红枣浓缩汁的脱色研究

陈 敏

（山西省食品工业研究所，山西太原 030024）

红枣浓缩汁的脱色研究

陈 敏*

（山西省食品工业研究所，山西太原 030024）

利用活性炭和组合树脂对红枣浓缩汁进行脱色研究。在单因素试验的基础上采用正交试验对红枣浓缩汁树脂脱色条件进行优化，脱色条件如下：树脂的填充高度为30 cm，枣汁的流速为1 BV/h，枣汁的温度为45℃。试验表明，先经活性炭处理，再经D-900和XAD761两种型号树脂柱组合串联处理后能达到预期脱色效果。

红枣浓缩汁；组合树脂；脱色

近年来，人们对用吸附法提高浓缩红枣汁的色值做了深入广泛的研究，例如使用明胶、膨润土对果汁进行絮凝沉淀是保持其稳定性的传统方法，以及活性炭吸附脱色、聚乙烯聚吡咯烷酮（PVPP）吸附脱色等。但这些方法均存在不同程度的缺点，如使用明胶、膨润土会造成超滤膜的堵塞；活性炭没有选择性，使用其处理后的浓缩红枣汁在储藏过程中色值下降较快。而选用树脂对果汁吸附，能有效去除果汁中引起色值下降的不良成分，从而提高果汁的色值和稳定性。本文采用活性炭与组合树脂联合脱色方法，对红枣浓缩汁进行脱色试验，为将来的中试生产提供相关的数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红枣浓缩汁：新鲜自然干燥的红枣经清洗、加水、预煮、打浆、酶解后得到的红枣汁，真空浓缩到 70°Brix。

YL-303型活性炭（粉末），福建元力活性炭公司；HPD-200L型、HPD-300L型、D-900型树脂，沧州宝恩化工有限公司；XAD761型树脂，上海罗门哈斯化工有限公司。

1.2 仪器与设备

HH-8恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；RE200B旋转蒸发仪，巩义市瑞德仪器设备有限公司；RE-52AA循环水真空泵，西安超杰仪器设备有限公司；数显折光仪，北京金科利达电子科技有限公司；721型分光光度计，上海精密仪器公司；色彩色差仪，柯尼卡美能达；GHX型恒温箱，北京中科环试仪器有限公司。

1.3 工艺方法

红枣浓缩汁→稀释→活性炭脱色→树脂吸附→脱色枣汁→检测

1.4 检测方法

1.4.1 红枣汁色值的测定

取4 g～5 g红枣浓缩汁，加纯净水将其白利度调整为10°Brix（或17°Brix），选用1 cm比色皿，用721型分光光度计在440 nm处测定色值（T440，%）。

1.4.2 红枣汁色差值的测定

采用CS-5R型色彩色差仪计中CIE-LAB颜色体系进行色度值（“L”亮度、“a”红绿值、“b”黄蓝值）的测定。测定前，色差仪先用黑阱零位校正，再用蒸馏水校正，光源为D65/10°。取约2 mL白利度为10°Brix（或17°Brix） 的枣汁，进行测定分析。以蒸馏水为标准品，测定样品数值。以△E00做为判定指标（△E00是目前和目视最相匹配的色差公式）。

1.4.3 红枣汁透光率的测定

取4 g～5 g红枣浓缩汁，加水将其白利度调整为10°Brix（或17°Brix），选用1 cm比色皿，用721型分光光度计在625 nm处测定其透光率（T625，%）。

2 结果与分析

2.1 红枣汁活性炭脱色的研究

将红枣浓缩汁加水稀释到17°Brix，采用不同量的活性炭对其进行脱色处理，过滤后将其白利度调整到10°Brix后分别测其色值。

取红枣汁3 500 mL，分成7份，每份500 mL，分别加入活性炭 0.00g、0.50 g、1.00 g、1.50 g、2.00 g、2.50 g、3.00 g，搅拌均匀后作用30 min，过滤后分别测其色值，重复测定3次取平均值。红枣汁色值变化和活性炭添加量的关系见图1。

由图1可以看出，当活性炭添加量大于2.5 g时，对红枣汁的色值影响不大；由单因素试验统计分析得出，活性炭不同添加量对红枣汁色值影响显著，添加量为2.5 g以上无显著差异性，但与2.5 g以下有显著差异性。测试范围内均未达到指标要求值。

