《食物科学》:中国农业大学曹建康传授等:无


     

  中国农业大学食物科学取养分工程学院的谢淞名、、曹建康*等研究拟通过模仿探究加热前提下苹果酸、柠檬酸零丁及其配合存正在时溶液中蔗糖纪律,明白无机酸构成对蔗糖的影响;其次,探究圣女果脯反复煮制次数对现实糖煮液性质、蔗糖、无机酸和果胶含量的影响;然后,研究添加碳酸钙、氢氧化钙和碳酸氢钠对糖煮液无机酸含量的降低感化,并探究糖煮液除胶的方式,以期为明白糖煮液成分的变化纪律、高效操纵糖液和开辟削减糖液损耗取排放的低碳节能加工手艺供给理论根据和实践参考。

  目前,常见用于果汁及果酒出产中的降酸方式次要有冷冻降酸法、电渗析降酸法、阴离子互换树脂降酸法、壳聚糖吸附法等物理方式,以及操纵碳酸钙、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠等碱性物质降酸的化学方式。常见的方式有酶处置法。还有通过添加膨润土、明胶、壳聚糖(或改性壳聚糖)、动物黏液、卵白质、活性炭等剂进行。也可操纵离心、膜过滤等物理方式进行除胶。

  正在果汁和酒类出产中,常用的除胶方式既包罗酶处置法、剂处置法和离心、过滤、膜处置等物理方式。本研究了分歧物质及分歧前提下氢氧化钙的除胶结果取纪律,并以糖煮液透光率和果胶含量2 项目标表征除胶结果。此外,还探究了分歧转速离心和分歧介质过滤的除胶结果取纪律。此中,剂可以或许起到更好的除胶结果,且正在后续也易于通过离心或过滤除去;而物理方式的劣势正在于较为简洁快速且愈加干净,无需考虑剂残留的可能潜正在影响。

  由图2A可知,跟着柠檬酸和苹果酸等比例夹杂酸含量的添加,还原糖含量不竭添加。当夹杂酸质量浓度小于4 g/L时,溶液中还原糖含量跟着夹杂酸浓度的上升快速添加;而当夹杂酸质量浓度介于4~10 g/L时,溶液中还原糖含量的添加速度虽然有所降低,但并未趋缓,申明蔗糖的率仍会提高。拟合获得的曲线 3?。

  为了可以或许愈加深切地领会圣女果中的无机酸正在蔗糖中的感化,本研究通过研究柠檬酸、苹果酸含量及夹杂酸的含量和比例正在加热前提下对蔗糖的影响,探究了蔗糖正在热酸感化下的纪律及影响要素。配制的糖液比拟于现实出产中的糖液干扰较少,可以或许较为精确地反映无机酸蔗糖的纪律。关于蔗糖随无机酸浓度和品种的变化影响的相关报道很少。因而,此部门研究可以或许为后续对现实糖煮液的研究供给必然的理论根本。蔗糖是一种常见的二糖和非还原糖,其糖苷键较为懦弱,对酸,因而正在热酸前提下极易发生。蔗糖正在热酸前提下会发生,率随无机酸含量和酸性强度的添加而提高,这取相关研究成果根基分歧。蔗糖率正在夹杂酸的感化下高于无机酸零丁感化,这方面的报道正在相关文献中较少。同时,正在碱性盐存正在的环境下,蔗糖的会获得推进。此外,小部门蔗糖正在热酸前提下还会发生焦糖化、糖基化、缩醛化等反映。

  总之,取氢氧化钙比拟,明胶取硅藻土复合处置无需加热就能获得较好的降胶结果。利用氢氧化钙降胶时,需要热源加热才能获得较好的结果;不外,氢氧化钙同时具备降酸和降胶的结果,且可正在统一pH值系统下完成,正在处置糖煮液时会比力便利。

