石榴果汁生产中单宁的去除

Removal of Tannins in Production of Pomegranate Juice
．．
ZHANG Lei，LU Yuan-ping* (College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
２ 结果与分析
※工艺技术
食品科学
2009, Vol. 30, No. 18 137
2.1 明胶添加量对单宁脱除效果的影响
1
5
沉淀总量(g)
单位明胶沉淀量(g)
0.8
4.5
0.6
4
0.4
沉淀总量
3.5
单位明胶沉淀量
0.2
3
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
明胶加入量(ml)
去皮：石榴厚厚的外皮中含有大量不良风味的可溶 性物质及单宁物质，在榨汁时必须尽量避免这些物质进 入果汁中，所以榨汁前要去皮。去皮采用手工方法， 先在石榴上端轻轻旋切一圈，去掉萼部，然后从萼部 至梗部平均纵切四刀，从萼部掰开，剥下子粒。
压榨：将洗净的石榴籽粒加入到螺旋压榨机中压榨 便得到石榴汁。与原料直接接触的机械设备要求采用不 锈钢制造，以防变色、变味，影响品质。
remove tannins from pomegranate juice in this study. The effects of various conditions on removal tannins were discussed. The
removal procedure was as follows: after the pH was adjusted to 4.5, the mixture of 100 ml of pomegranate juice and 12 ml of 1%
收稿日期：2009-05-20 作者简介：张磊(1985 －)，女，硕士研究生，研究方向为食品科学与工程。E-mail：moli_zhang@ * 通讯作者：吕远平(1971 －)，女，副教授，博士，研究方向为食品科学与工程技术。E-mail：lvyuanping@
136 2009, Vol. 30, No. 18
1.2.3.2 果汁 pH 值对单宁脱除效果的影响 100ml 石榴汁中，加入 12ml 浓度为 1% 的明胶溶液，
用柠檬酸或 NaHCO3 溶液调整溶液 pH 值为 2～6，在常 温条件下反应 40min。过滤后，测定沉淀产生量及对滤 液进行感官评价。
1.2.3.3 反应时间对单宁脱除效果的影响 100ml 石榴汁中，加入 12ml 浓度为 1% 的明胶溶液，
图 ２ 明胶添加量不同时的沉淀量
Fig.2 Effects of amount of gelatin on removal of tannins
100ml 石榴汁中加入不同体积的 1% 的明胶溶液，其 沉淀产生量大小结果见图 2。由图 2 可知，总沉淀量随 着明胶添加量的增加而增多；而单位明胶的沉淀量则出 现先增加再减少的规律，在明胶添加量为 12ml 时，单 位明胶的沉淀量达到最大值。由单宁与蛋白质的反应模 式可知，当溶液中蛋白质的浓度较低时，众多的单宁 分子在蛋白质表面结合形成单分子疏水层。当结合的单 宁分子达到一定数量，使蛋白质表面疏水性足够大时， 沉淀随之产生，因此沉淀量随着明胶添加量的增加而增 加。继续增加蛋白质浓度，由于溶液中蛋白质比例增 加，蛋白质分子间产生了交联，即蛋白质分子被单宁 分子连接成聚集体，其结果是蛋白质更易沉淀，但提 供给单宁分子结合的表面积降低，因而随蛋白质一起沉 淀的单位明胶沉淀反而减少[8-9]。单宁 - 蛋白质结合模式 示意图见图 3 。
第三，影响果汁的澄清度。单宁在酸性条件下会发生 自缩合现象，生成大分子不溶性的红粉沉淀出来，引 起产品产生沉淀[6]。因此，果汁生产中单宁的去除具有 极其重要的作用。
