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低硫苹果片的护色及脱硫技术研究

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苹果是我国北方的主要水果品种，具有较高的营养价值和医疗保健功效，深受广大消费者的喜爱。将苹果进行深加工，可以解决新鲜水果储运易变质的难题，另一方面可实现加工增值，为苹果的综合开发利用提供一条新思路。本课题以新鲜苹果为原料，对生产低硫苹果片的工艺流程进行了系统研究。主要分析了苹果酶促褐变和非酶促褐变的机理，探讨了苹果片的护色方法、脱硫工艺、干燥方法，为无硫及低硫苹果片的进一步开发提供了理论依据和技术支持。
　　 1．对苹果多酚氧化酶的特性进行研究，确定了苹果多酚氧化酶最适pH为6，最适温度为36℃，改变pH或温度，其活性发生显著改变，100℃热烫60s就可以使其完全失活。探讨了抑制剂对苹果酶促褐变的抑制效果，结果表明亚硫酸氢钠和L-半胱氨酸抑制作用非常显著，抗坏血酸抑制作用较强，柠檬酸、EDTA-2Na和氯化钠的抑制效果相对较弱，在选用浓度范围内，抑制作用随浓度增大而增强。
　　 2．对非酶促褐变的影响因素及抑制效应进行研究，结果表明温度及pH对苹果非酶促褐变影响显著，高温或较高的pH不利于苹果非酶褐变的控制。金属离子对苹果非酶褐变反应速率的影响各不相同，其中Ca2+、Al3+能够在一定程度上抑制非酶褐变，Zn2+对苹果褐变作用影响不明显，而Fe2+、Fe3+、Cu2+能够加速其褐变。不同抑制剂对苹果非酶促褐变的抑制效果不同。在选定浓度范围内，亚硫酸氢钠、L-半胱氨酸、柠檬酸及EDTA-2Na对非酶促褐变的抑制作用随浓度增大而增大，其中，亚硫酸氢钠的抑制效果最好。抗坏血酸的最适添加量为0.03％。
　　 3．对苹果片护色工艺进行研究，通过预试验确定切片厚度为5mm，不热烫。通过单因素试验、二因素复配试验，确定无硫护色剂最佳组合为0.06％β-环糊精+0.5％柠檬酸+1.2％氯化钠+0.1％氯化钙，料液比为1∶5，护色时间为20min，1/BD值为0.544。确定了含硫护色剂最佳组合为0.9％亚硫酸氢钠+0.3％柠檬酸+0.06％β-环糊精+0.8％氯化钠，料液比为1∶5，护色时间为20min，1/BD值为0.888。含硫护色剂对脱水苹果片的护色效果要明显优于无硫护色剂，但含硫护色剂处理的苹果片的亚硫酸盐残留量为2.29g/kg，超出了国标限量，必须进行脱硫处理。
　　 4．本试验分别使用清水法、碱法和超声波处理法对苹果片进行脱硫。在单因素试验的基础上，通过正交试验或响应面分析法进行工艺优化，确定三种脱硫方法的最佳工艺参数：清水法脱硫的最佳工艺参数为加热温度为60℃，料液比为1∶6，换水周期为45min/次，浸泡时间为3h，脱硫率达96.054％，亚硫酸盐残留量降至0.090g/kg。碱法脱硫的最佳工艺参数为氢氧化钙浓度为0.06％，温度为54℃，料液比为1:5.4，浸泡时间为2.5h，脱硫率达96.673％，亚硫酸盐残留量降至0.076g/kg。超声波法脱硫的最佳工艺参数为料液比1:6，超声时间25min，超声波功率为120w，超声温度为35℃，脱硫率达97.418％，亚硫酸盐残留量可降至0.059g/kg。综合比较可知，超声波法的二氧化硫脱硫率最高，亚硫酸盐残留量最低，耗时最短，操作方便，不存在任何食用安全潜在危害，脱硫处理后的苹果片具有较好的色泽、风味及其它感官特性。故本试验最终确定最佳的苹果片脱硫方法为超声波法。
　　 5．本试验分别采取热风干燥、分段变温干燥、真空干燥三种不同方法对苹果片进行干燥。通过考察各参数对苹果片褐变度及感官质量的影响，确定三种干燥方法的最佳工艺：热风干燥的最佳工艺条件为加热温度为70℃，热风速率为3m/s，1/BD值为0.800，综合得分为89分。苹果片分段变温干燥最佳工艺条件为80℃加热1h后迅速降至70℃脱水至安全含水量，1/BD值为0.741，综合得分为87分。苹果片真空干燥的最佳工艺条件为加热温度为50℃，真空度为0.09Mpa，1/BD值为0.847，综合得分为96分。综合比较可知，真空干燥温度较低，可在最大程度上保留苹果片的色、香、味及营养成分，这是热风干燥以及分段变温热风干燥无法比拟的。故本试验最终确定最佳的苹果片干燥方法为真空干燥法。

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