張莉，王淼，杜德俊，沈王慶（內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，四川內(nèi)江641112）

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檸檬汁對(duì)甘蔗汁保鮮工藝的研究

張莉，王淼，杜德俊，沈王慶*
（內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，四川內(nèi)江641112）

摘要：為了研究甘蔗汁的保鮮工藝。利用單因素法考查了加熱溫度、加熱時(shí)間和檸檬汁與甘蔗汁體積比對(duì)甘蔗汁保鮮的影響，在此基礎(chǔ)上利用L9（34）正交試驗(yàn)考查了甘蔗的3、6、9 d的保鮮效果。結(jié)果表明適當(dāng)?shù)脑黾蛹訜釡囟取⒀娱L加熱時(shí)間和增加檸檬與鮮甘蔗汁的體積比能夠有效延長甘蔗汁的保鮮時(shí)間。甘蔗汁貯藏6d的最優(yōu)組合為A3B3C2，即處理溫度為140℃，處理時(shí)間為45min，檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40；因素的主次關(guān)系為：處理溫度（A）、處理時(shí)間（B）、檸檬汁與甘蔗汁體積比（C）。鮮甘蔗汁在加入檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40，120℃溫度下加熱25 min時(shí)，甘蔗汁可有效保鮮9d。

關(guān)鍵詞：甘蔗汁；保鮮；檸檬汁；維生素C

甘蔗汁不僅甘甜可口，而且具有很好的藥用價(jià)值。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，甘蔗中含有豐富的糖分（蔗糖、葡萄糖和果糖）、水分，同時(shí)含有對(duì)人體新陳代謝十分有益的各種蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、鐵、維生素和多種氨基酸、有機(jī)酸等，不但能給食物增添甜味，而且還可以提供人體所需的營養(yǎng)和熱量[1-2]。

新鮮的甘蔗汁作為一種廉價(jià)的甜飲料在很多國家、地區(qū)受歡迎。甘蔗收獲季節(jié)，甘蔗汁作為一種流行的飲料在路旁小攤、餐館和飯店到處可見，但是，甘蔗汁的快速變質(zhì)影響到其加工和銷售。尋找有效的方法保鮮甘蔗汁，不僅能夠擴(kuò)大甘蔗汁的市場(chǎng)，而且也能夠加強(qiáng)甘蔗汁的安全和質(zhì)量[3]。目前針對(duì)在甘蔗汁的加工和貯存過程中，出現(xiàn)的酶促褐變與微生物污染的問題，通過冷藏、熱燙、復(fù)合飲料、添加食品保鮮劑[5-16]等處理方法對(duì)甘蔗汁的保鮮研究有初步成效。通常，冷藏、熱燙在殺菌方面有一定效果，但貯存方式過于苛刻。食品添加劑雖然被允許適用于食品生產(chǎn)行業(yè)，但是化學(xué)食品添加劑對(duì)人體健康不利。復(fù)合飲料的開發(fā)不但可以使各成分間營養(yǎng)互補(bǔ)，同時(shí)也可借助各個(gè)成分中特有的風(fēng)味，獲得具有較佳感官品質(zhì)的飲品。

檸檬是一種營養(yǎng)和藥用價(jià)值極高的水果。檸檬汁中含有大量的糖類、碳水化合物、磷、鈣、鐵及檸檬酸、維生素、黃酮類等，其中豐富的抗血壞酸、檸檬酸通過抑制醌類物質(zhì)還原成酚類物質(zhì)或者將酚類物質(zhì)氧化成醌類物質(zhì)來減輕褐變的發(fā)生程度，同時(shí)減少了菌體對(duì)糖類的消耗，使得檸檬具有較好的殺菌作用，被廣泛地用于果汁、食品的加工工藝中[3-4]。檸檬汁與甘蔗汁配用，不僅能在風(fēng)味上相互取長補(bǔ)短，成為大眾口味的佳品，更能益胃生津等；可用于飲酒過度，積熱傷津，心煩口渴，嘔噦少食。其相關(guān)研究還鮮見報(bào)道。利用甘蔗生產(chǎn)飲料產(chǎn)品可以減少甘蔗運(yùn)輸及采后過程中等出現(xiàn)的一系列問題，同時(shí)為廣大消費(fèi)者提供一類新型飲料。

