浓缩果汁流变特性的研究进展
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均质处理对果汁浓缩品质的影响研究概述:果汁浓缩是一种常见的食品加工方法,能够提高果汁的品质和保存性。
在果汁浓缩过程中,均质处理是一个重要环节,它可以影响浓缩果汁的质量和口感。
本文将探讨均质处理对果汁浓缩品质的影响,并对其机理进行分析。
一、均质处理的原理与方法均质处理是通过将液体的固体组分分散至微小颗粒,使其均匀分布于液体中,从而获得均一的物理性质和更好的稳定性。
常用的均质处理方法包括高速切割法、高压均质法和超声波均质法。
这些方法都能有效地将果汁中的固体颗粒分散至微小水平,从而提高果汁浓缩的品质。
二、均质处理对果汁浓缩品质的影响1. 物理性质改善:均质处理能够使果汁更加稳定,防止固体颗粒在表面沉积,从而提高溶解性和悬浮性。
2. 营养成分保留:研究表明,均质处理能够减少果汁中的氧化反应,从而减少营养成分的流失。
并且,均质处理还可以破坏部分细胞壁,释放更多的营养成分。
3. 口感改善:果汁经过均质处理后,固体颗粒更加细小均匀,口感更加顺滑。
均质处理还能提高果汁的稠度和黏度,增加口感的层次感。
4. 颜色保鲜:均质处理能够减少果汁中的氧化酶活性,降低颜色变化的速度,使果汁的颜色更加鲜艳。
三、均质处理的影响机理1. 破碎细胞壁:均质处理通过高压力使果汁中的细胞壁破裂,释放出细胞内的活性物质。
这提高了果汁的营养价值和口感。
2. 分散固体颗粒:均质处理能够将果汁中的固体颗粒分散至微小水平,提高了果汁的溶解性和液相黏度。
3. 调整流体性质:均质处理改变果汁中的流体结构,调整了流变性质。
这使得果汁更易流动,并提高了其稳定性。
四、均质处理的优化为了获得最佳的果汁浓缩品质,均质处理需要合理的操作参数和优化的工艺流程。
操作参数包括均质压力、温度、流速和均质次数等。
工艺流程需要根据不同果汁的特性进行调整,以实现最佳效果。
结论:均质处理对果汁浓缩品质具有显著影响,可以改善物理性质、保留营养成分、改善口感和颜色保鲜。
其影响机理主要包括破碎细胞壁、分散固体颗粒和调整流体性质。
浓缩苹果汁加工过程挥发性风味物质变化规律郑宇;刘畅;李林洁;白晓磊;李淑静;郑文杰;王敏【摘要】采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱技术对浓缩苹果汁加工过程挥发性风味物质组成及其变化规律进行了分析.浓缩苹果汁加工过程中检测到主要挥发性风味物质79种,其中酯类化合物种类最多,共33种,其次为醛类10种,醇类7种.酶解、巴氏杀菌、超滤和浓缩等工序对物料的挥发性风味物质影响较大,其中果胶酶解后醇类和酯类化合物相对浓度分别增加了121.90%和42.29%,醛类化合物相对浓度降低了97.07%;前巴氏杀菌后醇类和酯类化合物相对浓度分别下降了45.47%和3.41%,醛类化合物相对浓度增加了97.94%;超滤后醇类、酯类化合物相对浓度分别下降了57.86%和41.76%;蒸发浓缩后醇类、酯类和醛类相对浓度分别下降了99.94%、85.83%和94.34%.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)011【总页数】8页(P121-128)【关键词】浓缩苹果汁;挥发性风味物质;酶解;巴氏杀菌;超滤【作者】郑宇;刘畅;李林洁;白晓磊;李淑静;郑文杰;王敏【作者单位】天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津,300457;天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津,300457;天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津,300457;天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津,300457;天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心,天津,300461;天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心,天津,300461;天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津,300457【正文语种】中文我国是世界第一大浓缩苹果汁生产和出口国,2010年以来,出口量基本保持在60万 t左右[1-2]。
