沙棘果汁的加工工艺研究进展.pdf

6月出版13工程食品综述评论2023年第2 期沙棘果汁的加工工艺研究进展史鹏名*王巨成魏璐（山西省林业和草原科学研究院，山西太原030012)摘要随着研发及生产技术日趋成熟，沙棘果汁已然成为饮料行业的亮点。在深加工过程中，沙棘果汁的稳定、果汁澄清、发酵工艺等相关参数的优化至关重要。针对沙棘果汁深加工过程中上述步骤的工作原理和最佳条件进行综述。关键词沙棘果汁；加工工艺；研究进展Research progorocessinLtechnolof seabuckthorn juiceTrSHI PengWANG JuchengWEI Lu(Shanxi Academy of Forestry and Grassland Sciences,ShanXi Taiyuan030012,China)Abstract With a growing body of research,and maturing development and production technologies,Seabuckthornjuice has become a bright spot in the beverage industry.In the deep processing of sea buckthorn juice,the stability ofsea buckthorn juice,the clarification of juice,the optimization of fermentation processes and other related parametersare crucial.This article reviews the working principles and optimal conditions of the above steps in the deepprocessing of sea buckthorn juice.Keywordsseabuckthorn juice;processing technology;research progress中图分类号：TS255.36文献标识码：A文章编号：16 7 3-6 0 44(2 0 2 3)0 2-0 0 13-0 3D0I:10.3969/j.issn.1673-6044.2023.02.005沙棘（HippophaesrhamnoidesL.）又名酸溜溜、酸刺、黑刺和醋柳，主要分布在我国华北、东北、西北和西南等地区，具有重要的生态和经济价值。沙棘果富含多种维生素、多糖、氨基酸、有机酸、蛋白质和微量元素，营养价值丰富，具有很好的食用价值和保健功效。沙棘果汁是沙棘果的主要组成部分，占沙棘果重量7 0%以上。通过破碎、挤压等操作，可从沙棘果实中获得沙棘果汁。近年来沙棘果汁产量大，市场前景广阔。沙棘果汁深加工过程中稳定剂选择、沙棘果汁澄清和发酵条件优化，对于提高沙棘果汁的口感、色泽、风味和储藏时间等关键指标至关重要1沙棘果汁稳定剂配方研究沙棘果汁容易发生分层问题，果胶可与阳离子成分发生凝胶反应，产生的不溶性颗粒悬浮在果汁中，使沙棘果汁不易分层。由于沙棘果汁含有较多果油，加人阿拉伯胶加强乳化作用，易形成水包油体系。黄原胶是多糖类高分子化合物，可以通过氢键维持稳定*基金项目：2 0 2 2 年山西省林业重点研发计划专项项目。*史鹏，女，19 8 2 年出生，2 0 0 8 年毕业于山西大学生物化学与分子生物学专业，高级工程师收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 4的双螺旋结构，并且在酸性环境中稳定性较高，适用于沙棘果汁稳定性的维持。黄原胶与其他稳定剂具有很好的协同作用，适合进行复配试验。凤淳雅等以沙棘为主要原料，确定了沙棘果汁酶解榨汁最佳条件为：果胶酶添加量0.0 2 5%，酶解时间2.0 h，沙棘果汁pH值2.5，酶解温度50。