非浓缩还原苹果汁加工技术研究进展

近年来,随着消费者健康意识的不断增强,非浓缩还原(NFC,not from concentrate)苹果汁作为一种最少加工果汁饮料,能够最大程度的保持果汁原有的感官品质、风味物质和营养成分,逐渐成为我国快速发展的重要苹果精深加工产品之一,具有良好的发展前景。本文针对NFC苹果汁特性,从最少加工和清洁标签理念出发,重点综述了苹果原料选择(如品种、成熟度筛选)、破碎与压榨技术(如螺旋-过滤压榨技术)、澄清与过滤技术(如纳米生物催化技术、膜分离技术)、混浊稳定技术(如高压均质技术、天然稳定剂添加)、杀菌与包装技术(如超高压杀菌技术、无菌包装技术)等NFC苹果汁加工新技术及主要发展方向,旨在为推动我国NFC苹果汁加工关键技术及产业发展提供理论指导和实践借鉴。     

品种和后成熟度对非浓缩还原苹果汁浑浊稳定性的影响

该研究从原料加工适宜性出发,探究不同品种(华硕、富士、嘎啦、金冠、澳洲青苹)和后熟度对非浓缩还原(not from concentrate, NFC)苹果汁浑浊稳定性的影响。结果表明,品种和后成熟对NFC苹果汁的浑浊稳定性影响显著。对比不同品种,发现华硕苹果汁最不稳定,浊度最低(4.21～5.95),分层沉淀严重,而其他品种苹果汁在后熟过程中浑浊稳定性呈现上升趋势,如金冠苹果汁浊度值从3.39上升到66.40,这可能与果汁沉淀敏感物质随后熟的变化有关。在后熟过程中,NFC苹果汁的不溶性淀粉和聚合敏感多酚类物质含量显著降低(P<0.05),例如澳洲青苹汁的不溶性淀粉含量由5.20 mg/L下降至无法检出,华硕苹果汁总酚含量由291.63 mg没食子酸/100mL降低至2.55 mg没食子酸/100mL。而随着后熟,NFC苹果汁的果胶含量显著升高(P<0.05),例如金冠苹果汁的果胶含量由0.66 mg/mL上升到7.34 mg/mL。这些沉淀敏感物质组分的变化,使得NFC苹果汁的浑浊稳定性显著提高。该研究结果将为改善NFC苹果汁浑浊稳定性提供理论依据。     

非浓缩还原(NFC)苹果汁加工过程中糖酸风味组分和呼吸速率的变化

通过测定NFC苹果汁、固酸比以及糖酵解途径、三羧酸循环途径、磷酸戊糖途径、细胞色素途径和交替途径等的呼吸速率的变化,明确NFC苹果汁加工过程中影响糖酸风味品质的关键环节和转化的大致途径,为优化NFC苹果汁生产工艺提供依据。结果表明,NFC苹果汁加工过程中风味品质变化可分为原料到榨汁和灭酶到灌装两个阶段。第一个阶段,可溶性糖中的葡萄糖和山梨醇含量升高了49.12%和20.59%,有机酸中的苹果酸含量升高了8.06%、草酸含量显著降低了7.01%,TCAC呼吸速率升高0.64倍,CP呼吸速率降低0.85倍;第二个阶段,果糖、葡萄糖、苹果酸、草酸含量和固酸比的变化呈正态分布,与EMP途径、TCAC途径和AP途径的呼吸速率变化相关。因此,各加工环节对于果汁糖酸风味组分和呼吸速率的影响是不同的,热处理是NFC苹果汁加工过程中风味品质调控关键环节,应加强调节该环节果汁中心代谢酶促反应以优化糖酸风味品质。     

不同抗氧化剂对非浓缩还原苹果汁香气质量影响研究进展

非浓缩还原(not from concentrate, NFC)苹果汁是实现苹果高值化利用的有效方法。香气质量是评价NFC苹果汁感官品质的决定性因素之一。影响NFC苹果汁香气质量的因素较多,有关氧化褐变影响香气质量变化的作用机制始终是研究热点。生产中通过控制低温、低氧条件,添加抗氧化剂等方式对保持或改善NFC苹果汁香气质量具有重要意义。该文综述了苹果汁中的主要香气物质及其影响因素,并针对常见的抗氧化剂如亚硫酸、谷胱甘肽和抗坏血酸等对NFC苹果汁香气质量的影响进行对比论述,以期为NFC苹果汁香气质量的保持与调控研究提供参考。     

