红肉苹果汁辅色效果及工厂设计初探

新疆红肉苹果含有大量的天然水溶性红色素,可在食品加工行业和化妆品的研发及生产中得到应用。花色苷是红肉苹果主要的呈色物质,在加工生产过程中,其易受温度、pH值、光、酶等因素的影响而发生降解。

为提高红肉苹果花色苷呈色效果及稳定性,本实验采用四类辅色剂处理,研究不同辅色剂对红肉苹果花色苷的辅色效果及其复配效果,探讨复合辅色处理对红肉苹果花色苷在高温、碱性、光照、氧化剂条件下的稳定性及DPPH清除能力的影响。另外,根据红肉苹果的特点进行生产红肉苹果汁的工厂化设计。

主要结果如下：(1)液相色谱鉴定显示,矢车菊素花色苷是‘红勋1号’红肉苹果色素浸提液中主要的呈色物质,其花色苷组分为：矢车菊素-3-半乳糖苷、矢车菊素-3-阿拉伯糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖糖苷。通过单因素实验筛选出了最佳的辅色剂和辅色剂浓度,分别为0.1 mol/L蔗糖、0.05 mol/L草酸、0.05 mol/L半胱氨酸、0.025 mol/LA13+和Zn2+。

经热处理后,与未添加辅色剂的红肉苹果上清液相比,辅色处理的色值吸光度及色素浸提液中花色苷(U)的损失明显减少(p＜0.05).0.025～0.1 mol/L的苹果酸、丁二酸、脯氨酸辅色作用不显著(p>0.05)；赖氨酸则导致褪色；Cu2+使色调由红色变为紫红色,Fe3+处理后色泽迅速变黄并产生沉淀,0.025 mol/L的Mg2+、Ca2+、Fe2+、Na+、K+的辅色作用不明显(p>0.05)。(2)复合辅色剂处理后色值显著提高(p<0.01),a*值明显增加,L*值下降(p<0.01)。

在80℃下加热2 h,复合辅色剂处理的红肉苹果上清液(辅色组)色值保留率及色素浸提液中花色苷保留率显著提高(p<0.05)；pH升高时,辅色组色值最大吸收波长出现红移；避光可显著提高花色苷稳定性(p<0.05),常温自然光条

件下放置9天,辅色组花色苷保留率显著高于CK(p<0.05)：采用0.3%H202处理,辅色组仍在λ=519nm呈现其最大吸收峰且色素浸提液U值显著高于CK(p<0.05)；辅色处理明显增强对DPPH的清除能力(p<0.01)。因此,复合辅色处理提高了红肉苹果花色苷对温度、pH、光照、氧化剂的耐受性及DPPH清除能力。

(3)根据红肉苹果的特点,建立了‘红勋1号’为原料年产2000 t红肉苹果汁的工厂设计。确定关键工艺控制点,建立的生产工艺流程为：原料验收修整→清洗→冷破碎→卧螺分离→灭酶→带榨→浓缩→无菌灌装→检验→装箱,并进行中试生产实践,参照GB/T 18963-2012,该工艺生产的红肉苹果汁符合国家标准。

最后,进行物料衡算、设备选型、工厂平面设计和投资估算,为红肉苹果汁产品提供一定的理论基础和实践经验。