  食物科学研究院、中国食物社和全国糖酒会组委会将于2025年10月16-18日正在江苏省南京市南京国际博览核心举办第113 届全国糖酒会食物科技。食物科技期间举办食物科技展,本届科技展以我国当前食物财产科技需求为导向,沉点邀请“十四五”以来获得国度和省部级主要科研项目支撑产出的食物科技新、新手艺、新产物参展,并针对企业手艺需要开展精准对接办事。

  离心是目前常用的溶液物理方式之一。取未处置的糖煮液比拟,离心可以或许显著提高糖煮液的透光率,糖煮液透光率随离心转速的增大呈现升高趋向(图7A)。由图7B可知,离心能够无效去除糖煮液中的果胶,但分歧转速处置组之间总体差别较小,去除率正在24。0%~43。2%之间。

  练习编纂:东北林业大学 生命科学学院 刘芯;义务编纂:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来历于文章原文及摄图网?。

  本研究成果显示,柠檬酸、苹果酸和夹杂酸能推进蔗糖的,当柠檬酸取苹果酸质量比为2∶1时,蔗糖的程度最高。圣女果脯加工过程中跟着糖液煮制次数的添加,糖煮液中总酸含量不竭添加,蔗糖程度加强。糖煮液完成降酸所需要耗损的物质质量为碳酸钙>碳酸氢钠>氢氧化钙。通过添加氢氧化钙取明胶和硅藻土处置均可无效提高糖煮液透光率和除胶结果,且明胶和硅藻土处置的除胶结果强于氢氧化钙处置。加热连系恰当降酸处置可以或许加强除胶结果。离心、滤纸或滤膜过滤等方式可以或许无效去除糖煮液中的果胶,提高糖液透光率。

  过滤是另一种常用的物理方式。随过滤纱布层数的添加,糖煮液透光率呈现增大的趋向;利用滤纸和0。2 μm滤膜过滤能够进一步提高糖煮液透光率(图8A)。可是,纱布过滤不具有较着的果胶去除结果;操纵滤纸和滤膜过滤后的糖煮液果胶含量显著低于未处置的糖煮液,且两者没有显著差别,果胶去除率正在32。3%~34。0%之间(图8B)。总体而言,糖煮液结果随过滤介质的孔径减小而加强。

  糖液颠末多次煮制后,会呈现糖含量高、酸度高、混浊、杂质含量高档问题,严沉影响果脯质量和糖煮液的反复操纵,可是关于多次煮制后糖煮液构成的变化纪律的研究报道较少。通过对多次煮制糖液的成分研究发觉,跟着煮制次数的添加,糖煮液中的总糖和蔗糖含量不竭降低,而还原糖、果糖、总酸、果胶含量和还原糖占比不竭升高,这取相关研究所报道的趋向分歧。糖煮液降酸的目标和需要性取果汁和酒类类似。正在果汁和酒类出产中,常用的降酸方式包罗物理降酸、化学降酸和生物降酸。正在合适的前提下,3种降酸方式都能获得较好的降酸结果,但物理降酸的过程繁琐、成本较高,化学降酸中插手的化学试剂可能会影响产物的质量,生物降酸的周期长、过程不易节制。通过研究操纵碳酸钙、氢氧化钙和碳酸氢钠对糖煮液进行降酸,获得了糖煮液降酸别离需要耗损化学物质的量,以及3种物质的降酸纪律。成果显示,随pH值的上升,碳酸钙的降酸速度呈先升后降的趋向,氢氧化钙的降酸速度先不变后快速上升,碳酸氢钠的降酸速度一直不变。同时,这3种物质均可正在较少添加量的环境下,达到需要的降酸结果。因为化学物质消融度的影响,降酸所需物质的质量不完全取决于物质的碱性强弱。

  为了帮帮食物及生物学科科技人员控制英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的射中率,分析提拔我国食物及生物学科科技人员的高质量科技论文写做能力。《食物科学》编纂部拟定于2025年8月7-8日正在 中国 湖南 长沙 举办“第12届食物取生物学科高程度SCI论文撰写取技巧班”,为期两天。