高浓度CO2胁迫预处理与电子束辐照对NFC苹果汁品质的影响

单一加工技术难以达到保持非浓缩还原(NFC)果汁营养和风味、降低褐变及杀菌的多重要求,为研究CO₂胁迫预处理与非热杀菌联合处理对NFC苹果汁品质的影响,本研究在苹果榨汁前采用50%CO₂胁迫处理,榨汁后分别用电子束辐照、巴氏杀菌两种杀菌方法,探究不同胁迫预处理强度、胁迫预处理与不同杀菌方法联合对NFC果汁感官品质、营养品质及抑菌效果的影响。结果表明：50%CO₂胁迫处理苹果显著提高果汁总酚含量、抗氧化活性、V_C含量(P<0.05),贮藏48 h时,胁迫60 min组苹果汁总酚含量和总抗氧化能力分别是对照组的118.7%和104%;且CO₂胁迫处理60 min显著降低NFC果汁褐变度(P<0.05)。2 kGy辐照组、4 kGy辐照组褐变度显著低于对照组、巴氏杀菌组(P<0.05),且较好地保持了果汁酚类物质及香气,其中4 kGy辐照处理效果更好。2 kGy、4 kGy电子束辐照组与对照组相比抑菌效果显著(P<0.05),均达到国家标准要求。榨汁前采用50...     

巴氏杀菌对NFC苹果汁杀菌效果及品质的影响

为研究巴氏杀菌对非浓缩还原汁(NFC)苹果汁的杀菌效果及动力学规律,对不同杀菌温度时间下NFC苹果汁菌落总数变化进行测定,并通过总酸、VC、色泽等品质指标进行分析,探讨不同杀菌条件对NFC苹果汁品质的影响。结果表明,随着加热处理温度的升高以及时间的延长,杀菌效果显著增强。对不同热处理条件下的NFC苹果汁的杀菌效果进行动力学分析,均符合一级动力学模型,拟合后各决定系数R²均大于0.9。建模分析表明,在70,75,80,85和90℃下保温58.14,44.64,18.28,9.92和4.96 min,可使微生物下降一个数量级。而要达到相同致死效果,并使灭菌时间减少到原来的1/10,所需升高的温度为17.61℃。此外,对巴氏杀菌后NFC苹果汁进行品质分析,与未处理相比,其在总酸、pH、可溶性固形物方面无显著影响,高温短时杀菌能更好保持果汁的色泽和营养成分。     

破碎时蒸汽热处理对浑浊苹果汁色泽及浑浊稳定性的影响

苹果破碎时 ,蒸汽热处理使果浆温度在 80s内达 92℃以上 ,不但改善了浑浊苹果汁色泽且可增强果汁的浑浊稳定性。果汁的颜色明显受果浆所达到的最高温度影响。苹果浆温度达92℃和 95℃虽然VC 损失较多 ,但如果果汁的总酚损失较小 ,则有好的色泽稳定性。苹果破碎过程中发生的褐变主要为酶促褐变 ,但热处理温度高于 98℃ ,非酶褐变会变得显著。果汁的混浊稳定性受果汁中悬浮颗粒的大小、果汁的粘度影响。热处理增加了果胶的聚合度 ,促进果胶从果浆中的释放 ,从而增加了果汁的粘度。热还处理可减小果汁中悬浮颗浊的大小。     

不同品种苹果非浓缩还原汁的多酚组成及与抗氧化能力的关系

目的:通过分析15种非浓缩还原(NFC)苹果汁的多酚组成、抗氧化能力及二者相关性,研究多酚组成对抗氧化能力的贡献,为果汁生产企业在原料果选择方面提供借鉴。方法:制备15个品种的NFC苹果汁,利用超高效液相色谱(UPLC)和体外抗氧化试验分析多酚组成和抗氧化能力(DPPH和ABTS自由基清除能力),通过单因素方差和相关性分析处理试验结果。结果:NFC苹果汁中,单体酚以绿原酸含量最高,表儿茶素没食子酸酯含量最低;大类多酚有原花青素、酚酸和黄酮类3种,其中酚酸含量最高(102~331μg/mL),黄酮含量最低(5~30μg/mL)。不同品种苹果中,“乔纳金”苹果的DPPH自由基清除能力最高为89.1%,“秋香”苹果的ABTS自由基清除能力最强为92.6%。结论:原花青素大类物质是NFC苹果汁体外抗氧化能力的主要贡献者,原花青素B2、表儿茶素和表儿茶素没食子酸酯3种单体酚有较强的DPPH自由基清除能力,而ABTS自由基清除能力更多地依赖于总酚含量。     

