1、本科毕业设计(20_届)微波处理对不同果汁品质的影响所在学院专业班级食品质量与安全学生姓名学号指导教师职称完成日期年月目录0引言11材料与方法111实验材料112试剂与设备113实验方法2131样品预处理21311原果汁的制备21312带菌果汁的制备2132微波处理方法21321微波杀菌条件的确定21322微波对果汁品质影响的条件确定2133测定方法31331菌落总数的测定31332还原性维生素C的测定方法31333可滴定酸的测定31334可溶性固形物的测定41335澄清度的测定42结果与分析421微波处理对果汁中菌落总数的影响422微波处理对果汁中还原性VC的影响523微波处理对果汁中酸度的
2、影响724微波处理对果汁中可溶性固形物的影响925微波处理对果汁中澄清度的影响113结论13致谢14参考文献15附录16摘要本文利用微波对橙汁、苹果汁、猕猴桃汁进行处理,研究了果汁中菌落总数、还原性VC、酸度、可溶性固形物、澄清度等指标的变化。结果表明,随着微波处理功率的增大(245、450、700W)及持续时间的加长(30、60、90、120S),橙汁、苹果汁、猕猴桃汁的菌落总数均出现了明显的下降,而VC含量、可滴定酸含量以及可溶性固形物含量总体而言变化均不明显,VC含量小幅下降,可滴定酸含量上下波动,可溶性固形物含量小幅上升。三种果汁澄清度的变化趋势有所不同,苹果汁的澄清度有所提高,橙汁则
3、出现了小幅下降,猕猴桃汁的澄清度出现了骤降。由于三种果汁营养成分与溶液特性不同,导致在大体变化趋势相同的情况下,各指标略有不同,微波处理技术在橙汁与苹果汁加工工艺上有较大的应用前景。关键词微波处理;果汁;品质ABSTRACTINTHISPAPER,THEINFLUENCEOFMICROWAVETREATMENTONTHEORANGEJUICE,APPLEJUICEANDKIWIFRUITJUICEISINVESTIGATEDUNDERDIFFERENTCONDITIONSVCCONTENT,TITRATABLEACIDITY,SOLUBLESOLIDCONTENTANDTHECLARIFIED
4、DEGREEHAVEBEENUSEDTORESEARCHTHEDIVERSIFICATIONOFTHEQUALITYOFTHEDIFFERRENTJUICETHERESULTSSHOWTHATWITHTHEINCREASEOFMICROWAVEPOWER245、450、700WANDPROLONGATIONOFTREATMENTTIME30、60、90、120S,THETOTALAMOUNTOFCOLONYDECLINEOBVIOUSLYTHEREARELITTLEDIVERSIFICATIONONTHEVCCONTENT,TITRATABLEACIDITYANDSOLUBLESOLIDCON
5、TENTOFTHEORANGEJUICE,APPLEJUICEANDKIWIFRUITJUICEVCCONTENTAPPEAREDSMALLDECLINE,TITRATABLEACIDITYEMERGEDFLUCTUATIONS,SOLUBLESOLIDCONTENTINCREASEDSLIGHTLYWHILETHECURVESOFMICROWAVETREATMENTONTHECLARIFIEDDEGREEAREDISTINCTIVETHECLARIFIEDDEGREEOFAPPLEJUICEINCREASED,APPEAREDSMALLDECLINEINORANGEJUICE,KIWIFRU
6、ITJUICEDECREASEDRAPIDLYATTHESAMECONDITIONSBECAUSEOFTHEDIFFERENCEOFTHENUTRIENTSANDSOLUTIONPROPERTIES,THEINDICATORSHAVESLIGHTLYDIFFERENCEMICROWAVETECHNOLOGYINTHEPROCESSINGOFORANGEJUICEANDAPPLEJUICEHANSGREATERAPPLICATIIONKEYWORDSMICROWAVETREATMENTJUICEQUALITY10引言天然、不含防腐剂的食品正日益受到人们青睐,鲜榨果蔬汁的销售已很普遍。但由于水果原
