1、2011 届食品科学与工程专业毕业设计（论文）重庆 毕业设计论文设计 (论文)题目 柚汁复合饮料的研制 院 系 生命科学与工程学院 专 业 食品科学与工程 年 级 2007 级 学生学号 学生姓名 指导教师 完成时间 2011 年 4 月 27 日 王俊华 柚汁复合饮料的研制第 2 页 共 12 页目 录摘要 .3关键词 .31 前言 .31.1 柚子的营养成分和价值 .31.2 国内外研究现状 .31.2.1 原料预处理技术 .31.2.2 破碎与榨汁技术 .31.2.3 过滤与澄清技术 .41.2.4 调配技术 .41.2.5 均质与脱气技术 .41.3 存在问题和发展趋势 .41.4 论
2、文的选题和研究内容 .52 材料与方法 .52.1 实验材料 .52.3 试验方法 .62.3.1 粒粒柚果汁饮料制备工艺 .62.3.2 操作要点 .62.3.3 柚汁复合饮料最佳风味配方实验 .72.3.4 产品评价的方法 .7（1） 感官检验 .7表 2 感官评价标准 .7（2）理化指标检验 .8（3）微生物检验 .83. 结果与分析 .83.1 柚汁的榨取和脱苦 .83.2 糖酸比的配制 .83.3 柚子复合饮料最佳配方实验 .83.4 产品质量评价 .103.4.1 感官质量 .103.4.2 理化检验 .103.4.3 微生物检验 .104 结论 .10致谢 .11参考文献 .12
3、译文 .122011 届食品科学与工程专业毕业设计（论文）第 3 页 共 12 页柚汁复合饮料的研制王俊华（重庆三峡学院生物系食品科学与工程专业 2007 级 重庆万州 404000）摘要 以柚汁作为主要原料，与柑橘汁复配研制一种新型 饮料。以柚子汁、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素，每个因素选择 三个水平， 在感官评价的基 础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。结果表明复合 饮料最佳配方为柚子汁 60g，柑橘汁 20g，白砂糖 4g，柠檬酸0.2g。关键词 柚汁 复合 饮料1 前言1.1 柚子的营养成分和价值柚子，又名“文旦” ，属芸芸香科，是东南亚常见的一种独具特色风味的水果。 柚子含
4、有糖类、维生素 B1、维生素 B2、维生素 C、维生素 P、胡萝卜素、钾、磷、枸橼酸等。柚皮主要成分有柚皮甙、新橙皮甙等，柚核含有脂肪油、黄柏酮、黄柏内酯等。柚子营养丰富，每 100 克可食部分，含水分 84.8 克、蛋白质 0.7 克、脂肪 0.6 克、碳水化合物 12.2 克、热量57 千卡、粗纤维 0.8 克、钙 41 毫克、磷 43 毫克、铁 0.9 毫克、胡萝卜素 0.12 毫克、硫酸素0.07 毫克、核黄素 0.02 毫克、尼克酸 0.5 毫克、抗坏血酸 41 毫克。 中医认为，柚子味甘、酸，性寒，有健胃化食、下气消痰、轻身悦色等功用。现代医药学研究发现，柚肉中含有非常丰富的维生素
5、 C 以及类胰岛素等成分，故有降血糖、降血脂、减肥、美肤养容等功效。经常食用，对高血压、糖尿病、血管硬化等疾病有辅助治疗作用，对肥胖者有健体养颜功能。最新的医学研究成果证明柚子可以通过降低胆固醇起到预防心脏病作用，所以柚子具有很高的营养保健价值。1.2 国内外研究现状国内外在医药方面对柚子有所研究，但在柚子饮料方面研究甚少，而国内虽然在柚子饮料和柚子果醋方面有所研究，但都是对其关键技术（如：悬浮性稳定性、脱苦及脱气等问题）进行研究。1.2.1 原料预处理技术新鲜果蔬经过挑选、清洗、去皮、切分、去核（心）、修整、破碎后，还需进行进一步处理。其中对成品果蔬汁质量影响较大的是烫漂和护色。1.2.2