苹果的挥发性风味物质是构成其风味和品质的重要特征之一,目前已知的组分超过了300种,主要包括醇类、酯类、醛类、烯类等,但只有20~40种主要挥发性风味物质直接影响苹果香味特性,是构成浓缩苹果汁苹果特征香气最重要的组分[3-6],其中正己醇、反-2-己烯醛和乙酸丁酯是公认在苹果产品风味中占有重要地位的风味物质[7-8]浓缩苹果汁加工生产的主要工序为苹果的拣选、破碎、榨汁、前巴氏杀菌、酶解澄清、超滤、树脂吸附、蒸发浓缩、后巴氏杀菌和无菌灌装[9-10]。
食品加工中的流变学特性研究食品加工是一个非常重要的行业,因为食品直接和我们的健康和生活质量相关。
因此,对于食品加工中的一些关键参数和特性的研究,就非常重要了。
其中,流变学特性是一个非常重要而经常被忽略的因素。
本文将深入探讨食品加工中的流变学特性研究。
一、流变学的基本概念和应用流变学是物质变形和流动特性的研究,这涉及到物质的物理和化学性质,以及流动条件和环境。
流变学广泛应用于材料科学、化学、机械工程等领域,尤其在食品加工领域中,流变学有着广泛的应用。
流变学可看作是一种生物物理学研究,因为它用于研究物质的变形和流动特性,这涉及到分子组成、结构和力学性质。
流变学可以用于研究各种物质,包括液体、胶体、多相混合物等。
在某些情况下,流变学能够提供某些单个化合物的特性,如蛋白质、多糖等的特性,以及它们在某些条件下的行为。
在食品加工领域中,我们常常需要了解食品的流变学特性,因为食品处理过程中需要控制食品的黏度、弹性、形状等因素,以使食品有所改进或定制。
比如,食品加工过程中的混合、搅拌、泵送、灌装等操作都需要考虑食品的流变学特性,以确保产品质量。
二、流变学特性研究在食品加工中的应用当把不同种类的食品加工成一定形状,如牛奶加工成奶酪、酸奶等时,我们会发现在不同的加工过程中,所用的温度、时间、搅拌速度会产生不同的效果。
此时,流变学的知识就有助于我们解释为什么同一种食品加工成不同的形状,供应不同需求的消费者。
在食品加工工程领域,流变学是一个很重要的指标。
食品的流变学特性在加工过程中直接影响着产品的质量与市场竞争力。
在不同的消费者需求下,针对不同的加工技术要求,这些特性也会有所不同。
流变学特性在食品加工中的应用很广泛。
例如,当制作脆皮鸡排时,我们需要知道玉米粉在发生糊化和膨胀过程中的粘度变化。
当制作红烧肉时,我们需要知道油在不同温度下对肉的吐丝性质的影响。
当制作干酪时,我们需要利用流变学,以了解在真空下的干燥与塑料流动,以实现不同的口感和形状。
金属离子对苹果浓缩汁品质的影响及去除方法研究张峰摘要金属离子的存在会直接影响苹果浓缩汁的品质,一方面,果汁中的金属离子能和多酚物质结合形成稳定的络合物,并能促进多酚物质和蛋白质的结合,产生浑浊或沉淀,增加果汁浊度:另一方面,金属离子还可以促进果汁非酶褐变的发生,能使果汁的色值降低:此外,随着国内外对果汁质量和食品安全的日益关注,对果汁中金属离子含量提出更严格的要求,而且长期少量的摄入某些重金属离子会给人身体健康埋下安全隐患。
所以,研究果汁中金属离子的存在状态、变化规律以及对果汁品质影响的原因和如何有效的去除,并保证果汁的营养成分和食用的安全性,是提高果汁质量、增加果汁出口量和提升果汁附加值的关键之一。
因此,本试验主要进行了以下几个方面的研究:一是确定ICP测定苹果浓缩汁中金属离子含量的方法,并对相关条件迸行了分析。
二是测定了苹果浓缩汁加工过程中各主要加工工序对果汁中金属离子含量的影响,分析了金属离子在整个果汁加工链中的动态变化规律和整个榨季生产过程中的动态变化规律。
三是研究了金属离子对苹果浓缩汁品质的影响,考察了在不同贮藏温度下,不同的金属离子种类和不同的金属离子浓度对果汁浊度和色值的影响。
四是分别研究了不同辐照剂量的螯合纤维在不同的吸附温度及不同纤维添加量对苹果浓缩汁中金属离子的去除效果。
