石榴汁护色工艺

邓小莉，常景玲，王 斌，李 丹

(1.新乡学院，河南新乡453003;2.河南科技学院，河南新乡 453003)

石榴汁护色工艺

邓小莉1，常景玲2，*，王 斌2，李 丹2

(1.新乡学院，河南新乡453003;2.河南科技学院，河南新乡 453003)

筛选石榴汁护色剂并确定护色工艺参数。通过单因素和正交实验，结合灭菌方法对比和评价护色剂对石榴汁色泽的影响，获得最佳石榴汁护色剂的工艺参数。结果表明，使用复合护色剂的护色效果优于单一护色剂，复合护色剂的最佳配比为1.0g/L氯化钠、0.6g/L焦磷酸钠、1.0g/L柠檬酸、0.2g/L维生素C。

石榴汁，护色剂，护色工艺，色泽

石榴汁中含有丰富的对人体有益的物质，如维生素、类黄酮、氨基酸、矿物质、鞣花酸、脂肪酸和多酚等营养物质［1］，具有延缓衰老［2］、抗癌、抑制突变［3］、改善视力、美容，预防心脏病和抗艾滋病等作用［4］。石榴汁诱人的色泽主要由其花色苷决定的，是石榴汁的重要商品性状，也是消费者判定其品质的重要外观标志［5］。但花色苷是一类不稳定的物质，在加工和贮藏中容易发生化学变化而降解或聚合［6］，导致石榴汁的颜色发生褐变，成为影响产品品质的主要因素。因此，研究石榴汁中的花色素苷稳定性及如何保护石榴汁的颜色成为加工石榴汁的重要工艺。本研究结合灭菌方法，在比较了干热灭菌、湿热灭菌、紫外灭菌、微波灭菌对石榴汁色泽及口味影响的基础上，确定了对石榴汁色泽及口味影响最小的微波灭菌方法，并在此灭菌基础上对石榴汁的护色工艺参数进行探索。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜大籽石榴 采摘于新乡卫辉石榴园;氯化纳 食品级，天津市德恩化学试剂有限公司;柠檬酸

食品级，天津市科密欧化学试剂有限公司;焦磷酸纳 食品级，北京江昌化工厂;维生素C 食品级，天津市光复精细化工研究所。

石榴剥皮榨汁机 新乡市力合机械有限公司;UV755B紫外可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;BCM－1000生物洁净工作台 苏州净化设备有限公司;SPX－250生化培养箱、101－1－RB电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂;BL610型电子天平 德国Sartrius;HVE－50型全自动高压灭菌锅 日本HIRAYAMA;微波炉 佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 原料→挑选→清洗→剥皮→冲洗→榨汁→混匀→装瓶→护色→杀菌→冷却→半成品→取样→检测

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 石榴的预处理 选用无病虫害，无腐烂，无霉变，充分成熟的石榴。

1.2.2.2 石榴的清洗 为了减少原料中的杂菌，石榴榨汁前用4%的高锰酸溶液浸泡5m in，对农药残留较多的，加盐溶液或脂肪酸系洗涤剂进行浸泡后用自来水冲洗后沥干明水。

1.2.2.3 剥皮、榨汁 利用石榴剥皮榨汁机剥皮、榨汁后，石榴汁放入玻璃器皿或塑料器皿中备用。石榴籽对人体也有一定的作用，可另作加工。

1.2.2.4 装瓶 将榨好的石榴汁摇匀后，装入洗净并

表1 石榴汁颜色变化与品尝口味统计结果

经过灭菌的500m L的玻璃瓶中，每个玻璃瓶的装液量为300m L。

1.2.2.5 石榴汁的护色 用氯化钠、柠檬酸、维生素C、焦磷酸钠配成不同浓度的溶液作护色剂，对石榴汁进行护色。对照瓶不加任何护色剂。

1.2.2.6 灭菌 比较了干热灭菌、湿热灭菌、紫外灭菌、微波灭菌等方法对石榴汁色泽及口感的影响，结果表明，微波灭菌效果最好。微波最佳灭菌条件为80%输出功率下灭菌50s。因此，将装好样品的玻璃瓶放入微波炉中按上述条件灭菌，灭菌后迅速将玻璃瓶放入凉水中进行冷却［7］。