单宁与蛋白质结合，是单宁的重要特性之一，也 是皮革工业利用单宁作为鞣剂，使生皮变成革的基本原 理。单宁与蛋白质的结合反应是两者间多点疏水键和氢 键共同作用的结果。首先，含疏水基的单宁分子以疏 水反应形式在蛋白质表面结合；然后单宁以其邻位酚羟 基与蛋白质分子骨架的的肽基以双点氢键进行键合，其 中一个酚羟基作为氢键 H 供体，肽基上的羰基氧作为 H 受体；肽基中 N 原子上的 H 作为 H 供体，另一个酚羟 基氧原子作为 H 受体，其氢键示意图见图 1。单宁分子 中的邻位酚羟基是单宁与蛋白质双点氢键结合的化学基 础，果汁中其他的营养和风味成分不具有邻位酚羟基结 构，因此蛋白质对单宁具有高度的反应选择性。利用 这一特性，可以在果汁中添加蛋白质，利用蛋白质与 单宁的结合反应生成不溶性复合物，从果汁中沉淀出
食品科学
※工艺技术
来，从而达到去除单宁的目的。同时，又不影响其他 的营养和风味成分[ 6 - 7 ] 。本实验研究在石榴果汁的生产 中，用明胶去除单宁的工艺，以降低果汁的涩味、避 免沉淀产生，得到高质量的石榴果汁。
R
O H
OHale Waihona Puke HOHC R
N R＇
Fig.1
图 １ 单宁 － 蛋白质间氢键反应示意图 Scheme of hydrogen bonds interaction between tannins
蛋白质
单宁 低蛋白质浓度
蛋白质
单宁 高蛋白质浓度
图 ３ 单宁 － 蛋白质结合模式 Fig.3 Illustration of binding model of tannin-protein complexes
对脱除单宁后的滤液进行感官评价，结果见表 1 。 由表 1 可知，当明胶添加量小于 12ml 时，果汁的苦涩 味仍存在，石榴原有的风味比较明显；当明胶的添加量 为 12～13ml 时，果汁的苦涩味可以接受，原有的风味 明显；当明胶的添加量大于 13ml 时，果汁无苦涩味， 但原有的风味也变淡甚至消失了。这是因为蛋白质 - 单 宁络合物在沉降过程中，一些风味物质被包裹、携带 于其中，随沉淀一起被过滤掉了。综合考虑苦涩味和 特征风味，1% 明胶的适宜添加量为 12ml/100ml 果汁。
石榴果皮和果核中含有大量的单宁，石榴中含量达 0.17%，果皮中单宁含量约为干石榴皮的 25%～30%[3]， 果核中含量为 0.53%[4]。果汁压榨过程中，由于果皮和 果核去除不完全或不能去除，很容易使其中的单宁进入 果汁中，引起果汁产品质量的下降。单宁的存在对果 汁质量有三个方面的影响：第一，对果汁风味造成不良 影响。单宁与口腔黏膜或唾液蛋白结合并生成沉淀，引 起粗糙折皱的收敛感和干燥感，即涩味[ 5 ]；第二，影响 产品的色泽。单宁中大量的酚羟基在多酚氧化酶存在的 条件下，氧化成具有颜色的邻醌，使产品颜色加深；
Abstract：Tannins which are easy to enter pomegranate juice during fruit squeezing not only cause astringency, but may influence
color and clarity as well. So, removing tannins from pomegranate juice is essential to improve its quality. Gelatin was used to
and protein
１ 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器 石榴 四川会理；蔗糖 云南耿马糖业公司；食用
明胶、柠檬酸、糖精钠、苯甲酸钠、胭脂红 成都 奥克生物有限公司。
TW-1A 旋片式真空泵 天津华鑫仪器厂；78HW-1 恒温磁力搅拌器 江苏金城国胜实验仪器厂；XLY 型螺 旋压榨机 诸城金昊三扬环保机械有限公司；GY-440-3S 振动筛 佛山市高明冠宇机械厂有限公司；B730 板框压 滤机 成都市荣成压滤机设备厂；可控调温电炉 成都 天的尔电器有限公司；电子天平(感量为 0.01g) 上海力 能电子仪器公司；微孔滤膜过滤器 北京中西化玻仪器 有限公司成都分公司；WK400-I 硅藻土过滤器 青岛强 星设备科技有限公司；30L 型全自动高压杀菌锅 东莞 市吉之垄电子仪器有限公司；全自动自流式灌装旋盖机 广州市冠浩机械设备有限公司。 1.2 方法
gelatin was stirred for 40 min and prefiltrated and filtrated through a microporous membrane with 0.22 μm pore size. Tannins