试验研究结果表明:1.当分析谱线为:Cd”(228.802nm)、Pb”(220.353nm)、Cu”(324.754nm)、Zn”(213.856nm)、Fe”(259.940rim)、As“(189.042nm),射频功率为1150W、雾化器压力为25PSI、溶液提升量为1.85mL/min时,用ICP测定国家标准参考物GBW07601测定结果准确,苹果浓缩汁样品中金属离子回收率均在84.6%-一103.8%之间,相对偏差(RSD%值)均小于5,说明该方法准确、可靠,能够满足果汁测定要求。
2.对苹果浓缩汁加工过程中金属离子的测定结果表明,金属离子在加工过程中含量基本不发生变化,仅树脂吸附工序对金属离子有微小的去除作用,并不能达到真正去除的目的。
食品工程中的食品流变学研究食品工程是一门研究食品加工、贮藏和生产的学科,旨在提高食品的生产质量和加工效率。
而在食品工程领域中,食品流变学是一门重要的研究领域,它通过研究食品的物理特性和流变特性,为食品加工和生产提供科学依据。
食品流变学研究的起点是牛顿流体和非牛顿流体的研究。
牛顿流体是指在剪切力作用下,流体内部各层之间的相对位移是线性关系,常见的例子是水和果汁。
而非牛顿流体则是指其内部各层之间相对位移不是线性关系,包括塑性流体、伪塑性流体和弹性流体等。
通过对非牛顿流体的研究,我们可以更好地了解食品在加工过程中的表现和行为,从而改善产品的质量。
食品流变学研究中的一个重要概念是流体的黏度。
黏度是指流体流动时内部所受到的阻力大小,是衡量流体流动性质的重要指标。
在食品工程中,控制食品的黏度可以影响其流动性和稳定性,对于产品的质量和口感非常重要。
例如,在酸奶的生产过程中,控制酸奶的黏度可以使其更易于包装和保存,同时也可以影响其口感和口感。
食品的流变学研究还可以用于探究食品的物理特性,例如弹性、黏弹性和塑性等。
通过对食品物理特性的研究,我们可以更好地了解食品在不同工艺条件下的变化规律,从而指导食品加工和贮藏过程中的操作。
例如,在面包的生产过程中,了解面团的弹性特性可以帮助调节面团的发酵时间和烘烤温度,从而获得理想的面包质地。
除了研究食品的物理特性,食品流变学研究还可以应用于探索食品的结构与品质之间的关系。
食品的结构与品质密切相关,通过研究食品的结构变化,可以洞察食品品质的形成机制。
例如,在巧克力的生产过程中,巧克力的结晶形态对其口感和质量有着重要影响。
通过研究巧克力的流变学特性和结构变化,可以优化其生产工艺,提高产品的品质。
食品流变学研究在食品工程中起着不可或缺的作用。
通过对食品的流变学特性的研究,可以更好地理解食品在加工和生产过程中的行为,为食品工程的发展提供科学依据。
同时,食品流变学的研究成果也可以应用于食品的质量控制和改进,从而提高消费者对于食品产品的满意度。
浓缩梨汁褐变及澄清方法的研究
梨汁是一种极受欢迎的水果饮料,也在一些食品加工过程中作为原料使用,其口感清新芬芳,因此被人们所喜爱。
然而,梨汁在贮存、运输和加工过程中容易褐变,影响其色泽和口感,这就需要采取相应的措施来控制梨汁的褐变现象。
在此基础上,研究者进行了浓缩梨汁褐变及澄清方法的研究,以保障梨汁的色泽和口感。
浓缩梨汁的褐变问题,主要是由于在浓缩梨汁的生产过程中存在的氧化、发酵、芳香反应以及沉淀的综合作用,造成梨汁中多量的色素物质,导致梨汁褐变。
此外,如果浓缩梨汁的温度过高,也会加快梨汁褐变的过程。
为了减少梨汁褐变,可以采用一系列技术措施。
首先,应采用新鲜梨汁,而不是用陈腐的梨汁来经浓缩。
如果采用的梨汁质量不好,浓缩的梨汁就容易褐变。
其次,应将浓缩梨汁的温度控制在高温50℃以下,以及降低有机酸的投入量,防止梨汁的褐变。
此外,还可以采取加氧和去除某些溶解物的措施,以抑制梨汁中的氧化作用,减少褐变反应。
此外,研究者还就浓缩梨汁澄清方法进行了深入探讨。
澄清方法有很多,比如可以采用微滤法,利用膜的滤液透析原理,过滤颗粒杂质,使梨汁清澈。
另一种澄清方法是吸附技术,可以利用凝胶、琼脂等多种吸附剂,去除梨汁中的有害物质、有机物及杂质。
最后,还可以利用傅里叶变换的原理对梨汁进行澄清,在梨汁中去除悬浮物,使其更加纯净、澄清。
总之,随着技术的发展,人们可以有效控制浓缩梨汁的褐变问题,
并提供一系列有效的澄清方法,从而确保梨汁的口感和色泽。