本研究采用產(chǎn)自內(nèi)江的甘蔗去皮取汁，在常溫環(huán)境中測(cè)定了果汁的理化性質(zhì)（總糖含量、維生素C、pH、可溶性固形物含量）的變化及感官評(píng)價(jià)。通過單因素試驗(yàn)研究了不添加任何化學(xué)保鮮試劑的情況下的加熱溫度、加熱時(shí)間和檸檬與甘蔗汁體積比對(duì)甘蔗汁保鮮的影響，在此基礎(chǔ)上通過L9（34）正交試驗(yàn)選出優(yōu)化工藝。通過該工藝甘蔗汁能有效地保鮮9 d，較大地提高了甘蔗汁的保鮮時(shí)間。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

甘蔗汁：甘蔗經(jīng)檢驗(yàn)合格后，用65℃～75℃熱水沖洗表面約1 min左右。去掉頭尾和表皮，用刀具將其破碎成長約3 cm～4 cm碎片，后放入榨汁機(jī)中進(jìn)行榨汁。在轉(zhuǎn)速5 000 r/min條件下，經(jīng)離心機(jī)離心10 min后取上清液；檸檬果汁：挑選新鮮無腐爛的檸檬洗凈，去皮、去核，用刀切成薄片。放入榨汁機(jī)榨汁后，用兩層紗布進(jìn)行粗過濾，所得濾液再用5 000 r/min離心機(jī)離心10 min后取上清液；冰乙酸、磷酸、抗壞血酸、氯化銅均為分析純成都金山化學(xué)有限公司。

AE240電子分析天平：梅特勒-托利多；752紫外可見分光光度計(jì)：北京譜析；DHG電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；糖度儀：杭州陸恒生物科技有限公司；HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠；TGL-10c離心機(jī)：上海安?？茖W(xué)儀器；榨汁機(jī)：飛利浦股份有限公司；PHS-3E型pH計(jì)：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；SHB-B95型循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城擇工貿(mào)有限公司；阿貝折射儀：上海彼愛姆光學(xué)儀器。

1.2方法

1.2.1甘蔗汁理化性質(zhì)測(cè)定

主要考查檸檬汁中的VC含量[17]、可溶性固形物含量[17]、pH[18]和總糖含量[18]。

1.2.2加熱溫度對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

分別準(zhǔn)確移取40 mL甘蔗汁于1﹟～5﹟編號(hào)干燥的錐形瓶中，在60、80、100、120、140℃溫度下各加熱25 min，密封、冷卻，考查不同貯存天數(shù)（2、4、6 d）理化性質(zhì)（總糖含量、可溶性固形物含量、pH、VC含量）的變化，得出較佳加熱溫度。

1.2.3加熱時(shí)間對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

分別準(zhǔn)確移取40 mL甘蔗汁于1﹟～5﹟編號(hào)干燥的錐形瓶中，在100℃下將樣品分別加熱15、25、35、45、60 min后取出，密封冷卻，考查不同貯存天數(shù)（2、4、6 d）理化性質(zhì)（總糖含量、可溶性固形物含量、pH、VC含量）的變化，得出較佳加熱時(shí)間。

1.2.4檸檬汁與甘蔗汁體積比對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

分別準(zhǔn)確移取40 mL甘蔗汁于0﹟～5﹟編號(hào)干燥的錐形瓶中，在100℃下將樣品均加熱25 min后，密封冷卻，分別加入0、1、2、3、4、5 mL的檸檬汁，考查不同貯存天數(shù)（2、4、6 d）的理化性質(zhì)（總糖含量、可溶性固形物含量、pH、VC含量）的變化，得出較佳體積比。

1.2.5正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以加熱溫度、加熱時(shí)間和檸檬汁與甘蔗汁體積比為因素設(shè)計(jì)成L9（34）正交試驗(yàn)因素水平如表1所示。研究其理化性質(zhì)（pH、VC含量、可溶性固形物含量、總糖含量）和感官評(píng)價(jià)。

表1因素與水平表Table 1 Factors and levels

2　結(jié)果與討論

2.1甘蔗汁的理化性質(zhì)

