加鹽類可以提高粘度和穩(wěn)定性能[56]。本實(shí)驗(yàn)在 樣品中分別添加0.2?1.4%。的黃原膠，觀察樣品的狀態(tài)，測(cè)定樣品的粘度和離心沉淀率， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.7。

0.20.611.4

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編號(hào)添加量(°%。）現(xiàn)象

10.2分層，絮狀上浮，上層顏色較深

20.6出現(xiàn)分層，有團(tuán)狀

31.0分層，出現(xiàn)結(jié)塊狀

41.4狀態(tài)較好，上層顏色較深

由圖4.2和表4.7可知，在黃原膠較少的添加量時(shí)，體系的粘度較高，這是黃原膠 的結(jié)構(gòu)所決定的，黃原膠由弱的分子間力而穩(wěn)定的高分子呈剛性螺旋行聚合體的復(fù)合團(tuán) 聚，黃原膠分子的體積大，相互作用的概率就較大，吸附的水分子增多，所以，在低濃 度下，黃原膠對(duì)懸浮液和乳濁液有較高的穩(wěn)定作用。但是，當(dāng)黃原膠的添加量為0.2%。? 1.0%。時(shí)，由于黃原膠可引起樣品底部富水層出現(xiàn)，所以樣品分層較嚴(yán)重，當(dāng)添加量達(dá)到 1.4%時(shí)，黃原膠才起到了提高穩(wěn)定性的作用。綜上所述：黃原膠適合作為全葡萄果汁飲 料的添加劑。

4.4.7瓜爾豆膠對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

瓜爾膠是目前國(guó)際上最為廉價(jià)而又廣泛應(yīng)用的親水膠體之一，具有良好的無(wú)機(jī)鹽類 兼容性能，能耐受一價(jià)金屬離子鹽的存在。瓜爾豆膠是直鏈大分子，鏈上的羥基可以與 一些親水膠體及淀粉形成氫鍵，還能與一些線性多糖相互作用而形成復(fù)合體，形成協(xié)同 作用[57]。為了研究不同濃度的瓜爾豆膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響，為復(fù)配實(shí)驗(yàn)提供依 據(jù)，本實(shí)驗(yàn)制備4組全葡萄果汁樣品，分別編號(hào)為1#?4#，依次添加有0.5°%。、1.0°%〇、 1.5°%。、2.0°%。的瓜爾豆膠。通過(guò)測(cè)定樣品的沉淀率和粘度，觀察現(xiàn)象，考察瓜爾豆膠對(duì) 全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.8和圖4.3。

表4.8瓜爾豆膠對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響 Tab. 4.8 The effects of the Guar Gum on the stability of the all-grape juice

編號(hào)添加量(°%。）現(xiàn)象

10.5分層，有粒狀沉淀

21.0分層，呈絮狀

31.5下三分之一呈絮狀，

42.0分層，上層顏色較淺，狀態(tài)最好

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隨著瓜爾豆膠添加量的增加，瓜爾豆膠的黏度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，沉淀率在 添加量1.0%。處最大，由上圖4.3可知，在瓜爾豆膠添加量為1.5%。時(shí)沉淀率較小，黏度 較大。但是，瓜爾豆膠協(xié)同作用好，可以與多種親水膠體復(fù)配，加入瓜爾豆膠可以防止 產(chǎn)品中形成油環(huán)，即使產(chǎn)品中有少量沉淀，只要輕晃瓶體，瓜爾豆膠可以使沉淀分子重 新分散開(kāi)，瓜爾豆膠口感較爽，但加入量多會(huì)有異味。因此，瓜爾豆膠在添加量較少時(shí)， 適用于作為配置全葡萄果汁飲料的親水膠體。

4.4.8瓊脂對(duì)全葡萄果汁的穩(wěn)定效果分析

瓊脂又稱瓊膠，是一種從紅藻中提取的半乳糖多糖聚合體，無(wú)臭味淡，口感粘滑， 溶膠呈中性，食用后不被酶分解，幾乎無(wú)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[58]。瓊脂比較耐熱，但是長(zhǎng)時(shí)間在酸 性條件下加熱，會(huì)失去膠凝能力，但是在高糖含量體系中耐酸程度可以得到提高。瓊脂 的耐酸性高于淀粉，低于果膠和海藻酸丙二醇酯。本實(shí)驗(yàn)添加不同含量的瓊脂做單體實(shí) 驗(yàn)分析。