只有掌握了这些方法,梨汁才能经常出现在人们的日常饮食中,以给人们带来更多美味丰富的享受。
新疆农业大学专业课程论文题目: 食品流变学研究及发展情况姓名:学院: 食品科学与药学学院专业: 食品科学与工程班级:学号: 0940910132指导教师: 张辉职称: 副教授2011年6月30日新疆农业大学教务处制食品流变学研究及发展情况作者:迪力夏提指导老师:张辉摘要:文章综述了食品流变学起源、发展、分类、数学模型及在食品中研究的目的,概述了近几年来国内外有关食品流变特性的研究及其进展情况, 介绍了国内外对研究流变学而开发的测量仪器的现状, 举例介绍了固态、液态等食品物料流变特性的研究情况。
关键词:流变性研究进展果汁蔬菜汁Research of Food Rheological and developmentName:Abstract: This paper summarizes the origin of food rheology、development 、classification 、the mathematical model and the purpose of the studies in food,also summarizes the outlined rheological characteristics of the food and its progress in recent years both at home and abroad, Introducing domestic and foreign researches and development of the rheology measurement equipment status quo,adopt examples on solid, liquid food, such as the rheological properties of materials research.Key words: Rheology ResearchProgress Juice vegetablejuice流变一词来源于希腊语“rheo”—意为流动。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010203848.X(22)申请日 2020.03.21(71)申请人 重庆天邦食品有限公司地址 404100 重庆市开州区工业园区B区柳池片区(赵家镇柳池村)(72)发明人 徐钥华 (51)Int.Cl.A23L 2/02(2006.01)A23L 2/84(2006.01)A23L 2/70(2006.01)(54)发明名称一种浓缩橙汁的加工工艺(57)摘要本发明公开了一种浓缩橙汁的加工工艺,本发明的浓缩橙汁的加工工艺包括以下步骤:S1)前处理:将带皮橙子用清水清洗后,用盐酸与氢氧化钠处理;S2)带皮冷压;S3)固体物质酶解:将步骤2中获得的固体物质置入果胶酶水溶液中酶解,酶解后采用超滤方法过滤后获得滤液;S4)浓缩与脱苦处理;S5)将步骤4中获得的混合溶液与冷凝回收液充分混合,得脱苦后的浓缩橙汁。
本发明采用浓缩与脱苦同步处理技术,不但有效地去除了果汁中的柠檬苦素,而且很好地保留了橙皮与果肉中的香味成分,使得加工后的浓缩果汁风味更浓,产品质量更好。
权利要求书1页 说明书4页CN 111357892 A 2020.07.03C N 111357892A1.一种浓缩橙汁的加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:S1)前处理:将带皮橙子用清水清洗后,用浓度为5-8‰的盐酸在25-30℃处理5-10分钟,用清水漂洗后再用5-8‰的氢氧化钠在25-30℃处理5-10分钟,然后再次清洗,清洗后浸泡在清水中10-20分钟;S2)带皮冷压:将橙子从清水中取出后,输送至榨汁设备中挤压榨汁,将获得的橙汁和固体物质进行巴氏灭菌后然后采用超滤方法分离;S3)固体物质酶解:将步骤2中获得的固体物质置入果胶酶水溶液中酶解,酶解后采用超滤方法过滤后获得滤液;S4)浓缩与脱苦处理:将滤液与橙汁混合,然后对混合溶液进行精馏处理,加热滤液,温度达到92-98摄氏度,将滤液产生的水蒸气进行冷凝得冷凝回收液,滤液精馏5-8min;向精馏后的混合溶液中加入乙醇,使混合溶液中乙醇浓度达到6-15%,静置20-30分钟,然后在压力-0.1MPA、温度55-65摄氏度条件下对滤液进行蒸馏直至滤液中的乙醇浓度降低到0.5%以下,得脱苦后的混合溶液;S5)将步骤4中获得的混合溶液与冷凝回收液充分混合,得脱苦后的浓缩橙汁。
