食品科学与工程 毕业论文

2011届食品科学与工程专业毕业设计(论文)

重庆三峡学院毕业设计论文

设计 (论文)题目柚汁复合饮料的研制

院系生命科学与工程学院专业食品科学与工程年级 2007级学生学号200713070106 学生姓名王俊华

指导教师王兆丹助教

完成时间 2011年4月27日

王俊华柚汁复合饮料的研制

目录

摘要 ................................................................

3 关键词 ..............................................................

3 1前言 ...............................................................

3

1.1 柚子的营养成分和价值 (3)

1.2 国内外研究现状 (3)

1.2.1原料预处理技术 (3)

1.2.2破碎与榨汁技术 (3)

1.2.3过滤与澄清技术 (4)

1.2.4调配技术 (4)

1.2.5均质与脱气技术 (4)

1.3 存在问题和发展趋势 (4)

1.4 论文的选题和研究内容 (5)

2 材料与方法 (5)

2.1 实验材料 (5)

3 试验方法 ..................................................... 6 2.

2.3.1 粒粒柚果汁饮料制备工艺 (6)

2.3.2 操作要点 (6)

2.3.3 柚汁复合饮料最佳风味配方实验 (7)

2.3.4产品评价的方法 (7)

(1) 感官检验 (7)

表2感官评价标准 (7)

(2)理化指标检验 (7)

(3)微生物检验 .................................................. 8 3. 结果与分析 . (8)

3.1柚汁的榨取和脱苦 (8)

3.2 糖酸比的配制 (8)

3.3 柚子复合饮料最佳配方实验 (8)

3.4 产品质量评价 (10)

3.4.1 感官质量 (10)

3.4.2 理化检验 (10)

3.4.3 微生物检验 ............................................ 10 4

结论 ............................................................. 10 致谢 ............................................................... 11 参考文献 ........................................................... 12 译文 (12)

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2011届食品科学与工程专业毕业设计(论文)

柚汁复合饮料的研制

王俊华

(重庆三峡学院生物系食品科学与工程专业2007级重庆万州 404000) 摘要

以柚汁作为主要原料～与柑橘汁复配研制一种新型饮料。以柚子汁、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素～每个因素选择三个水平～在感官评价的基础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。结果表明复合饮料最佳配方为柚子汁60g～柑橘汁20g～白砂糖4g～柠檬酸0.2g。

关键词柚汁复合饮料

1前言

1.1 柚子的营养成分和价值

柚子，又名“文旦”，属芸芸香科，是东南亚常见的一种独具特色风味的水果。柚子含有糖类、维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素P、胡萝卜素、钾、磷、枸橼酸等。柚皮主要成分有柚皮甙、新橙皮甙等，柚核含有脂肪油、黄柏酮、黄柏内酯等。柚子营养丰富，每100克可食部分，含水分84.8克、蛋白质0.7克、脂肪0.6克、碳水化合物12.2克、热量57千卡、粗纤维0.8克、钙41毫克、磷43毫克、铁0.9毫克、胡萝卜素0.12毫克、硫酸素0.07毫克、核黄素0.02毫克、尼克酸0.5毫克、抗坏血酸41毫克。

中医认为，柚子味甘、酸，性寒，有健胃化食、下气消痰、轻身悦色等功用。现代医药学研究发现，柚肉中含有非常丰富的维生素C以及类胰岛素等成分，故有降血糖、降血脂、减肥、美肤养容等功效。经常食用，对高血压、糖尿病、血管硬化等疾病有辅助治疗作用，对肥胖者有健体养颜功能。

最新的医学研究成果证明柚子可以通过降低胆固醇起到预防心脏病作用，所以柚子具有很高的营养保健价值。

1.2 国内外研究现状

国内外在医药方面对柚子有所研究，但在柚子饮料方面研究甚少，而国内虽然在柚子饮料和柚子果醋方面有所研究，但都是对其关键技术(如:悬浮性稳定性、脱苦及脱气等问题)进行研究。

1.2.1原料预处理技术

新鲜果蔬经过挑选、清洗、去皮、切分、去核(心)、修整、破碎后，还需进行进一步处理。其中对成品果蔬汁质量影响较大的是烫漂和护色。

1.2.2破碎与榨汁技术

根据原料的形状、性质和加工需求，选用合适的破碎设备，并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常来说，为了生产组织形态好、具有一定粘稠度的饮品，可以运用热破碎，抑制和破坏某些酶的活力，如果胶分解酶、脂肪氧化酶。相反，则采用冷破碎。另外，还有微波破碎、酶法破碎和细胞破碎等技术。榨汁的方式根据榨汁温度可分为冷榨和热榨，需根据原料的特性来选择适宜的方式。对于芹菜汁而言，有资料表明:芹菜冷榨汁可溶性固形物、pH、透光率均比热榨汁高。而冬瓜冷榨