由圖4.4可知，隨著瓊脂添加量的增加，離心沉淀率也不斷上升，而樣品的粘度卻 沒(méi)有增加很多。這是因?yàn)榄傊谒嵝詶l件下長(zhǎng)時(shí)間加熱，會(huì)失去凝膠能力。當(dāng)瓊脂與糊 精、蔗糖、明膠等復(fù)配使用時(shí)，凝膠強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)，而單一使用瓊脂，樣品的粘度和穩(wěn)定 性不會(huì)改善，瓊脂有保型性，所以適合濃度較高的產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)可以嘗試使用瓊脂與其 它膠體復(fù)配使用。

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4.4.9鹽類對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定效果分析

多數(shù)鹽類對(duì)食品生產(chǎn)加工過(guò)程中有品質(zhì)改良的作用，通過(guò)保水、粘結(jié)、增塑、稠化、 改善流變性能和螯合金屬離子等來(lái)改進(jìn)感官質(zhì)量和理化質(zhì)量[59]。三聚磷酸鈉為白色顆 粒，是鏈狀結(jié)構(gòu)，在水中發(fā)生水解，水解產(chǎn)物為焦磷酸根、磷酸根等離子。具有離子交 換性能，可以使懸浮液變成澄清溶液。三聚磷酸鈉能與金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合 物，對(duì)硬水有軟化作用，對(duì)體系有穩(wěn)定作用。檸檬酸鈉為白色晶體顆粒，水溶液pH值 為8,有吸濕性和風(fēng)化性，味咸而涼爽，用于飲料中可以緩和酸味，改進(jìn)品味。六偏磷 酸鈉為無(wú)色或白色玻璃狀無(wú)定形固體，在水中與金屬離子形成絡(luò)合物，具有較強(qiáng)的分散 性能、乳化性能和提高粘度的性能，用于果汁可以提高出汁率，改善口感和色澤。

從表4.9可以看到，三聚磷酸鈉添加均有絮狀，但相對(duì)其它兩種鹽類，產(chǎn)品的顏色、 粘度和穩(wěn)定性均較好。六偏磷酸鈉的單體樣品狀態(tài)不佳，均嚴(yán)重分層，說(shuō)明六偏磷酸鈉 不適用酸性全葡萄果汁的制備。使用檸檬酸鈉的樣品沉淀率雖然較低，但是，相比而言， 三聚磷酸鈉的品質(zhì)改良作用較大，對(duì)體系的穩(wěn)定作用明顯。所以，選用三聚磷酸鈉作為 制備全葡萄果汁飲料的復(fù)合穩(wěn)定劑之一。

