本发明涉及一种零添加的刺葡萄浊汁及其制备方法。
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：：刺葡萄(vitisdavidii)属葡萄属东亚种群，在华中、华南及西南等地都有广泛的种植面积。其中，湖南是刺葡萄集中分布的省份之一，已有两百多年的栽培历史，以湘西和湘南为主【石雪晖，王益志，陈祖玉等.湖南刺葡萄植物学性状及抗病性研究初报[j].中外葡萄与葡萄酒，2002(02)：22-24】。多项研究表明刺葡萄产量高，抗性强，果实风味好，果汁多，糖酸比高，富含花青素、原花青素、白黎芦醇等功能性成分，但刺葡萄果皮较厚，内含籽粒也多，故食用率较低；此外，刺葡萄做为鲜食葡萄局限性体现在其皮囊和种籽较难分离【周俊.刺葡萄酿酒品质与工艺研究[d].湖南农业大学，2009】。而刺葡萄这些特性若加工成葡萄汁或酒，则将有极大的市场。中国水果种类很多，大部分的水果的代谢能力较强，水果水分足，如何有效长时间储存一直是困扰这个行业的问题之一。将水果加工成果汁能极大程度停止自身的生理活动，抑制微生物的活动，基本能解决水果采摘后的储存问题；此外，水果制品种类的丰富，可促进水果产业的发展，提供更多的就业岗位【叶兴乾.果品蔬菜加工工艺学[m].北京：中国农业出版社，2002：1-10】。将不宜鲜食的水果加工成果汁可以提高这类水果的利用价值，如刺葡萄制成果汁后人就能更容易地获得其中有机酸等对身体有宜的物质。随着条件的日益成熟，果汁加工业逐渐发展起来，越来越多的人开始把果汁视为日常生活的必备饮品。从全球角度来看果汁饮料市场，人们越来越倾向于低糖、营养成分高的天然果汁饮料，而不再是以往喜爱的碳酸饮料。果汁饮料相比其他饮品有独特的优势，即内含大量天然的维生素、微量元素，以及人体需要的营养成分，有一定的保健作用【fruitandvegetableprocessing：improvingquality[m].elsevier，2002】。当下食品问题频频发生，消费者越来越来关注食品的营养与安全性，消费者会将首选原生态、零添加、营养价值高的果汁饮料。目前，市面上流通的果汁，多为去掉了果汁中大分子不溶解性物质的澄清汁或浓缩复原汁。澄清汁通常采用压榨的方式制得，所取部分为果肉中所含汁液，主要为糖-酸-水混合物，未充分萃取果皮和种子，所以澄清汁所含营养和功能成分较少。而浓缩复原汁所含营养和功能成分就更少了，而且为保持果汁色泽和稳定，通常会添加一些稳定剂或有机酸等食品添加剂。混浊果汁(浊汁或称原浆)是将整个葡萄果实连皮带籽进行充分的高压均质处理，使葡萄果实所有成分均保留至果汁中，是一种新型的健康饮品。与澄清汁相比浊汁口感风味和营养成分都要更好，但因其浑浊的外观和较暗色泽常限制其发展。色泽可能会在果汁加工的诸多环节中遭到破坏。而采取相应的措施抑制色泽的破坏有着巨大的商业价值【陈巧云，熊华，李亮，等.果蔬饮料的稳定性研究[j]，食品科学，2008，29(10)：63-66】。当水果受到机械损伤或者所在环境出现异常，其内部的正常平衡会被破坏，而氧化产物的大量积累导致水果色变，成为褐变【乔方，黄晓钰，余海虎.果蔬酶促褐变机理及其抑制方法研究进展[j]，安徽农业科学，2007，35(24)：76-78】。