低糖芒果果脯加工工艺研究食品专业学位论文.docx
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低糖芒果果脯加工工艺研究食品专业学位论文
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【摘要】为了优化果脯的加工工艺，本文以芒果为实验材料，研究了
（1）不同添加量的海藻糖对果脯的组织形态及香味、风味的影响；实验表明10%的海藻糖添加量最适宜。
（2）不同糖浓度配比对果脯品质的影响；实验表明糖液浓度配比20%蔗糖+5%葡萄糖+5%蜂蜜最适宜。
（3）不同浓度的植酸、柠檬酸、氯化钠、氯化钙、壳聚糖对胡萝卜颗粒褐变度的影响，并筛选出安全有效的护色剂配方以达到优化护色工艺。
（4）不同成熟度的实验材料对果脯得率、色泽及风味的影响；实验表明应选择中等成熟度
【关键词】芒果；低糖；果脯
目录
1.前言…………………………………………………………………
2.材料与方法…………………………………………………………
2.1材料与试剂……………………………………………………
2.2主要仪器与设备………………………………………………
2.3工艺流程与操作要点…………………………………………
2.4海藻糖配比试验设计…………………………………………
2.5糖液浓度配比实验设计………………………………………
2.6护色剂单因素实验设计………………………………………
2.7原料成熟度对果脯品质实验设计……………………………
2.8真空度渗糖工艺参数的优化设计……………………………
2.9正交实验设计…………………………………………………
2．10理化指标……………………………………………………
2.11微生物指标…………………………………………………
3.结果与分析…………………………………………………………
3.1海藻糖配比实验结果…………………………………………
3.2糖浓度实验结果………………………………………………
3.3芒果脯护色剂配方的确定……………………………………
3.4原料果成熟度对果脯品质的影响……………………………
3.5真空渗糖工艺参数的优化……………………………………
3.6理化指标检测结果……………………………………………
3.7微生物指标检测结果…………………………………………
4.结论…………………………………………………………………
致谢……………………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………
1.引言
果脯又称干态蜜饯是中国的传统食品，有着悠久的生产历史。
但传统的果脯含糖量较高，故以甜为主，果品本身的果味不显著。
本论文即提供一种改进了传统果脯生产方法而能生产含糖量低于６０％的低糖果脯的生产方法。
特点是增加了减压渗胶工序，使果胚保形性好，提高出脯率，减少了糖的用量，缩短了生产周期，降低了生产成本。
我国对低糖果脯的研究始于北京食品工业研究所,他们在1964年进行了鲜香果脯的研究,含糖量降为50%左右,改善了风味,提高了品质,当时在国内外得到了好评。
进入20世纪90年代以来,国内外都在积极研究低糖果脯。
对低糖果脯的加工工艺、保藏、包装材料、包装形式等进行较为系统的研究;认为果脯的含糖量和水分活度是影响保藏性能的两个主要因此外,真空技术的应用,提高了低糖果脯的质量和产量。
微波技术及降水分活性剂的应用,为低糖果脯的生产开辟了新的途经。
2.材料与方法
2.1试验材料与试剂
原料：
芒果（品种：
大台农），购自市超市
试剂：
海藻糖、蔗糖、亚硫酸氢钠、柠檬酸、氯化钠、氯化钙、抗坏血酸、蒸馏水。
2.2主要仪器与设备
BL-200电子天平、101-2电热恒温鼓风干燥箱、
722可见分光光度计、SPX-25-Z型生化培养箱、
LS-B50L立式压力蒸汽灭菌器、康维氏微量扩散皿。
TGL-A高速离心计
2.3测定方法
水分测定：
采用直接干燥法（GB/T5009.3-2010）
还原糖测定:
菲林试剂法
总糖测定：
手持糖量计