-39

Tab. 4.9 The effects of the salts on the stability of the all-grape juice

實(shí)驗(yàn)編號(hào)添加量（％。）沉淀率(％)黏度(mPa_S)現(xiàn)象

1三聚磷酸鈉0.62.725.82下層有絮狀，較2好

2三聚磷酸鈉0.82.426.12下層絮狀，顏色較1深

3三聚磷酸鈉1.02.316.68下層絮狀，顏色深

4檸檬酸鈉0.62.365.70下層粒狀沉淀

5檸檬酸鈉0.82.295.76粉紅，下層沉淀

6檸檬酸鈉1.02.136.12下層沉淀

7六偏磷酸鈉0.62.812.81上層顏色深，沉淀

8六偏磷酸鈉0.83.023.02嚴(yán)重分層

9六偏磷酸鈉1.03.264.28嚴(yán)重分層

4.5復(fù)合穩(wěn)定劑的復(fù)配

經(jīng)過(guò)利用添加不同含量的單體膠和鹽類復(fù)配，根據(jù)理論分析、親水膠體的質(zhì)構(gòu)性能 以及操作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行大量的反復(fù)的試驗(yàn)、對(duì)比，得出復(fù)合穩(wěn)定劑的配方為：高脂果膠、 結(jié)冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、三聚磷酸鈉。高脂果膠、結(jié)冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、三 聚磷酸鈉添加量的比例為5: 3: 2: 5: 6,添加量為2.1%。。此時(shí)，產(chǎn)品的粘度為25.1 mPa-S， 固形物含量為10.41%，pH值為3.03，穩(wěn)定程度98.16%，離心沉淀率為6.05%，體系穩(wěn) 定，口感爽口，粘度適當(dāng)，保留了較濃的葡萄香氣。

果膠是植物中的一種酸性多糖，是細(xì)胞壁中一個(gè)重要組分。可健胃，增加食量，解 除鉛中毒，是兒童的保健食品。果膠多用于秘制藥，并用于降血糖，血酯，解除鉛中毒， 解酒劑等保健品。用于尿不濕，可保護(hù)嬰幼兒皮膚，用于創(chuàng)口帖，可加速傷口愈合，用 于化妝品，可防紫外線輻射。用于墨汁，寫(xiě)字流暢，穩(wěn)定不沉淀。結(jié)冷膠作為微生物代 謝膠，生產(chǎn)周期短，不受氣候和地理環(huán)境條件的限制，再加上其安全無(wú)毒，理化性質(zhì)獨(dú) 特等優(yōu)良特性，在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。黃原膠由野生油菜黃單胞菌以玉米 淀粉、蔗糖等為主要原料，經(jīng)發(fā)酵工程生產(chǎn)的一種用途廣泛的微生物細(xì)胞外多糖。它是 一種微生物多糖，是天然產(chǎn)物。經(jīng)研究黃原膠無(wú)毒性。添加黃原膠可增加飲料的爽口感。 瓜爾豆膠由豆科植物瓜爾豆的種子去皮去胚芽后的胚乳部分，干燥粉碎后加水，進(jìn)行加壓 水解后用20%的乙醇沉淀，離心分離后干燥粉碎而得。成分是由半乳糖和甘露糖組成的 高分子量水解膠體多糖類。

其機(jī)理為：黃原膠為類似瓊脂的雙螺旋結(jié)構(gòu)，少量的黃原膠分子可以與瓊脂分子共

-40 - 同形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，黃原膠可以與半乳甘聚糖和葡萄甘聚糖有協(xié)同作用[60]，與其他食 品膠在一起在一定條件下共混可以得到令人滿意的增效作用，黃原膠與瓜爾豆膠配合 時(shí)，瓜爾豆膠能與線性多糖黃原膠，通過(guò)協(xié)同作用可形成粘稠的溶液，瓜爾豆膠分子平 滑，沒(méi)有直連與黃原膠分子的螺旋結(jié)構(gòu)相互結(jié)合形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而使膠液親水性較 好。當(dāng)存在三聚磷酸鈉鹽離子時(shí)，隨著鹽離子濃度的增大，多糖之間凝膠化能力不斷提 高，凝膠強(qiáng)度增大，分子間的相互作用增強(qiáng)。結(jié)冷膠也可以與黃原膠復(fù)配，使產(chǎn)品的結(jié) 構(gòu)可以從脆到有彈性任意轉(zhuǎn)變，其粘度遠(yuǎn)高于兩者粘度之和，說(shuō)明兩者具有良好的增效 作用，在酸性飲料中使用果膠復(fù)配的飲料在產(chǎn)品穩(wěn)定性和口感方面有一定的優(yōu)勢(shì)，鹽離 子三聚磷酸鈉的濃度增大，多糖之間凝膠化能力不斷提高，凝膠強(qiáng)度明顯增大，分子間 相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)，更有利于產(chǎn)品的穩(wěn)定。

4.6本章小結(jié)

1、單獨(dú)使用親水膠體時(shí)，確定出對(duì)全葡萄果汁飲料穩(wěn)定效果最好的單體膠是高脂 果膠、結(jié)冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、瓊脂和鹽類三聚磷酸鈉。