果汁浓缩技术的应用研究果汁是我们日常生活中常见的饮料之一。
但是,在果汁的生产过程中,有一项关键技术被广泛应用,那就是果汁浓缩技术。
这项技术可以将新鲜果汁中的水分去除,使其体积变小,从而更方便储存和运输。
本文将探讨果汁浓缩技术的应用研究。
首先,我们来了解一下果汁浓缩技术的基本原理。
果汁浓缩技术通常使用的方法有两种:真空浓缩和逆渗透浓缩。
真空浓缩是将果汁放入真空容器中,减少气压,使果汁中的水分在低温下蒸发。
逆渗透浓缩则是使用逆渗透膜,通过渗透力将果汁中的水分过滤出去。
这两种方法都可以有效地去除果汁中的水分,使其更浓缩。
果汁浓缩技术的应用范围非常广泛。
首先,在食品制造业中,浓缩果汁可以作为食品添加剂使用。
由于浓缩果汁中除去的是水分,所以其他成分的含量相对更高,口感更加浓郁。
因此,浓缩果汁可以增加食品的口感和香味,提升食品的品质。
同时,浓缩果汁还可以延长食品的保质期,减少食品腐败的风险。
其次,果汁浓缩技术也在饮料行业中得到广泛应用。
通过浓缩技术处理后的果汁可以用于制作各种浓缩饮料。
浓缩饮料具有更高的浓度和更多的口感,使消费者可以更好地品尝到果汁的风味。
此外,浓缩果汁还可以用于饮料的调味和染色,使饮料更加丰富多样。
除了食品和饮料行业,果汁浓缩技术还在化妆品和药品制造等领域中有重要应用。
在化妆品制造中,浓缩果汁可以提取出水果中的有效成分,如维生素和抗氧化剂,用于制作面膜、乳液等护肤品。
在药品制造中,浓缩果汁可以作为辅助成分,为药物增添香味或改善口感。
尽管果汁浓缩技术在各个行业中有广泛的应用,但是也存在一些挑战和亟待解决的问题。
首先,浓缩果汁的生产过程对设备要求较高,需要耗费大量的能源和资源。
因此,如何改进浓缩技术,降低生产成本,提高能源利用效率,是当前需要解决的问题之一。
其次,由于浓缩果汁含有更高的糖分和发酵物质,容易导致饮品的糖尿病指数升高,对健康有一定影响。
因此,在使用浓缩果汁时,需要注意适量饮用,以免对健康造成不良影响。
2023年浓缩果汁行业市场发展现状浓缩果汁是一种以水为主要成分,通过蒸馏、压缩和过滤等工艺方法,将果汁中的水分大幅度去除,使果汁浓缩并转化为干粉状或液状品种。
由于其便携性强、储存时间长、添加剂少、口感独特等优点,逐渐成为了一种备受欢迎的健康饮料。
近年来,随着国内人们健康理念的日益深入,浓缩果汁市场发展前景广阔。
一、市场规模根据行业数据显示,目前全球浓缩果汁市场占据了果汁市场的约20%份额,2018年全球浓缩果汁产量超过1600万吨,预计到2025年产量将达到1950万吨,市场规模不断扩大。
二、市场主要产品1. 柠檬酸浓缩汁柠檬酸浓缩汁是一种口感酸爽、富含维生素C的饮料,用于制作火锅底料、凉菜、糕点、甜品、酱料等,并且柠檬酸浓缩汁还可以做为清洗剂等方面的应用。
2. 柠檬精华液浓缩汁由于含有丰富的维生素C、柚皮苷和类黄酮等成分,柠檬精华液浓缩汁具有很高的药用价值,被广泛应用于食品、药品、保健品、化妆品等行业。
3. 椰子浓缩汁椰子浓缩汁是以椰子汁为原料制成的一种浓缩状饮料,口感略带甜味,常用于制作饮料、糕点、甜品等。
4. 果蔬浓缩汁果蔬浓缩汁是以新鲜蔬果为主要原料制成的一种饮料,具有天然、营养、健康等特点。
常用于保健品、医药制剂等领域。
三、市场发展趋势1. 消费升级推动产业发展随着消费水平的不断提高,人们对健康饮品的需求也越来越高。
浓缩果汁因富含多种维生素、纤维素、无添加剂等特点,成为更多消费者的选择。
2. 营销创新促进市场拓展浓缩果汁行业通过多元化的市场营销策略,如品牌联合、大众创投等,推动消费者的购买决策,对市场进行拓展。
3. 质量监管提升品牌信誉随着国家质量监管体系的完善,浓缩果汁行业的质量标准和检测体系也愈加严格,多数企业将加大产品研发和推出更安全、更健康、更环保的浓缩果汁产品,提升品牌信誉。