图1 活性炭添加量对红枣汁色值的影响

2.2 红枣汁树脂脱色的研究

2.2.1 不同树脂对红枣汁色值的影响

在其他工艺条件相同的情况下，取红枣浓缩汁，加水调整白利度为17°Brix，充分搅匀后取8 L枣汁分成4份，每份2 L，分别取100 g宝恩HPD-200L、HPD-300L、D-900和罗门哈斯XAD761制成吸附柱子（柱子直径均相同），调节流速为1 BV/h，分别对枣汁进行吸附脱色，将脱色后的枣汁白利度调整为10°Brix，并测定其色值，该试验重复3次。其透光率、色值和色差变化情况见图2。

图2 不同树脂吸附的红枣汁色值的变化

由图2可知，采用不同型号树脂对枣汁进行脱色，对红枣汁的初始色值有显著影响，脱色效果依次为：罗门哈斯XAD761树脂＞D-900＞HPD-300L＞HPD-200L，即罗门哈斯XAD761吸附脱色后的红枣汁的色值相对较高，测定440 nm处的色值为80.8%。结果表明，单独采用一种树脂对枣汁进行脱色时，均不能达到预期枣汁脱色的效果。

2.2.2 XAD761树脂脱色工艺参数的确定

2.2.2.1 树脂柱高对红枣汁色值的影响

取红枣汁（17°Brix） 10 L，分成5份，每份2 L，分别用柱高为6 cm、12 cm、18 cm、24 cm、30 cm的树脂柱以一定的流速进行吸附脱色后分别测其色值，该试验重复3次。其色值变化情况见图3。

图3 树脂柱高对红枣汁色值的影响

由图3可以看出，树脂柱高对树脂脱色效果有影响，随着树脂柱高的增加，吸附脱色后红枣汁的色值逐渐增大，树脂柱高为30 cm时脱色效果最好。再由单因素试验数据分析可知，树脂柱高为30 cm与其他处理后有显著差异，树脂柱高为30 cm与24 cm处理无显著差异性。

2.2.2.2 流速对红枣汁色值的影响

取红枣汁（17°Brix） 12 L，分成6份，每份2 L，在填充树脂量相同的情况下，分别以流速为1.0 BV/h、1.5 BV/h、2.0 BV/h、2.5 BV/h、3.0 BV/h、3.5 BV/h对枣汁进行吸附脱色，分别测其色值，试验重复3次。其色值变化情况见图4。

图4 枣汁流速对红枣汁色值的影响

由图4可以看出，流速对树脂脱色效果有影响，随着流速的增加，树脂脱色能力逐渐减小，流速为1 BV/h时，树脂对枣汁的脱色效果最好。

2.2.2.3 树脂脱色时枣汁温度对红枣汁色值的影响

取红枣汁（17°Brix） 10 L，分成5份，每份2 L，在填充树脂量相同、流速相同，枣汁温度分别为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的条件下对红枣汁进行脱色，分别测其色值，试验重复3次。其色值变化情况见图5。

图5 枣汁温度对红枣汁色值的影响

由图5可以看出，树脂吸附脱色时红枣汁的温度对树脂脱色效果有一定影响，随着处理温度的升高，树脂脱色能力先增大后减小，当温度为50℃时树脂脱色后的果汁的色值达到最大。

2.2.2.4 树脂高度、流速及处理温度参数的确定

在单因素试验的基础上，以树脂的高度、枣汁流速、枣汁温度为影响因素进行三因素三水平正交试验，因素水平设计见表1，正交试验结果见表2。

表1 树脂脱色各因素及其水平

根据表2的正交试验结果及极差分析结果可知，枣汁流速是影响色值的最主要因素，枣汁温度和树脂高度对枣汁色值的影响较小。处理红枣汁的最佳组合为A3B1C1，即树脂的填充高度为30 cm，枣汁流速1 BV/h，枣汁温度45℃。经验证，用此最佳组合处理的17°Brix的枣汁色值，可以从6.5%提高到81.6%；10°Brix的枣汁色值可以从7.5%提高到82.8%。

