不同生产工艺对花牛苹果浓缩清汁贮存期色值变化的影响

刘颖平 王 睿 马文生 苟芳定 陈法平 张小琴

（天水长城果汁集团有限公司，甘肃天水741024）

花牛苹果，甘肃省天水市特产，为中国国家地理标志产品。产品肉质细，致密，松脆，汁液多，风味独特，香气浓郁，口感好，品质上。以其为原料加工的浓缩苹果清汁香气浓郁，营养丰富，深受国内外消费者的好评[1，2]。然而浓缩苹果汁的色值下降一直是困扰生产企业的难题。国外客户的要求一般是到岸色值>45%，少数则要求到岸色值>50%，而由于地理环境和自然条件的限制，花牛苹果浓缩清汁从加工、储存、运输，直至交付到欧美用户的过程中，色值指标下降幅度较大，有的甚至到了让客户不可接受的程度，为企业造成严重损失。

目前，对苹果汁色值的控制措施主要集中在成熟度、超滤脱色、树脂吸附技术以及色值变化的动力学研究等几个方面[3]。但是，在实际生产中，采用相同原料在不同生产工艺条件下对浓缩苹果清汁贮运期间的色值降低速度影响的研究还较少。鉴于此，本文通过对相同原料，相同树脂在不同工艺条件下生产出的花牛浓缩苹果清汁贮存期间的色值测定，计算出日色值降低幅度，为减缓日色值降低幅度的生产工艺改进提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

天水长城果汁集团有限公司2013年生产留样。

1.2 主要仪器

721 型分光光度，购于上海光谱仪器有限公司；阿贝折光仪，购于上海精科仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 浓缩苹果清汁生产工艺流程

T1：原料苹果→挑选、清洗→破碎、压榨→前巴氏杀菌（97±2℃、30s）→酶解→超滤→树脂吸附（流速5BV/h）→真空浓缩→后巴氏杀菌→冷却→无菌灌装→贮藏。

T2：原料苹果→挑选、清洗→破碎、压榨→前巴氏杀菌（123±2℃、30s）→酶解→超滤→树脂吸附（流速4BV/h）→真空浓缩→后巴氏杀菌→冷却→无菌灌装→贮藏。

T3：原料苹果→挑选、清洗→破碎、压榨→前巴氏杀菌（97±2℃、30s）→酶解→超滤→树脂吸附（流速2.5BV/h）→真空浓缩→后巴氏杀菌→冷却→无菌灌装→贮藏。

1.3.2 试验方案

抽取工艺T1、T2、T3的生产留样，分别放置于露天环境、冷库（5～10℃）、10℃及20℃恒温条件下贮存，定期测定色值，计算色值变化量。以色值下降到45%为限值，测算贮存时间。

1.3.3 检测方法

取3～4g浓缩苹果清汁，用蒸馏水稀释到糖度为11.5°Brix，选用1cm比色皿，用721型分光光度计在440nm测定色值[4]。

2 结果与讨论

2.1 露天环境贮存，果汁的色值变化

露天贮藏期间日最低气温为5℃，最高气温为37℃。从图1可以看出，三种工艺生产的花牛苹果浓缩清汁在露天条件下贮存，色值变化量均随时间延长而增加，在30d后，色值下降加速。采用T3工艺生产的花牛浓缩苹果清汁色值下降幅度是最小的，而采用T1工艺生产的，色值下降幅度最大。

图1 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在露天条件下贮存期色值变化情况Fig.1 In the storage period,the changes of color value of concentrate clear Huaniu apple juice by different production Process under the condition of open air

由表1可以看出，T1、T2、T3三种工艺处理的日均色值下降分别为0.320%、0.227%和0.190%；以色值下降到45%为限值，采用T1工艺生产的浓缩苹果汁预计贮存期为77d，采用T2工艺的预计贮存期为132d，采用T3工艺的预计贮存则为174d。

表1 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在露天条件下的预测贮存期Tab.1 Prediction for the storage timeabout the concentrate clear Huaniu apple juiceby differentproduction in theopen air

2.2 冷库（5～10℃）条件下，果汁的色值变化

图2 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在冷库（5～10℃）中贮存期色值变化情况Fig.2 In the storage period,the changes of color value of concentrate clear Huaniu apple juice by different productionProcess under the condition of cold storage(5～10℃)

图2显示在冷库中贮存的花牛浓缩苹果清汁的色值变化情况。从图可以看出，采用T2、T3工艺生产的浓缩苹果汁随贮存时间的延长，色值变化趋势相似，在100d后色值下降幅度趋于平稳，而采用T1工艺生产的浓缩苹果汁在100d后色值下降速度加快。

表2 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在冷库（5～10℃）中的预测贮存期Tab.2 Prediction for the storage time about the concentrate clear Huaniu apple juice by different production in cold storage(5～10℃)