通过对沙棘果汁静置观察，确定了黄原胶为沙棘果汁的最佳稳定剂，添加量为0.2%。王雨洁以果胶、阿拉伯胶、黄原胶、魔芋胶等为沙棘果汁的稳定剂，采用单因素试验选取3 种具有较好稳定性的黄原胶、果胶、阿拉伯胶开展相应试验。试验结果表明，随着果胶添加量增多，沉淀率会相应增加。当果胶添加量为0.10%时，沉淀率达到最小值；当果胶添加量大于等于0.2 0%时，沉淀率显著增加。当阿拉伯果胶添加量在0.0 5%0.2 0%时，沉淀率呈现显著下降趋势；当添加量大于2.2 5%时，沉淀率略微增加；当其添加量达到0.2 0%时，其沉淀率达到最小。黄原胶添加量为0.15%时能够使沙棘果汁稳定达到最佳状态。陈永浩、李雾昕等探讨了沙棘、梨混合果汁的复合稳定剂配比，响应面优化试验结果显示，果汁内添加果胶0.0 4%、羧甲基纤维素0.05%和黄原胶0.0 5%，产品沉淀率较小。与添加单一稳定剂的果汁相比，添加复合稳定剂后，果汁内颗粒物直径大大下降，果汁稳定性能更佳。146月出版综述评论食品工程2023年第2 期2沙棘果汁澄清工艺研究通过果汁澄清工艺，可以获得清澈透明、无悬浮物、稳定性高的沙棘果汁，方便后续加工过程，利于沙棘果汁的长期保存。沙棘果汁常见澄清工艺有：自然澄清法、加热澄清法、果胶酶澄清法、明胶单宁法和陶瓷板过滤法。自然澄清法是在沙棘原汁中加人苯甲酸钠和SO,抑制细菌生长，抑制发酵。将沙棘果汁长期静置，沙棘果汁中的果胶逐步发生水解反应，能够使悬浮物沉淀下来。加热澄清法是利用超高温瞬时灭菌，在115处理时间3 s的条件下，对沙棘果汁进行变性处理，使其中的胶体物质凝聚沉淀，结合硅藻土吸附和超滤工艺将沉淀去除，从而使沙棘果汁变为澄清状态。邢洁等研究果胶酶澄清沙棘果汁的最佳处理工艺为：果胶酶添加量0.0 3 5g/kg，处理温度45，pH值3.0，处理时间1.5h。陈江萍等研究表明，在果胶酶添加量0.0 0 4g/L，处理温度45 50，p H 值3 4，作用时间4h的条件下，沙棘果汁澄清度较高，透光率达8 4.7%。陈悦等利用酶解法和碟片分离等预处理工艺，去除沙棘果汁中大量的不溶性固形物，采用陶瓷膜错流澄清工艺过滤沙棘果汁，发现在孔径0.12 m，膜面流速3 m/s，压力0.15MPa，温度50 的工艺条件下，过滤沙棘果汁的效率较高3沙棘果汁发酵工艺研究沙棘果酒发酵工艺与常规果汁发酵工艺类似，由于沙棘果汁中糖分含量较低，为保证产品的酒精度和糖酸比例，需要添加外源的蔗糖或糖浆，再通过优化活性酵母添加比例、发酵温度和时间，获得最佳口感的沙棘果酒蔡文超、唐凤仙等优化沙棘果汁的发酵工艺，获得口感圆润柔和的沙棘发酵液。该工艺首先调整沙棘果与清水的比例为1.2 5：1，机械打浆后获得稀释后的沙棘果汁，再利用果胶酶处理沙棘果汁，经过滤和离心除油后，获得澄清的沙棘果汁。在沙棘果汁中加人白砂糖和活化后的酵母菌，在2 8 条件下发酵2 4h获得发酵原液。通过正交试验确定沙棘发酵饮品最佳配比，结果表明，沙棘发酵原液50%，白砂糖8%和苹果酸0.1%为最佳配比；为提高沙棘果汁的稳定性，添加适量稳定剂，试验结果表明，单甘脂0.1%、黄原胶0.1%和羧甲基纤维素钠0.0 5%为最佳配比。章宇丹等研究沙棘汽酒制备工艺，获得酸甜可口、色泽金黄、泡沫细腻、果香浓郁的沙棘汽酒。首先通过压榨破碎获得沙棘果汁，通过离心去除沙棘果油，加人果胶酶处理后二次离心，再加人碳酸钙降低酸度，过滤后获得澄清的沙棘果汁。沙棘澄清液加人2 倍体积清水稀释，加入糖化大米溶液、接种发酵后，利用硅藻土过滤，经过口味调配、灌装、巴氏灭菌获得沙棘汽酒成品。利用单因素和正交试验获得沙棘汽酒的最佳发酵工艺为：发酵时间80h，酵母接种量2 0 g/L，大米糖化溶液添加量100mL/L，初始糖度18%，发酵温度2 5。李若琳等以自然冷冻的沙棘果为原材料，研究沙棘冰酒的发酵工艺。