不同澄清劑對楊梅汁澄清效果的比較

郎 婭，季 露，陳紀算，葉興乾，倪 穗，孫志棟*

(1.寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211；2.寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 315300；4.浙江大學 生工與食品學院，浙江 杭州 310058)

不同澄清劑對楊梅汁澄清效果的比較

郎 婭1，2，季 露1，2，陳紀算3，葉興乾4，倪 穗1*，孫志棟1，2*

(1.寧波大學 海洋學院，浙江 寧波 315211；2.寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪 315300；4.浙江大學 生工與食品學院，浙江 杭州 310058)

采用硅藻土、水溶性羧化殼聚糖和皂土3種澄清劑對楊梅汁進行澄清。通過透光率、濁度、pH、TSS、花色苷含量及貯藏后的穩定性指標，比較他們的澄清效果。結果表明：3種澄清劑都有很好的澄清效果，但對花色苷都有一定的損失作用，其中皂土對花色苷的損失最嚴重，硅藻土的澄清對花色苷的損失最少，水溶性羧化殼聚糖的澄清和穩定性介于兩者之間。綜合澄清效果和對花色苷含量的影響，3種澄清劑中，選擇硅藻土作為澄清劑，且用量為1.5 g/L，透光率可以達到91.46%，花色苷可以保留86.44%。

楊梅汁；澄清；穩定性

楊梅(MyricarubraSieb.& Zucc.)屬楊梅科楊梅屬亞熱帶常綠果樹，產于我國南方的大多數省份，而浙江省的楊梅產量和品質都是最佳的。楊梅果實在每年六七月成熟，果實呈紫紅色至紫黑色，果肉汁多，味道鮮美獨特，內含花色苷、維生素、葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸、礦物質等多種營養成分[1]。楊梅果汁很不穩定，易出現肉眼可見的渾濁和沉淀[2]。目前常用的果汁澄清方法有自然澄清法、化學澄清法[3]、冷凍澄清法和酶解澄清法[4-5]。傳統的離心、板框過濾等方法很難得到高澄清度的楊梅果汁，并且在貯存過程中極易發生二次沉淀，因此澄清工藝是生產楊梅汁的關鍵。果膠酶是常見的酶制劑，廣泛應用于果汁的澄清，在桑葚汁[6]、草莓果汁[7]中都有相應應用。

經過初期實驗探索，本文最終選取了硅藻土、水溶性羧化殼聚糖和皂土3種化學澄清劑，對楊梅汁進行澄清試驗，測定儲藏7天后的穩定性變化，確定合適的澄清劑及最佳澄清劑濃度，為楊梅汁澄清及產品開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

楊梅汁荸薺種，采自寧波慈溪，2 h內運到實驗室，去核榨汁，將原汁儲于-20 ℃冰柜備用；皂土：上海試四赫維化工有限公司；水溶性羧化殼聚糖：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；硅藻土：上海奉賢奉城試劑廠，均為化學純。

1.2 主要儀器與設備

2100Q型濁度計：美國HACH；PAL-1手持袖珍折射儀：日本ATAGO；ST-756P紫外分光光度計：上海赫爾普國際貿易有限公司；PB-10型pH計：北京賽多利斯儀器系統有限公司。

1.3 方法

處理流程：楊梅汁—4℃解凍—澄清—過濾—成品

澄清劑的配置：硅藻土，水溶性羧化殼聚糖，皂土用蒸餾水配置成一定濃度的溶液，然后加入到50 mL楊梅汁中，使得最終濃度為0.5 g/L、1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、3 g/L、3.5 g/L。

實驗步驟：將解凍后的楊梅汁分別加入澄清劑，攪拌均勻，在4 ℃冰箱放置2 h，再用離心機離心，取上清液得到楊梅清汁。楊梅清汁灌裝后放入4℃冰箱儲存，測定品質的變化。

