树脂对浓缩苹果清汁色值调控研究

李敏，李喜宏，*，冷传柱，刘佳，张姣姣，张文涛

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457；2.国投中鲁果汁有限公司，北京100037）

树脂对浓缩苹果清汁色值调控研究

李敏1，李喜宏1，*，冷传柱2，刘佳1，张姣姣1，张文涛1

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457；2.国投中鲁果汁有限公司，北京100037）

以半成品浓缩苹果清汁为试材，检测透光率和色值，选取3种不同类型和4种不同配比树脂，研究25℃条件下果汁色值及其稳定性，旨在提高色值以减轻褐变程度。结果表明，脱色能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C，LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4。单独使用树脂时维持果汁色值稳定性的能力差异不明显，而LSA-900B∶LSA-900E=1∶3树脂对果汁稳定性的调控效果最佳。

树脂；配比；浓缩苹果清汁；色值

温带水果之王［1］——苹果因味甜，肉脆，营养成份易吸收，故又有“活水”之称，其加工产物浓缩苹果清汁是一种改善身体健康的优良饮品［2-4］。苹果浓缩汁自研发以来，为提高产品质量，研究者们对许多工艺参数都做出了改进，但仍存在一些难以克服的技术问题，如非酶褐变严重、营养损失和色值变化大、难以稳定等［5］，其中，尤以褐变最为突出，它与后混浊相关，使果汁色泽暗淡、风味劣变，现已演变成果汁加工产业的世界性难题［6-7］，

色值作为判断浓缩苹果清汁品质好坏的有效指标之一，能反映其感官和贮藏特性［8-10］。树脂与活性炭是迄今为止研究得较为深入的吸附剂，通过去除多酚、脱除蛋白质、氨基酸等大分子物质，可脱除已有的褐变物质，抑制褐色素的产生，提高色值及其稳定性［11-13］。李银花等［14］研究了活性炭对苹果汁色值的影响，筛选出最佳添加量和吸附数目，同时指出吸附温度越高，果汁色值越低。

本试验在25℃条件下，对3种单一类型和4种不同配比树脂处理后的浓缩苹果清汁色值进行调控研究，以色值为关键指标［15］，通过对比找出最适品种、比例树脂，既提高果汁色值，改善感官效应，又维持其原有风味品质。

1　材料方法

1.1材料与仪器

半成品浓缩苹果清汁，LSA-900B、LSA-900C、LSA-900E 3种不同类型树脂；LSA-900B∶LSA-900E= 1∶2、LSA-900B∶LSA-900E=1∶3、LSA-900B∶LSA-900E= 1∶4、LSA-900B∶LSA-900C=1∶4（体积比）4种不同配比树脂，为简便试验记录，分别记为P1、P2、P3、P4。3种树脂生产厂家均为西安南晓科技新材料股份有限公司。

DK-98-1电热恒温水浴锅：天津泰斯特仪器有限公司；RE-52A旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；HR2004搅拌机：飞利浦公司；T6型紫外可见分光光度计：上海嘉标测试仪器有限公司；DGG-101-2恒温箱：天津市天宇实验仪器有限公司；PC20C电磁炉：天津博润伟业商贸有限公司。

1.2方法

1.2.1浓缩苹果清汁制备

半成品果汁→澄清→粗滤→超滤→树脂吸附→过滤→蒸发→浓缩→巴氏杀菌→过滤→无菌灌装→封口→贴标签→成品贮存［16］。

1.2.2果汁预处理

取自同一生产线上同一批次苹果汁半成品，加蒸馏水稀释至15°Bx左右。

1.2.3树脂预处理

蒸馏水预先冲洗树脂，用其3倍体积的氢氧化钠溶液（体积浓度4%）过柱2 h，流速1.5 BV/h，再用蒸馏水冲洗树脂至中性；用其3倍体积的盐酸溶液（体积浓度2%）过柱2 h，流速1.5 BV/h，最后用蒸馏水洗至中性，贮存备用。

1.2.4试验步骤

依次量取80 mL经预处理的LSA-900B、LSA-900C、LSA-900E、P1、P2、P3、P4 7种树脂分别装柱，将2 100 mL稀释液以2.5 BV/h流速过柱，果汁温度保持50℃，每2 h检测一次出口液，同时采集流出液，以此分析对比树脂脱色吸附情况。用55℃超真空将树脂的收集液全部浓缩至70°Bx，冷却分装贮存于25℃生化培养箱，不经树脂过柱的果汁为空白对照，每9天检测一次色值，以此判断果汁贮藏稳定性能。

1.2.5测定方法

1）色值T440（%）：参考Meydav［17］等的方法，先稀释苹果清汁，将锤度调至11.5°Brix，蒸馏水为参比，在比色管中加1 mL样液，于440 nm波长的分光光度计下测得的透光率，即为色值［18-20］。