2、通過(guò)將單體進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，確定全葡萄果汁的最佳配方為：高脂果膠、結(jié)冷膠、 黃原膠、瓜爾豆膠、三聚磷酸鈉，添加量的比例依次為5: 3: 2: 5: 6,復(fù)合穩(wěn)定劑添 加量為2.1%。。此時(shí)，產(chǎn)品的粘度為25.1 mPa-S，固形物含量為10.41%，pH值為3.03, 穩(wěn)定程度98.16%，離心沉淀率為6.05%，體系穩(wěn)定，口感爽口，粘度適當(dāng)，保留了較濃 的葡萄香氣。

-41

5全葡萄果汁穩(wěn)定機(jī)理初步探索 5.1引言

隨著我國(guó)飲料工業(yè)的逐步壯大，越來(lái)越多的實(shí)際問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)在人們的視野中，我 們也開(kāi)始越來(lái)越重視從微觀的角度分析食品的穩(wěn)定機(jī)理以及性質(zhì)。葡萄果汁生產(chǎn)工藝和 穩(wěn)定配方研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)顯微攝像技術(shù)、粒徑分析方法和流變學(xué)分析等手段，從微 觀水平等其他角度，對(duì)全葡萄果汁體系穩(wěn)定機(jī)理進(jìn)行初步的探討。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)顯微鏡與電腦連接，使樣品的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)在電腦中可以直接觀察并保 存，對(duì)收集實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步探索提供了依據(jù)。粒徑分析是通過(guò)粒徑分析儀的方 法對(duì)體系粒徑特性進(jìn)行表征的一種技術(shù)，如果體系粒徑分布呈高斯?fàn)顟B(tài)[61,62]，則體系是 出于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，反之體系存在不穩(wěn)定因素。食品的流變學(xué)特性能為食品加工工藝、 產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備選型及在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)等提供方便和依據(jù)[63,64]。掌握流變學(xué)性質(zhì)對(duì)工廠設(shè) 計(jì)、質(zhì)量控制、感官評(píng)定、食品結(jié)構(gòu)分析、提高經(jīng)濟(jì)效益非常重要。食品在口腔和喉嚨 內(nèi)的流動(dòng)變化影響我們的感知，影響了對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知度，同時(shí)，食品的流變學(xué)性質(zhì)決定 了工廠對(duì)泵、管道、攪拌器等設(shè)備選型，生產(chǎn)時(shí)由于熱效應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品在管道內(nèi)部的流 變性質(zhì)發(fā)生變化，影響了待加工原料等問(wèn)題[65]。因此，掌握產(chǎn)品的流變學(xué)性質(zhì)也是食品 加工過(guò)程中的必要條件。

5.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器

5.2.1材料與試劑

紅提葡萄哈爾濱葡萄王國(guó)

蔗糖優(yōu)級(jí)市售

果膠106煙臺(tái)安得利果膠有限公司

結(jié)冷膠HM-B美國(guó) Cpkelco

黃原膠食品級(jí)嘉吉亞太食品有限公司

瓜爾豆膠食品級(jí)深圳原維持公司

瓊脂食品級(jí)上海藍(lán)平實(shí)業(yè)有限公司

檸檬酸鈉分析純山西華康化工股份有限公司

乳酸分析純廣州崇駿化工有限公司

三聚磷酸鈉分析純天津南開(kāi)化工廠

5.2.2儀器設(shè)備

Brookfield流變儀DV-IIlUltra美國(guó)Brookfield公司

-42

攝像顯微鏡 激光粒度分析儀

BM-10C

H9300

高壓均質(zhì)機(jī) 膠體磨

數(shù)顯恒溫水浴鍋

實(shí)驗(yàn)型1003 DJM型 HH-S11-2S

分析天平 電動(dòng)攪拌器 離心分離機(jī)

上海光學(xué)儀器六廠 東百特科技有限公司 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠 德國(guó)賽多利斯

JJ-1 40W

TGL-16G

金壇市醫(yī)療儀器廠 上海菲恰爾分析儀器有限公司

5 3實(shí)驗(yàn)方法

5.3.1全葡萄果汁穩(wěn)定性的微觀分析實(shí)驗(yàn)

