基本信息
- 項目名稱：
- 果膠酶在人參果果酒護色和澄清中的應用研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本文研究果膠酶對人參果果酒的護色和澄清作用。通過單因素與響應面設計分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時間和果膠酶用量對人參果果酒的護色和澄清效果的影響，建立相應的回歸模型；通過嶺脊分析確定了人參果果酒的最佳護色工藝參數(shù)。多元回歸分析結果顯示，果酒的pH值、酶解溫度、酶解時間及果膠酶用量與其護色、澄清效果之間回歸模型擬合程度良好，可用于實際生產(chǎn)預測。
- 詳細介紹：
- 人參果（pepino fruit）為茄科（Solamaceae）蔬菜、水果兼觀賞型草本植物，其果實形狀多似人心，成熟時，果皮呈金黃色并有紫色條紋，同時具有一種淡淡的清香味，果肉多汁，風味獨特。目前，在我國西北的河西走廊地區(qū)被廣泛種植，并以鮮食為主。研究發(fā)現(xiàn)，人參果果實富含多種維生素和人體必須微量元素，其中硒元素是一種強氧化劑，能激活人體細胞，保護心血管等臟器；還能刺激免疫球蛋白及抗體的產(chǎn)生，增強機體對疾病的抵抗力。但人參果鮮果因含水量大而不耐貯藏，或因失水而使其口感受損，都會因此導致其市場價格下跌。為提高人參果的食用價值和經(jīng)濟附加值，對其進行深加工是一條很好的途徑。榨汁、下膠是果酒加工中的重要工序，這是因為一方面有些果蔬中氧化酶的活力較高，其鮮汁在空氣中存放時容易被氧化褐變；另一方面大多數(shù)果蔬汁中含有0.2%～0.5%的果膠物質(zhì)，這些果膠物質(zhì)具有很強的親水性能，是果蔬汁中最重要的混濁物穩(wěn)定劑，尤其是其中的可溶性果膠多以保護膠體形式裹覆在混濁物顆粒表面，阻礙著果蔬汁的澄清。因此果酒加工中常需要加入果膠酶、纖維素酶等作護色澄清處理。 張彧等以人參果為原料，確定了低糖人參果果脯、果醬的生產(chǎn)工藝及質(zhì)量標準。胡志和等以人參果、全脂乳粉為主料，研究其加工工藝、風味及穩(wěn)定性的最佳工藝參數(shù)，由此制得的復合乳飲料風味穩(wěn)定，評價效果較好。陳彥將人參果中加入果汁、蜂蜜、白蘭瓜香精、印度香蕉香精、CMC-Na+海藻酸鈉等得到的復合果汁營養(yǎng)豐富、口感良好、含Ca量高。文連奎等對人參果白蘭地進行了研制，確定了最佳發(fā)酵工藝，得到色澤淡黃、顏色澄清的人參果白蘭地。羅安偉等采用清汁發(fā)酵方法，對甜橙汁澄清劑的選擇及甜橙干酒發(fā)酵工藝參數(shù)進行了研究。結果表明，果膠酶、殼聚糖、硅藻土的澄清效果顯著。楊劍芳等對山茱萸發(fā)酵酒制備工藝條件進行優(yōu)化研究，由單因素試驗選取用于山茱萸后發(fā)酵液的澄清劑種類及用量，他們將由最佳發(fā)酵工藝分離得到的酒液經(jīng)后發(fā)酵15d后用2.00 g/L精制果膠酶進行澄清，酒體由渾濁的深棕紅色逐漸變成透明的深紅色，下部沉淀結實，澄清酒液的透光率達90.4 % ，較比其他澄清劑取最佳用量水平時的最大透光率高5%。人參果營養(yǎng)豐富，除可供鮮食外，還可加工成人參果果醬、飲料、鮮果汁、口服液、罐頭等，未見其他深加工產(chǎn)品報道。 本研究通過SAS 9.2軟件（其中單因素效應圖形用DPS軟件繪制），運用響應面設計中的二次正交旋轉組合設計，優(yōu)化果膠酶在人參果果酒加工過程中的應用條件，從而提高人參果果酒的護色作用及澄清效果，為下一步人參果果酒發(fā)酵研究提供可靠的工藝參數(shù)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的: 研究果膠酶對人參果果酒的護色和澄清作用，確定最佳護色工藝參數(shù)和澄清條件，為工廠的實際生產(chǎn)預測提供可靠數(shù)據(jù)。 基本思路：通過單因素與響應面設計分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時間和果膠酶用量對人參果果酒的護色和澄清效果的影響，建立相應的回歸模型，利用嶺脊分析確定人參果果酒的最佳護色工藝參數(shù)和澄清條件。
科學性、先進性及獨特之處