目前，主要利用改变酶反应条件、钝化酶活性等措施来改善色变的情况。在果汁热加工以及长期的贮存过程中会在不需要酶催化的情况下发生褐变，使果汁的外观受到影响。混浊果汁加工和储存过程中的另一个亟待解决的问题是沉淀和分层。由于混浊果汁的大分子物质和一些营养物质引起的悬浮颗粒在长时间储存的过程中，二者容易发生碰撞导致聚集变大，会慢慢沉降下来，产生沉淀和分层。另外，果汁中各种化学成分之间作用也会产生沉淀或聚集甚至凝固【苏二正，夏涛.饮料中蛋白质-多酚混浊的研究进展[j].食品科技，2004，3：70-73】。研究表明，引起果汁产生沉淀分层的主要原因是多酚类物质、蛋白质和悬浮颗粒等，微生物也是果汁稳定性变差的原因之一。因此，在生产的环节就要严格把关，尽可能地避免微生物的作用。刺葡萄营养丰富，含有原花青素、白黎芦醇、蹂质、齐墩果酸、超氧化物歧化酶(sod)和抗坏血酸(vc)等活性成分，色艳多汁，丰产性较好。这些功能成分多存在于刺葡萄皮和种子中。利用刺葡萄制备澄清汁对这些功能成分造成了一定的浪费。刺葡萄抗病性强、耐旱、根系发达等强优势使得其在南方地区有较大的发展前景。但刺葡萄果皮较厚，种籽较多，肉囊与种籽的分离难度大，不宜鲜食；而随着推广面积进一步扩大，更是遭遇了价格低且难销售的境况，刺葡萄产业的发展因此受到了强大的阻力。目前，刺葡萄的研究主要集中在植物学分类，栽培育种，化学成分分析以及功能成分药理作用等方向，在对刺葡萄进行采后加工利用主要集中在刺葡萄酿酒、开发刺葡萄籽油等方面，关于刺葡萄汁的加工利用鲜有报道，关于浑浊刺葡萄汁等相关研究内容更是未曾见诸报道。技术实现要素：基于此，本发明开发了一套零添加刺葡萄浊汁及其制备方法。本发明提供的刺葡萄浊汁制备方法相对于传统的葡萄汁制备工艺，具有流程简单，设备要求不太高，制备的果汁品质优良，同时达到零添加的要求等优点。对开拓刺葡萄种质资源利用新途径，促进刺葡萄产业的发展具有重大意义。本发明提供一种零添加刺葡萄浊汁的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)原料选择：选择新鲜、成熟度好、完整的刺葡萄；(2)清洗：把刺葡萄果实放入水中浸泡清洗干净；(3)除梗脱粒：人工或除梗脱粒机将刺葡萄果实从果梗上完好的分离；(4)破碎匀浆：采用胶体磨对刺葡萄进行磨碎，采用2至4档位，处理3-5min；(5)离心去杂：将胶体磨磨出来的刺葡萄汁放入20至40目的过滤膜里离心机进行离心过滤；(6)自然澄清：采用1-5℃低温静置澄清方法澄清刺葡萄浊汁，待分层后，吸取上清用于灭菌；(7)高温瞬时灭菌：利用高温瞬时灭菌机对刺葡萄浊汁进行灭菌，温度为85至95℃；(8)罐装、冷却：将灭菌过的刺葡萄浊汁进行罐装、冷却。其中，第(1)步的原料选择要求采收后及时进行加工，或将刺葡萄放入零下-4℃冷库进行保存。优选地，第(2)步清洗步骤是把刺葡萄果实放入水中2-3次浸泡5－15分钟，再放入20％的食用碳酸钠溶液中浸泡10-20分钟，取出后用纯净水充分冲淋、洗涤干净。优选地，第(4)步破碎匀浆是采用3档位，处理3-5min。优选地，第(5)步是将胶体磨磨出来的刺葡萄汁放入30目的过滤膜里离心机进行离心过滤。