产品得率产品得率=成品质量/渗糖前果肉质量X100/%
褐变度的测定：
参照黄伟坤［17］
将样品充分研细，称取5.0g，用水定容至50ml，静止2h后，取测定样5ml，再加入95%的乙醇5ml，用5000r/min离心机离心15min，用可见分光光度计在420nm处测定吸光度，用吸光度的大小直接表示褐变度。
2.4芒果浆的制备工艺流程及操作要点
芒果→清洗→去皮、去核、切分→热烫→护色、硬化→漂洗→热烫→浸糖→干燥（回湿）→杀菌→真空包装→检测→成品→贮藏
操作要点
（1）原料：
选七八成熟的黄皮芒，果实饱满，果肉未变软、肉质厚实。
无斑疤、虫害果。
清洗后去皮、去核，然后切成均匀的块状。
（2）护色、硬化：
将芒果块浸入一定浓度的护色、硬化剂溶液中，20min～25min，于60摄氏度到65摄氏度条件下烘烤至不粘手，比较成品色泽。
（3）漂洗、热烫：
将护色、硬化处理好的芒果条块用流动清水充分洗净，以除去表面剩余的亚硫酸，晾干。
然后放入沸水中热烫2min~3min，其目的主要是钝化或破坏多酚氧化酶的活性，防止褐变，取得更好的护色效果。
热烫后马上放入水中冷至常温,防止热烫过度，取出沥干水分。
（4）浸糖：
将处理好的芒果块放入20%蔗糖与10%海藻糖混合糖液中浸渍约12h，捞出沥干糖液。
（5）干燥与包装：
将浸好糖的芒果条块捞起沥去糖液，摊于盘中，放入干燥箱干燥。
干燥温度为50℃～65℃，干燥过程中注意回湿处理，最后干燥至含水量为22%左右即可。
干燥后，将芒果条块冷却至常温时，用紫外线杀菌后采用真空包装，真空度为0.07MPa。
2.5实验设计
2.5.1海藻糖实验
取用制备好的芒果，以1KG为基准，添加总含糖量30%，本实验选择5%，10%，15%，20%海藻糖添加量，其他条件：
20%蔗糖，0.2%柠檬酸，0.06%乳酸钙，杀菌然后对组织形态、风味及香味做出评价。
2.5．2糖液浓度配比实验
蔗糖浓度按质量百分比设20％，25％和30％三个水平，葡萄糖按质量百分比设10％、5％和10％三个浓度水平，完全双列杂交获9组试验，每组都添加5％的蜂蜜，对所得产品的还原糖与可滴定酸进行测定，计算其糖酸比，结合感官鉴定，筛选能够加工成低糖芒果果脯的适宜糖液浓度。
2.5.3护色剂单因素实验
护色剂的选择：
加入适量的酸，不仅可以改善其风味，还可以起到护色的效果。
柠檬酸能使产品的pH值降低，还能增强抗氧化剂的抗氧化作用；植酸不仅具有抗氧化作用，还具有保护维生素C的作用，近几年来被广泛应用于果蔬保鲜与食品加工；氯化钙的Ca2+能与细胞壁上的果胶酸作用形成果胶酸钙，增加组织硬度，阻止液泡中的组织液外泄到细胞质中与酶类接触，降低褐变程度；氯化钠抑制褐变的是它在一定浓度下可以驱除水溶液中的氧气，使酚类底物难以与氧气接触；壳聚糖对加剧褐变的铜和铁等金属离子有很强的鳌合作用从而抑制非酶褐变，现在壳聚糖已被广泛用于果蔬等食品的保鲜中
实验：
将去皮后芒果切成相同形状、厚薄的果片,分别用柠檬酸、氯化钠、氯化钙、植酸、壳聚糖、蒸馏水（对照）作为护色剂进行护色，料液比1∶5，时间为20min，单因素试验护色剂种类及浓度如表2.1所示。
沥干后于恒温鼓风干燥箱进行干燥,观看其护色效果,从单一护色剂中选出4种护色效果较好的护色剂,作为下一步正交实验的基础。
表2.1护色剂单因数试验
护色剂
浓度（%）
柠檬酸
0.1
0.2
0.3
氯化钙
0.1
0.2
0.3
氯化钠
0.5
1.0
2.0
植酸
0．05
0.1
0.15
壳聚糖
0.05
0.1
0.15
蒸馏水
2.5.4渗糖工艺参数的优化实验
渗糖方式的选择：
渗糖方式的选择对果脯品质和渗糖速率都有影响，分别选用常压煮制，真空处理，微波处理进行比较
真空度的确定及渗糖时间确定
2.5.5正交实验
以A（柠檬酸）、B（氯化钙）、C（氯化钠）、D（植酸）为4因数，设置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个水平，进行L9（34）正交实验设计，护色试剂为20分钟。
正交实验因数水平见表2.2
表2.2L9（34）正交实验因数与水平表