使用顯微攝像對(duì)全葡萄果汁的進(jìn)行微觀分析實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)中所有顯微照片均是在40 X 10的放大系數(shù)下拍攝。采用攝像顯微鏡觀察全葡萄果汁體系內(nèi)不溶性顆粒物的形態(tài)和 尺寸，以對(duì)比不同工藝下樣品的顆粒物形態(tài)之間差別，分析不同工藝條件影響全葡萄果 汁穩(wěn)定性的機(jī)理。

5.3.2激光粒徑分析法研究全葡萄果汁穩(wěn)定性

使用激光粒徑分析儀研究全葡萄果汁的粒徑變化。首先將激光粒度分析儀預(yù)熱 30min，打開(kāi)電腦軟件，在樣品池中加入適量的蒸餾水，用蒸餾水循環(huán)清洗，直至接近 遮光率為0.00%，打開(kāi)攪拌器和超聲波，造作電腦，扣除其他干擾因素影響，使折光率 為0%，此時(shí)可以將制備好的樣品緩慢加入到樣品池中，同時(shí)觀察遮光率的變化趨勢(shì)， 當(dāng)遮光率達(dá)到13%?16%之間時(shí)，停止添加樣品。當(dāng)軟件中數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，即可使用軟件 采集數(shù)據(jù)。

5.3.3全葡萄果汁體系的流變性質(zhì)研究

取一定量配制好的全葡萄果汁，用DV-IIlUltra流變儀測(cè)定其在20°C時(shí)的表觀黏度隨 剪切速率的變化趨勢(shì)，并用流變儀附帶的繪制出黏度-剪切速率曲線。剪切速率的范圍 設(shè)定從0?100s-1。

5.4結(jié)果討論

5.4.1不同均質(zhì)參數(shù)對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

制備一組不同均質(zhì)參數(shù)的全葡萄果汁樣品，利用顯微鏡觀察不同工藝條件下樣品微 粒之間的微觀差別，初步探索均質(zhì)參數(shù)與全葡萄果汁穩(wěn)定性之間的關(guān)系。

43 

 

圖5.1 0MPa均質(zhì)一次樣品(左)和20MPa均質(zhì)一次樣品(右)顯微圖像 Fig. 5.1 The microscopic images of 0MPa homogeneous of once samples (left) and 20MPa homogeneous of once samples (right)

圖5.2 20MPa均質(zhì)兩次樣品(左)和20MPa均質(zhì)三次樣品(右)顯微圖像 Fig. 5.2 The microscopic images of 20MPa homogeneous of twice samples (left)

and 20MPa homogeneous of three times samples (right)

圖5.3 30MPa均質(zhì)一次樣品(左)和40MPa均質(zhì)一次樣品(右)顯微圖像 Fig. 5.3 The microscopic images of 30MPa homogeneous of once samples (left) and 40MPa homogeneous of once samples (right)

-44 - 

由圖5.1可以看出，均質(zhì)OMPa后的樣品的微粒形態(tài)與均質(zhì)壓力較大時(shí)的微粒形態(tài)的 微觀結(jié)構(gòu)是不同的。均質(zhì)壓力為〇MPa時(shí)的樣品呈現(xiàn)微粒不規(guī)則、不均一的形態(tài)，均質(zhì) 壓力為20MPa時(shí)的樣品固形物顆粒尺寸有了明顯的改善，這說(shuō)明均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定 性影響較大。

由上圖5.1和5.3可知，當(dāng)均質(zhì)一次時(shí)，均質(zhì)壓力為0 MPa、20MPa、30MPa、40MPa

相比，樣品的微粒逐漸變小，當(dāng)均質(zhì)壓力達(dá)到20MPa時(shí)，樣品的微粒大小較均一，但有 少量大顆粒存在，當(dāng)均質(zhì)壓力達(dá)到40MPa時(shí)，樣品微粒達(dá)到均一狀態(tài)。由圖5.2可知，當(dāng) 壓力為20MPa均質(zhì)兩次時(shí)，圖片較清晰，陰影部分少，說(shuō)明大分子顆粒少，樣品的顆粒 已經(jīng)達(dá)到了均一穩(wěn)定狀態(tài)，與壓力為20MPa均質(zhì)3次的樣品比較，均質(zhì)3次的樣品的顆粒 更小，穩(wěn)定性更佳。這說(shuō)明，均質(zhì)壓力與均質(zhì)次數(shù)使產(chǎn)品中的微粒尺寸變小，并且更加 均一，使產(chǎn)品達(dá)到了更加穩(wěn)定的狀態(tài)。