1.4 測定方法

(1)透光率的測定：以蒸餾水作參比溶液，在680 nm處測定楊梅汁的透光率T 680 nm。

(2)濁度的測定：以蒸餾水作參比溶液，用濁度儀測定楊梅汁的濁度。

(3)可溶性固形物的測定：采用手持折光儀測定。

(4)pH的測定：采用pH計測定。

(5)花色苷的測定：采用pH示差法[8]。

(6)貯藏穩定性試驗：將楊梅澄清汁灌裝于PET袋中，4 ℃冰箱儲存，7天后測定品質變化。

1.5 數據處理

每個試驗重復至少3次，用SAS8.0的ANOVA進行顯著性分析，采用Sigma Plot 10.0進行作圖。

2 結果與分析

2.1 三種澄清劑添加量對楊梅汁澄清效果的影響

硅藻土是一種多孔物質，其表面積大，能夠吸附單寧、色素等大分子物質懸浮物，在果酒果汁中目前應用較廣[9-10]。

圖1 硅藻土添加量對楊梅汁透光率和濁度的影響

如圖1所示，隨著硅藻土添加量的增加，透光率逐漸增加，當硅藻土的添加量為0.5 g/L時，透光率可以達到89.15%，當硅藻土的添加量為1.5 g/L時，透光率達到最大值91.46%，繼續添加，透光率反而逐漸下降，當硅藻土添加量為3.5 g/L時，透光率下降到86.55%。而濁度與透光率則相反，一般來說，透光率越高，濁度越小，不過硅藻土澄清楊梅汁的效果比較好，當添加量為0.5 g/L時，濁度已經可以達到1.55 NTU了，而添加量為3 g/L時，濁度已經接近0 NTU了。

殼聚糖是由甲殼素經脫乙?；磻玫降囊环N生物高分子物質，線性分子鏈上具有游離氨基酸，其氮原子上還有一對未結合電子，使其呈現弱堿性，能從溶液中結合氫離子，從而使殼聚糖成為帶陽離子電荷的聚電解質，顯示出良好的絮凝作用[11]。但是由于殼聚糖一般不溶于水，只溶于酸性或微酸性的環境中，影響其應用，而羧化殼聚糖經過殼聚糖改性，能溶于水，增加了殼聚糖的使用范圍。羧化殼聚糖具有兩性高分子電解質的性質，可結合水體中帶正電荷以及帶負電荷的物質，在廣泛的pH值范圍內均可溶解。目前，羧化殼聚糖用于果汁澄清的應用比較少，主要作為絮凝劑用于水處理中[12-13]。

圖2 水溶性羧化殼聚糖添加量對楊梅汁透光率和濁度的影響

如圖2所示，隨著水溶性羧化殼聚糖添加濃度增加，透光率也逐漸增加，羧化殼聚糖澄清楊梅汁透光率效果好于硅藻土，當添加量為1 g/L時，透光率就可達到92.13%，當添加量為2 g/L時透光率就達到最大值93.37%，之后再增加濃度透光率反而逐漸下降，當羧化殼聚糖添加量為3.5 g/L時，透光率下降為91.6%。而濁度方面，水溶性羧化殼聚糖澄清后的濁度要比硅藻土澄清后的濁度要大，當透光率最好的2 g/L添加量時，濁度也只有5.96 NTU，而當添加量為0.5 g/L和3.5 g/L時，濁度都達到了大約7.9 NTU。

圖3 皂土添加量對楊梅汁透光率和濁度的影響

皂土又名膨潤土，是一種較強的吸附性物質。皂土呈負電性，在電解質中可吸附蛋白質、色素、單寧和能與一些帶正電荷的膠體離子產生膠體而凝聚，使小顆粒變成大顆粒物質而沉降，達到澄清的效果[14]。采用皂土澄清楊梅汁時，隨著皂土添加量的增加透光率逐漸增加，當添加量從0.5～3.5 g/L時，透光率從90.55%至95.45%，而濁度則逐漸減小，從2.78 NTU至接近0 NTU，且澄清效果很好，在皂土添加量0.5～3.5 g/L范圍內，透光率一直呈現增大趨勢，這與前人的研究有所差別[14-15，21]，可能3.5g/L的濃度未達到皂土完全去除楊梅汁中的凝膠之故。