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王俊华柚汁复合饮料的研制

汁其可溶性固形物和总出汁率明显高于热榨汁。红葡萄因需要提取出葡萄中的红色素，采取热榨汁工艺，而白葡萄一般采用冷榨汁，榨汁后尽快杀菌、冷却。另外，常用的榨汁方法还有压榨法和离心分离法，运转方式有间歇和连续两种。压榨法有液压式榨汁机、裹包式榨汁机、螺旋榨汁机、连续带式榨汁机等，离心分离法有锥形篮式离心机、螺旋沉降离心机。目前多用带式榨汁机或布赫式万能榨汁机。近年来，日本开发了针对高营养价值果蔬的抗氧化榨汁法，从果蔬破碎到填充整个过程都在氮的包围中进行，是很具潜力的榨汁技术。对于某些流汁较少的果

蔬，如山楂等，可采用浸提法提高出汁率，常用的有连续浸提法和连续逆流浸提法。

1.2.3过滤与澄清技术

在加工过程中，果蔬汁的过滤通常是使用过滤机。主要分为压力过滤器和真空过滤机。传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理，如果胶酶等，再用单宁、明胶、硅溶胶、膨润土等澄清剂对其进行絮沉降处理，静置、取清液，并用离心或过滤的方法进一步处理。年来，膜分离技术用于饮料的生产，使过滤和澄清可能一步完成，且达到更好的效果。膜分离技术具有不易发生相变、能耗低，分离效率高、效果好、操作简便、环保安全的特点。在饮料的过滤中，常用到超滤技术以及陶瓷膜技术。1977 年Heatherbell 等人就成功运用超滤技术制成了稳定的苹果澄清汁。邢卫红等开发的陶瓷微滤膜工业化生产技术，也已被成功地应用于甘蔗汁和草莓汁的澄清过滤中，并且探索出了比较合适的工艺操作参数及膜的再生方法。

1.2.4调配技术

某些果蔬汁饮料的风味需进行调配，才能满足消费者的需求。比如柑橘汁、苦瓜汁中苦味的去除也是饮料业面临的主要问题。目前主要的脱苦方法有屏蔽脱苦、代谢脱苦、吸附脱苦、酶法脱苦、固定化细胞脱苦、超临界CO2脱苦、膜分离脱苦、基因工程脱苦等。 1.2.5均质与脱气技术

在饮料加工中，常需要采用乳化均质。乳化均质是一种特殊的混合操作，包含着粉碎和混合双重作用。它是将两种互不相容的液体进行密切混合，使一种液体或胶体颗粒粉碎成为小球滴而分散在另一种液体中，进而获得粒子很小且均匀一致的混合液料，常用于果蔬汁饮料中防止果肉分离与沉淀。常用的乳化均质机械有均质机和胶体磨两种。近年来，APV 公司开发的Rannie(三片汽缸座)设计和Gaulin(一体成型式汽缸座)设计的新型均质机将得到广泛的应用。真空脱气机是果

蔬汁饮料生产中主要的脱气设备。主要用于调配后果汁饮料去除物料中的空气(氧气)，从而防止与抑制氧化和褐变，延长果汁储存期;同时除去悬散微粒附着的气体，防止微粒上浮，改善产品外观。

1.3 存在问题和发展趋势

随着科技的发展，果蔬汁饮料加工技术已达到一定的水平，但仍存在着一些问题，例如在过滤、澄清及杀菌工艺中应用的膜分离技术，其本身就有一定的局限性，主要是膜通量随着分离时间的推移会大幅降低且清洗困难，膜耐高温耐腐蚀性能不强，膜使用寿命短等，故需要不断开发新型膜材料，提高膜的性能，拓宽膜的品种，发展新品种的共混膜和复合膜，改进膜的清洗方法，发展新的膜分离技术及集成膜分离技术等来弥补膜分离技术目前的不足。

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1.4 论文的选题和研究内容

随着柚子产业的发展，对柚子深加工的显得尤为重要。柚汁复合饮料的研制正是柚汁深加工的一个重要的体现。本研究以柚汁为主要原料，经调配、灌装、杀菌等工序开发一种新型复合饮料，对促进我国柚子产业的发展具有积极意义。

本文的研究内容主要包括:

以柚子汁、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素，每个因素选择三个水平，在感官评价1.