四、市场挑战1. 生产成本上涨浓缩果汁生产需要消耗大量的水、能源等资源,同时生产过程复杂,技术含量高,这造成了生产成本大幅上升,企业需面临成本压力。
国外苹果汁加工技术现状及发展趋势近年来,随着科学技术的发展,苹果汁加工产业技术革新也在不断加快,产品品质不断提升,产品的国际市场竞争力日益加强。
1. 技术现状1.1高度重视非热加工技术近年来,国外发表了大量的有关苹果非热加工(杀菌)的研究成果,包括紫外处理(UV)(5.3J/cm2),高强度的光脉冲(HILP)(3.3J/cm2),高压脉冲电场(PEF)(34kV/cm,18Hz,93µS),压热声处理(MTS)(适当压力下, 超声空化与热的联合处理称为压热声处理)(5bar,43℃,70W,20kHz),以及超临界巴氏杀菌技术等。
这些新型加工技术的单独或联合应用,能够实现对苹果汁的非热杀菌,从而保留其色泽、风味及热敏性组分。
例如这些处理对果汁的非酶促褐变,总酚含量,抗氧化活性没有显著地影响。
UV+PEF,HILP+PEF两个处理组合对产品颜色没有影响,与其他处理组合相比,HILP+PEF处理组合能够使产品中的花青素单体得到最大程度的保留。
感官鉴定结果表明,UV+PEF,HILP+PEF两个处理组合对果汁的风味和气味没有造成不利影响,MTS的处理方式则作用相反。
1.2棒曲霉素问题仍然比较严重包括一些加工技术发达的国家都普遍存在苹果汁棒曲霉素问题,意大利研究人员报道,该国苹果清汁和浊汁中棒曲霉素的量相当,同时发现传统原料和有机原料的阳性样品发生率也差不多,尽管有机原料(10.92μg/kg)高于传统原料(4.77μg/kg),但在统计学上是不显著的(P=0.77,曼-怀二氏检验),都处于污染的平均水平。
伊朗研究人员报道了42个苹果汁样品和23个苹果浓缩汁样品的棒曲霉素污染情况。
研究结果显示69%的苹果汁(质量百分比浓度)和78%的苹果浓缩汁中棒曲霉素高于15μg/L,33%的苹果汁样品棒曲霉素高于50μg/L,最高达285μg/L。
56%的苹果浓缩汁样品棒曲霉素高于50μg/L,最高达148μg/L。
研 究 生 课 程 论 文(2013年第一学期)浓缩果汁流变特性的研究进展研究生:罗伟浓缩果汁流变特性的研究进展罗伟摘要:浓缩果汁流变特性的研究能够为果汁产品的生产加工工艺设计以及在生产过程中的质量控制提供理论依据。
本文对目前浓缩果汁流变特性的研究状况进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望。
关键词:浓缩果汁流变特性粘度Abstract:..Key words:concentrated fruit juice;rheological property;viscosity前言随着社会的进步和发展,人们越来越重视生活质量和身体健康,果汁产品因富含维C和膳食纤维,具有助消化、排毒养颜等功效而深受人们的欢迎。
果汁产品在工业化的生产过程中,为了便于运输与贮藏,通常将果汁浓缩成高浓度果汁,浓缩果汁在果汁品种中占有重要的地位。
果汁产品在生产过程中的很多环节都要求掌握果汁的流变特性,例如在果汁的浓缩过程中必须准确掌握温度、浓度等因素对流变特性的影响。
对浓缩果汁流变特性的研究能够为浓缩果汁产品的加工工艺设计提供理论基础,对浓缩果汁产品在加工过程的质量控制有重要的指导意义。
近年来,国内外相继报道了浓缩苹果汁[1]、浓缩梨汁[2]、浓缩葡萄汁[3]、浓缩蓝莓汁[4]、浓缩柑橘汁[5]、浓缩石榴汁[6]、芒果汁[7]、樱桃汁[8]等果汁的流变特性的研究,本文综述了浓缩苹果汁、浓缩葡萄汁、浓缩蓝莓汁、浓缩柑橘汁、浓缩石榴汁等果汁流变特性的研究状况,并对浓缩果汁的制备、果汁的流型及其流变特性、影响因素进行了概述,为今后浓缩果汁的研究和开发提供一定的参考。
1 浓缩果汁制备方法和流程概述浓缩果汁的制备方法通常是先将新鲜水果榨成原汁,然后再采用低温真空浓缩的方法蒸发掉一部分水分,制成高浓度的果汁。
在还原原汁时须在浓缩果汁中加入原来失去的等量水分,制成具有原汁色泽、风味的果汁制品。
通常的制备流程如下:清洗—消毒—破碎打浆—加热—酶解—榨汁或浸提—澄清—过滤—均质—脱氧——浓缩—调配2 果汁流变特性的测量及果汁的流型将浓缩果汁用蒸馏水分别稀释到不同的浓度,选用同心圆筒,用流变仪分别测定不同浓度的果汁在不同温度下时的剪切应力随剪切速率变化的关系。
