柑橘特征糖酸组成及其与果汁褐变关系研究

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果实中糖、酸含量和糖酸比是决定其风味的重要指标。本实验建立了柑橘果实中糖、有机酸及抗坏血酸的高效液相色谱(HPLC)测定方法;以国庆1号、尾张、酸橙、锦橙、红葡萄柚和白葡萄柚为试材,分析不同品种的柑橘在常温贮藏过程中品质差异及变化;以锦橙汁为试材,探讨柑橘汁在贮藏过程中非酶褐变的影响因素及控制;同时,以浓缩柑橘汁为材料,研究柑橘汁流变特性。实验结果如下:1、建立了HPLC法测定柑橘果实中可溶性糖、有机酸的方法。利用HPLC法测定柑橘中糖。采用Sep-pak C18固相萃取(SPE)预分离去除柑橘汁中的色素、多酚类等干扰组分,采用Agilent Zorbax Carbohydrate(4.6×250mm,5μm)糖分析柱,柱温25±2℃,80%乙腈为流动相,示差折光检测器。该方法的相对标准偏差0.83%~1.71%,标准回收率95%~105%。通过对色谱分离条件进行比较研究,筛选出分离柑橘中有机酸的最佳条件:采用Sep-pak C18 SPE柱预分离去除柑橘汁中的色素、多酚、酯类等干扰组分,固定相为sinochrom ODS-BP(4.6×250mm,5μm)分析柱,流动相为用磷酸调pH为2.6的3%的甲醇水溶液,流速0.5mL/min,柱温25℃,二极管阵列检测器,检测波长210nm,进样量10μL。该方法的相对标准偏差1.11%~4.78%,标准回收率96%~105%。采用HPLC法检测柑橘汁中抗坏血酸的含量。用0.1%草酸溶液溶解样品及标准品,以sinochrom ODS-BP(4.6×250mm,5μm)分析柱为固定相,以0.1%的草酸溶液做流动相,流速:0.8mL/min,柱温26±2℃,二极管阵列检测器,检测波长254nm,进样量10μL。相对标准偏差1.640%,标准回收率为96%~105%。2、对6个品种柑橘在常温下的贮藏特性进行了研究。结果表明,不同品种的柑橘的耐贮性、失水率、出汁率存在较大的差异。甜橙类果实耐贮藏,失水性小,出汁率高,葡萄柚次之,而温州蜜柑耐贮藏性差,失水率大,出汁率低。3、对6个品种的柑橘果实贮藏期间的糖酸含量变化进行了研究。结果表明,柑橘果实中可溶性糖和有机酸主要是蔗糖及柠檬酸,分别占可溶性总糖的0.37~0.55和总酸的0.70以上,柑橘果实果糖和葡萄糖含量相近;此外,抗坏血酸含量在0.47mg/g以上。不同品种柑橘在不同贮藏期可溶性固形物含量、糖酸含量、糖酸比存在差异,导致其风味产生变化。柑橘果实在贮藏过程中,糖的含量先上升后下降,有机酸的含量逐渐下降,但是有机酸的下降速度比糖快,糖酸比逐渐增加。4、探讨了柑橘汁在贮藏过程中非酶褐变(NEB)的影响因素及控制方法。结果表明,在相同的贮藏条件下,当pH2~3时,柑橘汁的A420与pH值的增加呈负相关;当pH值为4~6时,柑橘汁的A420与pH值的增加呈正相关。在不同的贮藏温度下,随着贮藏时间的增加,柑橘汁中5-羟甲基糠醛(5-HMF)的含量的变化符合零级动力学,A420值的变化速率符合一级反应动力学,两反应的活化能分别为9.2801 kJ/mol和18.1337 kJ/mol。还原糖的存在促进柑橘汁非酶褐变,其中果糖比葡萄糖的影响作用大;蔗糖的存在有抑制柑橘汁非酶褐变的作用效果。Cu2+、Fe3+和Fe2+可促进柑橘汁非酶褐变;Zn2+和Mn2+对柑橘汁褐变影响不明显;Al3+、Sn2+和Ca2+可抑制柑橘汁非酶褐变。抗坏血酸和柠檬酸均可抑制柑橘汁非酶褐变,二者最佳抑制浓度分别为0.03%和0.5%。添加1%赖氨酸和甘氨酸促进柑橘汁非酶褐变,而1%天冬氨酸则可抑制柑橘汁非酶褐变。5、对浓缩柑橘汁的流变特性进行了研究。结果表明,浓缩柑橘汁属于假塑性流体;脱果胶浓缩柑橘汁属于牛顿流体。在一定的温度和浓度范围内,温度变化对两者粘度的影响均满足Arrhenius方程η=K0exp(Eα/RT);浓度变化对两者粘度的影响均满足指数方程η=Kexp(AC)。在温度为10~60℃、浓度为25~50°Brix的范围内,温度和浓度对浓缩柑橘汁粘度综合影响的数学模型可表示为η=7.199x10-5(2.272/T+0.170C);在温度为20~50℃、浓度为20~60°Brix的范围内,温度、浓度对脱果胶浓缩柑橘汁粘度综合影响的数学模型可表示为η=6.814x10-5(2.117/T+0.598C)。
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