5.4.2均質(zhì)參數(shù)對(duì)全葡萄果汁粒徑分布的影響

制備一組不同均質(zhì)參數(shù)的全葡萄果汁樣品，利用激光粒度儀測(cè)定出各個(gè)樣品的粒度 分布圖，分析均質(zhì)壓力對(duì)全葡萄果汁粒度分布的影響。圖5.4是樣品在0、5、10、15、20、 25、30、35、40、45MPa均質(zhì)壓力下均質(zhì)一次微粒的中位徑。圖5.5是樣品在均質(zhì)壓力為 20MPa時(shí)，分別均質(zhì)一次、兩次、三次、四次時(shí)微粒的中位徑。圖5.6是樣品在一次均質(zhì) 壓力為20MPa，二次均質(zhì)壓力分別為0、5、10、15、20、25、30、35、40、45MPa時(shí)微 粒的中位徑。圖5.7是樣品在一次均質(zhì)壓力為20MPa，二次均質(zhì)壓力為30MPa時(shí)微粒的中 位徑。

051015202530354045

均質(zhì)壓力/MPa

圖5.4均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品粒徑分布的影響 Fig. 5.4 The effects of different homogeneous pressures on the particle size distribution

-45 - 

En/oga

 

70 •

60 111

1234

均質(zhì)次數(shù)/次

圖5.5均質(zhì)次數(shù)對(duì)產(chǎn)品粒徑分布的影響 Fig. 5.5 Effects of homogeneous times on the particle size distribution

均質(zhì)壓力/MPa

En/oga

圖5.6二次均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品粒徑分布的影響 Fig. 5.6 The effects of second times homogeneous pressures on the particle size distribution

80

203040506070

均質(zhì)溫度/°C

圖5.7均質(zhì)溫度對(duì)粒子中位徑的影響 Fig. 5.7 The effects of homogeneous temperature on the particle size distribution

從圖5.4可知，從均質(zhì)開(kāi)始全葡萄果汁中的顆粒在114um的范圍，當(dāng)一次均質(zhì)壓力 不斷增大，樣品的中位徑不斷減小，顆粒尺度在不斷減小，均質(zhì)壓力達(dá)到45MPa時(shí)，樣 品顆粒的中位徑達(dá)到81.72 y m。說(shuō)明，增大均質(zhì)壓力可以使全葡萄果汁的微粒尺寸變小，

-46 - 

體系越來(lái)越穩(wěn)定。從圖5.5可以看出，均質(zhì)一次時(shí)，樣品微粒的中位徑為98.83 um，隨著 均質(zhì)次數(shù)的增多，樣品微粒的中位徑不斷減小，當(dāng)均質(zhì)4次時(shí)，微粒的粒徑為86.68 um， 說(shuō)明可以通過(guò)增加均質(zhì)次數(shù)使樣品的微粒尺寸變小，從而使體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

從圖5.7中可以看出，隨著均質(zhì)溫度的升高，樣品的中位徑呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，當(dāng)均質(zhì)溫度 達(dá)到80°C時(shí)，果汁中存在了較多的更小的新顆粒，這說(shuō)明，當(dāng)溫度升高時(shí)，體系內(nèi)部的 飽和蒸汽壓也高，均質(zhì)時(shí)空穴就很容易形成，均質(zhì)效果提高，體系的微粒尺寸逐漸減小 [66]。這說(shuō)明提高均質(zhì)溫度，可以使全葡萄果汁體系中顆粒尺寸減小。