  为贯彻落实《地方国务院关于全面推进斑斓中国扶植的看法》《关于扶植斑斓中国先行区的实施看法》和“健康中国2030”国度计谋,全面加强农业农村生态,推进斑斓村落扶植,加速农产物加工取储运财产成长,实现食物财产正在出产体例、手艺立异、等方面的全面升级。由 中国工程院(取轻纺工程学部) 从办, 湖南省农业科学院、食物科学研究院、岳麓山工业立异核心承办,国际食物科技联盟(IUFoST)、国际谷物科技协会(ICC)、湖南省食物科学手艺学会、洞庭尝试室、湖南省农产物加工取质量平安研究所、中国食物社 、中国工程科技成长计谋湖南研究院 、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南西医药大学、新疆维吾尔自治区农业科学院协办的“2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进斑斓村落扶植-加速农产物加工取储运财产成长暨第十二届食物科学国际年会”,将于2025年8月8-10日正在中国 湖南 长沙召开。长按或微信扫码进行注册!

  圣女果脯因具有酸甜可口、奇特风味和养分丰硕等特点,而广受人们喜爱。圣女果的无机酸含量一般正在0。3%~1。5%之间,其无机酸次要由柠檬酸和苹果酸构成。然而,果实中无机酸会严沉影响渗糖工艺取果脯的质量。此外,果实中果胶和其他胶体物质、纤维微粒等物质不竭溶出以及果肉屑悬浮,使糖煮液黏度添加。因为废糖液中杂质过多,无法再进行渗糖工序。

  综上,加热以及果实无机酸的溶出是导致糖煮液中糖含量不竭添加的缘由,当糖液中的果胶含量较低时,应采用离心或过滤的物理方式;当果胶含量较高时,能够考虑利用氢氧化钙或明胶和硅藻土的化。采用物理和化学除胶法相连系可能能够降低化学物质的用量,减小对糖煮液的污染以及健康风险。

  为了探究温度及酸度对氢氧化钙降胶结果的影响,阐发了分歧处置前提下添加氢氧化钙后糖液透光率的变化。如图6D所示,正在常温、pH 6。5前提下,采用氢氧化钙处置的糖液透光率最高。由图6E可知,正在果胶的去除结果方面,加热的结果要强于常温处置。相较于常温、pH 6。5前提,经加热-pH 6。5处置的糖煮液中果胶含量显著下降了29。1%。加热可能促使果胶凝结并构成沉淀,从而提高了除胶结果。常温-pH 7。7处置的果胶含量取初始糖液比拟也显著下降,然而常温-pH 8。5处置却没有显著降胶结果。可能当氢氧化钙的添加量较多时,糖煮液中过量的钙离子会取果胶发生连系,推进了果胶间的交联感化,加强了果胶的不变性。总体而言,氢氧化钙的除胶结果随pH值的添加,呈现先添加后降低的趋向。

  制做果脯过程中糖液颠末频频煮制会呈现黏稠和混浊的现象,是因为原猜中的果胶、淀粉、悬浮果肉屑等正在溶液中构成了不变的胶体系统。由图4A可知,正在第1次煮制时糖煮液中的果胶含量显著上升,而且跟着煮制次数的添加其上升的趋向逐步变缓,果胶向糖煮液中的溶出速度逐步减慢。跟着煮制次数的添加,糖煮液中的总酸含量不竭添加。这是因为圣女果果实中本身含有较多的无机酸。正在煮制过程中,果实中的无机酸会不竭溶出到糖煮液中,而且因为果实中的无机酸含量大于糖液中的无机酸含量,因而糖煮液中无机酸的增量一直较为不变。