7、料本身带有微生物,而且在加工过程中还会受到再污染,所以制成的果汁中必然存在许多微生物。这种不经杀菌的产品也存在微生物污染的隐患,降低了鲜榨果蔬汁的安全性。果汁的PH一般在2442之间,糖含量高,因而在果汁中生长的微生物主要是酵母菌、其次是霉菌和极少数细菌1。不同的果汁的PH和糖分含量,致使存在于果汁中的菌的种类也有所不同。杀菌是果汁生产中的关键技术,传统的杀菌方法是加热杀菌法。传统热力杀菌的热量是由食品表面向中心传递,其传递速率取决于食品的传热特性,因此造成食品表层与中心的温差与杀菌时间差,延长了食品整体杀菌所需要的总时间2。传统的热杀菌方法杀菌时间长、热量消耗大,对于热敏性物料来说,营养成分
8、和风味损失大。因此,应用新型加工技术降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量,并保持产品的营养、风味和安全品质,具有重要的意义3。微波应用于食品杀菌,是近几年才发展起来的一项技术。微波杀菌技术是利用极性分子运动取向的不断变化,造成分子的剧烈运动与摩擦碰撞,达到电能直接转化为介质内的热能,在短时间内使食品迅速升温,导致生物体内的蛋白质与胜利活性物质发生变异与破坏,使其生长发育出现异常4。微波处理技术具有加热时间短、速度快且均匀,保持食品的营养成分和风味,热效率高且节约能源,易于控制、反应灵敏以及有调平作用等优点3。由于它比蒸汽加热、电加热和远红外加热具有更高的热效率,且能提高产品质量,因此对食品工业的发展具
9、有重要的意义。张小平等6在研究时,用确定的较优微波处理方法(中火,90S)处理苹果汁,测定处理后的苹果汁的可溶性固形物、总酸、还原糖等主要营养成分含量,发现苹果汁经过微波处理后,上述指标变化不大,从而得出了微波处理对苹果汁营养成分的影响很小,可用于苹果汁加工过程的结论。由于该研究的重点在于微波处理的杀菌效果,对于微波处理条件的变化对苹果汁的品质的影响,研究没有涉及。为了更深入的研究微波处理对果汁品质的影响,本研究在验证微波处理的灭菌效果的基础上,着重研究经过不同条件的微波处理后,果汁品质指标的变化情况,并探究不同果汁在相同的微波处理条件下,品质指标的变化情况。为微波技术在果汁加工及贮藏中的应用
10、提供理论依据。1材料与方法11实验材料橙子巴西橙,颜色较深,大小适中,市购;苹果红富士,成熟度适中,形态良好,无病虫害,市购;猕猴桃秦美,体型细长,颜色较淡,果毛长,成熟度适中,市购。12试剂与设备营养琼脂培养基杭州微生物试剂有限公司草酸分析纯,杭州双林化工试剂厂抗坏血酸天津市博迪化工有限公司碳酸氢钠分析纯,宜兴市化学试剂三厂果胶酶南宁东恒华道生物科技有限责任公司2,6二氯酚靛酚钠盐上海亿欣生物科技有限公司酚酞化学纯,天津市永大化学试剂开发中心氢氧化钠分析纯,浙江中星化工试剂有限公司无水乙醇分析纯,国药集团化学试剂有限公司电热恒温水浴锅DKS26型,上海精宏实验设备有限公司2恒温培养箱DNP9
11、162型,宁波江南仪器厂天平TD型,001G,余姚市金诺天平仪器有限公司气浴恒温振荡器THZ82B,江苏省金坛市医疗仪器厂立式自动电热压力蒸汽灭菌器LDZX40B1型,上海申安医疗器械厂垂直流超净工作台ZHJH1112,上海智城分析仪器制造有限公司密封式恒温可调电加热器浙江省嘉兴市风桥电热器厂电热干燥箱CS1011AB,重庆银河试验仪器有限公司海菱牌榨汁机HL56,上海海菱电器有限公司手持糖量计WYT4型,泉州中友光学仪器有限公司分光光度计7200型,尤尼柯(上海)有限公司冷冻离心机GL21MC,湘仪离心机厂微波炉MZ2070EGCZ,HAIER本实验适用的微波炉为家用型,经CANUMIRJA
12、等人的研究,微波功率变化对于测试仪器的灵敏度而言,影响并不大,适宜应用家用微波炉对苹果汁进行巴氏灭菌使其中的大肠杆菌灭活7。13实验方法131样品预处理1311原果汁的制备原料去皮打浆榨汁过滤离心果汁待用。选取颜色较深,大小适中的橙子,通过反复揉搓的方法使橙子表皮与果肉分离,进行去皮处理,将果肉切成小块,用四层医用纱布袋挤压榨汁,制取1500ML橙汁。选取成熟度适中,形态良好,无病虫害的苹果,用自来水冲洗23遍,再用蒸馏水冲洗并擦干表面,取果肉部分,切至适当大小,放入榨汁机中榨汁,制取1500ML苹果汁。选取体型细长,颜色较淡,果毛长,成熟度适中的猕猴桃,手工去皮,将果肉切至适当大小。以100
13、0ML果肉中加入02G果胶酶的比例,将果胶酶加入果肉中,置于45的水浴锅中进行10MIN的酶解8。将酶解后的果浆置于榨汁机中榨汁,制取1500ML猕猴桃汁。将制得的果汁置于冷冻离心机中,在4600R/MIN,10MIN的条件下9,进行离心分离。倒出上清液,即为原果汁。将上述原果汁置于4下保存。为保证所有实验样品的一致性以及实验结果的准确,实验用的鲜榨果汁均为一次性制备且榨汁过程在避光条件下尽快完成。1312带菌果汁的制备取200ML的果汁于500ML无菌的试剂瓶中,加入12环经活化的大肠杆菌,用振荡器混合均匀,使菌落总数为备用107个/ML左右。132微波处理方法一定量的果汁特定微波条件下处理