2.2.3 组合树脂浓缩红枣汁色值的影响

由上述试验结果可知，采用不同厂家、不同型号的树脂对枣汁进行脱色时，其脱色效果依次为：罗门哈斯罗门哈斯 XAD761树脂 ＞D-900＞HPD-300L＞HPD-200L，对单种型号树脂脱色参数进行优化后，脱色后枣汁的色值有所提高，但脱色效果还是未能达到预期的要求，因此需将不同的树脂吸附柱组合起来进行试验。试验选用脱色效果较好的2种树脂：D-900树脂和罗门哈斯XAD761树脂，并将这2种树脂柱进行串联试验，检测脱色后枣汁的色值、透光率、色差等指标，确定最佳树脂组合顺序。

表2 正交试验结果

2.2.3.1 先过D-900树脂柱，后过XAD761树脂柱

在其他工艺条件相同的情况下，将经过活性炭脱色后的红枣汁稀释到10°Brix，取稀释好的红枣汁6 L，分别称取100 g宝恩D-900和XAD761树脂制成吸附柱子（柱子直径均相同），枣汁先通过D-900树脂柱脱色，控制流速为1.5 BV/h，检测枣汁透光率、色值、色差，并记录，然后再经过XAD761树脂柱脱色，测定最终脱色后枣汁的相应指标。测定结果见表3。

由表3中数据可知，将2种树脂柱串联使用后，枣汁的各项指标均符合要求，能达到预期效果。

2.2.3.2 先过XAD761树脂柱，后过D-900树脂柱

在其他工艺条件相同的情况下，将红枣浓缩汁稀释到10°Brix，取稀释好的红枣汁6 L，分别称取100 g宝恩D-900和XAD761树脂制成吸附柱子（柱子直径均相同），枣汁先通过XAD761树脂柱脱色，控制流速为1.5 BV/h，检测枣汁透光率、色值、色差，并记录，然后再经过D-900树脂柱脱色，测定最终脱色后枣汁的相应指标。测定结果见表4。

由表4中数据可知，将2种树脂柱串联使用后，枣汁的各项指标均符合要求，能达到预期效果。

D-900和XAD761组合树脂脱色效果见图6。

图6 D-900和XAD761树脂组合脱色效果

表3 不同型号树脂组合脱色效果

表4 不同型号树脂组合脱色效果

从图6可以看出，D-900和XAD761这2种型号树脂柱串联后均能达到预期效果，且各项指标（透光率、色值、色差）均相差不大。考虑到实际生产中，前期树脂处理时色值由7.5%升到80.0%，需装填的树脂体积较大，后期脱色处理色值由80.0%升到93.5%，需装填的树脂体积较小，考虑到成本问题，选用先经D-900树脂脱色处理，然后再经XAD761树脂脱色的工艺顺序，根据处理枣汁量可确定这2种型号的树脂柱装载体积比约为2:1。

3 结论

试验结果表明，采用活性炭和组合树脂对红枣浓缩汁脱色可以达到预期效果。在活性炭添加量为2.5 g，树脂的填充高度为30 cm，枣汁流速1 BV/h，处理时枣汁的温度为45℃的条件下，使用D-900和XAD761两种型号树脂柱（装载体积比约为2:1）串联后，对红枣浓缩汁进行脱色处理，10°Brix的枣汁色值大于90%，达到了预期效果。

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Study on decoloration ofconcentrated jujube juice

ZCHENMin*
（Shanxi food industrial research institue，Shanxi Taiyuan 030024，China）

Concentrated jujube juice was decolorized by using activated carbon and composite resin.Based on the single factor experiments,the orthogonal test was employed to optimize the decolorate conditions.The results of optimum decolorate conditions were as follows:the filling height was 30 cm,the velocity was 1 BV/h,the temperature was 45℃.The experiment showed that after the treatment of activated carbon,the combination of D-900 and XAD761,the prospective decoloration was achieved.

concentrated jujube juice；composite resin；decoloration

TS275.5

A

1673-6044（2017）03-0032-05

10.3969/j.issn.1673-6044.2017.03.011

* 陈敏，男，1968年出生，1988年毕业于山西轻工职业技术学院食品专业，工程师。

2017-06-24