- 本研究通過SAS 9.2軟件，運用響應面設計中的二次正交旋轉組合設計，優(yōu)化果膠酶在人參果果酒加工過程中的應用條件，并采用嶺脊分析對人參果果酒護色及澄清兩道工藝的影響因素加以分析，不僅減小了多元共線性的效應，而且由于所獲得的嶺回歸系數(shù)為標準化系數(shù)，因此可通過它們更直觀的比較果膠酶不同工藝參數(shù)對人參果果酒護色與澄清作用影響的大小。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我國人參果資源豐富，尤其是甘肅河西走廊地區(qū)是人參果的一個優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，人參果具有極高的營養(yǎng)價值，對人體有很好的保健作用，深受當?shù)鼐用竦南矏郏悄壳岸嗤Ａ粼邗r食上，經(jīng)濟附加值不高，深加工不足。果酒是比較理想的健康時尚保健飲料，本工作正是基于此以人參果為主要原料，采用微生物液體發(fā)酵生產(chǎn)人參果果酒，提高人參果的經(jīng)濟附加值，加快當?shù)厮Y源的綜合利用，增加農(nóng)民的收入，帶動區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。
學術論文摘要
- 研究果膠酶對人參果果酒的護色和澄清作用。通過單因素與響應面設計分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時間和果膠酶用量對人參果果酒的護色和澄清效果的影響，建立相應的回歸模型；試驗結果表明，酶解溫度對人參果果酒護色作用影響顯著（p<0.10），酶解溫度、果膠酶用量對人參果果酒澄清作用影響顯著（p<0.10），而pH值、酶解時間對二者影響均不顯著（p>0.10）。通過嶺脊分析確定了人參果果酒的最佳護色工藝參數(shù)為：pH 4.6，酶解溫度44 ℃，酶解時間63 min，果膠酶用量0.3 g/kg；人參果果酒最佳澄清條件：果酒pH 3.9，酶解溫度39 ℃，酶解時間55 min，果膠酶用量0.316 g/kg。多元回歸分析結果顯示，果酒的pH值、酶解溫度、酶解時間及果膠酶用量與其護色、澄清效果之間回歸模型擬合程度良好，可用于實際生產(chǎn)預測。
獲獎情況
- 2010年12月在河西學院第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽中榮獲三等獎。 2011年3月被食品科學錄用。
鑒定結果
- 在河西學院第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽中榮獲三等獎。
參考文獻
- [1] Elsa Uribe,Antonio Vega-Gálvez,Karina Di Scala,et al.Characteristics of Convective Drying of Pepino Fruit(Solanummuricatum Ait):Application of Weibull Distribution[J].Food Bioprocess Technol,2009,25（7） [2] 張建和,符偉玉,李尚德.香瓜茄人心果的營養(yǎng)成分分析研究[J].廣東微量元素科學,2007,14(3）:48～52 [3] Jaime Prohens,Juan J. Ruiz and Fernando Nuez.The pepino (Solanum muricatum,Solanaceae): A “New” crop with a history[J].Economic Botany.1996, 50(4):355～368 [4] 任雪峰,鞏維忠,吳冬青,等.火焰原子吸收光譜法測定不同產(chǎn)地人參果中11種微量元素含量[J].蘭州大學學報(自然科學版),2009,45(3):73～76 [5] 北京西貝蘆薈研究所.植物性汁液的澄清防濁研究.2001,2. [6] 張彧,朱蓓薇,董秀萍.低糖人參果果脯.果醬的研制.食品工業(yè)科技,2001,22(6):54-56. [7] 胡志和,白祝清.人參果復合乳飲料的研究.食品科學,1998,19(6):20-22. [8] 陳彥.人參果果汁加工技術研究.食品工業(yè)科技,2001,22(4):69-70. [9] 文連奎,張健,馮永巍,等.人參果白蘭地的研制.食品科學,2005,26(增刊):215-216. [10] 羅安偉,劉興華,石慧,等.甜橙汁澄清劑的選擇及甜橙干酒的釀造工藝.西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2006,34(12):185-188. [11] 楊劍芳,黃明勇,路福平,等.山茱萸發(fā)酵酒制備工藝條件優(yōu)化研究.北京林業(yè)大學學報,2009,31(5):131-136. [12] 梁志芳,李午申,王迎娜.二次正交旋轉組合實驗設計孵化器.哈爾濱工業(yè)大學學報,2004,11(36):1561-1563.