14、品质指标的测定。1321微波杀菌条件的确定取出50ML的加菌橙汁于250ML无菌试剂瓶中,标记为1,用于测定起始菌量。再分别取出50ML的加菌橙汁于250ML无菌试剂瓶中,标记为24,用于微波处理后的菌量测定。为了减少实验误差,本次取量应该准确,所用的试剂瓶确保为同一规格,且事先均经过121,15MIN的灭菌处理。将标记为2的试剂瓶置于微波炉转盘中心进行加热处理,微波炉功率选择250W,加热时间90S,加热后迅速置于冰水中冷却,备用。按照同样的方法,将标记为3与4的试剂瓶分别置于450W与700W下,加热90S,加热后冰水中冷却备用。苹果汁与猕猴桃汁用同样的方法处理。1322微波对果汁品质影响
15、的条件确定取出50ML未加菌的原橙汁于250ML的试剂瓶中,标记为5,用于测定原液的品质指标。再分别取出350ML的原橙汁于250ML的试剂瓶中,标记为617,用于微波处理后的品质指标的测定。为了减少误差,本次实验所用的试剂瓶应确保为同一规格,取量也应该准确。将标记为69的试剂瓶取出,分别置于微波炉转盘中心进行加热处理,微波炉功率选择250W,加热时间分别为30S、60S、90S、120S,加热后迅速置于冰水中冷却,备用。再将标记为1013的试剂瓶取出,按照同样的方法,置于450W下,分别加热30S、60S、90S、120S,加热后冰水中冷却备用。取出标记为1417的试剂瓶,按照上述方法,置于
16、700W下,分别加热30S、60S、90S、120S,冷却后备用。同样的方法处理苹果汁与猕猴桃汁。133测定方法1331菌落总数的测定参照GB/T478922008进行果汁中菌落总数的测定。用无菌吸管从标记为1的试剂瓶中吸出25ML样品置于装有225ML无菌水的的锥形瓶中,充分混匀,制成110的样品匀液。用移液枪吸取1ML的样品匀液,沿管壁缓慢加入盛有9ML无菌水的无菌试管中,换枪头反复吹打液体使之混合均匀,制成1100的样品匀液。按同样的方法,制备103106稀释度的样液。每个稀释度分别吸取1ML样品匀液于两个无菌平板内。同时分别取1ML无菌水于两个无菌平板中,作为空白对照。对于标记为24的
17、试剂瓶,亦用上述方法进行稀释,所采用的适宜稀释度为100103。在30MIN内完成上述稀释工作,将15ML20ML冷却至46的营养琼脂培养基倾注于平板中,转动平板使其混合均匀,待其凝固后,将其倒置,置于37下培养48H。用同样的方法处理苹果汁与猕猴桃汁10。选取菌落数在30300CFU之间的平板计算菌落总数。记录下不同果汁经不同条件微波处理后测得的菌落总数。1332还原性维生素C的测定方法运用靛酚法测定还原性维生素C。吸取5ML浓度为002MG/ML的抗坏血酸标准溶液于50ML锥形瓶中,加入1草酸5ML,混匀,用2,6二氯酚靛酚滴定至粉红色,15S内不退色,即为滴定终点,记录下2,6二氯酚靛酚
18、的用量。作平行试验。另取1草酸5ML,用同样的方法滴定,记录下读数,作为空白对照。滴定度TCV/V1V0,式中T为滴定度,MG/ML;C为抗坏血酸标准溶液浓度,MG/ML;V为吸取的抗坏血酸量,ML;V1为滴定抗坏血酸标准液时2,6二氯酚靛酚的用量,ML;V0为滴定空白液时2,6二氯酚靛酚的用量,ML11,12。分别从标记为517的试剂瓶中吸取5ML样品于50ML容量瓶中,立即加2草酸稀释至刻度,摇匀,吸取5ML稀释液于50ML锥形瓶中,用2,6二氯酚靛酚进行滴定,直至溶液呈粉红色15S不退色,记录下读数。作平行试验,同时用2草酸做空白试验。由于不同的果汁的维生素C的含量有较大的区别,最初取用
19、果汁的量上会有所不同。苹果汁中维生素C的含量较少,最初取用的量应该相对较大,直接取10ML果汁于锥形瓶中,加入2草酸50ML,用2,6二氯酚靛滴定至终点。猕猴桃汁中维生素C的含量较大,最初取用的量应该相对较小,先取3ML果汁于50ML容量瓶中,加2草酸稀释至刻度,再取5ML稀释液进行滴定。接下来的步骤与橙汁中维生素C含量的测定方法相同。果汁中维生素C含量的计算公式为VC(果汁)(V3V2)T/V4100,式中VC为果汁中维生素含量,MG/100ML;V3为滴定样液时2,6二氯酚靛的用量,ML;V2为滴定空白液时2,6二氯酚靛的用量,ML;V4为取用的果汁量,ML。1333可滴定酸的测定运用指示