2）A420：11.5°Brix的苹果汁在420 nm处测定的吸光度值［16-18］。

3）△T440/d（%）：T440日均变化量，将苹果汁置于37℃电热干燥箱，定期取出测定色值，计算其与初始色值的差，差值越小，色值稳定性越好。

△T=（T1-T0）/d

式中：T0为浓缩苹果汁的初始色值；T1为9 d后浓缩苹果汁的色值；d为时间差，d。

2　结果与讨论

2.1单一类型树脂对果汁的吸附效果

浓缩苹果清汁经3种不同类型树脂吸附后色值变化情况见表1。

表1　不同类型树脂处理果汁后色值变化情况Table 1Different types of resin color changes in the value of the processed juice

由表1可知，浓缩苹果汁原液T440值为46.5%，试验组果汁色值分别提高到94.5%、92.8%、95.8%，说明这3种树脂都具有良好的吸附效果，且吸附能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C。树脂柱脱除苹果汁中的蛋白质等物质，果汁褐变程度减轻，透光率、色值得到提高。

2.2单一类型树脂对果汁色值稳定性的影响

经3种不同种类树脂过柱后，苹果清汁维持其色值稳定性的能力如图1和图2所示。

图1　不同类型树脂处理果汁对其色值稳定性的影响Fig.1Effect of different types of resin-treated fruit juice its color value stability

由图1可知，不同树脂处理浓缩苹果清汁，于25℃恒温箱存放45 d，色值均不断下降，且下降趋势一致，空白对照组（CK）变化最大。其中，LSA-900E处理的果汁终测色值最高为49.8%，LSA-900B为47.4%，LSA-900C为46.8%，对照组色值最低16.1%。

图2　不同类型树脂处理果汁对其色值日变化量的影响Fig.2Effect of different types of resin-treated fruit juice its average daily variation color values

由图2可知，果汁色值日均变化率基本一致，整体减少，前期急剧下降，后期趋于平缓，而对照组一直快速降低，说明果汁流过树脂后色值稳定性得到改善。45天时，△T440/d值分别为1.04%、1.02%、1.02%。

结合图1和图2，树脂脱色能力：LSA-900E＞ LSA-900B＞LSA-900C；保持色值稳定性能力：LSA-900E≈LSA-900C≈LSA-900B，三者效果无明显差异。

2.3不同配比树脂对果汁的吸附效果

浓缩苹果清汁经4种不同配比树脂吸附后色值变化情况见表2。

表2　不同配比树脂处理果汁后色值变化情况Table 2Ratio of resin color changes in the value of the processed juice

由表2知，浓缩苹果汁原液色值为5.1%，经不同配比树脂（P1、P2、P3、P4）脱色后色值分别提高到85.8%、91%、90%、80.6%，说明这4种比例树脂对果汁均有优良的吸附效能，能力高低为：P2＞P3＞P1＞P4，即LSA-900B：LSA-900E=1：3型树脂吸附效果最好。

2.4不同配比树脂对果汁色值稳定性的影响

经4种不同配比树脂过柱后，苹果清汁维持其色值稳定性的能力如图3和图4所示。

图3　不同配比树脂处理果汁对其色值稳定性的影响Fig.3Effect of different ratio of resin-treated fruit juice its color value stability

图4　不同配比树脂处理果汁对其色值日均变化量的影响Fig.4Effect of different ratio of resin-treated fruit juice its average daily variation color values

由图3知，贮期果汁色值均下降，对照组变化最快。第45天，P2组色值最高为52.0%，P3组50.37%，P1组47.86%，P4组45.03%，各组终端色值均高于40%，空白组最低为33.1%。贮期最后1天和第1天T440值相比，P1、P2、P3、P4组分别降低了44.21%、42.86%、 44.03%、44.13%，P2组变化率最小，所以其维持色值稳定性能力最佳，且P2＞P1≈P3≈P4。

由图4可知，处理组色值日均变化量趋势大致相同，前期下降快，后期下降减慢到趋于平衡，对照组快速降低。P1、P2、P3、P4组最终△T440/d值分别为0.95%、0.98%、0.97%、0.76%，均小于1.0%，其中P2组果汁色值变化趋势最为平缓，曲线变化率小，因而LSA-900B∶LSA-900E=1∶3维持色值能力最强，其他3种之间无明显区别。结合图3和图4，脱色能力：P2＞P3＞P1＞P4；保持色值稳定性能力：P2＞P1≈P3≈P4。

3　结论

苹果在我国已有两千多年的栽培历史，其深加工产品——浓缩苹果清汁是苹果加工业的顶梁柱。然而，果汁澄清不彻底，褐变严重，风味劣变等问题，给整个行业和企业都带来严峻的考验。

