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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 果膠酶在人參果果酒護(hù)色和澄清中的應(yīng)用研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文研究果膠酶對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清作用。通過(guò)單因素與響應(yīng)面設(shè)計(jì)分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時(shí)間和果膠酶用量對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清效果的影響，建立相應(yīng)的回歸模型；通過(guò)嶺脊分析確定了人參果果酒的最佳護(hù)色工藝參數(shù)。多元回歸分析結(jié)果顯示，果酒的pH值、酶解溫度、酶解時(shí)間及果膠酶用量與其護(hù)色、澄清效果之間回歸模型擬合程度良好，可用于實(shí)際生產(chǎn)預(yù)測(cè)。
- 詳細(xì)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(shí)形狀多似人心，成熟時(shí)，果皮呈金黃色并有紫色條紋，同時(shí)具有一種淡淡的清香味，果肉多汁，風(fēng)味獨(dú)特。目前，在我國(guó)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(shí)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(qiáng)氧化劑，能激活人體細(xì)胞，保護(hù)心血管等臟器；還能刺激免疫球蛋白及抗體的產(chǎn)生，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)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(huì)因此導(dǎo)致其市場(chǎng)價(jià)格下跌。為提高人參果的食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)附加值，對(duì)其進(jìn)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?yàn)橐环矫嬗行┕咧醒趸傅幕盍^高，其鮮汁在空氣中存放時(shí)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(qiáng)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(hù)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)。胡志和等以人參果、全脂乳粉為主料，研究其加工工藝、風(fēng)味及穩(wěn)定性的最佳工藝參數(shù)，由此制得的復(fù)合乳飲料風(fēng)味穩(wěn)定，評(píng)價(jià)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(fù)合果汁營(yíng)養(yǎng)豐富、口感良好、含Ca量高。文連奎等對(duì)人參果白蘭地進(jìn)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(duì)甜橙汁澄清劑的選擇及甜橙干酒發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，果膠酶、殼聚糖、硅藻土的澄清效果顯著。楊劍芳等對(duì)山茱萸發(fā)酵酒制備工藝條件進(jìn)行優(yōu)化研究，由單因素試驗(yàn)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(jìn)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(jié)實(shí)，澄清酒液的透光率達(dá)90.4 % ，較比其他澄清劑取最佳用量水平時(shí)的最大透光率高5%。人參果營(yíng)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(jiàn)其他深加工產(chǎn)品報(bào)道。 本研究通過(guò)SAS 9.2軟件（其中單因素效應(yīng)圖形用DPS軟件繪制），運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)中的二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，優(yōu)化果膠酶在人參果果酒加工過(guò)程中的應(yīng)用條件，從而提高人參果果酒的護(hù)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(xiě)目的和基本思路
- 目的: 研究果膠酶對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清作用，確定最佳護(hù)色工藝參數(shù)和澄清條件，為工廠的實(shí)際生產(chǎn)預(yù)測(cè)提供可靠數(shù)據(jù)。 基本思路：通過(guò)單因素與響應(yīng)面設(shè)計(jì)分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時(shí)間和果膠酶用量對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清效果的影響，建立相應(yīng)的回歸模型，利用嶺脊分析確定人參果果酒的最佳護(hù)色工藝參數(shù)和澄清條件。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究通過(guò)SAS 9.2軟件，運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)中的二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，優(yōu)化果膠酶在人參果果酒加工過(guò)程中的應(yīng)用條件，并采用嶺脊分析對(duì)人參果果酒護(hù)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(yīng)，而且由于所獲得的嶺回歸系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，因此可通過(guò)它們更直觀的比較果膠酶不同工藝參數(shù)對(duì)人參果果酒護(hù)色與澄清作用影響的大小。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 我國(guó)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(gè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，人參果具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)人體有很好的保健作用，深受當(dāng)?shù)鼐用竦南矏?ài)，但是目前多停留在鮮食上，經(jīng)濟(jì)附加值不高，深加工不足。果酒是比較理想的健康時(shí)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(jì)附加值，加快當(dāng)?shù)厮Y源的綜合利用，增加農(nóng)民的收入，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 研究果膠酶對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清作用。通過(guò)單因素與響應(yīng)面設(shè)計(jì)分析果酒的pH值及酶解溫度、酶解時(shí)間和果膠酶用量對(duì)人參果果酒的護(hù)色和澄清效果的影響，建立相應(yīng)的回歸模型；試驗(yàn)結(jié)果表明，酶解溫度對(duì)人參果果酒護(hù)色作用影響顯著（p<0.10），酶解溫度、果膠酶用量對(duì)人參果果酒澄清作用影響顯著（p<0.10），而pH值、酶解時(shí)間對(duì)二者影響均不顯著（p>0.10）。通過(guò)嶺脊分析確定了人參果果酒的最佳護(hù)色工藝參數(shù)為：pH 4.6，酶解溫度44 ℃，酶解時(shí)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(shí)間55 min，果膠酶用量0.316 g/kg。多元回歸分析結(jié)果顯示，果酒的pH值、酶解溫度、酶解時(shí)間及果膠酶用量與其護(hù)色、澄清效果之間回歸模型擬合程度良好，可用于實(shí)際生產(chǎn)預(yù)測(cè)。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年12月在河西學(xué)院第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中榮獲三等獎(jiǎng)。 2011年3月被食品科學(xué)錄用。
鑒定結(jié)果
- 在河西學(xué)院第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中榮獲三等獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 果酒是一種健康時(shí)尚飲品，國(guó)家在宏觀產(chǎn)業(yè)政策上也制定了“糧食酒向水果酒轉(zhuǎn)變”的發(fā)展策略，這為果酒生產(chǎn)提供了很好契機(jī)。我國(guó)水果資源豐富，能釀酒的水果有很多，比如蘋(píng)果、梨、獼猴桃、山楂、楊梅等都可以用來(lái)釀造果酒，而水果釀酒又大都提升了水果品種的經(jīng)濟(jì)附加值，既可以節(jié)省釀酒糧食，又可以開(kāi)發(fā)山區(qū)經(jīng)濟(jì)，因此開(kāi)發(fā)果酒市場(chǎng)前景非常廣闊。但由于我國(guó)果酒尚處于起步階段，仍存在許多迄待解決的問(wèn)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(jìn)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(diǎn)，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。然而其深加工不足，高端產(chǎn)品極為少見(jiàn)，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(biāo)準(zhǔn)（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(fēng)味及穩(wěn)定性的最佳工藝參數(shù)，由此制得的復(fù)合乳飲料風(fēng)味穩(wěn)定，評(píng)價(jià)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(fù)合果汁營(yíng)養(yǎng)豐富、口感良好、含Ca量高（陳彥 2001）。文連奎等對(duì)人參果白蘭地進(jìn)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(yīng)該研究開(kāi)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(fèi)市場(chǎng)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。對(duì)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(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及飲料酒結(jié)構(gòu)調(diào)整方向，又能在滿足消費(fèi)者飲酒情趣的同時(shí)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(shì)，但消費(fèi)者對(duì)人參果的消費(fèi)水平?jīng)]有明顯的增長(zhǎng)，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(shí)貯運(yùn)的水果發(fā)生腐爛變質(zhì)，造成大量浪費(fèi)。因此，為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，提高人參果的經(jīng)濟(jì)附加值，對(duì)人參果進(jìn)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(kāi)辟一條新的思路，避免人參果因?yàn)殇N售不出去而大量積壓造成原料的大量浪費(fèi)。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(jì)附加值。