20、剂滴定法测定果汁中的可滴定酸的含量。分别从标记为517的装有未加菌橙汁的试剂瓶中吸取10ML样品于100ML容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。取稀释后的果汁25ML于250ML锥形瓶中,加入1酚酞23滴,用01MOL/LNAOH标准溶液滴定,当样液滴定至接近终点会出现黄褐色,此时加入样液体积的12倍热水稀释,加入酚酞指示剂051ML,再继续滴定至红色,30S内不退色,即为滴定终点。记录下NAOH标准溶液的消耗量。作平行试验与空白试验13。由于不同果汁的可滴定酸的含量均有所不同,最初取用的果汁量上也会有所区别。苹果汁的可滴定酸4含量与橙汁的相近,可直接采用橙汁的标准进行试验。猕猴桃汁的可滴定酸
21、含量相对较高,最初取用量应该相对较小,可先取10ML果汁于100ML容量瓶中,稀释至刻度,再取10ML稀释液于锥形瓶中进行滴定。接下来的步骤与橙汁中可滴定酸含量的测定方法相同。果汁中可滴定酸含量的计算公式为W(以某种酸计)MV5K/V6,式中W为果汁中的可滴定酸含量,G/100ML;M为NAOH标准溶液的浓度,MOL/L;V5为滴定样液时消耗的NAOH标准溶液的量,ML;K为换算果汁中适当算的系数,苹果酸为0067,柠檬酸为0064;V6为取用的果汁量,ML。1334可溶性固形物的测定参照SB/T1020394进行果汁中可溶性固形物的测定。测定前用蒸馏水对手持糖量计进行零点校正。分开折光计的两
22、面棱镜,用乙醇擦净。用玻棒分别蘸取标记为517的试剂瓶中的样液23滴于折光计棱镜面中央,迅速闭合棱镜,静置1MIN,使试液无气泡并充满视野。对准光源,通过目镜观察接物镜,调节指示规,使视野分为明暗两部分,再旋转微调旋钮,使明暗界面清晰,并使分界线恰在接物镜的十字交叉点上。读取目镜视野中的百分数,并记录下室温,按照20时固形物对温度的校正表进行校正。作平行试验,同一样品两次测定值之差,不应该大于05,取两次测定数据的算术平均值作为试验结果14。苹果汁与猕猴桃汁的可滴定酸含量与橙汁相差不大,在同一仪器的允许测定范围内,故可直接适用上述方法进行测定。1335澄清度的测定利用分光光度计对果汁的透光率进
23、行测定,用透光率表示果汁的澄清度,透光率越高,果汁的澄清度也越高。用蒸馏水调整分光光度计的透光率,设为100,再分别放入标记为517的试剂瓶中的样液,在650NM波长下进行测定,读取各样液的透光度。进行平行试验。取两次测定数据的算术平均值作为试验结果15。2结果与分析21微波处理对果汁中菌落总数的影响菌落总数是判定果汁被污染程度的重要指标16。现出台的商业标准中,有对部分果汁的微生物指标进行规定,SB/T102011993规定猕猴桃浓缩汁大肠杆菌的个数应少于6个/100ML,致病菌不得检出17。随着我国标准体系的完善,对于果汁的品质要求逐步提高,有效的杀菌处理工艺在鲜榨果汁加工过程中显得尤为重
24、要。本试验通过测定微波处理后果汁的菌落总数变化量来验证微波处理的杀菌效果。橙汁、苹果汁、猕猴桃汁原液中菌落总数分别为67106、69106、43106个/ML。带菌果汁通过不同强度的微波处理90S,其果汁中菌落总数变化如图1所示。012345678原液250450700P/W菌落总数X106/个/ML猕猴桃汁苹果汁橙汁图190S微波处理条件下果汁中菌落总数的变化FIG1MICROWAVETREATMENTONTHETOTALAMOUNTOFCOLONYOFTHEJUICEAT90S5从图1可以看出,通过微波处理,三种果汁的菌落总数均有了明显的下降。在250W微波处理条件下,橙汁的菌落总数降为原
25、液的295,苹果汁降为151,猕猴桃汁降为249,三种果汁菌落总数的降幅相当大,苹果汁是其中降幅最明显的。在450W微波处理条件下,三种果汁的菌落总数下降到原液的001002,苹果汁仍是三种果汁中降幅最大的。在700W微波处理条件下,三种果汁的菌落总数对于其原液而言可忽略不计。在该处理条件下,猕猴桃汁的菌落总数变化最大,降至6个/ML。由于本试验在样液处理阶段向果汁中加入了107个/ML左右的大肠杆菌,旨在研究微波处理的杀菌效率,其处理结果不可与上述果汁的微生物标准进行比较,用于评价果汁品质。总体而言,微波处理对于三种果汁的杀菌效果突出,随着功率增大,菌落总数逐渐减少,呈正相关性。但由于三种果
