一種利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法

2023-04-22 17:23:31 3

專利名稱：：一種利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法
技術領域：
：本發明涉及一種非熱力加工果蔬汁技術，特別是涉及一種超高壓保存果蔬汁中功能成分的加工方法。
背景技術：
：類胡蘿蔔素是一類C4。類萜化合物及其衍生物的總稱，由8個類異戊二烯單位組成,呈黃色、橙紅色或紅色的色素。常見的類胡蘿蔔素包括番茄紅素、玉米黃素、a-類胡蘿蔔素、全反式-e-類胡蘿蔔素、花葯黃、紫黃素、角黃素等。類胡蘿蔔素多數不溶於水，溶於油脂、有機溶劑，不穩定，易氧化。在高溫、遇氧、酸性、強光照等條件下，易產生降解或異構化反應。在自然界中含有類胡蘿蔔素的植物、藻類約有500600種，番茄、芒果、柑橘、枇杷、辣椒、鹽藻、胡蘿蔔、南瓜等植物中含類胡蘿蔔素較豐富。到目前為止，作為工業生產天然胡蘿蔔素的原料主要有胡蘿蔔、紅薯、鹽藻和油椰等。類胡蘿蔔素具有諸多功能，如能預防夜盲症、抗氧化、去除自由基、提高人體免疫力、預防癌症、著色力強等。另外，在天然的類胡蘿蔔素中,存在特定比例的異構體,如順、反異構體等,這些異構體協同作用，使其具有特殊的功能。世界衛生組織的調査報告指出世界各國都不同程度存在與視力有關的疾病，其中由於生活習慣、青少年學習強度的增加、計算機與網絡的流行以及營養不協調導致的眼視力損害已相當嚴重。老年性黃斑衰退症是65歲以上人群的主要致盲眼病，隨著人口老齡化，其發病率呈上升趨勢，除了年齡和遺傳因素外，其發病因素與食物中抗氧化劑攝入量有很大關係。近年來，類胡蘿蔔素在臨床醫學、食品、保健上的應用越來越多，類胡蘿蔔素作為食品添加劑和營養增補劑，已經得到FDA、歐洲共同體、冊O等國際組織的認可。目前人們主要通過食用各種果蔬及其產品來獲取天然類胡蘿蔔素，但對於市場上大多數飲品由於其加工方法不當造成損失，其類胡蘿蔔含量是比較少的，故最大限度的保存類胡蘿蔔素的加工方法必將取代傳統工藝。在傳統的果蔬汁飲料加工工藝中，主要採用熱殺菌的方法來滅菌，但熱力殺菌會對富含類胡蘿蔔素等熱敏成分的果蔬汁易造成其功能成分損失。其機理歸結於類胡蘿蔔素的結構由8個類異戊二烯單位組成，暴露在高溫加熱條件下，碳碳共軛雙鍵極易發生異構化或降解反應，並且順式異構體的生成可能降低它們的生物活性。大量實驗證明，熱處理可導致類胡蘿蔔素不同程度的降解，如番茄紅素在IO(TC下處理120min其降解率達78%，15(TC下10min後即檢測不出含量。e-胡蘿蔔素較番茄紅素更為敏感，相同條件下降解速度遠超過番茄紅素。超高壓加工技術屬於非熱力殺菌技術，較傳統的熱力殺菌具有更多的優勢，已被成功應用於果汁飲料、濃縮果汁和果醬等液體的滅菌。超高壓滅菌的機理是首先，高壓使生物高分子結構中非共價鍵接合部分(氫鍵、離子鍵和疏水健等)相互作用而發生變化，導致菌體蛋白質變性、酶變性失去活性，抑制DNA複製，從而導致微生物死亡；其次，由於共價鍵不受壓力的影響，超高壓對低分子量營養成分,如色素、風味、維生素等較熱力加工很少產生有害物質的突變，達到保存原類胡蘿蔔素的目的。另外，在絕熱條件下超高壓處理後溫度變化不大，因此溫度變化引起的熱效應很小，發生化學反應的可能性極小。目前研究表明超高壓處理對類胡蘿蔔素總量無顯著影響，胡蘿蔔在壓力分別為400MPa和600MPa下處理2min,a-胡蘿蔔素及|3-胡蘿蔔素含量在超高壓處理前後均無顯著變化。另外，500MPa處理12min後的番茄漿，番茄紅素的含量略有提高，並具有較好的穩定性。因此，超高壓既能達到殺死目標微生物、抑制酶活的目的，且溫度變化較小又能保證其中的功能成分不受破壞，是保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的一種理想方法。