6、破碎与榨汁技术根据原料的形状、性质和加工需求，选用合适的破碎设备，并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常来说，为了生产组织形态好、具有一定粘稠度的饮品，可以运用热破碎，抑制和破坏某些酶的活力，如果胶分解酶、脂肪氧化酶。相反，则采用冷破碎。另外，还有微波破碎、酶法破碎和细胞破碎等技术。榨汁的方式根据榨汁温度可分为冷榨和热榨， 需根据原料的特性来选择适宜的方式。对于王俊华 柚汁复合饮料的研制第 4 页 共 12 页芹菜汁而言，有资料表明：芹菜冷榨汁可溶性固形物、pH、透光率均比热榨汁高。而冬瓜冷榨汁其可溶性固形物和总出汁率明显高于热榨汁。红葡萄因需要提取出葡萄中的
7、红色素，采取热榨汁工艺， 而白葡萄一般采用冷榨汁， 榨汁后尽快杀菌、冷却。另外，常用的榨汁方法还有压榨法和离心分离法， 运转方式有间歇和连续两种。压榨法有液压式榨汁机、裹包式榨汁机、螺旋榨汁机、连续带式榨汁机等，离心分离法有锥形篮式离心机、螺旋沉降离心机。目前多用带式榨汁机或布赫式万能榨汁机。近年来，日本开发了针对高营养价值果蔬的抗氧化榨汁法， 从果蔬破碎到填充整个过程都在氮的包围中进行，是很具潜力的榨汁技术。对于某些流汁较少的果蔬，如山楂等，可采用浸提法提高出汁率，常用的有连续浸提法和连续逆流浸提法。1.2.3 过滤与澄清技术在加工过程中，果蔬汁的过滤通常是使用过滤机。主要分为压力过滤器和真
8、空过滤机。传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理，如果胶酶等，再用单宁、明胶、硅溶胶、膨润土等澄清剂对其进行絮沉降处理，静置、取清液，并用离心或过滤的方法进一步处理。年来，膜分离技术用于饮料的生产，使过滤和澄清可能一步完成，且达到更好的效果。膜分离技术具有不易发生相变、能耗低，分离效率高、效果好、操作简便、环保安全的特点。在饮料的过滤中，常用到超滤技术以及陶瓷膜技术。1977 年Heatherbell 等人就成功运用超滤技术制成了稳定的苹果澄清汁。邢卫红等开发的陶瓷微滤膜工业化生产技术， 也已被成功地应用于甘蔗汁和草莓汁的澄清过滤中， 并且探索出了比较合适的工艺操作参数及膜的再生方法。1.2.4
9、调配技术某些果蔬汁饮料的风味需进行调配， 才能满足消费者的需求。比如柑橘汁、苦瓜汁中苦味的去除也是饮料业面临的主要问题。目前主要的脱苦方法有屏蔽脱苦、代谢脱苦、吸附脱苦、酶法脱苦、固定化细胞脱苦、超临界CO2脱苦、膜分离脱苦、基因工程脱苦等。1.2.5 均质与脱气技术在饮料加工中，常需要采用乳化均质。乳化均质是一种特殊的混合操作，包含着粉碎和混合双重作用。它是将两种互不相容的液体进行密切混合， 使一种液体或胶体颗粒粉碎成为小球滴而分散在另一种液体中， 进而获得粒子很小且均匀一致的混合液料， 常用于果蔬汁饮料中防止果肉分离与沉淀。常用的乳化均质机械有均质机和胶体磨两种。近年来，APV 公司开发的
10、Rannie(三片汽缸座 )设计和Gaulin(一体成型式汽缸座 )设计的新型均质机将得到广泛的应用。真空脱气机是果蔬汁饮料生产中主要的脱气设备。主要用于调配后果汁饮料去除物料中的空气(氧气)，从而防止与抑制氧化和褐变，延长果汁储存期；同时除去悬散微粒附着的气体，防止微粒上浮，改善产品外观。1.3 存在问题和发展趋势随着科技的发展，果蔬汁饮料加工技术已达到一定的水平，但仍存在着一些问题，例如在过滤、澄清及杀菌工艺中应用的膜分离技术， 其本身就有一定的局限性， 主要是膜通量随着分离时间的推移会大幅降低且清洗困难， 膜耐高温耐腐蚀性能不强， 膜使用寿命短等，故需要不断开发新型膜材料，提高膜的性能，