26、汁的PH不同,含糖量不同,致使微波处理对于其的杀菌效果也有所不同。微波处理对于苹果汁的杀菌效果较为明显,这可能是由于苹果汁的PH相对较高以及含糖量相对较大,致使其受微波处理影响较大18。猕猴桃汁在700W的微波处理条件下,菌落总数下降明显,这可能是因为猕猴桃汁的沸点较低,在(700W,90S)的条件下,猕猴桃汁已较大程度沸腾,致使微生物在热力作用下,蛋白质和生理活性物质发生较大程度的改变,导致其死亡。22微波处理对果汁中还原性VC的影响VC是果汁中的主要营养成分之一。摄食果汁,是人体补充每日所需VC的重要途径,对于提高机体免疫力以及促进铁的利用率有着显著功效19。但是由于VC是水溶性维生素,不
27、稳定,易受到光、热、氧气等因素的影响而损失,所以选择适合的加工方式减少VC的损失是十分重要的。本试验通过测定不同条件微波处理后果汁的VC含量来研究该方法对果汁营养成分的影响情况。橙汁、苹果汁、猕猴桃汁的VC含量分别为337MG/100ML,033MG/100ML,10302MG/100ML。果汁通过不同强度的微波处理,其果汁中VC变化如图2、图3、图4所示。01020304050607080901001100306090120时间(S)VC(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图2250W微波处理条件下果汁中VC含量变化FIG2MICROWAVETREATMENTONTHEVCCONTENTO
28、FTHEJUICEAT250W601020304050607080901001100306090120时间(S)VC(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图3450W微波处理条件下果汁中VC含量变化FIG3MICROWAVETREATMENTONTHEVCCONTENTOFTHEJUICEAT450W01020304050607080901001101201300306090120时间(S)VC(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图4700W微波处理条件下果汁中VC含量变化FIG4MICROWAVETREATMENTONTHEVCCONTENTOFTHEJUICEAT700W从图2可以看出,
29、三种果汁的VC含量随着处理时间的增加而小幅减少。橙汁的VC含量从337MG/100ML降至3182MG/100ML,苹果汁则降至029MG/100ML,猕猴桃汁降为9713。从减少的绝对值看,由于猕猴桃的VC含量最大,下降值相对也较大。从减少的幅度看,三种水果基本相当。从图3的曲线变化可以看出,在(450W,30S)、(450W,60S)与(450W,90S)的处理条件下,三种果汁的VC含量仍然处于递减的趋势,而在(450W,120S)的处理条件下,VC含量不减反增。橙汁的VC含量从90S处理时的3089MG/100ML变为120S处理时的3182MG/100ML,苹果汁也相应从029MG/1
30、00ML增为034MG/100ML,猕猴桃增幅最大,从9772MG/100ML增加到10302MG/100ML。从图4中可以观察到,三种果汁的VC含量又有了不同的变化。在(700W,30S)与(700W,60S)的处理条件下,VC含量是出于递减的状态。而在(700W,90S)与(700W,120S)的处理条件下,VC含量有了大幅的上涨。其中橙汁与苹果汁在90S时VC含量的上涨幅度要大于120S时的7上涨幅度,而猕猴桃汁是120S时上涨的幅度最大,且其仍然是三种果汁中VC含量增加最大的。结合上述三幅图,可以看出三种水果的VC含量的变化趋势基本相同。在250W的处理条件下,VC含量均随着时间的增加
31、而减少;在450W下,则呈现出先减后增的趋势;在700W下,则在曲线的后半部分出现了较大程度的上浮。有所不同的是,猕猴桃相对于其它两种果汁变化幅度更为明显,这可能与其沸点较低有关。橙汁与苹果汁的VC含量在(700W,90S)的处理条件下变化幅度最大,而猕猴桃汁并未体现出这一特性。VC是较易受到热的影响而损失的,但是由于微波处理升温快速且均匀,所以对其影响不大。上述图中显示VC含量下降,可以解释为微波热效应对其的影响,但是图3与图4中VC含量不减反增该如何解释呢主要有两个推测一是微波处理使果汁细胞高频率的运动,细胞间摩擦生热,随着微波处理程度的增大,果汁细胞产生破裂,致使细胞内溶物溢出,致使水溶