本试验研究发现，在25℃贮藏温度下，单一类型树脂对浓缩苹果清汁的吸附脱色能力：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C，维持色值稳定性的能力差异不明显。4种配比树脂脱色能力：LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4；保持色值稳定性能力：LSA-900B∶LSA-900E=1∶3最高。

因此，筛选出LSA-900E和LSA-900B∶LSA-900E=1∶3两种树脂，既能脱除多酚、氨基酸等物质，达到澄清效果，又能提高苹果汁色值，增强其色值稳定性，延长果汁贮藏货架期，最终保证产品食用价值和商品价值。

［1］刘慧雯.植物化学物质在体外抗肝癌作用及作用机理的研究［D］.哈尔滨：哈尔滨医科大学，2002

［2］艾志录，王育红，塔西买买提·马合苏木，等.苹果多酚的促排铅功效研究［J］.食品科学，2007，28（1）：469-470

［3］臧靖巍，陈宗道，赵国华，等.苹果皮的研究进展［J］.中国食品添加剂，2004，（1）：23-26

［4］王皎，李赫宇，刘岱琳，等.苹果的营养成分及保健功效研究进展［J］.食品研究与开发，2011，32（1）：164-168

［5］田洪磊，田呈瑞.浓缩苹果汁生产中控制褐变的研究［J］.中国酿造，2005（10）：14-16

［6］王锋，李鹏军，哈益明.浓缩苹果汁生产中褐变因素及其控制措施的探讨［J］.食品科技，2006，31（4）：85-87

［7］章金英.苹果汁加工工艺中果汁褐变控制［D］.北京：中国农业大学，2004

［8］马霞，关凤梅，王瑞明.加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响［J］.食品科学，2002，23（1）：91-93

［9］杨军，赵学慧.果胶酶在苹果加工过程中的应用［J］.1998（2）：16-17

［10］易建华，仇农学，朱振宝.树脂法生产无色浓缩苹果汁的初步研究［J］.饮料工业，2001，4（4）：6-8

［11］张金利，冀秀铃，李伟，等.苯酚在活性炭上吸附平衡模型的研究［J］.化学工业与工程，2001，18（6）：342-343

［12］Kazuo S，Junko I.Purification and characterization of a yeast lyticβ1，3-glucanase from Oerskovia xanthin-eolyticaTK-1［J］.J Ferment Bioeng，1994，78（6）：407-412

［13］王思新，焦中高，孙治军，等.树脂吸附法提高苹果浓缩清汁色值和透光率研究［J］.果树学报，2001，18（1）：35-38

［14］李银花，李洪燕.活性炭吸附对苹果汁色值的影响［J］.现代食品科技，2011，27（7）：799-800

［15］解唯域.浓缩苹果汁中若十重要质量指标的检测与控制［J］.中国果菜，2001（3）：25

［16］Babsky N E，Toribio J L，Losano J E.Influence of storage on the composition of clarified apple juice on concentrate［J］.J of Food Sci，1986（3）：564-567

［17］Mevdav S，Saguy I，Kopehnan I.Browning determination in citrus products［J］.J Agric Food Chem，1977，25（3）：602-604

［18］许兴才.浓缩苹果清汁在贮藏过程中的颜色变化动力学［J］.食品科学，1997，18（6）：17-22

［19］赵贵宝.我国浓缩苹果汁加工出口的形势、问题与对策［J］.陕西农业科学，2004（4）：63-66

［20］韩雅珊.食品化学实验指导［M］.北京：北京农业大学出版社，1992：105-109

The Resin Color Values of Concentrated Apple Juice Regulation

LI Min1，LI Xi-hong1，*，LENG Chuan-zhu2，LIU Jia1，ZHANG Jiao-jiao1，ZHANG Wen-tao1
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.SDIC Zhonglu Fruit Juice CO.，LTD.，Beijing 100037，China）

Clear concentrated apple juice as test material，detection light transmittance and color value，choose three different types and the ratio of four resins，study on juice color values and its stability at 25℃，aiming at improving the color value to alleviate the degree of Browing.Results showed that，declorizingability：LSA-900E＞LSA-900B＞LSA-900C；LSA-900B∶LSA-900E=1∶3＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶4＞LSA-900B∶LSA-900E=1∶2＞LSA-900B∶LSA-900C=1∶4.Using single resin to maintain its stability difference was not obvious，but The LSA-900B∶LSA-900E=1∶3 resin on the stability of fruit juice control effect was best.

resin；ratio；concentrated apple juice；colorvalue

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.012

2015-10-19

李敏（1991—），女（汉），在读硕士研究生，研究方向：农产品物流保鲜与加工研究。

李喜宏（1960—），男（汉），博士研究生导师，博士，研究方向：农产品物流保鲜与加工研究。