的基础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。

2.按照国家标准检测复合饮料的理化指标和微生物学指标。

2 材料与方法

2.1 实验材料

柚子市售

柑橘市售

白砂糖市售

柠檬酸市售

β-环状糊精新乡市华幸化工有限公司稳定剂CMC(羧甲基纤维素) 市售

黄原胶市售

2.2 仪器与设备

刀具: 餐用小刀临沂市金沂蒙刀具有限公司台秤: 3 kg台秤山东泰安秤衡器有限公司锥形瓶常用锥形瓶

电磁炉和锅: 格兰仕VH2114C 广东格兰仕集团有限公司水浴锅实验常用水浴锅

均质机 GYB系列均质机上海东华高压均质机厂脱气装置真空脱气机北京德安源环境科技发展有

限公司

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王俊华柚汁复合饮料的研制 2.3 试验方法

2.3.1 粒粒柚果汁饮料制备工艺

柚子柑橘

去皮去核去皮去核

果肉清洗果肉清洗

打浆打浆

离心离心

白砂糖、柠檬酸

果汁脱苦果汁脱苦

调配

均质

脱气

灌装

封盖

杀菌

成品

Fig.1 Flow chart of compound beverage grapefruit juice

图1柚汁复合饮料工艺流程图 2.3.2 操作要点

(1)原料选择:选择新鲜优质的柑橘和柚子.

(2)榨汁工艺的选择

将柚子与柑橘分别去皮去核榨汁

2.3.2.1预处理

柚子果汁预处理先前用1, 的盐酸溶液在40?下处理30min，然后用清水漂洗，再用

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1, 的NaOH溶液在50? 下处理5,10min，再用清水漂洗(结果发现囊衣除得不是很干净，后改为手工)。打浆之前，先将果肉在65-70~C的水中预煮10min，钝化酶的活性以护色，还可除去部分苦味。柑橘柚子果汁可直接过滤使用。

2.3.2.2离心

离心分离采用转速4000r,min处理15min，

分别得到柚子和柑橘果汁。

2.3.2.3脱苦

果汁苦味的去除利用B一环状糊精脱苦

(3)调配化糖:白沙糖加水煮沸5-10分钟，过滤后假如调配罐中。

(4)均质

将配制好的饮料用均质机均质。

(5)脱气

(6)灌装杀菌

将均质好的饮料密封装瓶再水浴锅中加热30min温度控制在50-60度。

2.3.3 柚汁复合饮料最佳风味配方实验

以柚子汁、柑橘汁、白沙糖、柠檬酸为四因素，每个因素选择三个水平，在感官评价的基础上通过正交实验确定复合饮料的最佳风味配方。

表1 柚子复合饮料正交试验因素和水平

Table 1 Grapefruit composite beverage orthogonal experiment factors and level

因素

水平 A柚子汁量(g) B柑橘汁量(g) C白砂糖(g) 柠檬酸(g)

1 40 15 5 0.2

2 50 20 8 0.24

3 60 25 10 0.28

2.3.4产品评价的方法

(1) 感官检验

感官评价法。按以下标准进行评定。

表2感官评价标准

Table 2 sense organ evaluation criteria

项目评分标准满分

色泽和状态具有产品特有的黄绿色，且均匀一致 20

组织状态清亮透明无沉积无肉眼可见杂质 30

风味具有柚子和柑橘特有的香味且味道适口 50 (2)理化指标检验

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总酸 GB/T 1373.8-1992

可溶性固形物 GB/T 123456-1990

(3)微生物检验

菌落总数按GB 4789.28检验

大肠菌群按GB4789.3检验

致病菌按GB16321—1996

3. 结果与分析

3.1柚汁的榨取和脱苦

柚子汁的榨取与脱苦柚子果汁苦味的产生是柚子在加工取汁的过程中，一些天然存在的非苦味物前体物质转化为苦味物，从而会使果汁产生苦味。柚子果汁的苦味主要来源于两类化合物:一类是类黄酮化合物，其主要成分是柚苷;另一类是柠檬素，其主要成分是柠碱。果汁脱苦的方法很多，有吸附法、微生物法和包埋法等。本研究采用13一环状糊精掩盖法对果汁进行脱苦。13一环状糊精(13一CD)是由7个D葡萄糖以n一1，4苷键结合的环状结构的麦芽低聚糖，其结构稳定，不易受酶、酸、碱、热等条件的作用而分解。13一环状糊精的主要特征是其可以形成疏水性的空洞，在该空洞内可以包埋一些分子大小、形状及性质相互匹配的化合物，从而形成稳定的络合物。它也具有一定的乳化、掩盖异味的作用。同时加糖除了改善风味外还可以掩盖一部分苦味。