2.2 三種澄清劑對楊梅汁品質的影響

2.2.1 對楊梅汁pH和可溶性固形物(TSS)的影響

由表1可以看出，不同的澄清劑不同添加量對楊梅汁的pH值、可溶性固形物含量的影響效果不盡相似。硅藻土添加量在0～2 g/L范圍內，pH值大小基本保持穩定，當添加量超過2.5 g/L時pH值才顯著下降(p<0.05)。同樣地，羧化殼聚糖添加量在0～1.5 g/L范圍內，pH值大小相對比較穩定，超過2 g/L時pH值顯著下降(p<0.05)。保持楊梅澄清果汁可溶性固形物含量穩定的硅藻土、羧化殼聚糖添加范圍均為0.5～1.0 g/L。對楊梅汁可溶性固形物而言，當硅藻土和羧化殼聚糖添加量在0.5～1.0 g/L時影響較小，超過1.5 g/L則可溶性固形物含量均明顯下降。皂土的添加量0.5～1.5 g/L時楊梅汁pH值顯著下降(p<0.05)，但超過2.0 g/L時pH值反而穩定；皂土對楊梅汁可溶性固形物的影響是呈拋物線趨勢，隨著添加量的增加先增加后下降，相對來說，2 g/L的添加量對pH值和可溶性固形物的影響均不大。

表1 不同澄清劑不同添加量對楊梅汁pH和TSS的影響

注：同一列內不同字母表示顯著性差異(p<0.05)。

2.2.2 對楊梅汁花色苷的影響

花色苷不穩定，在加工和儲藏中容易損失和破壞[16]。單體的形式向低聚或多聚色素轉換，使得色澤發生改變，一般來說，棕紅色更穩定[17]。

澄清劑對楊梅汁花色苷的影響比較大，由于花色苷是大分子物質且容易與澄清劑凝聚被過濾掉，從而達到澄清的效果，相應的就減少了花色苷的含量?；ㄉ諏蠲分钠焚|影響非常大，在色澤和營養上來說都是主要的貢獻者。

圖4 不同澄清劑不同添加量對楊梅汁花色苷的影響

從圖4可以看出，隨著澄清劑添加量的逐漸增加，花色苷含量也相應減少，其中皂土對花色苷影響最大，在添加量為0.5～2.5 g/L范圍內，呈直線下降，當添加量為1.5 g/L時，花色苷已由原汁的245.81 mg/L下降到156.80 mg/L，下降36.21%。而硅藻土對花色苷的影響則相對較小，在添加量0.5～3.5 g/L范圍內，花色苷的含量可以保持200 mg/L以上，保持原汁的83%以上。羧化殼聚糖對楊梅汁的花色苷影響則處于皂土和硅藻土之間，在添加量0.5～1.5 g/L范圍時，楊梅汁的花色苷含量保持在212g/L以上，保持效果好于硅藻土?；ㄉ盏膿p失會影響果汁的抗氧化能力，Cesar等人發現果膠酶與殼聚糖聯合澄清一種黑莓果汁，使得其花色苷損失了50%，且抗氧化活性也下降29%[18]。

由于花色苷的含量直接影響楊梅汁的營養價值和感官評價，所以結合透光率和花色苷含量的變化，確定各澄清劑的合理添加量為硅藻土1.5 g/L，羧化殼聚糖1 g/L，皂土0.5 g/L。

2.3 三種澄清劑對儲藏穩定性的影響

選取硅藻土添加量為1.5 g/L，羧化殼聚糖添加量為1 g/L，皂土添加量為0.5 g/L的楊梅汁，用PET袋密封包裝，置于4 ℃冰箱，儲藏7天后，測定楊梅汁穩定性變化。