将冷冻沙棘果通过解冻破碎、果胶酶酶解、糖度调整、活性酵母接种等工序，在低温条件下发酵，发酵完毕分离果油和发酵液，再利用壳聚糖对沙棘冰酒进行澄清，最后在70条件杀菌10 min，获得冰酒液。通过单因素和正交试验，优化沙棘冰酒的制作工艺，结果表明，发酵温度15，初始糖度2 2%，酵母接种量3%，发酵时间2 0 d为最佳工艺，产品甜美醇厚、口感滑润。4复合沙棘果汁发酵工艺研究成少宁等研究了苹果-沙棘复合果汁发酵工艺及其抗氧化活性，确定复合沙棘果汁的最佳发酵工艺为：苹果汁与沙棘果汁比5：1，益生菌接种量4%，发酵时间48 h，发酵温度3 7，用该工艺发酵的果汁颜色为棕黄色，有轻微的分层和沉淀，有苹果、沙棘发酵的香味，酸甜爽口。发酵前后DPPH与ABTS自由基清除能力均显著提高，具有一定的抗氧化活性。宋超男开展乳酸菌发酵蓝靛果和沙棘复合果汁工艺优化的研究，以具有益生功能的鼠李糖乳杆菌与嗜酸乳杆菌为菌种，把菌种添加到蓝靛果-沙棘混合果汁进行发酵，对果胶酶酶解、发酵基质、发酵条件进行了优化，测定了发酵前后及贮藏期间蓝靛果-沙棘乳酸菌发酵饮料的功能性变化。发酵后DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率和ABTS自由基清除率均显著增加（P0.05），分别比发酵前提高了3 1.7 2%、45.6 6%和41.50%。试验结果表明，蓝靛果-沙棘混合果汁经乳酸菌发酵过后抗氧化能力显著增加。监测不同贮藏温度下2 1d内蓝靛果-沙棘乳酸菌发酵饮料的抗氧化活性物质含量、抗氧化能力、pH值以及感官评价的变化，发现多酚和超氧化物歧化酶在3 7 下随着贮藏时间的延长含量快速下降，黄酮含量受贮藏温度的影响不大；抗氧化能力的变化趋势与多酚含量的变化趋势相似；4条件下发酵饮料的pH值几乎没有变化，2 0 以及3 7 条件下发酵饮料的pH值一直呈下降趋势，温度越高pH值下降幅度越快，4条件下发酵饮料能够保持较好的风味5沙棘酵素工艺研究葛朋烨围绕沙棘果汁酵素的制作工艺开展研究，包含优化沙棘果汁酵素的发酵工艺和沙棘酵素产品的工艺条件。根据国际标准对沙棘果汁的主要成分进行测定，对酵母菌、干酪乳杆菌的发酵条件（上接第6 页）6月出版15综述评论食品工程2023年第2 期进行优化，最终得到的发酵液经过浓缩、真空冷冻干燥，得出粉末状的沙棘果汁酵素产品。该研究得出沙棘果汁发酵工艺条件为：发酵温度3 0，pH值3.5，酵母菌0.15%，初始发酵时间16 h，随后控制温度3 7，pH值不变，加人0.5%干酪乳杆菌，二次发酵2 4h。测得经过发酵的发酵液中蛋白酶活性为2 52 5.4U/g，干酪乳杆菌数量8.1510 CFU/mL。付依依等研究沙棘原浆发酵功能饮料工艺及功能饮料品质特征和抗氧化活性评价。以沙棘原浆为原料，利用酒球菌进行苹果酸-乳酸发酵，通过单因素试验和响应面试验、正交试验分别优化沙棘功能饮料的发酵工艺和饮料配方。进一步对沙棘功能饮料的理化指标、抗氧化活性及风味特征进行分析评价，结果表明，沙棘原浆发酵最佳工艺参数为：接种量5.0%，发酵温度2 8，发酵时间6 d，初始pH值3.5，此条件下苹果酸降解率达8 7.41%。沙棘发酵功能饮料的最优配方为：发酵沙棘果汁添加量25%，蜂蜜2%，白砂糖7%，产品感官评分最高为89分。沙棘发酵功能饮料中总酚和总黄酮含量分别为3 40.0 0 mg/L、56.3 3 m g/L；A BT S羟自由基和DPPH自由基清除能力与Vc（10 g/mL）无显著差异，而ABTS自由基、超氧阴离子自由基清除能力和总抗氧化能力均显著高于Vc（10 g/mL）；SO D酶活力为9 3 5.48 U/mL，显著高于未发酵沙棘原浆。6小结本文介绍了沙棘果汁和复合沙棘果汁深加工工艺的研究进展，包括沙棘果汁加工过程稳定剂的选择、澄清工艺、发酵工艺的研究。目前，沙棘产业链中存在许多现实问题呕待解决。沙棘生产加工企业大多是围绕沙棘果实等进行粗加工，并没有很好地全面利用沙棘资源，这样使得沙棘的开发利用受到了限制，没有充分发挥其药食同源的价值。