鮮甘蔗汁的主要指標(biāo)如表2所示。

表2鮮甘蔗汁的主要指標(biāo)Table 2 The main physical and chemical indicators of sugar cane

表2中的數(shù)據(jù)為鮮甘蔗汁中各理化性質(zhì)，由表2可知甘蔗汁的pH為5.10，呈弱酸性，而人的正常pH 為7.35～7.45，不宜大量食用甘蔗汁。甘蔗的VC含量為66.45 mg/g，甘蔗對(duì)人身體有益，能夠補(bǔ)充人體所需的維生素，提高免疫能力。甘蔗的含糖量相當(dāng)豐富，基本達(dá)到了20.5°Br，因而被廣泛的運(yùn)用于制糖產(chǎn)業(yè)。

2.2加熱溫度對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

不同加熱溫度下樣品的理化性質(zhì)變化如表3所示。

表3不同加熱溫度下樣品的理化性質(zhì)變化Table 3 The physical and chemical properties change of sample under the different heating temperature

表3分別為溫度60、80、100、120、140℃下和空白樣品的理化性質(zhì)（pH、VC含量、可溶性固形物含量、總糖含量）在室溫保存6 d的變化情況。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知加熱處理后樣品的理化性質(zhì)均較空白樣品（室溫貯存的甘蔗汁）的變化小，其中100、120℃和140℃3個(gè)樣品的各理化性質(zhì)較60、80℃變化范圍小，且在6 d后無明顯變壞現(xiàn)象。這可能是因?yàn)楦邷厥刮⑸锏募?xì)胞呼吸受到抑制或者減少，適當(dāng)?shù)脑黾蛹訜岬臏囟仍跉⒕矫嬗幸欢ǖ男Ч瑴p少微生物對(duì)糖類、維生素的消耗，有效地延長果汁的保存時(shí)間。綜上所述，較佳的加熱溫度為100、120、140℃。

2.3加熱時(shí)間對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

不同加熱時(shí)間下樣品的理化性質(zhì)變化如表4所示。

表4不同加熱時(shí)間下樣品的理化性質(zhì)變化Table 4 The physical and chemical properties change of sample under the different heating time

表4為不同加熱時(shí)間和空白樣品室溫保存6d的理化性質(zhì)（pH、VC含量、可溶性固形物含量、總糖含量）變化。由表4可知，隨著貯存天數(shù)的增加，樣品的各理化性質(zhì)較空白樣品（室溫貯存的甘蔗汁）變化小，其中2﹟～5﹟樣品的各理化性質(zhì)變化較加熱時(shí)間為1﹟變化趨勢(shì)小，有一定的保鮮效果。同一天測(cè)得1﹟～4﹟樣品VC含量依次上升，5﹟樣品有所下降，但可溶性固形物含量、總糖含量基本依次增加。這可能是隨著加熱時(shí)間的延長樣品水分含量有所減少，可溶性固形物含量、總糖含量會(huì)增加，但加熱時(shí)間過長VC的流失會(huì)增大，適當(dāng)?shù)难娱L加熱時(shí)間能夠有效延長果汁的保鮮時(shí)間。綜上所述，較佳的加熱時(shí)間為25、35、45 min。

2.4檸檬汁與甘蔗汁體積比對(duì)甘蔗汁保鮮的影響

表5為0﹟～5﹟樣品的各理化性質(zhì)的變化情況。

表5不同檸檬汁與甘蔗汁配比樣品的的理化性質(zhì)變化Table 5 The physical and chemical properties change of samples under different ratio

由表5可知，在6 d的保存時(shí)間里，1﹟～5﹟樣品的各理化性質(zhì)變化比0﹟樣品小，試驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)樣品的口感、色澤等均呈良好趨勢(shì)。其中1﹟、2﹟號(hào)樣品的各理化性質(zhì)變化又較3﹟、4﹟、5﹟號(hào)大。由VC含量值數(shù)據(jù)可知，3﹟～5﹟號(hào)樣品的VC含量較0﹟號(hào)樣品明顯增大，這是由于檸檬汁含有豐富的維生素；添加檸檬汁后pH有所下降，酸度增加，可減少菌體對(duì)糖類的消耗，能延長甘蔗汁的保鮮時(shí)間。

2.5最優(yōu)配比

表6是經(jīng)過正交試驗(yàn)甘蔗汁貯藏3 d后的各理化性質(zhì)和感官評(píng)價(jià)表。

表6甘蔗汁的理化性質(zhì)及感官評(píng)價(jià)（3 d）Table 6 The physical and chemical properties and sensory evaluation of sugarcane juice（3 d）