32、性VC含量增大20;二是随着微波处理程度的增大,热效应的影响随之增大,达到了果汁的沸点,使水分溢出,果汁的浓度随之增大,致使测得VC含量数据增大。23微波处理对果汁中酸度的影响可滴定酸度是衡量果汁品质的重要指标之一。可滴定酸即为总酸度,包括滴定前已离子化的酸,亦包括滴定时产生的氢离子21。酸在食品加工、贮运及品质管理等方面有着重要的作用,有机酸影响果汁的色、香、味及其稳定性。不同的水果,其有机酸的含量有所不同,主要的有机酸种类也会有所不同,如苹果以苹果酸为主,橙以柠檬酸为主。同一类水果,其成熟度不同及生长条件不同,有机酸的含量也会有所不同。一般随着随成熟度的提高,有机酸含量下降。本试验通过测定
33、不同条件微波处理后果汁的可滴定酸含量的变化来衡量该方法对果汁品质的影响情况。橙汁、苹果汁、猕猴桃汁原液的可滴定酸分别为627MG/100ML,429MG/100ML,1696MG/100ML。果汁通过不同强度的微波处理,其果汁中酸度变化如图5、图6、图7所示。357911131517190306090120时间(S)可滴定酸(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图5250W微波处理条件下果汁中可滴定酸含量变化FIG5MICROWAVETREATMENTONTHETITRATABLEACIDITYOFTHEJUICEAT250W8357911131517190306090120时间(S)可滴定酸
34、(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图6450W微波处理条件下果汁中可滴定酸含量变化FIG6MICROWAVETREATMENTONTHETITRATABLEACIDITYOFTHEJUICEAT450W35791113151719210306090120时间(S)可滴定酸(MG/100ML)橙汁苹果汁猕猴桃汁图7700W微波处理条件下果汁中可滴定酸含量变化FIG7MICROWAVETREATMENTONTHETITRATABLEACIDITYOFTHEJUICEAT700W从图5中可以看出,在250W微波处理条件下,三种果汁的可滴定酸的含量基本无变化,只是随着处理时间的延长,可滴定酸的含量
35、呈现较小幅度的上下波动。橙汁最大变化量只有013MG/100ML,苹果汁为022MG/100ML,猕猴桃为038MG/100ML。其中猕猴桃的可滴定酸的变化量较大,而苹果汁的变化幅度最大。从图6可观察得,在450W的处理条件下,三种果汁的变化情况基本相同,仍是呈现连续上下波动,只是三种果汁在(450W,120S)的作用条件下,可滴定酸值有了相对较大的提升。观察图7可知,三种果汁有了相对较大程度上的变化,橙汁从(700W,60S)的处理条件起,可滴定酸的含量已经开始超过原液中的含量,而一般增值不大的苹果汁,在(700W,90S)与(700W,120S)时有了较大幅度的提升。猕猴桃汁更是从原来的1
36、696MG/100ML变为1933MG/100ML,增值最大。结合上述三图可知,微波处理对于三种果汁的可滴定酸含量的影响情况基本相同,均呈现有规律的上9下波动。在30S时出现小幅下降,在60S时出现不同程度的上涨,在120S时出现了再一次的上浮,且这种上升的幅度随着功率的增加而增大。总体而言,三种果汁的可滴定酸含量受微波处理的影响不大,只是在(450W,120S)、(700W,90S)与(700W,120S)的处理条件下,三种果汁的可滴定酸有了较大程度的提升,(700W,120S)的处理条件下,增幅是最为明显的。此变化规律与GERARDKA等人对于微波处理对苹果泥品质的影响的研究结果相统一22
37、。果汁中的可滴定酸含量出现上下波动,多与酸的解离与细胞内溶物溶出有关。在30S的处理条件下,VC等酸成分的解离,使果汁中的可滴定酸成分减少;在60S时,由于微波的作用,使部分果汁细胞破裂,致使其中的有机酸溶出,使溶液中的可滴定酸量有所增加23。在(250W,90S)与(450W,90S)处理条件下,溶液中的有机酸成分受热效应影响进一步被破坏,使溶液中的可滴定酸含量再一次的减少,而(700W,90S)时,由于溶液出现了不同程度的沸腾现象,使部分较难破裂的果汁细胞的细胞壁出现了裂解,且随着水分的蒸发,溶液的浓度随之升高,带动了可滴定酸测得值的增大。在120S的处理条件下,果汁受微波热效应的影响最大
