石榴汁護色工藝

鄧小莉，常景玲，王 斌，李 丹

(1.新鄉學院，河南新鄉453003;2.河南科技學院，河南新鄉 453003)

石榴汁護色工藝

鄧小莉1，常景玲2，*，王 斌2，李 丹2

(1.新鄉學院，河南新鄉453003;2.河南科技學院，河南新鄉 453003)

篩選石榴汁護色劑并確定護色工藝參數。通過單因素和正交實驗，結合滅菌方法對比和評價護色劑對石榴汁色澤的影響，獲得最佳石榴汁護色劑的工藝參數。結果表明，使用復合護色劑的護色效果優于單一護色劑，復合護色劑的最佳配比為1.0g/L氯化鈉、0.6g/L焦磷酸鈉、1.0g/L檸檬酸、0.2g/L維生素C。

石榴汁，護色劑，護色工藝，色澤

石榴汁中含有豐富的對人體有益的物質，如維生素、類黃酮、氨基酸、礦物質、鞣花酸、脂肪酸和多酚等營養物質［1］，具有延緩衰老［2］、抗癌、抑制突變［3］、改善視力、美容，預防心臟病和抗艾滋病等作用［4］。石榴汁誘人的色澤主要由其花色苷決定的，是石榴汁的重要商品性狀，也是消費者判定其品質的重要外觀標志［5］。但花色苷是一類不穩定的物質，在加工和貯藏中容易發生化學變化而降解或聚合［6］，導致石榴汁的顏色發生褐變，成為影響產品品質的主要因素。因此，研究石榴汁中的花色素苷穩定性及如何保護石榴汁的顏色成為加工石榴汁的重要工藝。本研究結合滅菌方法，在比較了干熱滅菌、濕熱滅菌、紫外滅菌、微波滅菌對石榴汁色澤及口味影響的基礎上，確定了對石榴汁色澤及口味影響最小的微波滅菌方法，并在此滅菌基礎上對石榴汁的護色工藝參數進行探索。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

新鮮大籽石榴 采摘于新鄉衛輝石榴園;氯化納 食品級，天津市德恩化學試劑有限公司;檸檬酸

食品級，天津市科密歐化學試劑有限公司;焦磷酸納 食品級，北京江昌化工廠;維生素C 食品級，天津市光復精細化工研究所。

石榴剝皮榨汁機 新鄉市力合機械有限公司;UV755B紫外可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;BCM－1000生物潔凈工作臺 蘇州凈化設備有限公司;SPX－250生化培養箱、101－1－RB電熱恒溫鼓風干燥箱 上海躍進醫療器械廠;BL610型電子天平 德國Sartrius;HVE－50型全自動高壓滅菌鍋 日本HIRAYAMA;微波爐 佛山市順德區格蘭仕微波爐電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 原料→挑選→清洗→剝皮→沖洗→榨汁→混勻→裝瓶→護色→殺菌→冷卻→半成品→取樣→檢測

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 石榴的預處理 選用無病蟲害，無腐爛，無霉變，充分成熟的石榴。

1.2.2.2 石榴的清洗 為了減少原料中的雜菌，石榴榨汁前用4%的高錳酸溶液浸泡5m in，對農藥殘留較多的，加鹽溶液或脂肪酸系洗滌劑進行浸泡后用自來水沖洗后瀝干明水。

1.2.2.3 剝皮、榨汁 利用石榴剝皮榨汁機剝皮、榨汁后，石榴汁放入玻璃器皿或塑料器皿中備用。石榴籽對人體也有一定的作用，可另作加工。

1.2.2.4 裝瓶 將榨好的石榴汁搖勻后，裝入洗凈并

表1 石榴汁顏色變化與品嘗口味統計結果

經過滅菌的500m L的玻璃瓶中，每個玻璃瓶的裝液量為300m L。

1.2.2.5 石榴汁的護色 用氯化鈉、檸檬酸、維生素C、焦磷酸鈉配成不同濃度的溶液作護色劑，對石榴汁進行護色。對照瓶不加任何護色劑。

1.2.2.6 滅菌 比較了干熱滅菌、濕熱滅菌、紫外滅菌、微波滅菌等方法對石榴汁色澤及口感的影響，結果表明，微波滅菌效果最好。微波最佳滅菌條件為80%輸出功率下滅菌50s。因此，將裝好樣品的玻璃瓶放入微波爐中按上述條件滅菌，滅菌后迅速將玻璃瓶放入涼水中進行冷卻［7］。

1.2.2.7 取樣 將冷卻的樣品在超凈工作臺中取樣，每個條件取樣三個，取樣量為1m L，放在避光、陰涼處保存備用。

1.2.2.8 檢測 將所取樣品稀釋10倍，用分光光度計檢測其在516nm下的光吸收值［8］，并與對照品光吸收值對比，確定護色效果。

2 結果與分析

2.1 石榴汁色澤變化與石榴汁口感的關系

石榴汁滅菌后，其顏色會發生褐變，所測OD值增加。為了研究石榴汁的色澤變化與其口感的關系，隨機抽10個學生，分別對不同OD值的石榴汁進行品嘗打分，對照為新鮮石榴汁。以10人打分的平均值，比較石榴汁色澤與其口感的關系。以對照為滿分(10分)進行統計，結果見表1。