更优选地，其离心速度为2000至3000r/min，优选为用2500r/min，离心时间是以没有汁出来时即停止。优选地，第(6)步，采用3-4℃低温静置澄清方法。优选地，第(7)步高温瞬时灭菌的温度为90℃，更具体的操作是用离心泵将刺葡萄汁泵入灭菌机的冷热料热交换装置中使其预热，然后泵入高压强的高温桶内，在其中刺葡萄浊汁在3秒内被加热到设置好的杀菌温度。优选地，第(8)步更具体的操作是，先将玻璃瓶和瓶盖都用无菌水清洗2-3遍，然后放入高压灭菌锅120℃灭菌30min左右，待瓶子冷却的室温，放入灌装线进行迅速装瓶。本发明在单因素实验的基础上，选取灭菌温度、胶体磨档位、离心目数三个关键因素，分别设置三个不同水平，通过合理的实验设计和筛选，再通过风味口感的感官评价筛选刺葡萄浊汁的最佳工艺组合，最终完成本发明，其中更为具体的在具体实施方式中予以描述。本发明方法具有如下优点：本发明刺葡萄浊汁的制备方法相对于传统的葡萄汁制备工艺，具有流程简单，设备要求不太高，制备的果汁品质优良，同时达到零添加的要求等优点。该方法所制备的刺葡萄汁保留了刺葡萄的葡萄清香和大部分营养成分，可被大部分供试消费者所接收，具有一定的市场潜力。这对开拓刺葡萄种质资源利用新途径，促进刺葡萄产业的发展具有重大意义。具体实施方式所用材料与试剂：刺葡萄采自湖南省怀化市中方县，选取“湘珍珠”品种的刺葡萄，大小均匀，采摘之后置于-4℃冷库保存。试剂包括食用碱(山东海天生物化工有限公司)、果胶酶(laffort公司)。检测用试剂包括：石油醚、浓硫酸、硅钨酸试剂、氢氧化钠、硫酸铜、溴甲酚绿、α-萘酚、95％无水乙醇、镁粉、浓盐酸、三氯化铁-铁氰化钾试剂、分析纯维生素c、乙腈(色谱纯)，watersaccq.tag洗脱液，氨基酸标样，氨基酸衍生试剂包等。所用仪器设备：jtm-f85cb型胶体磨(沈阳市香洋机械厂)、永乐牌ps450型离心机(张家港市乐余机电设备厂)、rp6l10型全自动超高温瞬时灭菌机(上海科劳机械设备有限公司)、高压灭菌锅。tbe-300a型高速逆流色谱仪(上海同田生化技术有限公司)；modulyod-230冷冻干燥机(美国热电公司)；lc-20at高效液相色谱(日本岛津公司)；modulyod-230冷冻干燥机(美国thermofisherscientific)；ja型精密电子天平(上海精密科学仪器有限公司)；h-1型恒温水浴锅(江苏省倍成试验仪器厂)；lc-20atvp高效液相色谱(日本岛津公司)；33ooh超声波清洗器；(上海科导超声仪器有限公司)；纯水发生器(长沙源科仪)；超过滤装置等。方法步骤：(1)刺葡萄浊汁的制取工艺流程选取原料→粒选、清洗→脱粒、除梗→胶体磨→离心过膜→澄清→灭菌→成品原料选择：选择新鲜良好、果梗粗壮、成熟度好、呈紫红色、无烂果及无病虫害的刺葡萄。要求具有刺葡萄独特的色、香、味及营养成分特征，不能采用没有成熟的果实或者过于成熟的果实，一般要求采收后及时进行加工，若不能及时加工处理，得将刺葡萄放入零下-4℃冷库进行保存，防止其内部发生化学的、微生物的变化，尽量保持葡萄的新鲜。畸形果、病虫危害果以及烂果裂果的原料不适宜进行果汁加工。