活性炭吸附对苹果汁色值的影响
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活性炭吸附对苹果汁色值的影响李银花，李洪燕（1.广东食品药品职业学院，广东广州 510520）（2.广州市质量监督检测研究院，广东广州 510110） 摘要：为了提高苹果汁的色值，采用活性炭吸附。
分别考察了活性炭目数，活性炭添加量，吸附温度对色值的影响。
得出最佳的吸附目数和添加量组合是：80目，添加量为0.015 g/ mL。
吸附温度对果汁色值的影响是温度越高，果汁色值越低。
关键词：活性炭；苹果汁；色值文章篇号：1673-9078(2011)7-799-801Effect of Activated Carbon Adsorption on Color Value of Apple JuiceLI Yin-hua1, LI Hong-yan2(1.Guangdong Food and Drug V ocational College, Guanghzou 510520, China)(2.Guangzhou Testing Institute of Product Quality Supervision, Guangzhou 510110, China)Abstract:In order to improve the color value of apple juice, activated carbon adsorption was investigated. The optimum adsorption mesh and quantity combination were found as 80 mesh and 3 g/200 mL, respectively. Increase of Adsorption temperature decreased the color value of fruit juice.Key words: activated carbon; apple juice; color value苹果浓缩汁自上世纪20年代出现以来，就有多方面的改进，从产量到品质都有了很大提高。
但是，现在仍然存在着一些技术问题。
如苹果浓缩汁的褐变、芳香成分的逸散、营养素的损耗以及浓缩汁贮藏及流通期间的后混浊[1]。
上述问题中，尤其以苹果汁浓缩汁感观问题给企业造成的影响最大。
褐变使得果汁的颜色变暗，风味下降。
果汁褐变发生在苹果汁的生产工程中，并且在以后的浓缩汁产品贮藏中一直发生[2~3]。
如何脱除已有的褐变物质，提高果汁的色值对于我国出口苹果浓缩汁的质量，增强国际竞争能力有着重大意义。
吸附是提高果汁色值最重要的一个步骤，果汁通过吸附将前面工艺过程中产生的褐变物质以及部分参与褐变的果汁成分吸附起来，经过超滤去除吸附剂和被吸附的物质。
活性炭，是以煤、木材、骨头、果核、坚硬的果壳(如椰壳、核桃壳等)为原料，在低于878 K下炭化，再用水蒸汽或热空气进行活化处理后制得，它具有优异和广泛的吸附能力[4~5]。
1 试验材料与仪器1.1 材料粉末活性炭：80目、120目、160目、200目；香草醛、盐酸，广州化学试剂公司；苹果，市面小国光；果胶酶(Peetinex Smash)、淀粉酶(Afnylase 300)，Novo公司。
1.2 仪器收稿日期：2011-03-23电子分析天平：梅斯特-拖利多仪器上海有限公司；752-紫外分光光度计：上海分析仪器厂；家用榨汁机：灿坤电器公司；BOJA水浴锅：北京靖卫仪器2 试验方法2.1 果汁工艺先将原料果进行淋洗，破碎，压榨。
在90 ℃、30 s 巴氏杀菌。
采用果胶酶25 µL/kg，淀粉酶45 µL/kg，水浴50 ℃加热，酶解。
取样，加一定质量，不同目数的活性炭吸附8 h后测定色值[6]。
2.2 色值测定方法采用果汁行业标准-比色法。
将吸附后的果汁，经过滤纸过滤，取上清液，置于420 nm波长下，测透光率[7]。
2.3 不同目数活性炭吸附对果汁色值的影响本试验是将原料果榨汁后分成5份，分别加果胶酶和淀粉酶酶解1 h后，其中4份果汁加入不同目数的活性炭吸附1 h后过滤，取样测定果汁色值。
另一份没有吸附的果汁同样条件下放置1 h后过滤取样，测定果汁色值，重复实验3次后比较色值大小[8]。
2.4 活性炭添加量对果汁色值的影响将80目的活性炭以0.00375 g/ mL、0.005 g/200 mL、0.0075 g/mL、0.015 g/mL不同添加量分别加到果汁中，测定果汁吸附后色值[9~10]。
重复实验3次。
2.5 吸附温度对果汁色值的影响果汁吸附是在酶解之后，酶解的适宜温度为79950 ℃[11]，如果降温不及时，往往会在造成吸附温度在50 ℃左右。
另外，夏天的温度较高，车间内气温更易偏高，因此夏天的果汁生产往往会在37 ℃条件下进行吸附。
25 ℃吸附是加工工艺中正常的吸附温度。
所以采用添加量0.015 g/mL，目数80活性炭吸附，在三种温度下(25 ℃、37 ℃、50 ℃)吸附1 h后过滤取样，测定果汁的色值。
3 结果与分析3.1 不同目数活性炭吸附对果汁色值的影响图1 不同目数活性炭处理对果汁色值的影响Fig.1 Effect of surface area of active carbon on color value ofapple juice表1 不同颗粒大小的活性炭对吸附苹果汁色素效果的差异性比较 Table 1 Effect of Activated carbon with different particle size on the adsorption of apple juice color value吸附前 200目 160目 120目 80目吸附前200目 6.0(*)160目8.0(*) 2.0(*)120目7.8(*) 1.5(*) 0.0380目8.5(*) 2.5(*) 0.04 0.02注：*差异显著（p<0.05）从表1中可知，200目活性炭与其它目数的活性炭在提高色值上有显著性差异，160目、120目、80目活性炭吸附果汁后果汁色值之间没有显著性差异。