5.4.4全葡萄果汁的流變性質(zhì)分析

制備一組磨漿2次，均質(zhì)壓力為20MPa、30MPa，滅菌溫度為121C時(shí)間為1S的樣品，

加入復(fù)合穩(wěn)定劑，測(cè)定全葡萄果汁樣品的流變學(xué)性質(zhì)。

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影響產(chǎn)品流變性質(zhì)的因素是多方面的：產(chǎn)品的組分、體積分?jǐn)?shù)、液滴尺寸、膠體的 作用液滴電荷等。通過(guò)添加增稠劑是調(diào)控流變性質(zhì)的最有效的方法，因此，添加多糖和 蛋白質(zhì)經(jīng)常被用作改善食品的質(zhì)構(gòu)，提高乳脂穩(wěn)定性。體系的流變學(xué)性質(zhì)與體系顆粒結(jié) 構(gòu)形式密切相關(guān)，在膠體微粒相互作用較弱時(shí)，粒徑尺寸影響布朗運(yùn)動(dòng)和剪切應(yīng)力效應(yīng)。 當(dāng)產(chǎn)品液滴濃度較低時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生這種剪切稀化現(xiàn)象。

本產(chǎn)品使用的是高分子多糖親水膠，分子量大，分子鏈與全葡萄果汁體系中的親水 物質(zhì)以及自由水結(jié)合，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，占據(jù)空間變大，從而增大了產(chǎn)品的粘度。當(dāng)粘度 過(guò)高時(shí)，口感厚重，風(fēng)味釋放慢，產(chǎn)品的爽口感不足，由圖5.8和5.9可知，產(chǎn)品的粘度 隨著剪切力的增大而減小，隨著剪切時(shí)間的增加而變小。是由于體系在粒徑尺寸較小的 情況下，顆粒在流場(chǎng)中的方向取決于流體作用力與顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，流體作用力使顆粒 順其流場(chǎng)，降低流動(dòng)阻力，隨著剪切速率增加，顆粒逐漸順應(yīng)流場(chǎng)方向，使粘度下降。 當(dāng)剪切應(yīng)力較小時(shí)，隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，流變作用力起主導(dǎo)作用，顆粒順應(yīng)流場(chǎng)方向，

-47 -

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Brookfield Engineering Labs

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流體粘度降低，這是我們希望產(chǎn)品達(dá)到的理想狀態(tài)。產(chǎn)品在靜止時(shí)有較高的粘度，穩(wěn)定 性較佳，在傾倒時(shí)，粘度變小，流動(dòng)性變大，產(chǎn)生剪切稀化現(xiàn)象。

圖5.9全葡萄果汁在不同剪切時(shí)間下的流變性質(zhì) Fig. 5.9 The rheological properties of the all-group juice in different sheart time

5.5本章小結(jié)

1、本章采用攝像顯微鏡直接觀察的方法，研究了均質(zhì)工藝參數(shù)對(duì)全葡萄果汁體系 顆粒尺寸的影響，驗(yàn)證了均質(zhì)工藝可以極大地降低物料的粒徑，使得物料更加均一穩(wěn)定。

2、采用激光粒度分析方法，對(duì)全葡萄果汁體系微粒尺寸的角度進(jìn)行分析，驗(yàn)證了 均質(zhì)壓力、均質(zhì)次數(shù)和均質(zhì)溫度對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增大均質(zhì) 壓力，增加均質(zhì)次數(shù)，提高均質(zhì)溫度，有利于全葡萄果汁微粒尺寸的減小，有利于體系 更加穩(wěn)定。

3、研究了全葡萄果汁體系在不同剪切時(shí)間和剪切應(yīng)力時(shí)的流變性質(zhì)，體系在剪切 應(yīng)力逐漸增大時(shí)，產(chǎn)品的粘度逐漸減小。當(dāng)剪切時(shí)間逐漸增加時(shí)，產(chǎn)品的粘度呈現(xiàn)逐漸 減小的趨勢(shì)，產(chǎn)品的剪切稀化現(xiàn)象明顯。