同類課題研究水平概述
- 果酒是一種健康時尚飲品，國家在宏觀產(chǎn)業(yè)政策上也制定了“糧食酒向水果酒轉變”的發(fā)展策略，這為果酒生產(chǎn)提供了很好契機。我國水果資源豐富，能釀酒的水果有很多，比如蘋果、梨、獼猴桃、山楂、楊梅等都可以用來釀造果酒，而水果釀酒又大都提升了水果品種的經(jīng)濟附加值，既可以節(jié)省釀酒糧食，又可以開發(fā)山區(qū)經(jīng)濟，因此開發(fā)果酒市場前景非常廣闊。但由于我國果酒尚處于起步階段，仍存在許多迄待解決的問題，特別是菌種選擇、發(fā)酵參數(shù)的控制及調(diào)酒等方面，還有待進一步深入研究（羅安偉 2006）。 人參果是甘肅河西走廊地區(qū)的一種特色資源，目前主要以鮮食為主。人參果具有高蛋白、低糖、人體必需氨基酸含量豐富、富含多種維生素及人體必需微量元素等特點，具有極高的營養(yǎng)價值。然而其深加工不足，高端產(chǎn)品極為少見，張彧等以人參果為原料，確定了低糖人參果果脯、果醬的生產(chǎn)工藝及質(zhì)量標準（張彧等 2001）。胡志和等以人參果、全脂乳粉為主料，研究其加工工藝、風味及穩(wěn)定性的最佳工藝參數(shù)，由此制得的復合乳飲料風味穩(wěn)定，評價效果較好（胡志和等 1998）。陳彥將人參果中加入果汁、蜂蜜、白蘭瓜香精、印度香蕉香精、CMC-Na+、海藻酸鈉等得到的復合果汁營養(yǎng)豐富、口感良好、含Ca量高（陳彥 2001）。文連奎等對人參果白蘭地進行了研制，確定了最佳發(fā)酵工藝，得到色澤淡黃、顏色澄清的人參果白蘭地（文連奎等 2005）。應該研究開發(fā)更多的深加工品種，將其向更廣的地區(qū)推廣，使之占有更多的消費市場，服務地方經(jīng)濟。對人參果果酒的研究，不但可以提高果品的利用率，而且能使果品的用途多元化，這樣既符合國家產(chǎn)業(yè)政策及飲料酒結構調(diào)整方向，又能在滿足消費者飲酒情趣的同時賦予養(yǎng)生保健意義。 總之，河西走廊地區(qū)人參果資源豐富，而且年產(chǎn)量也在不斷的增加，特別是這幾年年產(chǎn)量呈直線上升趨勢，但消費者對人參果的消費水平?jīng)]有明顯的增長，因此造成了人參果的大量積壓，特別是在水果收獲的季節(jié)，未能及時貯運的水果發(fā)生腐爛變質(zhì)，造成大量浪費。因此，為服務地方經(jīng)濟，提高人參果的經(jīng)濟附加值，對人參果進行深加工方面的研究顯的非常重要。這一方面，可以為人參果的銷售渠道開辟一條新的思路，避免人參果因為銷售不出去而大量積壓造成原料的大量浪費。另一方面，可以尋求水果生產(chǎn)者與果酒企業(yè)之間形成一種產(chǎn)業(yè)鏈，提升人參果的經(jīng)濟附加值。