11、拓宽膜的品种，发展新品种的共混膜和复2011 届食品科学与工程专业毕业设计（论文）第 5 页 共 12 页合膜，改进膜的清洗方法，发展新的膜分离技术及集成膜分离技术等来弥补膜分离技术目前的不足。1.4 论文的选题和研究内容随着柚子产业的发展，对柚子深加工的显得尤为重要。柚汁复合饮料的研制正是柚汁深加工的一个重要的体现。本研究以柚汁为主要原料，经调配、灌装、杀菌等工序开发一种新型复合饮料，对促进我国柚子产业的发展具有积极意义。本文的研究内容主要包括：1. 以柚子汁、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素，每个因素选择三个水平，在感官评价的基础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。2.按照国家标准检测
12、复合饮料的理化指标和微生物学指标。2 材料与方法2.1 实验材料柚子 市售柑橘 市售白砂糖 市售柠檬酸 市售-环状糊精 新乡市华幸化工有限公司稳定剂 CMC(羧甲基纤维素) 市售黄原胶 市售2.2 仪器与设备 刀 具： 餐用小刀 临沂市金沂蒙刀具有限公司台 秤： 3 kg 台秤 山东泰安秤衡器有限公司锥形瓶 常用锥形瓶电磁炉和锅： 格兰仕 VH2114C 广东格兰仕集团有限公司水浴锅 实验常用水浴锅均质机脱气装置 GYB 系列均质机真空脱气机上海东华高压均质机厂北京德安源环境科技发展有限公司王俊华 柚汁复合饮料的研制第 6 页 共 12 页2.3 试验方法2.3.1 粒粒柚果汁饮料制备工艺Fi
13、g.1 Flow chart of compound beverage grapefruit juice图1柚汁复合饮料工艺流程图2.3.2 操作要点（1）原料选择：选择新鲜优质的柑橘和柚子.（2）榨汁工艺的选择将柚子与柑橘分别去皮去核榨汁2.3.2.1 预处理柑橘去皮去核果肉清洗打浆离心果汁脱苦柚 子去皮去核果肉清洗打浆离心果汁脱苦调 配均 质脱 气灌 装封 盖杀 菌白砂糖、柠檬酸成 品2011 届食品科学与工程专业毕业设计（论文）第 7 页 共 12 页柚子果汁预处理先前用 1 的盐酸溶液在 40下处理 30min，然后用清水漂洗，再用1 的 NaOH 溶液在 50 下处理 510min，
14、再用清水漂洗 (结果发现囊衣除得不是很干净，后改为手工) 。打浆之前，先将果肉在 65-70C 的水中预煮 10min，钝化酶的活性以护色，还可除去部分苦味。柑橘柚子果汁可直接过滤使用。2.3.2.2 离心离心分离采用转速 4000rmin 处理 15min，分别得到柚子和柑橘果汁。2.3.2.3 脱苦果汁苦味的去除利用 B 一环状糊精脱苦（3）调配化糖：白沙糖加水煮沸 5-10 分钟，过滤后假如调配罐中。（4）均质将配制好的饮料用均质机均质。（5）脱气（6）灌装杀菌将均质好的饮料密封装瓶再水浴锅中加热 30min 温度控制在 50-60 度。2.3.3 柚汁复合饮料最佳风味配方实验以柚子汁、
15、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素，每个因素选择三个水平，在感官评价的基础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。表 1 柚子复合饮料正交试验因素和水平Table 1 Grapefruit composite beverage orthogonal experiment factors and level2.3.4 产品评价的方法（1） 感官检验感官评价法。按以下标准进行评定。表 2 感官评价标准Table 2 sense organ evaluation criteria项 目 评分标准 满 分色泽和状态 具有产品特有的黄绿色，且均匀一致 20组织状态 清亮透明无沉积无肉眼可见杂质 30风 味
