一种苹果梨汁的制备方法及所制备的苹果梨汁与流程

本发明属于领域水果加工深领域，特别涉及一种苹果梨汁的制备方法和所制备的苹果梨汁。

背景技术：

苹果梨，中国独有水果，又称中华丑梨。目前广泛种植于我国北方，适宜阴冷湿润气候，耐高寒。苹果梨可食率高，营养成分丰富，含有多种氨基酸、维生素、黄酮类等人体必需营养成分。当前，西藏产苹果梨属自然生长，未经人工干预，致使苹果梨果型、品相差，无法出售，造成大量苹果梨浪费、腐烂。将苹果梨经加工制成果汁后，不仅可以解决西藏苹果梨资源浪费的局面，还可以提高苹果梨产品附加值，对推广苹果梨资源开发，产业升级提供帮助。但是根据现有技术榨取的苹果梨汁品质不高，主要存在澄清度低、颜色不纯正，在保质期内颜色容易出现褐变的问题，而且果实中细胞壁含有大量果胶、纤维素等物质，导致出汁率较低。现在急需一种可以明显提高苹果梨出汁品质和榨汁效率的方法。

技术实现要素：

本发明是要解决现有榨取的苹果梨汁品质差，主要存在澄清度低，颜色不纯正、褐变明显的问题，而提供一种苹果梨汁的制备方法及所制备的苹果梨汁。

本发明的一种苹果梨汁的制备方法，包括以下步骤：

a、预处理：将苹果梨洗净切分后置于常温的护色剂溶液中浸泡，然后打浆制得泥状苹果梨浆；

b、酶解处理：将苹果梨浆置于反应器内加入果胶酶和/或纤维素酶后搅拌均匀，密封恒温酶解；

c、澄清处理：将酶解后的苹果梨浆中加入壳聚糖溶液和活性炭，然后在超声条件下进行处理，再过滤去除壳聚糖溶液和活性炭，即得到澄清后的苹果梨汁；

其中，步骤a中护色剂溶液包括柠檬酸、Na₂SO₃和L-半胱氨酸，护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.02～1g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.003～0.015g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.002～0.02g/100mL；

步骤c中每1000g苹果梨浆中加入1～5g的壳聚糖和10～50g活性炭，超声反应温度为25～45℃、时间为35min、功率为300～600w。

进一步地，所述步骤a中苹果梨与护色剂溶液的质量比为1∶4～5。

进一步地，所述步骤a护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.67g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.01g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.01g/100mL。

进一步地，所述步骤b加入果胶酶后苹果梨浆中果胶酶的浓度为0.05～0.09g/100mL；加入纤维素酶后苹果梨浆中纤维素酶的浓度为0.06～0.14g/100mL。

进一步地，所述步骤b中恒温酶解的温度为35℃～55℃，酶解的时间为70～120min。

进一步地，所述步骤c中壳聚糖先配制成壳聚糖溶液再加入苹果梨浆；壳聚糖溶液按以下步骤配制：称取壳聚糖粉末置于去超纯水中，再加入乙酸加热至60～100℃搅拌，直至充分溶解，并用超纯水定容，即制得壳聚糖溶液；其中乙酸与壳聚糖的质量比为1：1～5。

本发明还根据上述方法制备的苹果梨汁。

本发明方法不仅工艺简单、节省成本，而且更多的保留了苹果梨原有的营养成分。

本发明方法采用常温下多种护色剂联用护色，通过不同途径对苹果梨汁褐变进行抑制，所生产的苹果梨汁颜色纯正，褐变抑制率高。

经果胶酶和纤维素酶的酶解，苹果梨果实细胞壁中的有果胶类、纤维素类物质被分解，细胞壁破碎有效地提高了出汁率。同时，果胶酶和纤维素酶还将部分纤维素、半纤维素和果胶分解为可溶性小分子物质，并有利于提高果汁的澄清度和透明性。

