论文摘要
银杏在我国分布很广,资源丰富。银杏不但具有很好的食用价值,而且还具有独特的功能性质和药用价值,深受消费者喜爱。我国银杏总产量占世界的90%左右,居世界银杏产量第一位。银杏以销售干果为主,大部分的银杏资源没有得到充分的利用,银杏深加工产品的开发能充分发挥银杏产业的资源优势,具有十分显著的社会和经济效益。银杏浊汁是以银杏种仁为原料加工而成,但是制备混浊稳定的银杏浊汁一直是生产中的难题。因此,对银杏浊汁加工技术的深入研究和对浊汁稳定机理的探讨具有重要的理论和现实意义。本文研究了复合酶法制备银杏浊汁、不同的杀菌方法处理银杏浊汁以及银杏浊汁的混浊稳定性、色泽稳定性和挥发性成分。主要研究内容如下:确定了糊化和制浆的条件。DSC测得银杏淀粉的糊化终了温度为81.904℃。通过研究银杏浆料的糊化温度和时间以及浆料的粒径分布对银杏浊汁品质的影响,确定银杏浆糊化温度和时间为90℃、10 min;银杏浆均质后更有利于酶解。通过研究不同的酶制剂对银杏浊汁品质的影响,发现使用淀粉酶单一酶制剂的效果不如淀粉酶和蛋白酶复合使用的效果,其中中温α-淀粉酶和Alcalase蛋白酶的复合可以最有效的提高银杏浊汁的悬浮稳定性和得率,改善银杏浊汁的品质。反应温度为60℃、淀粉酶用量为7.39 U/g果肉、蛋白酶用量为6.43 U/g果肉以及酶解时间为73 min。银杏浊汁保留了银杏种仁中大部分的营养物质。研究了高压脉冲电场（PEF）对银杏浊汁的杀菌效果,发现处理时间越长、电场强度越高、水浴温度越高杀灭效果越好。较佳的处理条件为:水浴温度为40℃,电场强度为30 kV/cm,处理时间为260μs,脉冲宽度为3μs,频率为303 Hz;或者水浴温度为15℃,电场强度为30 kV/cm ,处理时间为520μs,脉冲宽度为3μs,频率为303 Hz。PEF处理过程中热的影响是有限的,它和PEF杀菌具有协同作用。研究了PEF处理后银杏浊汁的货架寿命。以微生物的存活数为评价指标,在520μs,30 kV/cm和15℃的条件下,经过PEF处理后的银杏浊汁在4℃可以贮存18天,在室温下可以贮存15天。经过260μs、30 kV/cm和40℃条件下处理后的银杏浊汁,在4℃可以贮存15天,在室温下可以贮存6天。结果证明PEF处理可以延长银杏浊汁的货架寿命。确定了适合银杏浊汁的最佳杀菌方法。超高温瞬时杀菌在140℃保持5 s、10 s和15s均可使银杏浊汁达到商业无菌的要求。采用121℃高温杀菌、UHT杀菌和PEF杀菌对银杏浊汁品质的影响以及感官评定,确定适合银杏浊汁的最佳杀菌方式为超高温瞬时杀菌。探讨了银杏浊汁的混浊稳定性与酶制剂作用的关系。酶制剂的作用使银杏浆中淀粉水解为糊精和低聚糖,蛋白质水解为肽。银杏浊汁的悬浮颗粒受大分子糊精或果胶柔顺分子链构象的限制而产生空间排斥效应;酶制剂的作用使蛋白质水解以及浊汁中带负电的氨基酸残基的增加,不利于蛋白质和多糖之间的相互作用,浊汁的Zeta电位增加,悬浮颗粒间的静电排斥作用增强。空间排斥效应和静电排斥作用是银杏浊汁保持混浊稳定的主要原因。研究了杀菌方法对银杏浊汁混浊稳定性的影响。杀菌方法对悬浮颗粒的Zeta电位影响不大,但对悬浮颗粒的大小影响较大,PEF、UHT、121℃杀菌后银杏浊汁悬浮颗粒的平均粒径分别为:0.925μm,1.333μm,2.467μm,混浊稳定性的效果为:PEF >UHT > 121℃高温杀菌。不同的亲水胶体对银杏浊汁的稳定性影响不同。瓜尔豆胶的增稠作用最显著,亚麻籽胶具有一定的乳化性能。在30℃、35℃和40℃贮存温度下对UHT杀菌的银杏浊汁进行加速贮存实验,预测银杏浊汁在25℃时的货架寿命为388天。通过分析银杏浊汁的汁液和沉淀物的组成,探讨了贮存过程中银杏浊汁混浊稳定的机理:一方面大分子糊精通过空间排斥效应和静电排斥作用保持银杏浊汁的混浊稳定;另一方面糊精大分子彼此交联长大,杂乱无序的缠绕在一起,易将夹杂在大分子之间的颗粒一起纠缠,聚集成较大的颗粒,在重力的作用下沉降下来。糊精、脂肪-直链淀粉络合物、果胶-蛋白或蛋白质-多酚的复合物及其细胞碎片等之间的相互作用也会使颗粒长大而发生沉降。不同的加工阶段对银杏浆非酶褐变具有不同的影响。酶反应引起的褐变主要由于美拉德反应的发生,高温杀菌引起褐变可能是由美拉德反应和焦糖化反应产生。研究了贮存过程中银杏浊汁的色泽变化。贮存温度越高,时间越长,银杏浊汁的褐变越严重。美拉德反应是银杏浊汁贮存过程中发生非酶褐变的主要原因。将贮存过程中银杏浊汁褐变指数的变化曲线与动力学方程拟合,推测贮存期间银杏浊汁的非酶褐变符合零级动力学反应。酚类化合物的氧化聚合和维生素C的氧化降解不是主要影响因素。分析了加工过程和杀菌方法对银杏浊汁挥发性成分的影响。经SPME富集,GC-MS分离与检测,从新鲜银杏种仁中测定出46种化合物,主要为萜烯类物质。从糊化后的银杏浆料中测定出30种化合物,有20种化合物与新鲜银杏种仁的挥发性物质相同。从杀菌前的银杏浊汁中测定出49种化合物,与糊化后的银杏浆料有19种物质相同。PEF杀菌后的银杏浊汁中测定出41种化合物。与杀菌前相同的挥发性成分有36种,UHT杀菌的银杏浊汁中测定出57种化合物,与杀菌前有36种相同,121℃高温杀菌的银杏浊汁中测定出53种化合物,与杀菌前有33种相同,不同杀菌方式处理后的银杏浊汁都保留了杀菌前的大部分的挥发性成分。与银杏种仁比较,PEF杀菌后的果汁保留18种化合物;UHT杀菌后的浊汁保留18种物质;121℃杀菌后的浊汁仅保留12种。加工条件对挥发性物质影响较大,但银杏浊汁仍然保留了银杏特有的香味。在银杏浊汁的加工过程中,有些加工过程改善了银杏浊汁的风味,如酶处理过程;有些加工步骤如热处理导致大量羰基化合物以及一些褐变产物糠醛、吡啶、呋喃类化合物的生成,产生蒸煮风味。