稳定同位素比率质谱法在NFC与FC果汁鉴别上的应用初探

为判别NFC果汁与FC果汁,采用同位素比率质谱法(IRMS)对NFC、FC橙汁与苹果汁中水的δD、δ18O值进行了测定,结果表明NFC橙汁和苹果汁的δD与δ18O值均显著高于FC果汁,并且δD、δ18O值与NFC果汁含量呈二次回归关系,这个特点可用于NFC果汁含量的判别.本文为填补我国IRMS在果汁鉴伪中应用的空白,实现我国果汁标准与国际接轨,促进我国果汁出口具有重要意义.     

低温低氧工艺对苹果汁品质与香气特征的影响

以红富士苹果为原料,通过3 种不同工艺制作苹果汁并对其基本理化指标、抗氧化活性及香气特征进行分析,试验结果表明：与浓缩还原苹果浊汁相比,非浓缩还原（not from concentrate,NFC）苹果汁可以更好地保留苹果中的各种有效成分及香气特征,与传统工艺NFC 苹果汁相比,低温低氧工艺NFC 苹果汁由于在加工过程中加热程序少,工艺流程短,可以最大程度地保留苹果中的有效活性成分,总酚含量可达626.74 mg/L,显著高于传统工艺NFC（P＜0.05）,同时可以更好地保留新鲜苹果的香气特征,挥发性成分总含量为133.02 mg/L,产生的不良风味也相对较少。     

Evaluation of hybrid pressure-driven and osmotically-driven membrane process for non-thermal production of apple juice concentrate

This study investigates the potential of hybrid membrane processes including microfiltration (MF), ultrafiltration (UF) and forward osmosis (FO) for non-thermal concentration of apple juice. The process performance and characteristics (physicochemical properties, nutritional and aroma components and microbiological quality) of apple juice were studied. The clarity of apple juice was significantly promoted as pore size of membrane reduced. MF and UF can also ensure microbiological safety in pre-treated apple juice. According to its efficiency of filtration as well as performance of simultaneous clarification and cold-sterilization, 0.22 μm MF membrane was identified as the optimal membrane for the pre-treatment. The pre-treated apple juice can be concentrated up to 65°Brix by subsequent single stage FO. FO retained nutritional and volatile compounds of apple juice while significant reductions were found in the juice concentrated by vacuum evaporation. Hybrid MF-FO can be a promising non-thermal technology to produce apple juice concentrate with high quality.     

加工过程对NFC苹果浊汁营养品质的影响

NFC(非浓缩还原)果汁因其丰富的营养而受到普遍关注。以国光苹果为原料,经打浆、酶解、过滤和杀菌等工艺环节制备NFC苹果浊汁,探讨主要加工环节对苹果浊汁营养品质的影响。结果表明:加工过程中苹果浊汁可溶性糖和还原糖逐渐上升;可溶性蛋白以及果胶含量逐渐下降;可溶性固形物、多酚以及黄酮含量呈先升高后下降的趋势。苹果浊汁加工过程中,多项营养指标间的变化显著相关。酶解过程对可溶性蛋白和可溶性果胶影响较大;过滤过程对蛋白、果胶、黄酮等颗粒构成物的影响较大;杀菌过程使总酚、黄酮等生物活性物质明显减少。旨在为NFC苹果浊汁加工过程中营养素的保持提供理论借鉴,为国光苹果的加工技术应用奠定理论基础。     