水平
因素
A（%）
B（%）
C（%）
D（%）
Ⅰ
0.20
0.10
0.52
0.0.5
0.22
0.15
1.0
0.1
0.30
0.20
1.2
0.12
2．6产品质量指标的测定
2.6.1感官指标
表2.3感官指标
项目
要求
分数
色泽
具有果脯的正常色泽
20
外观
无霉变，无虫蛀、无杂质
30
气味
无异味，有果实的香味
20
口感
口感适中，甘甜
30
2.6.2理化指标
表2.4理化指标（GB14884）。
项 目
指标，mg/kgGB14891.3-1997
铅（以Pb≤计）
≤ 1.0
砷（以As计）
≤ 0.5
铜（以Cu计）
≤10
SO2残留量，g/kg
≤0.5
2.6.3 微生物指标
表2.5微生物指标（GB/T4789.24）
项目
指 标
菌落总数，个/g
≤750
大肠菌群，个/100g
≤30
致病菌（系指肠道致病菌和致病性球菌）
不得检出
3结果与分析
3.1海藻糖配比实验结果
根据2.3.的实验方法进行实验，对果脯的组织形态及香味，风味做出评价。
见表3
表3.1海藻糖不同添加量的影响
海藻糖（%）
组织形态
风味
香味
5
个体完整
风味差
有异味果香味差
10
个体完整
风味纯正
果香味明显，有芒果的特殊香味
15
个体完整
风味差
无异味，香味太浓
20
个体完整
风味差
无异味，香味太浓
实验结果可以看出，当添加量为5%的海藻糖时，果脯较差有异味且芒果香味不太明显；当添加量味15%，20%海藻糖时，果脯口味太浓，因此选用10%的海藻糖添加量。
3.2糖浓度配比实验
根据2.4实验方法进行实验，对果脯的组织形态及香味，风味做出评价。
表3.2糖浓度配比实验结果
实验号
蔗糖+葡萄糖+蜂蜜/%
还原糖/%
可滴定酸/%
糖酸比值
感官评定/分
1
20+0+5
30.12
1.26
23.90
74
2
20+5+5
33.11
0.72
45.99
76
3
20+10+5
37.11
1.11
33.43
80
4
25+0+5
34.38
1.59
21.62
78
5
25+5+5
35.96
1.43
25.15
81
6
25+10+5
40.97
1.29
31.76
82
7
30+0+5
35.55
1.30
27.35
84
8
30+5+5
39.01
1.16
33.63
90
9
30+10+5
42.96
1.14
37.68
87
用20％蔗糖、5％葡萄糖和5％蜂蜜所得产品的总糖为30％，糖酸比为33.63，感官质量评定分数高达75分，这一糖液浓度配比所得制品的品质最优。
3.3.护色剂种类和浓度对新鲜芒果护色效果的影响
表3.3不同护色剂对新鲜芒果褐变的影响
护色剂
浓度（%）
褐变度（ＯＤ）
柠檬酸
0.1
0.167±0.001
0.2
0.202±0.005
0.3
0.214±0.001
氯化钙
0.1
0.190±0.010
0.2
0.199±0.002
0.3
0.208±0.001
氯化钠
0.5
0.190±0.006
1
0.171±0.002
2
0.153±0.001
植酸
0.05
0.160±0.002
0.1
0.122±0.003
0.15
0.196±0.009
壳聚糖
0.05
0.195±0.007
0.1
0.205±0.005
0.15
0.201±0.017
蒸馏水
0.345±0.008
护色剂的种类和浓度对护色效果有一定的影响。
其中0.1%的植酸护色效果最好，其次是2%的氯化钠。
0.3%的柠檬酸、0.3%的氯化钙的护色效果较差。
3．4低糖芒果果脯正交实验结果分析
由表3.3可以得出，在相同的温度下植酸、柠檬酸氯化钙和氯化钠的护色效果较好。
本试验为了研究植酸、柠檬酸氯化钙和氯化钠之间的协同作用，本试验通过一组正交试验
表3.5L9（34）正交设计表
编号
柠檬酸
氯化钙
氯化钠
植酸
褐变度
1
0.20
0.10
0.52
0.05
0.220
2
0.20
0.10
0.52
0.05
0.247
3
0.20
0.10
0.52
0.05
0.177
4
0.22