1.2.2.7 取样 将冷却的样品在超净工作台中取样，每个条件取样三个，取样量为1m L，放在避光、阴凉处保存备用。

1.2.2.8 检测 将所取样品稀释10倍，用分光光度计检测其在516nm下的光吸收值［8］，并与对照品光吸收值对比，确定护色效果。

2 结果与分析

2.1 石榴汁色泽变化与石榴汁口感的关系

石榴汁灭菌后，其颜色会发生褐变，所测OD值增加。为了研究石榴汁的色泽变化与其口感的关系，随机抽10个学生，分别对不同OD值的石榴汁进行品尝打分，对照为新鲜石榴汁。以10人打分的平均值，比较石榴汁色泽与其口感的关系。以对照为满分(10分)进行统计，结果见表1。

从表1可以看出，OD值越大，褐变程度越大，口感越差。通过用SAS软件对OD值、口感两个变量进行相关分析，两个变量间的相关系数为－0.93066，又由于Prob＞|r|值为0.0023小于0.01，即石榴汁的口味变化与石榴汁色泽的变化是极显著负相关的。因此，为了兼顾石榴汁的口感与色泽，本研究采用石榴汁在516nm处的光吸收值作为主要指标。

2.2 氯化钠对石榴汁色泽的影响

在样品中添加不同量的氯化钠，按上述条件灭菌后迅速冷却。取样，稀释10倍后，用紫外分光光度计检测样液在516nm处的光吸收值，结果见图1。

图1 不同NaCl质量浓度对石榴汁色泽的影响

由图1可以看出:氯化钠可以降低石榴汁的OD值，减小石榴汁的褐变程度，起到一定的护色效果，且在浓度为0.9g/L时护色效果最好。

氯化钠之所以能起到一定的护色效果，是由于其溶于水后，能减少水中的溶解氧，从而使酚类氧化酶难与氧直接接触。且钠离子与多酚氧化酶中的铜离子竞争，降低多酚氧化酶的活性。此外氯化钠溶液具有高的渗透压，也可以使酶脱水失活，起到抑制酶促褐变的作用［9］。

2.3 焦磷酸钠对石榴汁色泽的影响

在样品中添加不同量的焦磷酸钠，灭菌后迅速冷却，取样，稀释10倍，然后用紫外分光光度计检测样液在516nm处的光吸收值，结果见图2。

图2 不同焦磷酸钠质量浓度对石榴汁色泽的影响

由图2可以看出，焦磷酸钠的添加可以降低石榴汁的OD值，减小石榴汁的褐变程度，即焦磷酸纳可以起到一定的护色作用，且焦磷酸纳在浓度为0.5g/L时护色效果最好。

焦磷酸纳应用于护色，主要是抑制非酶褐变。并且可络合金属离子［10］，抑制因金属离子引起的变色，从而可作为食品添加剂使用并护色。

2.4 柠檬酸对石榴汁色泽的影响

在不同的三角瓶中添加不同量的柠檬酸，灭菌结束后迅速冷却，取样，稀释10倍，然后用紫外分光光度计检测样液在516nm处的光吸收值，结果见图3。

图3 不同柠檬酸质量浓度对石榴汁色泽的影响

由图3可以看出，柠檬酸的添加可以降低石榴汁的OD值，减小石榴汁的褐变程度，即柠檬酸可以起到一定的护色效果，且可以看出在柠檬酸浓度为1.0g/L时，护色效果最好。当浓度小于1.0g/L时，护色效果随着柠檬酸浓度的增加而增加，当浓度大于1.0g/L时，护色效果反而随着柠檬酸浓度的增加而降低。

柠檬酸可降低pH，使氧气溶解度降低。且柠檬酸中的羰基可与多酚氧化酶中的铜离子产生比较强的螯合作用，对石榴汁多酚氧化酶的活性有一定地抑制作用，即主要抑制酶促褐变。

2.5 维生素C对石榴汁色泽的影响

在不同的三角瓶中添加不同量的维生素C，灭菌结束后迅速冷却，取样，稀释10倍，然后用紫外分光光度计检测样液在516nm处的光吸收值，结果见图4。

表4 稳定性实验结果

图4 不同维生素C质量浓度对石榴汁色泽的影响

由图4可以看出，维生素C的添加可以降低石榴汁的OD值，减小石榴汁的褐变程度，即维生素C可以起到一定的护色效果，且可以看出维生素C在浓度为0.25g/L时护色效果最好。当浓度小于0.25g/L时，护色效果随着维生素C浓度的增加而增加，当浓度大于0.25g/L时，护色效果反而随着维生素C浓度的增加而降低。