清洗：把刺葡萄果实放入水中2-3次浸泡十分钟左右，再放入20％的食用碳酸钠溶液中浸泡10-20分钟，取出后用纯净水充分冲淋、洗涤干净。脱粒和除梗：人工或除梗脱粒机将刺葡萄果实从果梗上完好的分离，尽量不要破坏果实。目的是为了在后续匀浆中防治果皮色素析出氧化，保持果汁色泽；同时果梗含苦味丹宁，需防止其混入影响果汁的口感。破碎匀浆：采用胶体磨对刺葡萄进行磨碎，包括果实的果肉、果皮以及果籽都将磨碎。采用三个档位进行处理，分别为1、3、6档。每个档位处理3-5min，档位越小，磨切更细。离心和过滤：将胶体磨磨出来的刺葡萄汁放入30、50、100目的过滤膜里用2500r/min离心机进行离心过滤，过滤到没有汁出来为止，这样就得到了不同处理的浑浊汁。澄清：为了避免浊汁内的营养物质不受破坏，本发明采用低温(3-4℃)静置澄清方法澄清刺葡萄浊汁。静置2h待分层后(大颗粒物质沉降)，吸取上清(并非完全清澈)用于灭菌。灭菌：利用高温瞬时灭菌机对刺葡萄浊汁进行灭菌(90℃、100℃、110℃)。过程为：用离心泵将刺葡萄汁泵入灭菌机的冷热料热交换装置中使其预热，然后泵入高压强的高温桶内，在其中刺葡萄浊汁在3秒内被加热到设置好的杀菌温度，果汁中的微生物就会迅速被杀死或抑制。罐装：先将玻璃瓶和瓶盖都用无菌水清洗2-3遍，然后放入高压灭菌锅120℃灭菌30min左右，待瓶子冷却的室温，放入灌装线进行迅速装瓶。(2)刺葡萄浊汁正交试验为获得适于刺葡萄浊汁加工的最优加工参数，本发明在单因素实验的基础上，选取灭菌温度(a)、胶体磨档位(b)、离心目数(c)三个关键因素，分别设置三个不同水平，通过风味口感的感官评价筛选刺葡萄浊汁的最佳工艺组合，如表1。表1各因素、水平参数组合(3)感官指标评定方法于2017-2018年分别邀请了300名具有一定品酒知识的学生对刺葡萄浊汁根据产品的色泽、香味、滋味、体态，按照评分标准(表2)进行评分，统计并根据评分结果分析确定刺葡萄浊汁的最佳组合工艺参数。表2刺葡萄浊汁感官评分表(4)不同工艺组合刺葡萄浊汁感官评价结果通过300位有一定品评水平的消费者的评价，发现不同处理刺葡萄浊汁感官评价存在一定的差异，感官评分由68分到90分不等。问卷分析造成感官质量差异的原因主要为：不同组合色泽差异较为明显，超过90℃灭菌温度色泽较差，不均匀，部分发白；滋味和体态方面，部分组合刺葡萄浊汁颗粒感比较明显，粘稠度太高，有少量沉淀。不同组合香气均较一致。消费者对刺葡萄浊汁香味均较满意，认为其具有明显的葡萄清香。不同组合处理对刺葡萄浊汁感官品质的影响结果见表3。由k值可知，灭菌温度因素中：k1＞k3＞k2；胶体磨因素中：k2＞k1＞k3；离心目数因素中：k1＞k2＞k3；由k值可得出最佳工艺组合为a1b2c1，即温度为90℃、胶体磨3、目数为30。表3不同组合处理对刺葡萄浊汁感官品质的影响结果注：i、ⅱ、ⅲ分别为各对应列(因子)上a、b、c水平效应的估计值，ⅰi(ⅱi，ⅲi)＝第i列上对应水平的数据和，k1为1水平数据的综合平均＝ⅰ/水平1的重复次数，r为极差值。本发明验证了最佳工艺组合a1b2c1，按步骤(1)获得刺葡萄浊汁，再次邀请100人进行了感官评价，其平均感官评分达92。