從表1可以看出，OD值越大，褐變程度越大，口感越差。通過用SAS軟件對OD值、口感兩個變量進行相關分析，兩個變量間的相關系數為－0.93066，又由于Prob＞|r|值為0.0023小于0.01，即石榴汁的口味變化與石榴汁色澤的變化是極顯著負相關的。因此，為了兼顧石榴汁的口感與色澤，本研究采用石榴汁在516nm處的光吸收值作為主要指標。

2.2 氯化鈉對石榴汁色澤的影響

在樣品中添加不同量的氯化鈉，按上述條件滅菌后迅速冷卻。取樣，稀釋10倍后，用紫外分光光度計檢測樣液在516nm處的光吸收值，結果見圖1。

圖1 不同NaCl質量濃度對石榴汁色澤的影響

由圖1可以看出:氯化鈉可以降低石榴汁的OD值，減小石榴汁的褐變程度，起到一定的護色效果，且在濃度為0.9g/L時護色效果最好。

氯化鈉之所以能起到一定的護色效果，是由于其溶于水后，能減少水中的溶解氧，從而使酚類氧化酶難與氧直接接觸。且鈉離子與多酚氧化酶中的銅離子競爭，降低多酚氧化酶的活性。此外氯化鈉溶液具有高的滲透壓，也可以使酶脫水失活，起到抑制酶促褐變的作用［9］。

2.3 焦磷酸鈉對石榴汁色澤的影響

在樣品中添加不同量的焦磷酸鈉，滅菌后迅速冷卻，取樣，稀釋10倍，然后用紫外分光光度計檢測樣液在516nm處的光吸收值，結果見圖2。

圖2 不同焦磷酸鈉質量濃度對石榴汁色澤的影響

由圖2可以看出，焦磷酸鈉的添加可以降低石榴汁的OD值，減小石榴汁的褐變程度，即焦磷酸納可以起到一定的護色作用，且焦磷酸納在濃度為0.5g/L時護色效果最好。

焦磷酸納應用于護色，主要是抑制非酶褐變。并且可絡合金屬離子［10］，抑制因金屬離子引起的變色，從而可作為食品添加劑使用并護色。

2.4 檸檬酸對石榴汁色澤的影響

在不同的三角瓶中添加不同量的檸檬酸，滅菌結束后迅速冷卻，取樣，稀釋10倍，然后用紫外分光光度計檢測樣液在516nm處的光吸收值，結果見圖3。

圖3 不同檸檬酸質量濃度對石榴汁色澤的影響

由圖3可以看出，檸檬酸的添加可以降低石榴汁的OD值，減小石榴汁的褐變程度，即檸檬酸可以起到一定的護色效果，且可以看出在檸檬酸濃度為1.0g/L時，護色效果最好。當濃度小于1.0g/L時，護色效果隨著檸檬酸濃度的增加而增加，當濃度大于1.0g/L時，護色效果反而隨著檸檬酸濃度的增加而降低。

檸檬酸可降低pH，使氧氣溶解度降低。且檸檬酸中的羰基可與多酚氧化酶中的銅離子產生比較強的螯合作用，對石榴汁多酚氧化酶的活性有一定地抑制作用，即主要抑制酶促褐變。

2.5 維生素C對石榴汁色澤的影響

在不同的三角瓶中添加不同量的維生素C，滅菌結束后迅速冷卻，取樣，稀釋10倍，然后用紫外分光光度計檢測樣液在516nm處的光吸收值，結果見圖4。

表4 穩定性實驗結果

圖4 不同維生素C質量濃度對石榴汁色澤的影響

由圖4可以看出，維生素C的添加可以降低石榴汁的OD值，減小石榴汁的褐變程度，即維生素C可以起到一定的護色效果，且可以看出維生素C在濃度為0.25g/L時護色效果最好。當濃度小于0.25g/L時，護色效果隨著維生素C濃度的增加而增加，當濃度大于0.25g/L時，護色效果反而隨著維生素C濃度的增加而降低。

維生素C主要抑制酶促褐變，原因是它將O－醌還原成二羥基酚［11］，維生素C本身不是一種酶抑制劑，它是通過間接地作用而抑制酶活性。如果有足夠的維生素C存在，氧化形成的產物就能被氨基酸迅速地還原，從而達到抑制酶促褐變的目的。維生素C的作用主要是保護色素以及風味物質和一些營養物質，避免與其氧氣作用發生變化，從而起到護色的效果。

2.6 復合護色劑的選擇

據資料介紹，兩種以上抗氧化劑的使用效果一般優于單一抗氧化劑［12］，而且，檸檬酸與食鹽、維生素C、焦磷酸鈉有協同作用［13］，所以，我們根據以上各單因素的實驗結果，設計L9(34)正交實驗(見表2、表3)，以石榴汁色澤變化作為衡量指標，確定最佳護色工藝參數。