發明內容為解決因熱力殺菌造成的果蔬營養成分損失和產生的異味，本發明提供一種利用超高壓技術處理果蔬汁的方法，既達到了滅菌滅酶目的，又達到了有效保存果蔬中類胡蘿蔔素的目的。本發明的技術方案1.選用充分成熟、富含類胡蘿蔔素的新鮮果蔬，如胡蘿蔔、南瓜、番茄等，洗淨去皮去核；2.對果肉堅實的胡蘿蔔、南瓜等，切成薄片或絲，厚度約35mm,在75。C95。C左右的0.5%檸檬酸，0.5Wc複合燙漂液中預煮13min左右，並用冷水迅速冷卻；或者用0.1%焦磷酸鹽溶液浸泡5min，使顏色更加鮮豔；將浸泡後的薄片置於沸水中煮35min,使瓜肉組織充分軟化，並用冷水迅速冷卻。食品加工中迅速熱燙等適當的鈍化酶處理，即可以起到軟化組織、護色的作用。對於果肉組織較軟的果蔬如番茄、芒果、柑橘等去皮後直接打漿；3.原料處理後加入l:1~4(重量)的去離子水，優選l:2(重量)，打漿，膠體磨磨至200目左右的細膩、無渣無顆粒的勻漿，過濾。調配至酸度pH約為4.04.5，加入蔗糖或蜂蜜調整可溶性固形物為10%(重量)左右；可適當調至偏酸甜口味至pH為3.5，可溶性固形物為12%(重量)；4.2540MPa均質，然後在4050°C,400500mmHg真空脫氣0.5lmin。優選條件為40°C、35MPa下均質，然後在450mraHg真空脫氣lrain;5.果蔬汁經過300600MPa、1030min處理後，採用常溫無菌灌裝。具體實施例方式下面結合實例進一步描述本發明，但所屬實例僅用於說明本發明而不是限制本發明。實施例l製備胡蘿蔔汁的原料包括胡蘿蔔，檸檬酸，Vc，蜂蜜，糖漿，去離子水等。工藝方法為精選顏色較深的桔紅色新鮮胡蘿蔔，洗淨去皮，切片(35mra)，然後將胡蘿蔔片在95。C左右的0.5%檸檬酸,0.5%Vc複合燙漂液中預煮lmin，並用冷水迅速冷卻，然後以料液比為1:1加入去離子水打漿，膠體磨磨至200目左右的細膩、無渣無顆粒的勻漿，再將所得胡蘿蔔汁調配至酸度pH4.0，加入糖漿或蜂蜜調糖可溶性固形物含量在10%，在35MPa壓力均質，然後在40°C，450咖Hg真空脫氣lmin。400MPa超高壓常溫下保持10rain，進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表1中列出測量結果。實施例2超高壓胡蘿蔔汁工藝方法同實施例1。超高壓處理常溫下400MPa壓力保壓20min,進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表1中列出測量結果。實施例3超高壓胡蘿蔔汁工藝方法同實施例l。超高壓處理常溫下500MPa壓力保壓10min，進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表l中列出測量結果。實施例4超高壓胡蘿蔔汁工藝方法同實施例l。超高壓處理常溫下500MPa壓力保壓20min，進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表l中列出測量結果。實施例5超高壓胡蘿蔔汁工藝方法同實施例l。超高壓處理常溫下600MPa壓力保壓10min，進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表l中列出測量結果。實施例6超高壓胡蘿蔔汁工藝方法同實施例1。超高壓處理常溫下600MPa壓力保壓20min，進行無菌灌裝。然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表l中列出測量結果。對比例A重複實施例1中描述的步驟，不同點是胡蘿蔔汁最後殺菌採用的是92土2t:，加熱20min的高溫處理方式，然後，測定胡蘿蔔中的類胡蘿蔔素含量，在表l中列出測量結果。對實施例16及對比例A胡蘿蔔汁中類胡蘿蔔素的含量進行測定，測定方法採用國標GB/T5009.83—2003，並在此基礎上進行改進原料經打漿後，以料液比為1:IO(V:V)加入石油醚，在400W功率下超聲波萃取12min，此法萃取胡蘿蔔素提取率可達100%,然後洗滌，分光光度計450nm波長下直接進行測量。表l實施例及對比例胡蘿蔔汁中的類胡蘿蔔素含量tableseeoriginaldocumentpage6結果表明超高壓處理後的胡蘿蔔汁中總類胡蘿蔔素的含量較高溫處理方式(92±2°C，20min)提高了811%。實施例7天然南瓜汁原料包括南瓜，焦磷酸鹽，檸檬酸，Vc，蜂蜜，糖漿，去離子水等。工藝方法為精選新鮮南瓜，洗淨去皮去籽，切片(35mm)，然後將南瓜片用0.1%焦磷酸鹽溶液浸泡5min，使顏色更加鮮豔；將浸泡後的南瓜片置於95'C左右水中預煮35min,使瓜肉組織充分軟化，並用冷水迅速冷卻，並用冷水迅速冷卻，然後以料液比為l:2加入去離子水打漿，膠體磨磨至200目左右的細膩、無渣無顆粒的勻漿，再將所得汁調配至酸度pH在4.0，加入糖漿或蜂蜜調糖可溶性固形物含量在10%，在35MPa壓力內均質，然後在4(TC，450mmHg真空脫氣lmin。