不同加工技术对西瓜汁风味影响研究进展

西瓜由于具有较高的营养价值和优良的感官品质，深受广大消费者的喜爱。作为西瓜生产大国，西瓜类产品尤其是西瓜汁的开发和应用在我国有着广阔的前景。作为果汁加工的优质原料，西瓜的酸度低且水分活性高，这使其容易受到腐败微生物的污染。因此，西瓜汁的保质期往往较短。传统的热加工技术如巴氏杀菌的应用，可以在一定程度上延长西瓜汁的保质期。但西瓜作为一种热敏性水果，西瓜汁的营养品质和感官特性也极易因受热而被严重影响。相比之下，包括超高压（High Hydrostatic Pressure，HHP）、高压二氧化碳（High Pressure Carbon Dioxide，HPCD）、超声波、辐射杀菌、高压脉冲电场（High Intensity Pulsed Electric Field，HIPEF）和膜技术等在内的非热加工技术在西瓜汁的应用方面彰显出更大的优势。此外，根据现有的研究，大多数加工技术都更加侧重于灭菌和钝酶效果，极少关注对西瓜汁风味的影响。为了对西瓜汁风味有更清晰的认识并推动其产业化发展，该研究综述了西瓜汁中的特征风味、不同加工技术对风味的影响，并针对加工后西瓜汁的风味保留提出了一系列的改良手段。     

脉冲电场技术应用于果蔬汁杀菌的研究进展

脉冲电场作为一种非热加工技术能保持果蔬汁的安全性、稳定性和新鲜度,同时具有处理时间短、温度低、能耗少等优势,是目前食品加工领域的研究热点,亦是最具应用潜力的技术之一。本文综述脉冲电场技术对果蔬汁的杀菌机理、影响因素、处理效果及与其他技术联合应用等方面,并进一步展望了脉冲电场在果蔬汁加工领域的应用前景。     

高压均质技术在果汁加工中的应用

果汁产品感官、营养品质提升及其安全性保障是其加工领域近年来亟待解决的关键难题和研究热点,而非热加工技术在杀菌的同时能最大限度地保留果汁原汁原味,其有望替代热加工技术。其中,高压均质技术从一种传统的均质化工艺逐渐发展成为非热加工技术而备受关注。基于前期的研究成果,该文从高压均质技术的发展历史和设备原理出发,对高压均质处理对果汁混浊稳定性、营养品质、微生物数量和酶活性等关键指标的影响进行综述,并展望了未来的发展趋势,为其应用于果汁产业化发展提供理论支撑。     

Synergistic impact of sonication and high hydrostatic pressure on microbial and enzymatic inactivation of apple juice

The combination of innovative, non-thermal technologies for the production of safe and quality fruit juices is a recent trend in food processing. The purpose of this study was to evaluate the effects of combined treatment of ultrasound (US) and high hydrostatic pressure (HHP) on enzymes (polyphenolase, peroxidase and pectinmethylesterase), microorganisms (total plate counts, yeasts and molds) and phenolic compounds (total phenols, flavonoids and flavonols) of apple juice. Moreover, its effects on ascorbic acid, antioxidant capacity and DPPH free radical scavenging activity, color values, pH, soluble solids and titratable acidity were investigated. Fresh apple juice was treated with US (25 kHz and 70% amplitude) at 20 °C for 60 min with subsequent HHP treatment at 250, 350 and 450 MPa for 10 min at room temperature. The results revealed that the combined US-HHP450 treatment caused highest inactivation of enzymes with complete inactivation of total plate counts, yeasts and molds. It also significantly improved the phenolic compounds, ascorbic acid, antioxidant capacity, DPPH free radical scavenging activity and color values. The present results suggest that the combination of US and HHP can act as a potential hurdle to produce safe and high quality apple juice with reduced enzymes and microbial activity and improved nutrition.     

非热加工技术在水产蛋白加工中的应用研究进展

近年来, 非热加工技术在水产品加工领域受到广泛关注。非热加工技术可对水产蛋白进行改性处理, 改善其功能特性, 提高其利用率, 实现其高值化利用, 并可减少热敏性营养物质的损失。与传统热加工相比, 非热加工技术在保障食品安全、保持食品原有的营养和品质等方面表现出了更好的应用前景。本文综述了超声波、超高压、高密度CO2、冷等离子体、辐照等非热加工技术在水产蛋白加工中的应用, 并阐述了各种非热加工技术对水产蛋白的高级结构及功能特性的影响, 可为拓宽水产蛋白的加工利用途径提供理论支撑。但是新兴的非热加工技术目前仍处于开发研究阶段, 大规模的工业应用仍需要更多和更深入的研究。