若进行对果胶酶和纤维素酶进行高温灭活，会影响苹果梨汁的营养；但不进行灭活残留的果胶酶和纤维素酶会引发浑浊和沉淀，严重影响苹果梨汁的质量。而且，现有的过滤手段不能够去除苹果梨汁中的微生物，微生物的繁殖不但会降低苹果梨汁的营养、导致产生浑浊和沉淀，还会引发食品健康问题。本发明方法采用超声与壳聚糖、活性炭联用的过滤手段，不必使用微滤膜、超滤膜或纳滤膜等昂贵的材料，也不必考虑反冲洗、透过率等问题；采用普通的滤膜便能够将壳聚糖、活性炭过滤出来，消除了苹果梨浆中的酶、微生物和其它颗粒，而且很好的保留了苹果梨汁的营养。

附图说明

图1是L-半胱氨酸浓度对苹果梨汁的护色效果对应曲线图；

图2是Na₂SO₃浓度对苹果梨汁的护色效果对应曲线图；

图3是柠檬酸浓度对苹果梨汁的护色效果对应曲线图；

图4是果胶酶添加量与苹果梨出汁率对应曲线图；

图5是纤维素酶添加量与苹果梨出汁率对应曲线图；

图6是酶解时间与苹果梨出汁率对应曲线图。

具体实施方式

具体实施方式一：苹果梨汁的制备方法，依次包括以下步骤a～步骤c：

a、预处理：将苹果梨洗净切分后置于常温的护色剂溶液中浸泡，然后打浆制得泥状苹果梨浆；其中，护色剂溶液包括柠檬酸、Na₂SO₃和L-半胱氨酸，护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.02～1g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.003～0.015g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.002～0.02g/100mL。优选地，苹果梨与护色剂溶液的质量比为1∶4～5，护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.67g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.01g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.01g/100mL。

b、酶解处理：将苹果梨浆置于反应器内加入果胶酶和/或纤维素酶后搅拌均匀，密封恒温酶解；优选地，加入果胶酶后苹果梨浆中果胶酶的浓度为0.05～0.09g/100mL；加入纤维素酶后苹果梨浆中纤维素酶的浓度为0.06～0.14g/100mL，恒温酶解的温度为35℃～55℃，酶解的时间为70～120min。

c、澄清处理：将酶解后的苹果梨浆中加入壳聚糖溶液和活性炭，然后在超声条件下进行处理，再过滤去除壳聚糖溶液和活性炭，即得到澄清后的苹果梨汁；其中每1000g苹果梨浆中加入1～5g的壳聚糖和10～50g活性炭，超声反应温度为25～45℃、时间为35min、功率为300～600w。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述步骤a中苹果梨与护色剂溶液的质量比为1：4～5。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述步骤a护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.67g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.01g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.01g/100mL。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述步骤b加入果胶酶后苹果梨浆中果胶酶的浓度为0.05～0.09g/100mL；加入纤维素酶后苹果梨浆中纤维素酶的浓度为0.06～0.14g/100mL。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述步骤b中恒温酶解的温度为35℃～55℃，酶解的时间为70～120min。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述步骤c中壳聚糖先配制成壳聚糖溶液再加入苹果梨浆；壳聚糖溶液按以下步骤配制：称取壳聚糖粉末置于去超纯水中，再加入乙酸加热至60～100℃搅拌，直至充分溶解，并用超纯水定容，即制得壳聚糖溶液；其中乙酸与壳聚糖的质量比为1：1～5。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述步骤b加入果胶酶后苹果梨浆中果胶酶的浓度为0.07g/100mL；加入纤维素酶后苹果梨浆中纤维素酶的浓度为0.11g/100mL；酶解时间为82min，酶解温度为48℃。其它与具体实施方式一至五之一相同。