0.15
1.0
0.1
0.185
5
0.22
0.15
1.0
0.1
0.201
6
0.22
0.15
1.0
0.1
0.152
7
0.30
0.20
1.2
0.12
0.188
8
0.30
0.20
1.2
0.12
0.288
9
0.30
0.20
1.2
0.12
0.301
K1
0.593
0.660
0.722
0.644
K2
0.736
0.733
0.587
0.538
K3
0.630
0.566
0.650
0.777
k1
0.198
0.220
0.241
0.215
k2
0.245
0.244
0.196
0.179
k3
0.210
0.189
0.217
0.259
R
0.047
0.055
0.045
0.080
根据表3.5的正交分析结果R4﹥R2﹥R1﹥R3，4种护色剂对护色效果的影响程度从大到小依次为植酸、氯化钙、柠檬酸和氯化钠，该结果与单因素试验有所不同。
复合护色剂植酸的影响程度较单一护色剂增强，这可能是由于植酸与氯化钠、柠檬酸、氯化钙中某一个或几个之间有较好的协同效应所致。
试验所得最优水平0.12%植酸+0.25%柠檬酸+0.15%氯化钙+0.52%氯化钠。
3.5渗糖工艺参数的优化
3.5.1渗糖方式的选择
通过对常压煮制、微波渗糖和真空处理方式进行比较,以真空处理后再常压渗糖方式在产品含糖量和得率方面都优于常压煮制（见表2）。
虽然微波处理能提高产品含糖量,但对组织破坏也较严重,最终产品得率较低。
另一方面,通过对渗糖过程糖液浓度下降速率的比较,真空和微波处理的渗糖速度均比煮制的快。
表3.6不同渗糖处理方式对果脯品质的影响%
渗糖方式
含糖量
产品得率
常压煮制
32.84
14.93
真空处理
37.92
20.57
微波处理
39.68
18.96
3.5.2真空度及渗糖时间的选择
在优选出真空渗糖方式的基础上,进一步对真空度和真空维持时间进行了优化。
由图1可知,果块含糖量随着真空度的上升而增大,但0.075MPa真空度使组织开始变软,0.090MPa真空度使组织软烂且塌陷,严重影响产品
图3.1真空度对渗糖速率的影响
以糖液浓度下降率随时间的变化曲线表示渗糖速率,维持真空时间对渗糖速率有明显影响（见图2）。
真空维持时间达到30min,消除真空后渗糖速率明显快于5~20min的处理,很快达到渗透平衡,渗透3h后糖液浓度保存稳定,维持真空5min渗糖速率明显较慢。
图3.2渗糖时间对糖液浓度的影响
3.6理化指标检测结果
依据2.9产品的理化指标结果，检测的结果见表3.5
检测的项目
实测值
标准规定（国标GB14891.3-1997）
铅（以Pb≤计）
0.3-0.4
≤ 1.0
砷（以As计）
0.30-0.45
≤ 0.5
铜（以Cu计）
2-4
≤10
SO2残留量，g/kg
02-0.03
≤0.5
由表3.5所得到的检测结果，可以看出本实验所制得的产品的各项理化指标均达到了国家规定的标准。
3.7微生物指标检测结果
由表3.6所得到检测结果可以看出本实验所制得的产品的各项微生物指标均达到国家规定。
表3.6物指标的检验结果
检测项目
检测结果
国家标准（GB2759.1-2003）
菌落总数（个／ml）
35-45
100
大肠菌群（个／100ml）
未检出
6
致病菌（个／100ml）
未检出
不得检出
4结论
通过多次的单因素实验和正交实验的结果
（1）果块在0.1%的植酸护色效果最好，其次是2%氯化钠，0.3%柠檬酸，0.3%氯化钙。
（2）当真空度达到0.06MPa时停止抽真空,保持30min,在室温下浸渍4h,循环处理3~4次，可以提高渗糖速率和产品品质。
（3）中等成熟度芒果按照上述工艺制成的低糖芒果脯产品得率高,色泽、风味和质地较好。
（4）采用20%蔗糖和10%海藻糖混合糖作为低糖芒果脯的浸糖液，既可降低成本，又可使芒果脯的含糖量保持在35%以下。
（5）该产品的各项检验项目的结果都达到了国家标准。
致谢
参考文献
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