由表2可以看出，在冷库中贮存，三种工艺生产的浓缩苹果汁预期贮存时间都可达9个月以上，其中采用T2工艺生产的浓缩苹果汁预期贮存时间为424d，而采用T3工艺生产的浓缩苹果汁贮存时间可达699d。

2.3 10℃恒温条件下，果汁的色值变化

图3显示，在10℃条件下贮存的T3工艺生产的浓缩苹果汁色值变化最小，到95d后，色值变化趋于稳定，而T1、T2在第75d后色值下降加速，且两种工艺的色值下降幅度相似。由表3可以看出，使用T1工艺生产的浓缩苹果清汁的预测贮存期为116d，使用T2工艺的产品预测贮存期为166d，是用T3工艺的产品贮存期可达1年以上，为409d。

图3 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在10℃条件下贮存期色值变化情况Fig.3 In the storage period,the changes of color value of concentrate clear Huaniu apple juice by different production Process in 10℃

表3 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在10℃条件下的预测贮存期Tab.3 Prediction for the storage time about the concentrate clear Huaniu apple juice by different production at 10℃

2.4 20℃恒温条件下果汁的色值变化

在20℃条件下贮存的3种工艺生产的浓缩苹果汁，色值下降幅度趋势一致，均在35d后色值下降速度加快（图4）。T3工艺生产的产品色值下降幅度最小，在75d前，T2工艺生产的浓缩苹果汁色值下降幅度小于T1工艺生产的产品，在75d后，两种工艺生产的产品色值下降幅度相近。

由表4可以看出，在20℃条件下，T1产品的预测贮存时间只有44d，T2产品的预测储存时间为61d，T3产品的预测贮存时间最长，也仅为118d。

图4 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在20℃条件下贮存期色值变化情况Fig.4 In the storage period,the changes of color value of concentrate clear Huaniu apple juice by different production Process in 20℃

表4 不同工艺生产的花牛浓缩苹果清汁在20℃条件下的预测贮存期Tab.4 Prediction for the storage time about the concentrate clear Huaniu apple juice by different production at 20℃

3 结论

果品加工过程中发生的褐变主要有两种类型。一种是酶的作用引起的，即果品组织中的单宁在酶的作用下氧化成褐色物质，称为酶褐变；另一种是物理、化学等作用引起的褐变，如糖与含氮物质、有机酸物质的反应等[5,6]。果汁在贮藏运输过程中发生的褐变并非酶褐变[7]。因此，在加工过程中对非酶促反应的控制会直接影响到果汁贮运期的色值变化。

在加工过程中，采用树脂柱对苹果汁进行吸附处理也可以提高苹果汁的色值和透光率[8]。本实验的结果显示，在树脂吸附过程中，吸附树脂流速越低，后期贮存时浓缩苹果汁的色值下降越缓慢，通过吸附树脂的流速为2.5BV/h时，生产的浓缩苹果汁色值下降最缓慢，贮存时间最长。按T3工艺生产的产品，在5～10℃贮存条件下，日色值下降率为0.05%，贮存期较长，长距离储运后，可以满足客户对产品色值的要求。而T1、T2工艺生产的产品，日色值下降量均超过了0.05%，经长距离储运后，色值下降幅度大，不能满足客户要求，这两种生产工艺仍需要改进。

灌装后的成品，可溶性固形物在70°Brix以上时，应在5～10℃贮存。高浓度、高温贮存条件下对果汁的非酶褐变影响较大，一般认为反应物浓度越高，贮存温度越高，贮存时间越长，非酶褐变越严重[8]，本实验的结果也验证了这一理论。果汁褐变过程是多种褐变类型共同作用的结果，在非酶褐变中，酚类化合物的氧化、Maillard反应及焦糖化反应扮演不同的角色，分别在加工的不同阶段起主要作用。各种因素对浓缩苹果清汁贮运期的色值影响，还需要进一步研究。

[1]胡利平,乔艳君,刘晓强,等.天水优质花牛苹果气候资源评估研究[J].安徽农业科学,2010,20:10502-10505.

[2]逯国文,杨安顺,张志恩,等.甘肃天水花牛苹果生产经验[J].中国果树,2010,05:52-54,80.

[3]张建新,张更,余清谋,等.浓缩苹果清汁生产中的色值控制措施研究[J].农业工程学报2008,07:255-258.

[4]李琳娜.浓缩苹果清汁色值测定影响因素分析[J].饮料工业,2011(06):9-10.

[5]沈裕生.果品加工中非酶褐变原因及其预防 [J].果农之友,2002(04):37-38.

[6]陈芝凤.果品加工中褐变的预防[J].农民致富之友,2006(10):29.

[7]刘金豹,翟衡,张静.果汁褐变及其影响因素研究进展 [J].饮料工业,2004(03):1-5.

[8]赵安庆,王育红.苹果浓缩汁的色值控制[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2008(01):73-75.