在色澤、口感方面除1、6號(hào)樣品有輕微的變味，其余樣品的變化不大，保存效果良好；3、4和7號(hào)都能得到“淺黃透明、較少沉淀、無掛壁、無變味”的樣品，且7號(hào)樣品的VC含量、可溶性固形物含量和總糖含量都要高于3號(hào)和4號(hào)，pH基本接近。

表7是甘蔗汁貯藏6 d后的各理化性質(zhì)和感官評(píng)價(jià)的試驗(yàn)與結(jié)果。

pH標(biāo)準(zhǔn)定為3，VC含量（mg/g）的標(biāo)準(zhǔn)定為45，可溶性固形物含量（%）的標(biāo)準(zhǔn)定為19，總糖含量（°Br）的標(biāo)準(zhǔn)定為19；感官評(píng)價(jià)（色澤、沉淀、掛壁、口感情況）的標(biāo)準(zhǔn)為“淺黃色透明、較少沉淀、無掛壁、無變味”，每變一項(xiàng)，且變化程度為一個(gè)檔次扣2分，色澤的3個(gè)檔次為：淺黃色透明、黃色透明、黃色微透；沉淀3個(gè)檔次為：較少沉淀、少沉淀、多沉淀；掛壁的二個(gè)檔次為：無掛壁、輕微掛壁；口感的4個(gè)檔次為：無變味、微變味、少許變味、變味。試驗(yàn)2號(hào)中的感官評(píng)價(jià)為“黃色微透、多沉淀、無掛壁、少許變味”，即其感官評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)為-4分-4分+0分-4分＝-12分。以綜合評(píng)分為單指標(biāo)進(jìn)行，計(jì)算結(jié)果如表7、8所示。由表7的綜合評(píng)分可知，試驗(yàn)號(hào)為9的最高為5.67分，其次分別是試驗(yàn)號(hào)為7號(hào)和4號(hào)。

表7甘蔗汁保鮮的試驗(yàn)與結(jié)果（6 d）Table 7 The physical and chemical properties and sensory evaluation of sugar cane juice（6 d）

表8為甘蔗汁保鮮試驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果。

表8甘蔗汁保鮮試驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果（6 d）Table 8 The physical and chemical properties and sensory evaluation of sugar cane juice（6 d）

由表8可知最優(yōu)組合為A3B3C2，與表7中試驗(yàn)號(hào)為9的一致。因此甘蔗汁貯藏6 d的最優(yōu)組合為A3B3C2，加熱溫度為140℃，處理時(shí)間為45 min，檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40；由極差R可知因素的主次關(guān)系為：處理溫度（A）、加熱時(shí)間（B）、檸檬汁與甘蔗汁體積比（C）。

表9是經(jīng)過正交試驗(yàn)處理后保存9 d各甘蔗汁樣品的理化性質(zhì)及感官評(píng)價(jià)表。

表9甘蔗汁的理化性質(zhì)及感官評(píng)價(jià)（9 d）Table 9 The physical and chemical properties and sensory evaluation of sugar cane juice（9 d）

從表9中可以看出，在保存9 d后4號(hào)樣品（120℃加熱25 min、檸檬汁與甘蔗汁體積比4∶40）維生素C的含量較其它試驗(yàn)高，果汁的感官評(píng)價(jià)較為理想、保鮮效果最佳。可見鮮甘蔗汁在加入檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40，120℃溫度下加熱25 min時(shí)，有明顯的保鮮效果。

3　結(jié)論

適當(dāng)?shù)卦黾蛹訜岬臏囟?、延長加熱時(shí)間和增加檸檬與鮮甘蔗汁的體積比能夠有效延長甘蔗汁的保鮮時(shí)間；甘蔗汁貯藏6 d的最優(yōu)組合為A3B3C2，即處理溫度為140℃，處理時(shí)間為45 min，檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40；由極差R可知因素的主次關(guān)系為：處理溫度（A）、處理時(shí)間（B）、檸檬汁與甘蔗汁體積比（C）。鮮甘蔗汁在加入檸檬汁與甘蔗汁體積比為4∶40，120℃溫度下加熱25 min時(shí)，有明顯的保鮮效果，可使甘蔗汁有效保鮮9 d。

參考文獻(xiàn)：

[1]李必慶.廣西蔗搪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的哲學(xué)思考[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007 (4):43-45