38、,浓度的提升较快,使得单位体积的有机酸含量显著增加,大幅度的提升了果汁中的可滴定酸含量。三种果汁中,由于苹果汁的可滴定酸含量最少,猕猴桃汁的可滴定酸含量最大,故类似的变化趋势,前者的变化幅度最大,后者的变化量最大。24微波处理对果汁中可溶性固形物的影响可溶性固形物含量是反映果汁品质的又一个重要指标。可溶性固形物是指溶于水的糖、酸、矿物质、维生素等,可溶性固形物含量的高低决定了果汁的口感24。对于不同果汁,国内外规定了不同的可溶性固形物标准。GB/T217312008规定非复原橙汁可溶性固形物(20,未校正酸度)/100。对于猕猴桃浓缩汁也规定了相应的商业标准。中国饮料工业协会技术工作委员牵头起
39、草的浓缩苹果汁国家标准也已进入的公示、征求意见阶段,关于果汁的国际标准液在不断提高。本试验通过测定果汁在经过不同条件微波处理后的可溶性固形物的含量,来评价该处理方式对于果汁品质的影响25。橙汁、苹果汁、猕猴桃原液的可溶物固形物的含量分别为105、12、10。果汁通过不同强度的微波处理,其果汁中可溶性固形物含量的变化如图8、图9、图10所示。95101051111512125131350306090120时间(S)可溶物固形物()橙汁苹果汁猕猴桃汁图8250W微波处理条件下果汁中可溶性固形物含量变化FIG8MICROWAVETREATMENTONTHESOLUBLESOLIDCONTENTOFT
40、HEJUICEAT250W1095101051111512125131350306090120时间(S)可溶物固形物()橙汁苹果汁猕猴桃汁图9450W微波处理条件下果汁中可溶性固形物含量变化FIG9MICROWAVETREATMENTONTHESOLUBLESOLIDCONTENTOFTHEJUICEAT450W951010511115121251313514145151550306090120时间(S)可溶物固形物()橙汁苹果汁猕猴桃汁图10700W微波处理条件下果汁中可溶性固形物含量变化FIG10MICROWAVETREATMENTONTHESOLUBLESOLIDCONTENTOFTHE
41、JUICEAT700W从图8中可以看出,在250W微波处理条件下,三种果汁的可溶物固形物的含量持续小幅上涨,变化的幅度均不大。橙汁的可溶物固形物含量上升了04,苹果汁上升了09,猕猴桃汁上升了02,苹果汁是其中上升幅度最大的,而猕猴桃汁则是变化最不明显的。苹果汁的最大变化幅度出现在(250W,90S),比(250W,60S)时上升了04,而橙汁与猕猴桃汁均是在(250W,120S)时出现了相对较大的上升幅度。观察图9可知,三种果汁的可溶性固形物含量仍然变化不大,苹果的最大变化幅度出现在(450W,30S),橙汁与猕猴桃汁的较大上升幅度则出现在(450W,120S)。从图10中可知,三种果汁的可
42、溶性固形物出现了较大程度的变化。(700W,30S)微波处理条件下,橙汁上升了05,苹果汁上升了05,猕猴桃汁上升了02。最大的提升幅度出现在(700W,120S)的处理条件下,橙汁的可溶性固形物含量达到了138,苹果汁达到了152,猕猴桃汁也达到了114。结合上述三幅图,可溶性固形物含量与微波处理的功率和时间呈正相关,即随功率的增大、时间的延11长,果汁中可溶性固形物含量有所增加。三种果汁的可溶性固形物含量受微波处理影响的变化趋势基本相同。在250W与450W的处理条件下,上升的幅度并不明显,而在700W时,出现了较大幅度的提升,在(700W,120S)时,可溶性固形物值达到最大。在三种果汁
43、中,苹果汁的可溶性固形物含量是受微波处理影响最大的,从12增加到了152,且在相同的功率下,最大的增幅出现在120S处理条件之前。而猕猴桃汁则是三种果汁中变化最不显著的。果汁中可溶性固形物含量的增加,说明随着功率的增加与处理时间的延长,有更多可溶性固形物释出量有所增加。微波处理使果汁细胞破裂,糖、酸等成分溶出,释放到溶液中,虽然也会有部分物质被分解破坏,但是破坏的量小于溶出的量,致使总体趋势出于上升状态。VC含量的减少与可滴定酸含量的变化,一定程度上会影响到可溶性固形物含量的变化,但这种变化并不成比例。VC只是可滴定酸的一部分,亦是可溶性固形物的一部分,可滴定酸并不包含于可溶性固形物,所以三种
44、指标并未出现类似的变化规律。25微波处理对果汁中澄清度的影响澄清度是衡量果汁品质的重要指标。微波处理若能提高果汁的澄清度,则将会为果汁的销售带来有利的影响。根据斯托克斯定律,果汁的稳定性与果汁中悬浮颗粒的尺寸、形状与电性质,果汁的粘度,果汁溶液和颗粒的密度差有关。26不同果汁的特性有所不同,致使其受到微波影响后澄清度的变化情况也会有所不同。橙汁、苹果汁、猕猴桃汁原液的透光率分别为115、664、147。果汁通过不同强度的微波处理,其果汁中澄清度变化如图11、图12、图13所示。01020304050607080900306090120时间(S)澄清度()橙汁苹果汁猕猴桃汁图11250W微波处理