同时在相同的条件下,进行测定不同浓度梯度的浓缩果汁的粘度随着温度发生梯度变化的关系。
果汁的流型可根据它的流变曲线(以剪切速率γ为横坐标,剪切应力τ为纵坐标所作曲线)的关系式来确定。
如果果汁的粘度η与剪切速率γ无关,果汁的粘度η为剪切应力τ与剪切速率γ的比值,则这种果汁称为牛顿流体,牛顿流体的流变特性可以由果汁的粘度η表示,其流变方程为:η=τ/γ,(式中τ—剪切应力;η—粘性系数;γ—剪切速率),例如去果胶的浓缩苹果汁、浓缩梨汁、浓缩葡萄汁和浓缩蓝莓汁的流型都属于牛顿流体。
如果果汁的粘度η随剪切速率γ的变化而变化,则这种果汁称为非牛顿流体,在非牛顿流体中,τ~γ关系不是直线,剪切应力和剪切速率γ的关系可以用幂函数τ=kγn表示,式中k和n都是常数;n称为流态特性常数;k称为浓度系数。
当n>1时,该液体为胀塑性流体;当n<1时,该液体为假塑性流体[9],例如含果胶的浓缩柑橘汁就属于典型的假塑性流体。
3温度和果汁浓度对果汁粘度的影响3.1温度对果汁粘度的影响研究表明,不同果汁的粘度(或稠度系数)均随温度的升高而降低。
果汁粘度(或稠度exp(Ea/RT)系数)与温度的定量关系服从Arrhenius方程:η=K式中:η为样品的表观粘度(mPa·s)K为频率因子(mPa·s)Ea为流动活化能(J/mol)R为气体常数(8.314J/mol·K)T为温度(K)上式可以转化为:lnη=Ea/RT+lnK流动活化能(Ea)随果汁浓度的增加而增大,频率因子(K)的数值随果汁浓度的增加而减小。
随着果汁浓度的升高,其流动活化能也跟着增加,但频率因子值却随着浓度的增加而减少。
这就说明流动活化能与频率因子存在一定的补偿关系。
因此,在运输过程中可以通过适度升温来增加果汁的流动性。
3.2果汁浓度对果汁粘度的影响根据相关文献报道,浓度对果汁粘度的影响,一般有以下两种模型[10]:幂函数关系形式:η=K(C)A指数关系形式:η=Kexp(AC)式中A、K为常数,C为果汁浓度,单位为°Brix。
果汁粘度随果汁的浓度变化,果汁浓度越高,则其粘度也越高。
4各种浓缩果汁流变特性的研究状况4.1浓缩苹果汁流变特性的研究李贤中[1]通过对浓度为71°Brix的去果胶苹果汁在不同温度下的粘度以及温度和浓度对粘度的影响进行了研究,得出了粘度随温度和浓度变化的方程式以及温度和浓度影响粘度的综合方程式,并指出了去果胶的浓缩苹果汁在给定的温度和浓度范围内属于牛顿型流体。
4.2浓缩梨汁流变特性的研究路福绥等[2]人通过对浓度为71°Brix的浓缩梨汁在一定温度范围内的流变特性进行研究。
结果表明:浓缩梨汁属于牛顿型流体,它的粘度在温度为20~70℃范围内随温度的升高而降低,70℃以后粘度稍有回升。
在温度为20~60℃范围内,其粘度随着温度的变化可用Arrhenius方程来描述。
4.3浓缩葡萄汁流变特性的研究包海蓉等[3]人研究了不同浓度的浓缩葡萄汁在不同温度下的流变特性。
结果表明:在研究的温度和浓度范围内,浓缩葡萄汁为牛顿型流体;通过回归分析,分别给出了温度的变化和浓度的变化对粘度影响的方程式以及温度和浓度对粘度综合影响的方程式,方程的建立可以用来推算生产加工过程中一定温度和浓度范围内浓缩葡萄汁的粘度,这对研究温度、浓度对葡萄汁产品稳定性和感官质量的影响也具有重要的意义。
4.4浓缩蓝莓汁流变特性的研究杨华等[4]人采用浓缩蓝莓汁为原料,用 BROOKFEILD R/S+CC 流变仪测量不同浓度(15%、45%、75%)与不同温度(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃)下浓缩蓝莓汁的流变特性并对其进行研究。
结果表明,在所研究的温度范围内,浓缩蓝莓汁为牛顿型流体;回归分析结果显示,温度变化对粘度表观影响的关系式符合阿累尼乌斯方程 η=K 0exp (Ea/RT ),浓度对粘度表观影响的关系式符合指数方程 η=Kexp (AC );推导出温度和浓度对粘度综合影响的方程式,该方程式可以用来推算实际加工过程中一定温度和浓度范围内浓缩蓝莓汁的粘度,为浓缩蓝莓汁的加工生产提供了理论依据。
4.5浓缩柑橘汁流变特性的研究王昭等[5]人使用 AR500 流变仪对不同浓度的浓缩柑橘汁在不同温度下的流变学特性进行了研究。