300MPa超高壓常溫下保持30min,進行無菌灌裝。該方法製得的南瓜汁中總類胡蘿蔔素的含量較空白相比提高了4%以上。實施例8天然番茄汁原料包括番茄，Vc，蜂蜜，糖漿，去離子水等。工藝方法為選擇成熟無損傷、新鮮的番茄，洗淨並去柄，沸水中熱燙2050s，達到去皮軟化的效果；切片去籽後，以料液比為l:1的加入少量Vc的去離子水打漿，膠體磨磨至200目左右的細膩、無渣無顆粒的勻漿，再將所得番茄汁調配至酸度pH在3.5，加入糖漿或蜂蜜調糖可溶性固形物含量在10%，在35MPa壓力內均質，然後在40'C，450ramHg真空脫氣lmin。600MPa超高壓常溫下保持10min，進行無菌灌裝。該方法製得的番茄汁中總類胡蘿蔔素的含量未見減少，從而避免了高溫處理方式造成的損失。權利要求1.一種利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法，其特徵在於該方法的步驟如下1)原料選擇選用充分成熟、富含類胡蘿蔔素的新鮮果蔬，洗淨去皮去核；2)原料預處理對於果肉堅實的果蔬切成薄片或絲，厚度3～5mm，在75℃～95℃的0.5％檸檬酸，0.5％Vc複合燙漂液中預煮1～3min，並用冷水迅速冷卻，對於果肉組織較軟的果蔬在去皮後直接打漿；3)原料處理後加入重量比為1∶1～4的去離子水用打漿機，打漿，膠體磨磨至200目左右的細膩、無渣無顆粒的勻漿，過濾；4)將原料汁調配至酸度pH在4.0～4.5，加入蔗糖或蜂蜜調糖可溶性固形物含量以重量計8％～12％；5)在25～40MPa條件下均質，40～50℃、400～500mmHg真空脫氣0.5～1min；6)超高壓殺菌常溫下果汁在300～600MPa下保持10～30min，無菌包裝成品。2.如權利要求1所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法，其特徵在於充分成熟、富含類胡蘿蔔素的果蔬，包括胡蘿蔔、南瓜、番茄以及芒果、柑橘、枇杷、辣椒、西番蓮、西瓜；果肉堅實的果蔬包括胡蘿蔔、南瓜，果肉組織較軟的果蔬包括番茄、芒果、柑橘、枇杷、辣椒、西番蓮、西瓜。3.如權利要求1所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法，其特徵在於對果肉堅實的果蔬，切成薄片或絲，厚度35咖,在75'C95'C以重量計0.5免檸檬酸，0.5先Vc複合燙漂液中預煮13min,並用冷水迅速冷卻。4.如權利要求3所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法,其特徵在於複合燙漂液的溫度優選95'C。5.如權利要求1所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法,其特徵在於將原料汁調配至酸度最優pH為3.5，可溶性固形物以重量計為12%。6.如權利要求l所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法，其特徵在於優選打漿採用的料液比以重量計為1:2。7.如權利要求1所述利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法，其特徵在於優選40°C、35MPa下均質，然後在450mmHg真空脫氣lmin。全文摘要本發明公開了一種利用超高壓技術保存果蔬汁中類胡蘿蔔素的方法。選用充分成熟、富含類胡蘿蔔素的新鮮果蔬，如胡蘿蔔、南瓜、番茄以及芒果、柑橘、枇杷、辣椒、西番蓮等，洗淨去皮去核，切片或絲，然後在檸檬酸、Vc複合燙漂液中預煮，冷水冷卻，然後加入去離子水打漿，膠體磨得到勻漿，均質、真空脫氣。再將所得果蔬汁調酸，加入糖漿或蜂蜜調糖，最後用聚乙烯袋包裝超高壓滅菌(常溫下，300～600MPa下保壓10～30min，即可達到國家衛生標準，在儲藏期間保持了很好的穩定性)，既達到了滅菌滅酶目的，又達到了有效保存果蔬中類胡蘿蔔素的目的。最終獲得酸甜適口、風味較好、色澤鮮豔、類胡蘿蔔素含量高且利於吸收的優質果蔬汁。文檔編號A23L2/42GK101411536SQ200810235540公開日2009年4月22日申請日期2008年11月28日優先權日2008年11月28日發明者上官麗娟,周日興,徐麗娜,範曉波,馬永昆申請人:江蘇大學