從圖5、圖6可以看出，貯藏7天后，楊梅汁的透光率和濁度都有所變化，從透光率來看，澄清劑處理后，透光率高達90%以上，比對照(71.45%)均明顯提高，儲藏7天后，因楊梅汁中的營養成分再次沉降，透光率則有所下降，但透光率仍高達85%以上，而對照則下降到63.8%。而濁度方面，對照(未處理)果汁濁度近50 NTU，而3種澄清劑處理后濁度可降到7 NTU以下，效果極其顯著。貯藏7d后，除皂土濁度有所減小外，硅藻土和羧化殼聚糖均有所增加，但濁度均控制在10.5 NTU以內。

圖5 不同澄清劑處理楊梅汁4 ℃儲藏7天后透光率的變化

圖6 不同澄清劑處理楊梅汁4 ℃儲藏7天后濁度的變化

圖7 不同澄清劑處理楊梅汁4 ℃儲藏

經過澄清劑處理的楊梅汁花色苷含量儲藏7天后均會明顯下降(如圖7所示)，比對照顯著的多，相對來說，硅藻土處理組下降的比較少，其次是羧化殼聚糖處理組，皂土處理組最嚴重。顯然花色苷對于澄清劑都非常敏感，隨著時間的延長會加速其降解。

表2 不同澄清劑處理楊梅汁儲藏7天后對pH和可溶性固形物(TSS)的影響

注：同一行內的不同字母表示顯著性差異(p<0.05)。

從表2見，楊梅汁pH、可溶性固形物含量經過不同澄清劑處理后之間差異顯著(p<0.05)，貯藏7d后又有所變化，其中硅藻土處理組楊梅汁pH變化最小，比較接近對照組原汁，其次是皂土處理組變化較小。而可溶性固形物含量相對穩定的是皂土處理組、羧化殼聚糖處理組。

3 討 論

楊梅汁澄清一直是楊梅汁加工中非常重要的環節，也是很棘手的問題。在澄清效果、營養成分和感官上找到平衡是楊梅汁加工中的關鍵。硅藻土、水溶性羧化殼聚糖和皂土都有很好澄清楊梅汁的能力，但是對澄清的楊梅汁品質影響卻不盡相同。硅藻土在透光率上優勢不大，但濁度卻明顯優于水溶性羧化殼聚糖處理的楊梅汁。盡管皂土處理的楊梅汁透光率和濁度都非常好，且較低濃度也可以達到效果，可是，對楊梅汁花色苷的影響卻非常明顯，且儲藏后，有繼續損失的趨勢，不太適合用于大批量儲藏的楊梅汁中。而硅藻土和水溶性羧化殼聚糖在透光率和濁度上各占優勢，在對花色苷含量影響上，硅藻土則略顯優勢，對花色苷的破壞和儲藏后的損失要低于水溶性羧化殼聚糖處理組。Pacheco-Palencia等人在研究硅藻土澄清黑莓果肉中也發現對花色苷和非花色素類的酚類的破壞作用，并進一步影響其抗氧化能力[19]，因此，保護花色苷是保護抗氧化活性的重要手段。

丁彥鵬等[20]研究了自然澄清、離心澄清、皂土澄清、硅藻土澄清、殼聚糖澄清和明膠澄清對果酒澄清效果的影響，研究表明6種不同澄清方法中以硅藻土澄清的效果最佳，用量為0.3g/L時，透光率可達到87.4%，在非生物穩定性方面又以殼聚糖澄清處理的最好，與本文的研究結果相似。水溶性羧化殼聚糖用于澄清果汁中的報道比較少，相對于殼聚糖來說，羧化殼聚糖對溶液中帶電膠體的吸附范圍及電中和性能有所增加，研究表明其對蔗汁澄清的脫色率和純度差分別達50.45%和1.63%，通過對比亞硫酸法澄清工藝的實際生產數據，認為羧化殼聚糖可以取代SO2作為糖用澄清劑應用于蔗汁澄清過程[21]。對殼聚糖進行羧甲基改性用于澄清黑莓果汁，結果表明羧化殼聚糖可以減少果汁中蛋白質、多酚和總糖含量，有助于減少果汁儲存過程中的后混濁和二次沉淀的產生[22]。但由于制作羧化殼聚糖的產品穩定性和參數不確定，目前在果汁澄清生產中應用較少。