该组合刺葡萄浊汁色泽均匀，呈暗紫色；有明显的葡萄清香，无异味；酸甜适中，口感细腻，无明显颗粒感；粘稠度适中，有少量沉淀，但多数消费者表示沉淀不影响其选择，愿意接受此类饮品。因此，从感官层面来讲，刺葡萄最优组合浊汁符合消费者爱好。结合感官评价结果与加工过程中问题，本发明发现温度对感官评价影响较大，可能是因为过高的温度主要影响了葡萄汁色泽，其次对香味、滋味和体态均有一定程度影响。而胶体磨档位和离心目数通常会直接影响葡萄汁颗粒感和粘稠度。但感官分析显示消费者对颗粒感和粘稠度的接受范围还是挺广的。通常采用的果汁灭菌方法有高压蒸汽灭菌(116℃-121℃)、水浴煮沸灭菌(100℃)方法，但是这两种灭菌方式较为剧烈，首先在口感上会有一种烧糊的味道，给人一种不愉悦的品尝感，其次其对功能成分如多酚类等抗氧化活性物质有较大的损失，本发明通过hplc进行了测定，发现一些多酚类物质高温下发生了氧化或降解，而通过超高温瞬时灭菌方式较大程度的保存了刺葡萄汁的花色苷和多酚类物质以及抗氧化活性。因此，高温瞬时灭菌(90℃)可以作为参考的灭菌工艺参数。离心是刺葡萄浊汁加工中很重要的工序。是根据重力离心通过孔隙不同的过滤网离心过滤，有些果肉碎块以及葡萄碎籽和果胶、蛋白质等等引起果汁更加浑浊浓稠从而影响口感，本发明为最大程度的保存营养物质和功能成分，选用了不同孔隙目数的滤网膜来离心过滤一些没有充分磨碎的颗粒物(主要为刺葡萄籽)，而不是采取超滤法澄清果汁，虽然这可能在色泽上达不到超滤法那样的艳丽透明，但总的来看消费者也是可以接受的。(5)刺葡萄浊汁中化学成分分析葡萄汁成分定量分析方法：总酸的测定(中和滴定法)；总糖的测定(菲林试剂法)；蛋白质含量测定(凯氏定氮法)；维生素c含量的测定(2，6-二氯酚靛酚滴定法)；氨基酸与花色苷的测定(hplc方法)。另外，对刺葡萄浊汁进行了多类化合物的定性检测：生物碱类(硅钨酸试验)，氨基酸、多肽和蛋白质类(双缩脲试验)，还原糖、多糖和苷类(α-萘酚试验)，有机酸类(溴甲酚绿试验)，甾体及三萜类化合物(氯仿-浓硫酸反应)，黄酮类化合物(盐酸-镁粉反应)，酚类化合物和鞣质类(三氯化铁-铁氰化钾反应)以及挥发油、油脂类(斑试验)。刺葡萄清汁：将浊汁进行0.45μm滤膜进行超过滤制得。本发明通过采用上述方法，对两种刺葡萄汁成分进行了分析比较，结果发现(表4)刺葡萄浊汁所含有的成分为：总糖15.72％，总酸0.35％，蛋白质0.53％，维生素c23.7mg/100g，花色苷0.33mg/ml。测得刺葡萄浊汁中含11种主要的氨基酸：脯氨酸117.52mg/l、精氨酸47.62mg/l、苯丙氨酸14.2mg/l、亮氨酸11.55mg/l、缬氨酸10.45mg/l、丙氨酸8.48mg/l、异亮氨酸5.34mg/l、酪氨酸3.99mg/l、蛋氨酸1.91mg/l、赖氨酸0.43mg/l、半胱氨酸0.34mg/l。通过比较发现刺葡萄浊汁在营养素成分上各项指标都要高于清汁。另外，对刺葡萄浊汁化学成分进行了定性检测(表5)，发现刺葡萄浊汁中含有生物碱、蛋白质、还原糖、有机酸、甾体及三萜类化合物、黄酮类化合物、酚类化合物和鞣质类、油脂类。表4刺葡萄汁各组分含量测定结果表5刺葡萄浊汁化学成分定性检测结果当前第1页12当前第1页12