本实施方式酶解后苹果梨出汁率达87.6％。

具体实施方式八：本实施方式根据具体实施方式一至七所述方法制备的苹果汁。

实施例1

苹果梨汁的制备方法按以下步骤进行：

a、预处理：将苹果梨洗净切分后置于常温的护色剂溶液中浸泡，然后打浆制得泥状苹果梨浆；护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.67g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.01g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.01g/100mL；

b、酶解处理：将苹果梨浆置于反应器内加入果胶酶和/或纤维素酶后搅拌均匀，密封恒温酶解；加入果胶酶后苹果梨浆中果胶酶的浓度为0.07g/100mL；加入纤维素酶后苹果梨浆中纤维素酶的浓度为0.11g/100mL；酶解时间为82min，酶解温度为48℃；

c、澄清处理：向酶解后的苹果梨浆中加入壳聚糖溶液和活性炭，然后在超声条件下进行处理，再过滤去除壳聚糖溶液和活性炭，即得到澄清后的苹果梨汁。

其中，步骤c中每1000g苹果梨浆中加入3g的壳聚糖和20g活性炭，超声反应温度为35℃、时间为35min、功率为500w。

1预处理实验

1.1、褐变抑制率的测定：

将上述制得的泥状苹果梨浆，经上述步骤b和步骤c的操作得到苹果梨汁，将其用分光光度计于420nm处测定苹果梨汁的吸光度A，即为褐变度。褐变抑制率式中：R为褐变抑制率；A₀为空白试验苹果梨汁褐变度；Am为经护色剂处理的苹果梨汁褐变度。

1.2、色差值的测定：

通过使用色差仪对苹果梨汁待测样进行测定，记录L*、a*、b*数值。色差值ΔE即由L*、a*、b*值通过公式计算得到，单位为NBS。其中，ΔE越小表明色泽越接近，反之为相差越大；L*表示样品色泽的明亮程度，L*值越大表示亮度越大，反之值越小，表示亮度越小。

采用常规的护色剂(L-半胱氨酸、Na₂SO₃和柠檬酸)单独添加或组合添加与本实施例进行比较：

L-半胱氨酸单独添加护色效果如图1所示，综合褐变抑制率、色差值ΔE与L^*考虑，浓度为0.008g/100mL时护色效果最好。L-半胱氨酸浓度达到0.008g/100mL时，随着L-半胱氨酸浓度的升高，褐变抑制率、色差值ΔE变化趋缓，L^*略有下降。

Na₂SO₃单独添加护色效果如图2所示，综合褐变抑制率、色差值ΔE与L^*考虑，浓度为0.009g/100mL时护色效果最好。当NaSO₃浓度达到0.009g/100mL时，随着NaSO₃浓度的升高，褐变抑制率、色差值ΔE变化趋缓，L^*略有上升降。

柠檬酸单独添加护色效果如图3所示，综合褐变抑制率、色差值ΔE与L^*考虑，浓度为0.6g/100mL时护色效果最好。当NaSO₃浓度达到0.6g/100mL时，随着柠檬酸浓度的升高，褐变抑制率、色差值ΔE变化趋缓，L^*略有上升降。

本实施例褐变抑制率为63.6％。

L-半胱氨酸中含有一定数量的还原性基团，其不仅可以与酚酶中的铜离子结合，还可以与酶促反应产物结合生产无色物质，进而控制苹果梨汁的褐变程度。NaSO₃可以抑制多酚氧化酶活性或其可以与醌类化合物通过加成反应进而防止醌类的聚合，从而抑制苹果梨汁褐变。柠檬酸一定酸度条件下，羰氨反应中的缩合物易于水解；且在羰氨反应过程中，反应体系游离的氨基酸被结合后，体系pH会不断下降，说明碱性条件对羰氨反应的发生有一定促进作用；适当柠檬酸浓度的护色剂对抑制苹果梨汁发生美拉德褐变有一定作用。柠檬酸、Na₂SO₃和L-半胱氨酸不仅具有还原剂的作用，同时利用上述不同的途径对苹果梨汁褐变作用作出控制，相互配合效果好，护色效果明显。本实施例护色剂的使用浓度并非各物质最佳单独使用浓度，而是针对三种护色剂的组合协同做出了变化。根据响应面法预测L-半胱氨酸浓度为0.008g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.009g/100mL、柠檬酸浓度为0.6g/100mL的褐变抑制率为58.1％；本实施例护色剂溶液中柠檬酸浓度为0.67g/100mL、Na₂SO₃浓度为0.01g/100mL、L-半胱氨酸浓度为0.01g/100mL，褐变抑制率为63.6％，高于响应面法最佳方案预测值。