一般认为活性炭吸附主要依靠微孔进行吸附，空隙容积越大，活性炭吸附能力就越强。
在实验对提高果汁色值效果的分析上看，200目的活性炭吸附效果最差，主要是因为200目的活性炭颗粒小，单孔表面积最小．不利于果汁成分接触而发生物理吸附。
3.2 活性炭添加量对果汁色值的影响从表2可知，添加量各水平之间均有显著性差异。
参考图2可知，果汁色值随活性炭添加量的加大而提高。
因为目数与添加量之间没有交互作用，不再对目数进行多重比较。
对本实验来说果汁色值提高的活性炭目数、添加量最佳组合为：添加量0.015 g/200 mL，目数80。
图2 活性炭添加量对色值的影响Fig.2 Effect of activated carbon dosage of color value of apple juice 表2 添加量各水平均值的比较对照表Table 2 Mutiple comparison of added quantity0.00375g/mL0.005g/mL0.0075g/mL0.015g/mL0.00375g/mL3.6(*)0.005g/mL 4.2(*)0.051(*)0.0075g/mL5.8(*) 2.4(*) 1.6(*)0.015g/mL9.5(*)7.0(*) 6.0(*) 4.3(*)注：*差异显著（p<0.05）。
3.3 吸附温度对果汁色值的影响图3 吸附温度对果汁色值的影响Fig.3 Effect of adsorption temperature on the color value offruit juice表3 温度各水平均值的比较对照表Table 2 Mutiple comparison of temperature25 ℃ 37℃ 50℃25 ℃37 ℃0.04250 ℃ 2.3(*) 1.7(*)注：*差异显著（p<0.05）。
从表4中可知，不同温度对果汁色值来说，25 ℃吸附和37 ℃吸附比较，色值没有差异；高温50 ℃吸附则与其他两种水平比较，显著性降低果汁色值。
其原因可能是活性炭吸附包括物理吸附和化学吸附，主要进行物理吸附。
物理吸附是放热的，高温会促进解吸，所以果汁色值降低。
结合图3可知，高温不利活性炭吸附提高800色值。
所以在生产中应注意对酶解后的果汁吸附尽量降低吸附温度在50 ℃以下，可以提高吸附效果。
4 结论在活性炭对果汁色值影响的研究中，结果表明，200目活性炭提高果汁色值效果最差，其它目数之间吸附效果没有差异。
最佳的吸附目数和添加量组合是：80目，添加量为0.015 g/mL。
吸附温度对果汁色值的影响是温度越高，果汁色值越低。
参考文献[1]葛毅强,蔡同一,胡小松.果汁中酚类物质的研究新思路.饮料工业[J].2003,6(4):1-5[2]马霞,关凤梅,王瑞明.加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响.[J].食品科学2002.23(1):91-93[3]Seil-A,Dietric-H, Will-F.Avoidance of quality loss duringmanufaclure and storage of naturally cloudy aPPle juice concentrates [J]. Ruessiges-obst, 2003, 69(3), 200-206 [4]范延臻,王宝贞.活性炭表面化学[J].煤炭转化,2000,23(4):26-28[5]杨晓东,顾安忠.活性炭吸附的理论研究进展[J].炭素,2000,4:11-15[6]Zandrie borneman,Vural Gokmen,Herry H.Nijhuis.Selectiveremoval of polyphenols and brown colour in apple juices usingPES/PVP membranes in a single ultrafiltration process[J].Separation purification technology,2003:22-23,53-61[7]石碧,狄茕.植物多酚[M].北京:科学技术出版社,2000[8]邓先伦,蒋剑春,刘汉超,等.活性炭对柠檬酸及其盐溶液中色素的吸附机理和应用研究[J].林产化学与工业,2001,22(1):55-58[9]侯延民,李松田,尚桂花,等.活性炭对水中有机物吸附的选择性[J].松疗学刊,2001,1:37-39[10]张雪,吕全建,王建玲.不溶性壳聚糖的再生对苹果汁色值及透光度影响的研究[J].河南科学,2010,28(9):1101-1102[11]蔡菁华,蔡同一,倪元颖,等.酶解对苹果汁浑浊的影响[J].食品科学,2003,24(9):69-71（上接第733页）3 结论3.1 本文通过摇瓶培养裂褶菌获得胞外内切β-1,3-葡聚糖酶，对其进行纯化，并对其酶学性质、动力学参数及空间构象进行了研究，结果如下：3.2 经电泳纯度鉴定发现纯化后为一纯酶，其分子量为45 kD；该酶的最适pH是5.0，最适温度为45 ℃；Fe2+、Ba2+、Cu2+对该酶有一定的激活作用，Zn2+、K+、Ag+、Hg2+、Ca2+对该酶有一定的抑制作用；通过双倒数法作图计算得到该酶的米式常数K m为0.8813 mg/mL；经圆二色谱对该酶构象进行分析，得出其二级结构含量分别为：α-螺旋4.6%、β-折叠49.1%、β-转角8.7%、无规则卷曲37.5%，具有典型的β型结构。