维生素C主要抑制酶促褐变，原因是它将O－醌还原成二羟基酚［11］，维生素C本身不是一种酶抑制剂，它是通过间接地作用而抑制酶活性。如果有足够的维生素C存在，氧化形成的产物就能被氨基酸迅速地还原，从而达到抑制酶促褐变的目的。维生素C的作用主要是保护色素以及风味物质和一些营养物质，避免与其氧气作用发生变化，从而起到护色的效果。

2.6 复合护色剂的选择

据资料介绍，两种以上抗氧化剂的使用效果一般优于单一抗氧化剂［12］，而且，柠檬酸与食盐、维生素C、焦磷酸钠有协同作用［13］，所以，我们根据以上各单因素的实验结果，设计L9(34)正交实验(见表2、表3)，以石榴汁色泽变化作为衡量指标，确定最佳护色工艺参数。

表2 正交实验因素水平表

由表3可知，影响效果为A＞D＞B＞C。

从OD值变化同样可以得出:A3护色效果与A2差异显著，A2与A1差异显著;B3与B2、B1差异显著，B2和B1差异不显著;C2、C3与C1差异显著，C2和C3差异不显著;D2、D3与D1差异显著，D2和D3差异不显著。组合9(A3B3C2D1)的OD值(氯化钠1.1g/L，焦磷酸钠0.6 g/L，柠檬酸1.0g/L，维生素C 0.2g/L)变化最大，护色效果最佳。

表3 正交实验方案及结果

综合上述结果，考虑到生产实际和经济成本，初步确定石榴汁护色处理条件为氯化钠1.0g/L，焦磷酸钠0.6g/L，柠檬酸1.0g/L，维生素C 0.2g/L为佳。但从表3的K值分析，维生素C浓度应选三水平即浓度0.3g/L。为此，按综合考虑得出的护色条件进行了维生素C浓度两个水平(0.2g/L与0.3g/L)的对比验证和稳定性实验。取10组相同的石榴汁样品，做复合护色的对比及稳定性实验，结果见表4。

从表4可以看出，在ABC三个因素相同的情况下，D值即维生素C浓度为0.2g/L的OD值变化大于维生素C浓度为0.3g/L的OD值变化。且通过用SAS软件对表4中前5组的参数进行相关分析得知:Pr＞|t|=0.1979大于0.05，稳定性实验中的护色效果与正交中的最佳护色效果间差异不显著，即按综合考虑所得石榴汁最佳护色剂配比稳定、可靠。

3 讨论

石榴汁生产过程中影响色泽的因素很多，除主要因素护色剂和灭菌方法外，还受石榴品种、石榴成熟程度及加工贮藏过程中光照、温度、酸碱、金属离子等作用影响，要确保石榴汁各项指标都与天然石榴汁接近，要严格控制各项参数指标，保证石榴汁的质量。

［1］马齐，秦涛，王丽娥，等.石榴的营养成分及应用研究现状［J］.食品工业科技，2007，28(2):237－241.

［2］郭长江，韦京豫，杨继军，等.石榴汁与苹果汁改善老年人抗氧化功能的比较研究［J］.营养学报，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］徐铮奎.石榴汁有抗艾滋病作用［J］.开卷有益:求医问药，2008(2):51.

［5］王如峰，向兰，杜力军.石榴的生物活性研究［J］.亚太传统医药，2006(6):79－81.

［6］辛修锋，余小林，胡卓炎，等.杨梅澄清汁及浓缩汁中花色苷热降解动力学的研究［J］.农业工程学报，2007，23(9):251－255.

［7］王莉嫦.潘石榴饮料的研制［J］.食品工业科技，2008，29(3):162－165.

［8］关海宁，刁小琴.石榴汁花青素的制备与稳定性研究［J］.实验报告与理论研究，2007，10(11):25－28.

［9］邹波.果蔬加工过程中的褐变及护色措施［J］.黔东南民族职业技术学院学报，2008，4(3):23－25.

［10］林文庭.常用色素的护色剂选择研究［J］.实验报告与理论研究，2006，9(10):6－9.

［11］郝慧英，赵光鳌.苹果中多酚氧化酶的性质［J］.无锡轻工大学报，2003，22(1):7－11.

［12］杨桂馥.软饮料工业手册［M］.北京:中国轻工业出版社，2002:224.

［13］姜竹茂.食品添加剂实用手册［M］.北京:中国农业出版社，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 *通讯联系人

邓小莉(1962－)，女，副教授，硕士，研究方向:生物技术与植物遗传育种。

河南省科技厅科技传播工程项目(093400410143)。