通过回归分析发现,在所研究的温度和浓度范围内,浓缩柑橘汁表现为假塑性流体,温度对粘度的影响关系可用阿累尼乌斯方程来表示,浓度对粘度的影响关系可用指数方程来表示,并推导出了温度和浓度对浓缩柑橘汁粘度综合影响的方程式:η=K 1exp(Ea/RT+AC),式中K 1=7.199×10-5Pa ·s ;Ea=4.514kCal/(g ·mol);A=0.170°Brix-1。
在温度为10~60℃,浓度为25~50°Brix ,该方程式可用来推算一定温度和浓度范围内柑橘汁的粘度,为浓缩柑橘汁的加工和运输提供了理论依据。
4.6浓缩石榴汁流变特性研究赵武奇等[6]人对不同浓度的石榴汁在不同温度下的流变特性进行了研究。
结果表明: 在实验温度和浓度范围内,石榴汁表现为胀塑性流体,通过回归分析,温度对粘度的影响关系可以用 Arrhenius 方程式来表示,浓度对粘度的影响关系可以用指数方程式来更好地表示,并推导出了温度和浓度对表观粘度综合影响的方程式。
该方程式的建立可以用来推算实际加工过程中一定温度和浓度下石榴汁的表观粘度,为石榴汁产品的加工和运输提供了理论参考。
5小结及展望通过对果汁流变性能的研究,可以为了解果汁的组成成分、果汁加工的工艺设计和加工过程中的质量控制以及果汁产品的质量检测提供理论依据。
尤其在果汁的浓缩过程中,果汁的流型及流变参数随温度、浓度的变化规律对加工工艺的设计,加工设备的选型,物料输运中的能量损耗及产品质量控制具有重要影响。
研究表明,在一定温度和浓度范围内,果汁粘度随温度的升高而降低,温度变化对粘度影响的关系式符合阿累尼乌斯方exp(Ea/RT);浓度对粘度影响的关系式符合指数方程η=Kexp(AC)。
程η=K目前,国内外对浓缩果汁的流变特性进行了广泛的研究,多种果汁的流变特性研究已见报道,为果汁加工业的发展提供了一定的依据,今后应该在此基础上进一步改进食品流变性能研究的方法,改进测量仪器,更加科学准确地研究食品的流变性能;并且要进一步地深入系统研究流变性能与食品微观结构的关系,以及与其功能特性的关系。
相信随着流变学的不断发展,将会为果汁产业化做强做精提供有力的支持。
参考文献:[1]李贤中.苹果汁及其浓缩物的流变特性[J].西北轻工业学院学报, 1991(3): 30−34.[2]路福绥,黄雪松,王汉忠,等.浓缩梨汁的流变特性研究[J].山东农业大学学报, 1996(3): 44−47.[3]包海蓉,陈必文,邬瀛洲,等.浓缩葡萄汁流变特性研究[J].食品科学, 2004,10: 70−72.[4] 杨华,陈垠晨,张慧恩,陈祖满,孙金才,等. 浓缩蓝莓汁的流变特性研究[J].饮料工业, 2013(6): 16−20[5]王昭,李云康,潘思轶,等. 浓缩柑橘汁流变特性研究[J].食品科学, 2006(12): 99−102.[6]赵武奇,王晓琴,王茜,郑炀子,路上云,等. 浓缩石榴汁流变特性研究[J].食品工业科技, 2012(12): 169−172.[7] Dak M,Verma R C,Jaaffrey S N A.Effect of temperature and concentration on rheological properties of “Kesar”ma ngo juice[J].Journal of Food Engineering,2007,80:1011-1015.[8] Chin N L,Chan S M,Yusof Y A,et al. Modelling of rheological behaviour of pummelo juice concentrates using master-curve[J].Journal of Food Engineering,2009,93: 134-140.[9] 陈克复,卢晓江,金醇哲, 等.食品流变学及其测量[M]. 北京:中国轻工业出版社,1989.100-321.[10]IbarzA,VicenteM,Graell J.Rheplogical behavior of apple juice and theirconcentrates[J].FoodEngineering,1987,(6):257-267.。