45、条件下果汁中澄清度变化FIG11MICROWAVETREATMENTONTHECLARIFIEDDEGREEOFTHEJUICEAT250W12010203040506070800306090120时间(S)澄清度()橙汁苹果汁猕猴桃汁图12450W微波处理条件下果汁中澄清度变化FIG12MICROWAVETREATMENTONTHECLARIFIEDDEGREEOFTHEJUICEAT450W01020304050607080900306090120时间(S)澄清度()橙汁苹果汁猕猴桃汁图13700W微波处理条件下果汁中澄清度变化FIG13MICROWAVETREATMENTONTHECLA
46、RIFIEDDEGREEOFTHEJUICEAT700W从图11中可以看出,三种果汁的澄清度变化趋势有所不同。橙汁的澄清度随着时间的增加而逐渐减小,但是减小的幅度不大,最终变为101,只比原液减少了14。苹果汁的澄清度总体呈上升趋势,变化相对较为明显,在(250W,60S)时提升到了72,而在(250W,120S)时则上升到了最大值777。猕猴桃汁的澄清度受微波处理影响最大,随着处理时间的延长,澄清度下降明显,在(250W,60S)的处理条件下,澄清度出现了骤减,只余3。观察图12可知,三种果汁的澄清度变化幅度仍然较大,随着处理时间的增加,橙汁逐步下降到102,苹果汁则上升至了744,猕猴桃汁
47、骤降到24。猕猴桃汁是变化幅度最大的,在(450W,30S)时从原液的147直降至28,下降幅度达119,虽然在(450W,120S)时有所上升,但是并没有改变总体大幅下降的形势。从图13中可以观察到与上述图中类似的规律,橙汁13的降幅更为明显,猕猴桃汁更是降至只余09,而苹果汁也从(700W,30S)处理条件之后,出现了略微下降的趋势。结合三幅图可知,微波处理对于果汁的澄清度有相对较大的影响。橙汁是三种果汁中澄清度变化幅度最小的,随着功率与时间的增加,澄清度下降的幅度也有所增加。苹果汁是三种果汁中唯一一种在微波处理后澄清度不降反增的,(250W,120S)时澄清度达到最大值。猕猴桃汁则是受微
48、波处理影响最大的,随着处理时间的延长,其澄清度会出现一个骤降的过程,且这种下降是不可逆转的。三种果汁澄清度的变化主要与果汁的稳定性有关。本实验在果汁处理阶段,对鲜榨果汁进行了离心处理,去除了大量的酚类位置,但由于不同果汁的性质不同,致使相同的离心条件对其的作用会有所不同。橙汁的水胶体系较为稳定,4600R/MIN,10MIN的处理条件下,并没有过多的物质分离出来,微波处理对于其蛋白质水胶体系影响亦不是很大,致使其澄清度变化较小。而苹果汁在离心后,去除了大量的原花青素、绿原酸、表儿茶素等酚类物质,使原汁的澄清度达到了664。苹果汁中剩余的一部分酚类物质,在微波处理的过程中,与蛋白质形成了蛋白质酚
49、类化合物的大分子聚合物,形成的絮状物逐渐下沉而使苹果汁的澄清度进一步提高27。至于在700W的处理条件下,其澄清度出现下降的趋势,则可能是因为大分子聚合物已基本沉淀完全,糖、酸、矿物质等可溶性固形物的溶出,使苹果汁的澄清度有所下降。猕猴桃汁由于沸点较低,蛋白质水胶体系不稳定,受到微波的影响,形成细小的絮状物,悬浮在溶液中,使溶液变浑浊,致使澄清度有了大幅的下降。3结论微波处理能使橙汁、苹果汁、猕猴桃汁的菌落总数显著减少,对营养成分影响不大,对感官指标出现相对较大的影响。微波处理对三种果汁的杀菌效果明显,随着功率增大,菌落总数逐渐减少。对于营养成分,在保证果汁不沸腾的情况下,VC含量呈现小幅下降,可滴定酸含量则是小幅波动,可溶性固形物含量有小幅的上升,与原液相比,总体变化不大。当果汁在微波过程中出现沸腾,即在(450W,120S)、(700W,90S)与(700W,120S)的处理条件下,果汁的营养成分有了相对较大的变化,VC含量、可滴定酸含量以及可溶性固形物含量均有了明显的上升,且上升幅度随着功率与时间的增加而增大,在(700W,120S)时达到了较大值。微波处理对于三种果汁的澄清度有着不同影响,使之出现了不同的程度的波动。橙汁的澄清度随着功率与时间的增加而下降。苹果汁的澄清度不降反增的,(250W,120S)时澄清度达到较大值。猕猴桃汁则是受微波