2酶解实验

将酶解后的苹果梨浆包裹于130目的滤布中，用手挤压滤布中的果浆，每次力道均匀，直至无汁液挤出，收集滤出汁液并称重。每次试验取汁操作相同，按下式计算出汁率。

式中：A₁为苹果梨汁质量(g)；A₂为苹果梨原料质量(g)。

2.1酶添加量

实验发现果胶酶添加量并非越多越好。在酶解温度50℃，酶解时间2h的条件下，果胶酶添加量为0.07g/100mL时苹果梨果浆出汁率最高，为76.6％。当果胶酶添加量大于0.07g/100mL后苹果梨果浆出汁率反而随果胶酶添加量增加而降低，如图4所示。

实验发现纤维素酶添加量也并非越多越好。在酶解温度50℃，酶解时间2h的条件下，纤维素酶添加量为0.10g/100mL时苹果梨果浆出汁率最高，为73.4％。当果胶酶添加量大于0.10g/100mL后苹果梨果浆出汁率反而随纤维素酶添加量增加而降低，如图5所示。

2.2酶解时间

实验发现添加果胶酶和纤维素酶进行酶解的时间并非时间越长越好。在果胶酶添加量0.07g/100mL、纤维素添加量0.10g/100mL和酶解温度50℃条件下，酶解90min苹果梨果浆出汁率最高，为82.9％。当酶解时间大于90min后苹果梨果浆出汁率反而随酶解时间增加而降低，如图6所示。

本实施例中果胶酶添加量0.07g/100mL，纤维素酶添加量0.11g/100mL，酶解时间为82min，酶解温度为48℃，苹果梨出汁率为87.5％。本实施例比果胶酶添加量0.07g/100mL、纤维素添加量0.10g/100mL、温度50℃条件下酶解90min苹果梨果浆出汁率高5％。

3澄清

本实施例步骤c中每1000g苹果梨浆中加入3g的壳聚糖和20g活性炭，超声反应温度为35℃、时间为35min、功率为500w；透光率可达99％。

超声波对壳聚糖有明显降解作用，经降解后的壳聚糖对果汁有更好的澄清效果。当超声波功率低于300w时，壳聚糖分子链所接受的切点少，相对分子质量变化幅度小，降解速度相应较慢，对果汁的澄清效果没有显著影响；同时，在低超声功率作用下壳聚糖部分溶解成胶体溶液，使透光率较未经超声波降解的对照组低。增大超声功率，分子链所接受的切点多，壳聚糖降解速度加快；同时，高超声功率产生的空化效应加剧，对细胞壁的破碎作用也随之增强，胞内果胶溶出速率增加，与壳聚糖结合的速度也加快，从而使果汁澄清度不断提高。但超声功率过大时由于过高的超声功率造成部分果胶的分解，降低其与壳聚糖结合的机率，影响壳聚糖的澄清效果；同时高超声功率产生的热效应增强，使部分声能转化为热能，果汁温度升高，壳聚糖与果汁中的还原糖发生羰氨褐变反应而降低溶液透光率。而且，较高超声频率下活性炭的分子结构会发生改变，导致活性炭的内部结构发生改变，孔径可能变大，比表面积减小，吸附能力下降。所以，超声波参数的设定对果汁透光率具有巨大影响。

与本实施例同等条件下活性炭负载壳聚糖的超声澄清处理，效果是透光率仅为91.5％，相比之下本实施例具有更好的澄清效果。