  +2。401 7,R2 =0。997 2。率最高可达80。74%。添加苹果酸对溶液中蔗糖程度的影响取柠檬酸根基分歧(图1B),拟合获得的曲线,R2 =0。991 9。率最高可达83。04%。曲线的变化纪律取张卫东等的报道根基分歧,这是因为酸浓度的添加降低了蔗糖的活化能,从而加快了反映的速度。因而,正在加热前提下,跟着柠檬酸、苹果酸含量的添加,蔗糖水解的反映速度加速,率提高。

  正在煮制果脯的过程中,温度或糖液浓渡过高会发生焦糖化感化构成黑褐色的焦糖色素,并发生苦涩味和焦糊味,果实中的果胶也会不竭溶出,最终严沉影响糖液的再操纵。本研究起首对初始糖液进行全波长扫描,并选择波长680 nm为测定透光度最适波长(图6A)。由图6B可知,糖液正在煮制之后透光度显著下降,仅为初始糖液的47。4%。而颠末氢氧化钙处置或明胶和硅藻土结合降胶处置后,透光率取新颖糖液无显著差别。由图6C可知,取未经处置的糖煮液比拟,氢氧化钙处置的果胶含量降低了42。4%,明胶取硅藻土复合处置的果胶含量降低了60。2%,明胶取硅藻土复合处置的降胶结果强于氢氧化钙处置,这取先前的研究成果根基分歧。此中,氢氧化钙可以或许中和果胶中的羧基,使得果胶间的交联合构被,容易分离正在溶液中或构成较大的团块。氢氧化钙还会取果胶反映构成不溶的果胶酸钙,易于被离心或过滤除去。明胶和硅藻土具有概况积大、吸附能力较强的特征,可以或许吸附糖煮液中的果胶,也能取果实溶出的单宁构成络合物,被普遍使用正在溶液的工艺中。

  为进一步推进动物源食物科学理论的完美取立异,加快科研向现实出产力的,帮力财产实现高质量、可持续成长,由食物科学研究院、中国肉类食物分析研究核心、中国食物社将取江西农业大学、江西科技师范大学、南昌师范学院、家禽遗传改良江西省沉点尝试室配合举办的“2025年动物源食物科学取人类健康国际研讨会”,将于2025年10月25-26日正在中国 江西 南昌召开。

  正在加热前提下,柠檬酸和苹果酸等无机酸会使溶液中蔗糖部门构成还原糖。如图1所示,正在不添加无机酸的环境下,蔗糖溶液正在80 ℃前提下加热1 h无较着还原糖生成。跟着柠檬酸添加量的添加,溶液中还原糖含量不竭添加,且添加的速度较快。可是,当柠檬酸添加量达到4 g/L以上时,还原糖含量的提高速度逐步减缓,而且当柠檬酸添加量达到8 g/L后,还原糖含量不再随柠檬酸添加量的添加而添加(图1A),申明蔗糖的率曾经接近最大值。拟合获得的曲线。

  削减蔗糖的能够通过降酸从而节制糖煮液的无机酸含量。因而进一步操纵碳酸钙、碳酸氢钠和氢氧化钙对糖煮液进行降酸处置,探究这3种物质的降酸结果。由图5A可知,跟着系统中碳酸钙含量的添加,糖煮液的pH值敏捷添加,当碳酸钙质量浓度达到2。8 g/L时,溶液pH值由最后的4。18±0。01升高至6。16±0。01。然而继续添加碳酸钙含量,糖煮液pH值变化逐步减慢。可能是因为糖煮液酸度降低,碳酸钙的解离逐步减慢,此时改变糖煮液pH值需要耗损较大量的碳酸钙,因而碳酸钙对糖煮液的降酸速度总体上呈先快后慢的趋向。如图5B所示,糖煮液的pH值正在氢氧化钙质量浓度为1。2 g/L之前平稳添加,继续添加氢氧化钙使得糖煮液的pH值上升速度较着加速。操纵碳酸氢钠进行糖煮液降酸的系统反映较不变,糖煮液pH值跟着碳酸氢钠含量的添加呈现较平均的上升趋向(图5C)。正在降酸过程中,等效1 L糖煮液完全完成降酸,即pH值达到6。5摆布时,别离需要6 g碳酸钙、13。6 mL 100 g/L氢氧化钙溶液(即1。36 g氢氧化钙)、3。75 g碳酸氢钠,糖煮液完成降酸所需要耗损的物质质量大小排序为碳酸钙>碳酸氢钠>氢氧化钙。因而,碳酸钙、碳酸氢钠和氢氧化钙对糖煮液均具有降酸结果,这3种碱性物质均能取无机酸解离出的氢离子反映,从而降低糖煮液中的氢离子含量,提高糖煮液的pH值。