3.2 糖酸比的配制

蔗糖浓度为10%时一般给人快适的甜感，20%浓度则成为不宜消散的甜感，所以一般浓度则控制在8%~14%。柠檬酸为无色半透明结晶或白色颗粒，活粉末，无

臭，具有圆润，滋美、爽快的酸味，特别适用于柑橘类饮料，使用量为

0.2%~0.35%。

3.3 柚子复合饮料最佳配方实验

按2.3.3进行操作，根据感官评价标准进行评分，得出结果如表3所示。

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表3 正交实验结果

Table 3 Orthogonal experimental results

实验号 A柚子汁 B柑橘汁 C白砂糖 D柠檬酸评分 a 1 1 1 1 65 b 1 2 2

2 72 c 1

3 3 3 68 d 2 1 2 3 70 e 2 2 3 1 78 f 2 3 1 2 75 g 3 1 3 2 78 h

3 2 1 3 85 i 3 3 2 1 80 K205 213 225 223 1

K 223 235 222 225 2

K 243 223 224 223 3

R 38 22 3 2

极差分析可知R>R > R >R，从而得出影响柚子复合饮料口感的因素其主次顺序是A BC D

柚汁添加量，柑橘汁添加量、白砂糖和柠檬酸。正交试验表明柚汁复合饮料的最佳配方为ABCD即以柚子汁60g，柑橘汁20g，白砂糖4g，柠檬酸0.2g。，3211 为了验证ABCD是最佳配方，与感官评价得分最高ABC D比较(见图2)，32113213由图3可知ABCD为饮料口感的最佳配方。 3211

90

89

88

87

得分 86

85

84

83

82 81

90

ABCD ABCD 31123213

配方

Fig.2 grapefruit juice mixed beverage best formula validation results

图2 柚汁复合饮料最佳配方验证实验结果

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3.4 产品质量评价

3.4.1 感官质量

色泽呈黄绿色、有柚子的香味、味道合适、颜色不十分透明。 3.4.2 理化检验

总酸: 0.55%

可溶性固形物: 3.5%

3.4.3 微生物检验

菌落总数: 100个/mL

大肠菌群: 25个/mL

致病菌: 无

4 结论

柚子的苦味对饮料的口感影响很大，用β环状糊精可以较好地掩盖柚子果汁饮料的苦味;柑橘的酸甜度对放糖的量影响也很大，柑橘的酸甜度对饮料中糖的加入和柚子风味的影响很大，应该选定的柑橘不应太甜，偏酸较好;复合饮料最佳配方为柚子汁60g，柑橘汁20g，白砂糖4g，柠檬酸0.2g。

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致谢

本实验是在王兆丹老师的指导下完成的。在每次遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的论文顺利的进行。从选题到资料的搜集直至最后论文的修改的整个过程中，花费了王老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢～导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生～同时也感谢此次在实验中帮助过我的同学，没有他们我的实验也不能顺利完成。同时也感谢院上对我四年的栽培。祝生命科学与工程学院能越办越好～第 11 页共 12 页

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参考文献

[1]刘昭明，何仁，黄翠姬，等.粒粒柚果汁软饮料的生产工艺研究[J].广西工学院学报，

2002,13(1):68-70.

[2]励建荣，梁新乐，王向阳，等.柑橘类果汁脱苦技术[J].饮料工业，

1998(4):2-4.

[3]罗兴武，周毅峰，等.柚子饮料的研制[J].食品工业科技，2008(2):12.

[4]王小英，胡汝花，陈菊红，等.浑浊型果汁饮料稳定性评价研究[J].食品工业，2005(1):

7-8.

译文

Apefruit juice compound beverage

WANG Jun--hua

Department of Biology, Chongqing Three Gorges College of Food Science and

Engineering 2007 Wanzhou, Chongqing 404000

Abstract grapefruit juice as the main raw material, mixed with

citrus juice to develop a new type of beverage. With grapefruit juice, orange juice, Baisha Tang, citric acid for the four factors, each of the three levels of choice, on the basis of sensory evaluation in the orthogonal test compound beverage by the best flavor formula. The

results showed that the best formula for the mixed beverage grapefruit juice 60g, orange juice 20g, sugar 4g, citric acid 0.2g.

Keywords grapefruit juice mixed beverage

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