表2 正交實驗因素水平表

由表3可知，影響效果為A＞D＞B＞C。

從OD值變化同樣可以得出:A3護色效果與A2差異顯著，A2與A1差異顯著;B3與B2、B1差異顯著，B2和B1差異不顯著;C2、C3與C1差異顯著，C2和C3差異不顯著;D2、D3與D1差異顯著，D2和D3差異不顯著。組合9(A3B3C2D1)的OD值(氯化鈉1.1g/L，焦磷酸鈉0.6 g/L，檸檬酸1.0g/L，維生素C 0.2g/L)變化最大，護色效果最佳。

表3 正交實驗方案及結果

綜合上述結果，考慮到生產實際和經濟成本，初步確定石榴汁護色處理條件為氯化鈉1.0g/L，焦磷酸鈉0.6g/L，檸檬酸1.0g/L，維生素C 0.2g/L為佳。但從表3的K值分析，維生素C濃度應選三水平即濃度0.3g/L。為此，按綜合考慮得出的護色條件進行了維生素C濃度兩個水平(0.2g/L與0.3g/L)的對比驗證和穩定性實驗。取10組相同的石榴汁樣品，做復合護色的對比及穩定性實驗，結果見表4。

從表4可以看出，在ABC三個因素相同的情況下，D值即維生素C濃度為0.2g/L的OD值變化大于維生素C濃度為0.3g/L的OD值變化。且通過用SAS軟件對表4中前5組的參數進行相關分析得知:Pr＞|t|=0.1979大于0.05，穩定性實驗中的護色效果與正交中的最佳護色效果間差異不顯著，即按綜合考慮所得石榴汁最佳護色劑配比穩定、可靠。

3 討論

石榴汁生產過程中影響色澤的因素很多，除主要因素護色劑和滅菌方法外，還受石榴品種、石榴成熟程度及加工貯藏過程中光照、溫度、酸堿、金屬離子等作用影響，要確保石榴汁各項指標都與天然石榴汁接近，要嚴格控制各項參數指標，保證石榴汁的質量。

［1］馬齊，秦濤，王麗娥，等.石榴的營養成分及應用研究現狀［J］.食品工業科技，2007，28(2):237－241.

［2］郭長江，韋京豫，楊繼軍，等.石榴汁與蘋果汁改善老年人抗氧化功能的比較研究［J］.營養學報，2007，29(3):292－294.

［3］Lansky E P，Newman R A.Punica granatum(pomegranate)and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer［J］.Journal of Ethnopharmacology，2007，109(2):177－206.

［4］徐錚奎.石榴汁有抗艾滋病作用［J］.開卷有益:求醫問藥，2008(2):51.

［5］王如峰，向蘭，杜力軍.石榴的生物活性研究［J］.亞太傳統醫藥，2006(6):79－81.

［6］辛修鋒，余小林，胡卓炎，等.楊梅澄清汁及濃縮汁中花色苷熱降解動力學的研究［J］.農業工程學報，2007，23(9):251－255.

［7］王莉嫦.潘石榴飲料的研制［J］.食品工業科技，2008，29(3):162－165.

［8］關海寧，刁小琴.石榴汁花青素的制備與穩定性研究［J］.實驗報告與理論研究，2007，10(11):25－28.

［9］鄒波.果蔬加工過程中的褐變及護色措施［J］.黔東南民族職業技術學院學報，2008，4(3):23－25.

［10］林文庭.常用色素的護色劑選擇研究［J］.實驗報告與理論研究，2006，9(10):6－9.

［11］郝慧英，趙光鰲.蘋果中多酚氧化酶的性質［J］.無錫輕工大學報，2003，22(1):7－11.

［12］楊桂馥.軟飲料工業手冊［M］.北京:中國輕工業出版社，2002:224.

［13］姜竹茂.食品添加劑實用手冊［M］.北京:中國農業出版社，2004:32－36.

Color retention technique of pomegranate juice

DENG Xiao－li1，CHANG Jing－ling2，*，WANG Bin2，LI Dan2
(1.Xinxiang College，Xinxiang 453003，China;
2.Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453003，China)

The technique was to screen the color protection of pomegranate juice and to determine the parameters by single factor and orthogonal tests，combined with the comparison of sterilization methods and the effect of color protection agent on the color of pomegranate juice.The results showed that the color protection effect of composite color protection agent was better than that of single color protection agent.The best ratio of composite color protection agent was 1.1g/LNaCl，0.6g/L sodium pyrophosphate，1.0g/L citric acid，0.2g/L ascorbic acid.

pomegranate juice;color protection;color－retention technique;color

TS255.1

B

1002－0306(2011)08－0266－04

2010－05－18 *通訊聯系人

鄧小莉(1962－)，女，副教授，碩士，研究方向:生物技術與植物遺傳育種。

河南省科技廳科技傳播工程項目(093400410143)。