针对这些问题提出几点建议：首先，要敢于创新。要更多地关注沙棘本身的活性物质和营养价值，开展更深层次的研究和调查，聚焦功能，得到有竞争力的沙棘产品，使得整个沙棘产业链不断延伸。其次，针对沙棘产品生产中的实际问题开展工艺优化研究。例如：沙棘原汁中含有较多单宁，会带来严重的酸涩口感；沙棘原汁易出现沉淀、浑品开发研究进展 J.食品工业科技，2 0 2 2，43（2 0）：464-470.34BAI RUIBIN,LI WUYAN,LI YINGDONG,et al.Cytotoxicity of two water-soluble polysaccharides fromCodonopsis pilosula Nannf.var.modesta(Nannf.)L.T.Shen against human hepatocellular carcinoma HepG2cells and its mechanism J.International Journal of浊、营养成分损失等现象，需在改善口感、保留营养成分及防止果汁分层沉淀方面深人研究。最后，在消费者追求科学平衡的膳食模式大背景下，应大力开发代表健康、营养、绿色的沙棘发酵果汁产品，特别是无醇及低醇沙棘发酵果汁饮品具有巨大的商业化潜力，有望成为大众青睐的新型饮料。参考文献1刘勇，廉永善，王颖莉，等.沙棘的研究开发评述及其重要意义 J.中国中药杂志,2 0 14,3 9（9)：1547-1552.2王亚菲，张鑫宇，刘佳慧，等.沙棘功能研究进展及其发展前景 J.中国果菜，2 0 2 1，41（12）：49-53.3吕荣森.中国沙棘属植物资源研究 J.园艺学报，19 9 0(3):177-183;248.4凤淳雅，周洋，钟姝凝，等.沙棘果汁饮料加工工艺研究J.农业与技术，2 0 13,3 3(12)：2 2-2 3.5王雨洁.沙棘浑浊果汁稳定性的探析 J.食品界，2 0 2 1(4):109.6陈永浩，李霖昕，冯丽丹，等.沙棘、梨混合果汁配方研发及稳定剂配比优化 J.食品与发酵工业，2 0 2 0，46（16）：141-147.7邢洁，王尚义，张久红，等.果胶酶澄清沙棘果汁最佳工艺研究 J.沙棘,2 0 0 6(1)：2 0-2 3.8陈江萍.果胶酶对沙棘果汁澄清效果的研究 J.国际沙棘研究与开发,2 0 0 6(2）:2 0-2 2.9陈悦，张红梅，李永海.陶瓷膜澄清沙棘果汁的工艺研究 J.国际沙棘研究与开发，2 0 0 5（4）：9-13.10蔡文超，唐凤仙，单春会，等.沙棘葡萄复合饮料发酵工艺初探 J.中国酿造，2 0 17,3 6（12)：17 6-18 0.11章宇丹，李丽，刘军，等.沙棘汽酒制备工艺 J.食品与发酵工业，2 0 19,45(2 1)：2 0 1-2 0 6.12李若琳，张琪，朱丹，等.沙棘冰酒发酵条件的优化 J.中国酿造,2 0 17,3 6(8)：17 3-17 6.13成少宁，张增帅，郭俊花，等.苹果-沙棘复合果汁益生菌发酵工艺与抗氧化性研究 J.饮料工业，2 0 2 2,2 5(3):51-56.14宋超男.蓝靛果-沙棘发酵果汁研制及功能性评价 D.东北农业大学，2 0 2 1.15葛朋烨.沙棘酵素的加工工艺研究 D.沈阳：沈阳农业大学,2 0 17.16付依依，王永霞，李月，等.沙棘原浆发酵功能饮料的研制及其品质特征和抗氧化活性评价 J.食品科技，2022,47(1):123-131.Biological Macromolecules,2018,120:1544-1550.35帖晓燕，冯银平，张云鹤，等.党参米炒前后醇溶性浸出物、党参炔苷测定及其健脾止泻作用对比 J.中成药，2021,43(7):1 941-1 946.36中华人民共和国食品安全法实施条例 EB/OL.(2019-10-312022-06-07.http:/