  若何处置多次糖渍后的糖煮液,一曲是果脯行业面对的一个难题。本尝试通过探究对无机酸影响蔗糖和糖煮液成分随煮制次数变化的纪律,可以或许为果脯的现实出产过程中蔗糖的丧失环境、总糖及其他成分的变化供给必然的参考,从而有帮于提高果脯的质量。此外,正在处置糖煮液时,能够通过先操纵碱性盐降酸,再用剂或物理法除胶的体例,使得糖煮液能够反复操纵且不影响果脯质量和平安性。从而达到削减糖煮液华侈的目标。

  谢淞名,大学科学学院硕士研究生,专业为食物科学。本科结业于中国农业大学食物科学取养分工程学院,专业为食物质量取平安。次要研究标的目的为农产物加工及储藏工程。

  2 =0。998 2。率最高可达98。30%。由图2B可知,当糖液中柠檬酸取苹果酸质量比为0∶5时,还原糖质量浓度最低,仅为(46。0±0。3)g/L;当柠檬酸取苹果酸质量比为2∶1时,溶液中还原糖质量浓度为(102。0±1。6)g/L,显著高于其他组。总体来说,当糖液中仅含有苹果酸时,蔗糖率最低。跟着柠檬酸的比例增大至2∶1时,蔗糖的率最高。这取赵金和等报道的根基分歧,这可能取三元酸柠檬酸比二元酸苹果酸能解离出更多的氢离子,催化蔗糖的酸水解能力更强相关。

  曹建康,中国农业大学食物科学取养分工程学院传授,博士生导师,美国康奈尔大学拜候学者。农业农村部农产物冷链物流尺度化手艺委员会委员,制冷学会常务理事?。

  由图3A可知,跟着煮制次数的添加,果脯糖煮液中总糖含量不竭下降,颠末5 次煮制后总糖含量仅为初始糖液的56%。进一步阐发发觉,糖煮液中蔗糖含量正在多次煮制中逐步降低,正在煮制5 次后蔗糖质量浓度接近于0 g/L(图3B),而还原糖和果糖含量呈现添加的趋向(图3C、D)。特别是糖液正在煮制4 次后,还原糖占总糖比例达到了41。5%(图3E)。成果表白正在糖煮液煮制过程中,糖分会不竭渗入果实,形成糖煮液中总糖含量下降。糖煮液中总糖含量若低于20%,会严沉影响渗糖结果,对产物的质量以及货架期形成晦气影响。同时果实中的无机酸会不竭溶出到糖煮液中,无机酸含量的添加会推进蔗糖水解为葡萄糖和果糖等还原糖,导致蔗糖含量的下降取还原糖含量的上升,且跟着煮制次数的添加而愈加较着。这取郑晓艳研究发觉制做黑番茄果脯的糖液经多次煮制后,糖含量升高的现象相符。研究表白,还原糖(若是糖)具有较强的吸湿性,容易接收空气中的水分,当还原糖含量跨越40%时会导致果脯产物呈现流糖现象。因而,正在糖煮液煮制3~4 次后应改换糖液,不然会影响圣女果果脯的渗糖工艺取产物质量。