當然，多種澄清方式結合或者多種澄清劑復合使用也會有不錯的效果，值得借鑒和摸索。Fang等人研究表明，黃原膠/殼聚糖澄清法與傳統的明膠/皂土澄清法都可以有效降低楊梅汁中的總花色苷含量、聚合色百分數、褐變指數、總酚(特別是單寧類物質)和混濁度，提高果汁的澄清度。如果之后加上濾膜超濾處理，澄清效果會更好，但是對營養物質的破壞也較嚴重[23]。

4 結 論

(1)3種澄清劑都有很好的澄清效果，但對花色苷都有一定的損失作用，當添加量分別為硅藻土1.5 g/L，水溶性羧化殼聚糖1 g/L，皂土0.5 g/L時，透光率分別可以達到最佳值91.46%、92.13%和90.55%，其中花色苷損失分別為13.49%、3.5%和19.67%。

(2)上述最佳添加量澄清劑處理后的楊梅汁在4℃儲藏7天后，除了皂土處理組濁度有所上升外，其他各處理的透光率、pH值、可溶性固形物含量和花色苷含量都有所下降，且最后花色苷含量硅藻土處理組>水溶性羧化殼聚糖處理組>皂土處理組，分別為163.65 mg/L，155.29 mg/L和120.23 mg/L。

(3)綜合澄清和對花色苷含量的影響，3種澄清劑中，選擇硅藻土作為澄清劑，且用量為1.5 g/L，透光率可以達到91.46%，花色苷可以保留86.44%。

[1] 孫云飛，羅國向，許華娣，等.殼聚糖對楊梅果汁的澄清作用[J].冷飲與速凍食品工業，2005，11(1)：4-6.

[2] TALASILA U，VECHALAPU R R，SHAIK K B.Clarification，preservation，and shelf life evaluation of cashew apple juice[J].Food Sci Biotechnol，2012，21(3)：709-714.

[3] KUMAR S，SHARMA H K.Enzymatic degumming of pineapple(Ananascomosus)mill juice using crude and commercial enzymes[J].Food Measurement and Characterization，2015，9(3)：414-425.

[4] MANJUNATHA S S，RAJU P S，BAWA A S.Thermophysical properties of enzyme clarified Lime(Citrus aurantifolia L)juice at different moisture contents[J].Food Sci Technol，2014，51(11)：3038-3049.

[5] DESHMUKH P S，MANJUNATHA S S，RAJU P S.Rheological behaviour of enzyme clarified sapota(Achrassapota L.)juice at different concentration and temperatures[J].Food Sci Technol，2015，52(4)：1896-1910.

[6] 王鴻飛，李和生，莊榮玉.果膠酶對桑椹果汁澄清效果的研究[J].食品科學，2002，23(3)：86-88.

[7] 王鴻飛，李和生，馬海樂，等.果膠酶對草莓果汁澄清效果的研究[J].農業工程學報，2003.19(3)：161-164.

[8] GIUSTI M M，WROLSTAD R E.Unit F1.2：Anthocynins.Characterization and measurement with UV-visible spectroscopy [M]∥ Current Protocols in Food Analytical Chemistry.New York：John Wiley & Sons，2001：1-13.

[9] 羅威，羅立新，潘力，等.荔枝果酒澄清技術的研究[J].中國釀造，2008(8)：13-15.

[10] 張超，王玉霞，尹旭敏，等.柑橘果酒澄清工藝及穩定性研究[J].食品研究與開發，2014，35(24)：29-33.

[11] 趙巖，初樂，朱風濤，等.澄清紅棗汁的工藝研究[J].食品科技，2013，38(6)：113-117.

[12] 樊麗華，程俊，秦巳麒.羧甲基殼聚糖絮凝劑的研制及其應用研究[J].環境科學與技術，2009，32(11)：84-87.

[13] 馬甲益.O，N-羧甲基殼聚糖的制備工藝優化與廢水處理應用研究[D].武漢：武漢理工大學，2005.