could be removed effectively by this procedure and a clear, flavorful pomegranate juice was obtained. Key words：pomegranate；tannins；removal；juice
中图分类号：TS275.5
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2009)18-0135-04
石榴古名又叫安石榴、若榴等，为石榴科石榴属 植物。石榴果实中含糖量为 15%～20%，含有苹果酸、 枸橼酸。石榴汁中含有丰富的碳水化合物和蛋白质、纤 维素、钙、磷、钾以及铜、铁、锌等，V C 的含量 比苹果高 1～2 倍[1]。石榴汁有助消化、抗胃溃疡、软 化血管、降血脂和血糖，降低胆固醇等多种功能[ 2 ] 。 纯天然石榴果汁饮品的市场前景十分广阔，是很好的 饮品。
※工艺技术
食品科学
2009, Vol. 30, No. 18 135
石榴果汁生产中单宁的去除
张 磊，吕远平 *
(四川大学轻纺与食品学院，四川 成都 610065)
摘 要：在石榴果汁生产中，采用明胶法去除单宁。结果表明，100ml 原果汁中，加入浓度为 1% 的明胶溶液 12ml， 调整 pH4.5，搅拌反应 40min，然后经粗滤和 0.22μm 的微孔膜过滤，可以有效去除单宁，得到澄清透明、色泽 均匀、酸甜适口、具有典型石榴风味的石榴果汁。 关键词：石榴；单宁；去除；果汁
用柠檬酸调整溶液 pH 值为 4.0，在常温条件下反应不同时 间。过滤后，测定沉淀产生量及对滤液进行感官评价。
1.2.3.4 精滤对产品质量的影响 100ml 石榴汁中，加入 12ml 浓度为 1% 的明胶溶液，
用柠檬酸调整溶液 p H 值为 4 . 0 ，在常温条件下反应 40min。粗滤后，用不同孔径的微孔滤膜进行过滤。观 察果汁成品在存放过程中的澄清度变化情况。
Table 1
表 １ 滤液的感官评价 Effects of amount of gelatin on mouth feel of pomegran-
继续增加蛋白质浓度由于溶液中蛋白质比例增加蛋白质分子间产生了交联即蛋白质分子被单宁分子连接成聚集体其结果是蛋白质更易沉淀但提供给单宁分子结合的表面积降低因而随蛋白质一起沉淀的单位明胶沉淀反而减少蛋白质结合模式示意图见图蛋白质单宁低蛋白质浓度蛋白质单宁高蛋白质浓蛋白质结合模式fig3illustratibindingmodeltanninproteicomplexes对脱除单宁后的滤液进行感官评价结果见表可知当明胶添加量小于12ml时果汁的苦涩味仍存在石榴原有的风味比较明显
杀菌：采用高温瞬时杀菌，杀菌条件为 120℃处理 5 ～1 0 s 。
封盖、贴标：物料冷却至 85 ℃左右热装罐。装罐 后迅速封口并贴好标签，冷却至室温装箱入库。
1.2.3 单宁脱除影响因素研究
1.2.3.1 明胶添加量对单宁脱除效果的影响 100ml 石榴汁中，分别加入不同体积的浓度为 1% 的
明胶溶液，在常温条件下反应 40min。过滤后，测定 沉淀产生量及对滤液进行感官评价。
1.2.1 工艺流程 原料挑选→清洗→去皮→压榨→过滤→脱单宁→粗
滤→精滤→配料→杀菌→装瓶、封盖→贴标→成品 ↑
辅料→溶解→过滤
1.2.2 操作要点 原料挑选：选择新鲜、九成熟以上，无虫害、无
霉变、无腐烂、完熟期采收的石榴。 清洗：清洗是减少杂质、微生物污染的重要措
施。石榴用清水浸泡后用流动水洗，洗除果皮的灰尘、 杂质、微生物和部分农药残留物。
过滤：先用振动筛滤去压榨时残留在果汁中的果 皮、种子和一些悬浮物，再用板框压滤机过滤即可得 到澄清的石榴汁。
脱单宁：石榴汁中加入适量预先溶解的明胶溶液， 搅拌反应 40min，过滤除去沉淀。
精滤：将石榴汁再经过微孔滤膜过滤，防止果汁 沉淀的产生。
配料：将蔗糖、糖精钠、柠檬酸和苯甲酸钠加入 到适量水中加热溶解，然后通过硅藻土过滤器过滤得糖 浆。将澄清的石榴汁送入配料罐，加入糖浆、胭脂红 并补充所需的水，高剪切搅拌均匀。