[2]溫德標(biāo),李凱,陸海勤,等.甘蔗成分對(duì)制糖澄清影響研究[J].廣西輕工業(yè), 2009, 7(7): 17-18

[3]田成旺.含芝麻油和檸檬油等成分的殺菌、消毒劑[J].國外醫(yī)藥, 2006, 21(4):18

[4]徐建設(shè),焦明菲,王雙林,等.檸檬提取物抑菌及抗病毒作用的研究[J].中國消毒學(xué)雜志,2007, 24(1):13-15

[5]許勇泉.甘薯葉柄保鮮與甘蔗汁飲料開發(fā)[D].浙江:浙江大學(xué), 2006:2,26-28,34-43

[6]袁林峰,閔華,黃霞萍,等.甘蔗汁冷凍濃縮特性研究初報(bào)[J].江西農(nóng)業(yè)報(bào),2002, 14 (1): 61-64

[7]白水寶.馬蹄甘蔗汁飲料的工藝研究[J].食品與機(jī)械,2004, 20(4): 46-47

[8]姜毅.蔗汁茶酒的研制及抗氧化活性研究[D].廣西:廣西大學(xué),2009: 42-44

[9] O P Chauhan, Dheer Singh, S M Tyagi, et al. Studies on Preservation of Sugarcane Juice[J]. International Journal of Food Properties,2002, 5(1):217-229

[10]黃美娥,高中松,張羽,等.白茅根-甘蔗飲料的研制[J].食品與發(fā)酵工業(yè), 2006, 32(2): 141-143

[11]龔紅菊,黨文新,安秋.甘蔗果醋加工工藝及最佳配方的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011, 23(3):140-142

[12]邵法都,俞永良,梅朝勇.甘蔗汁紅曲酒的研究[J].食品工業(yè),2001, 22(4):32-33

[13]王怡陸,麗霞,熊曉輝.天然防腐劑在鮮切水果和果汁保鮮中的研究進(jìn)展[J].中國食品添加劑, 2012, 22(2):143-148

[14] Prasad K, Nath N. Effect of Pre-treatments and Clarificants on Sugarcane Juice Characteristics[J]. Asian Journal of Chemistry,2002,14 (2):723-731

[15]高海生,李春華,蔡金星,等.天然果蔬保鮮劑研究進(jìn)展[J].中國食品學(xué)報(bào), 2003, 3(1):86-91

[16]何士敏,劉艷,李昌滿.幾種化學(xué)保鮮劑對(duì)紅豆果汁的保鮮效果研究[J].生物科技通訊, 2006, 9(17):750-752

[17]陳玉鋒,莊志萍.紫外分光光度法測(cè)定橙汁中維生素C的含量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39 (1): 236-237,240

[18]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 15038-2006葡萄酒、果酒通用分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)化出版社,2006

[19]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部. NY/T 2637-2014水果和蔬菜及其制品中可溶性固形物的測(cè)定折光計(jì)法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)化出版社, 2014收稿日期：2014-11-19

Study on Technology of Sugarcane Juice Preservation with Lemon Juice

ZHANG Li，WANG Miao，DU De-jun，SHEN Wang-qing*
（College of Chemistry & Chemical Engineering，Neijiang Normal University，Neijiang 641112，Sichuan，China）

Abstract：In order to preserve sugarcane juice，it was heated under different treatment（A），heat time（B）and the ratio of lemon juice（C）. The vitamin C，soluble solid，total sugars content，pH were determined. The optimal process conditions was selected，namely when it was heated at 120℃for 25 min，and the volume of lemon juice and sugarcane juice was 4∶40. The change of total sugars，vitamin C，pH value，soluble solids content were slowed and the browning of fruit juice was inhibited. On this condition，the sugarcane juice can be preserved for 9 days. This study may provide reference for research on preservation of sugarcane juice.

Key words：sugarcane juice；preservation；lemon juice；vitamin C

作者簡介：張莉（1991—），女（漢），在讀本科生，研究方向：化工工藝。*通信作者：沈王慶，副教授，主要從事化工工藝等方面的研究。

基金項(xiàng)目：2013年度內(nèi)江師范大學(xué)生科研項(xiàng)目（13NSD-26）；2013年內(nèi)江師范學(xué)院成果轉(zhuǎn)化重大培育項(xiàng)目（13CZ01）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.050