-48 - 結(jié) 論

1、確定了全葡萄果汁飲料的基本配方為：白砂糖9%，檸檬酸的添加量為0.105%， 乳酸的添加量為0.095%。本實(shí)驗(yàn)紅提葡萄的含量為10%，此時(shí)產(chǎn)品的固形物含量彡10%。

2、確定了全葡萄果汁飲料加工工藝參數(shù)為：磨漿兩次；均質(zhì)兩次，一次均質(zhì)壓力 為20MPa，二次均質(zhì)壓力為30MPa，均質(zhì)溫度為60°C。最佳殺菌參數(shù)為：121°C、1S。

3、對(duì)所研究的9中親水膠進(jìn)行了質(zhì)構(gòu)特性的分析，全葡萄飲料生產(chǎn)工藝參數(shù)及配方的研究,添加量為2.0%時(shí)親水膠體彈性 大小順序?yàn)椋航Y(jié)冷膠>瓊脂>黃原膠>魔芋膠>瓜爾豆膠>CMC>高脂果膠、低脂果膠 =PGA。結(jié)冷膠和瓊脂的彈性最大，凝膠狀態(tài)呈凍狀。親水膠體硬度大小順序?yàn)椋涵傊?>結(jié)冷膠>瓜爾豆膠>黃原膠>魔芋膠>CMC >PGA>果膠。樣品的凝聚性順序?yàn)椋?CMC>魔芋膠>瓜兒豆膠>高脂果膠>低脂果膠=PGA>黃原膠>結(jié)冷膠>瓊脂。綜上 所述：結(jié)冷膠和瓊脂的凝膠彈性和硬度較大，質(zhì)地硬而脆，適合最果凍、果醬等產(chǎn)品， 可以提高的爽滑感，對(duì)產(chǎn)品有定型作用。CMC、魔芋膠、瓜爾豆膠的凝膠黏性較大，對(duì) 產(chǎn)品有較強(qiáng)的增稠作用，而彈性和硬度均較小，爽滑性差。

4、通過(guò)親水膠體單體實(shí)驗(yàn)，確定出對(duì)全葡萄果汁飲料穩(wěn)定效果最好的單體膠是高 脂果膠、結(jié)冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、瓊脂和鹽類三聚磷酸鈉。

5、通過(guò)將單體進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，確定全葡萄果汁的最佳配方為：高脂果膠、結(jié)冷膠、 黃原膠、瓜爾豆膠、三聚磷酸鈉，添加量的比例依次為5: 3: 2: 5: 6,復(fù)合穩(wěn)定劑添 加量為2.1%。。此時(shí)，產(chǎn)品的粘度為25.1 mPa-S，固形物含量為彡10%，pH值為3.03， 穩(wěn)定程度98.16%，離心沉淀率為6.05%，體系穩(wěn)定，口感爽口，粘度適當(dāng)，保留了葡萄 香氣。

6、采用攝像顯微鏡直接觀察的方法，研究了均質(zhì)工藝參數(shù)對(duì)全葡萄果汁體系顆粒 尺寸的影響，驗(yàn)證了通過(guò)改變均質(zhì)工藝參數(shù)可以極大地降低物料的粒徑，使得物料更加

均一穩(wěn)定。

7、采用激光粒度分析方法，對(duì)全葡萄果汁體系微粒尺寸的角度進(jìn)行分析，驗(yàn)證了 均質(zhì)壓力、均質(zhì)次數(shù)和均質(zhì)溫度對(duì)全葡萄果汁穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增大均質(zhì) 壓力，增加均質(zhì)次數(shù)，提高均質(zhì)溫度，有利于全葡萄果汁微粒尺寸的減小，有利于體系 更加穩(wěn)定。

8、研究了全葡萄果汁體系在不同剪切時(shí)間和剪切應(yīng)力時(shí)的流變性質(zhì)，體系在剪切 應(yīng)力逐漸增大時(shí)，產(chǎn)品的粘度逐漸減小。當(dāng)剪切時(shí)間逐漸增加時(shí)，產(chǎn)品的粘度呈現(xiàn)逐漸 減小的趨勢(shì)，產(chǎn)品的剪切稀化現(xiàn)象明顯。