[14] 謝志鐳，林露，嚴維凌.不同澄清劑對黑莓果汁澄清效果的影響[J].中國食品學報，2013，13(4)：132-136.

[15] 任玉巧，王華，梁艷英.不同澄清劑對桑甚汁澄清效果及理化成分的影響[J].西北農林科技大學學報(自然科學版)，2006，34(4)：110-112.

[16] WROLSTAD R E，DURST R W，LEE J.Tracking color and pigment changes in anthocyanin products[J].Trends Food Sci Technol，2005，16(9)：423-428.

[17] MONAGAS M，GOMEZ-CORDOVES C，BARTOLOME B.Evolution of the phenolic content of red wines from Vitis vinifera L.during ageing in bottle[J].Food Chem，2006，95(3)：405-412.

[18] CESAR L T，CABRAL M D F，MAIA G A，et al.Effects of clarification on physicochemical characteristics，antioxidant capacity and quality attributes of acaí(Euterpe oleracea Mart.)juice[J].Food Sci Technol，2014，51(11)：3293-3300.

[19] PACHECO-PALENCIA L，HAWKEN P，TALCOTT S T.Phytochemical，antioxidant and pigment stability of acai(Euterpe oleracea Mart.)as affected by clarification，ascorbic acid fortification and storage[J].Food Res Int，2007，(40)：620-628.

[20] 丁彥鵬，李安平，陳建華，等.不同處理措施對紅棗酒澄清效果的影響[J].食品科技，2011，36(12)：72-76.

[21] 何惠歡，謝志榮，劉繼棟，等.羧甲基殼聚糖糖用澄清劑的制備及結構表征[J].食品工業科技，2015，36(6)：117-121.

[22] 王衛東，許時嬰.羧甲基殼聚糖的制備及其在黑莓果汁澄清中的應用[J].食品科學，2008，29(3)：241-244.

[23] FANG Z X，ZHANG M，DU W X，et al.Effect of fining and filtration on the haze formation in bayberry(MyricarubraSieb.et Zucc.)juice[J].Agric Food Chem，2007，55(1)：113-119.

Comparison of the Clarifying Effect of Different Clarifierson Chinese Bayberry Juice

Lang Ya1，2，Ji Lu1，2，Chen Jisuan3，Ye Xingqian4，Ni Sui1*，Sun Zhidong1，2*

(1.College of Marine Science，Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Ningbo City Academyof Agricultural Sciences，Ningbo 315040，China；3.Ningbo Haitong Food Group Co.，Ltd.，Cixi 315300，China；4.College of Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China)

Chinese bayberry(MyricarubraSieb. & Zucc.)juice was clarified by diatomaceous earth，water-soluble carboxylation chitosan and bentonite respectively.The light transmittance，turbidity，pH，TSS，the content of anthocyanins and stability of Chinese bayberry juice were tested to determine the clarification effects.The results showed three kinds of clarifiers had good effect on clarifying Chinese bayberry juice but caused the loss of anthocyanins.The bentonite was the best killer to damage the content of anthocyanins，diatomite clarifier was the least，while water soluble carboxylation chitosan clarifier had a middle effect on clarification and stability among them.Considering clarification effect and the content of anthocyanins，diatomite was best clarifier and when the amount was 1.5 g/L，light transmittance can reach 91.46%，the content of anthocyanins can keep 86.44%.

Chinese bayberry juice；clarification；stability

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.02.008

2016-06-12

寧波市農業科技攻關重大項目(2013C0013)；國家科技支撐計劃課題(2015BAD16B03)。

郎婭(1990—)，女，碩士研究生，E-mail：seadly@sina.cn

*通訊作者： 倪穗(1965—)，女，教授，研究方向：植物生物技術，E-mail：nisui@nbu.edu.cn；孫志棟(1962—)，男，教授級高工，研究方向：農產品加工貯藏研究，E-mail：zdsun.cn@163.com

TS275.5

A

1006-9690(2017)02-0028-06