16、 具有柚子和柑橘特有的香味且味道适口 50（2）理化指标检验因素水平 A 柚子汁量（g） B 柑橘汁量(g) C 白砂糖(g) 柠檬酸（g）1 40 15 5 0.22 50 20 8 0.243 60 25 10 0.28王俊华 柚汁复合饮料的研制第 8 页 共 12 页总 酸 GB/T 1373.8-1992可溶性固形物 GB/T 123456-1990（3）微生物检验菌落总数 按 GB 4789.28 检验大肠菌群 按 GB4789.3 检验致病菌 按 GB1632119963. 结果与分析3.1 柚汁的榨取和脱苦柚子汁的榨取与脱苦柚子果汁苦味的产生是柚子在加工取汁的过程中，一些天然存在
17、的非苦味物前体物质转化为苦味物，从而会使果汁产生苦味 。柚子果汁的苦味主要来源于两类化合物：一类是类黄酮化合物，其主要成分是柚苷；另一类是柠檬素，其主要成分是柠碱 。果汁脱苦的方法很多，有吸附法、微生物法和包埋法等 。本研究采用 13 一环状糊精掩盖法对果汁进行脱苦。13 一环状糊精(13 一 CD)是由 7 个 D 葡萄糖以 n 一 1，4 苷键结合的环状结构的麦芽低聚糖，其结构稳定，不易受酶、酸、碱、热等条件的作用而分解。13 一环状糊精的主要特征是其可以形成疏水性的空洞，在该空洞内可以包埋一些分子大小、形状及性质相互匹配的化合物，从而形成稳定的络合物 。它也具有一定的乳化、掩盖异味的作用
18、 。同时加糖除了改善风味外还可以掩盖一部分苦味。3.2 糖酸比的配制蔗糖浓度为 10%时一般给人快适的甜感， 20%浓度则成为不宜消散的甜感，所以一般浓度则控制在 8%14%。柠檬酸为无色半透明结晶或白色颗粒，活粉末，无臭，具有圆润，滋美、爽快的酸味，特别适用于柑橘类饮料，使用量为 0.2%0.35%。3.3 柚子复合饮料最佳配方实验按 2.3.3 进行操作，根据感官评价标准进行评分，得出结果如表 3 所示。2011 届食品科学与工程专业毕业设计（论文）第 9 页 共 12 页表 3 正交实验结果Table 3 Orthogonal experimental results极差分析可知 RA
19、RB RC RD，从而得出影响柚子复合饮料口感的因素其主次顺序是柚汁添加量，柑橘汁添加量、白砂糖和柠檬酸。正交试验表明柚汁复合饮料的最佳配方为A3B2C1D1， 即以柚子汁 60g，柑橘汁 20g，白砂糖 4g，柠檬酸 0.2g。为了验证 A3B2C1D1 是最佳配方，与感官评价得分最高 A3B2C1 D3 比较（见图2） ， 由图 3 可知 A3B2C1D1 为饮料口感的最佳配方。Fig.2 grapefruit juice mixed beverage best formula validation results图 2 柚汁复合饮料最佳配方验证实验结果实验号 A 柚子汁 B 柑橘汁 C
20、白砂糖 D 柠檬酸 评 分abcdefghi111222333123123123123231312123312231K1K2K3205223243213235223225222224223225223R 38 22 3 26572687078757885809081828384858687888990A3B1C1D2 A3B2C1D3配 方得分王俊华 柚汁复合饮料的研制第 10 页 共 12 页3.4 产品质量评价3.4.1 感官质量色泽呈黄绿色、有柚子的香味、味道合适、颜色不十分透明。3.4.2 理化检验总酸： 0.55%可溶性固形物： 3.5%3.4.3 微生物检验菌落总数： 100 个/mL大肠菌群： 25 个/mL致病菌： 无4 结论柚子的苦味对饮料的口感影响很大，用 环状糊精可以较好地掩盖柚子果汁饮料的苦味；柑橘的酸甜度对放糖的量影响也很大，柑橘的酸甜度对饮料中糖的加入和柚子风味的影响很大，应该选定的柑橘不应太甜，偏酸较好；复合饮料最佳配方为柚子汁 60g，柑橘汁20g，白砂糖 4g，柠檬酸 0.2g。
