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巴萨2-0维戈塞尔塔视频: 一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201610063051.8

申請日:

20160130

公開號:

CN105685761A

公開日:

20160622

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A23L2/70,A23L2/80,C12G3/08 主分類號: A23L2/70,A23L2/80,C12G3/08
申請人: 煙臺大學
發明人: 趙玉平,井麗麗,李天文,葉向庫,孫祖莉,楊建榮,常秀蓮
地址: 264005 山東省煙臺市萊山區清泉路32號煙臺大學科研處
優先權: CN201610063051A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610063051.8

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂,首先對樹脂進行活化,使得樹脂上的所有活性基團暴露;其次通過對樹脂的預處理步驟使得活化的樹脂吸附果汁/果酒中的有機酸、營養成分等物質,并將預處理的樹脂裝柱;再其次樹脂再生步驟,通過使用本發明采用的再生劑對樹脂吸附的有機酸洗脫,但樹脂吸附的其它營養成分不被洗脫;再其次降酸步驟,將果汁/果酒自上而下通過樹脂柱,樹脂吸附有機酸而不吸附其它營養成分,從而實現降酸又最大化的保持原有的營養成分和風味的發明目的;樹脂再生步驟和降酸步驟交替進行,適于大規模工業應用。同時本發明可以通過對溫度控制來影響降酸效果和飲品的風味口感。

權利要求書

1.一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,包括步驟:步驟(1)澄清果汁或發酵果酒:選取水果原料加工成澄清的果汁/果酒;步驟(2)大孔弱堿性陰離子交換樹脂活化:取體積為被處理樹脂體積2-5倍的飽和食鹽水,浸泡樹脂18-24小時后放盡食鹽水,用純凈水漂洗至排出水不帶黃色;然后,用3%-6%鹽酸浸泡8-12小時后,放盡酸液,用純凈水洗至中性;然后,用0.5-5mol/L氫氧化鈉溶液浸泡8-12小時后,放盡堿液,用純凈水洗至中性;重復此酸堿處理;處理時溶液的溫度控制在室溫至80℃以下;其特征在于,所用樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂,并包括以下步驟,步驟(3)樹脂預處理:將活化后的樹脂放入果汁/果酒中攪拌至有機酸濃度平衡,然后更換果汁/果酒;待活化后的樹脂與更換的果汁/果酒充分混合,直至處理后的果汁/果酒中的成分與原果汁/果酒中的成分基本保持不變時,預處理結束;將預處理的樹脂裝柱;該步驟中溶液的溫度控制在果汁/果酒的冰點以上至25℃以下;步驟(4)樹脂再生:用1-5BV的純凈水自下而上洗滌樹脂柱,并得洗滌液;然后,用再生劑由下而上進入樹脂柱,并有50%-90%的再生液體進行循環,流速為0.5-3BV/h,洗脫樹脂上吸附的有機酸,并得再生液;達到降酸要求后,用純凈水洗滌樹脂柱至pH值為中性,并得洗滌液;所述再生劑為1-5mol/L的氫氧化鈉或氫氧化鉀與0-1mol/L的鈉和鉀的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合溶液;該步驟中樹脂及其中再生液的溫度控制在其溶液冰點以上至25℃以下;步驟(5)果汁/果酒降酸:將果汁/果酒自上而下進入樹脂柱,液體流速為0.5-5BV/h,直到流出樹脂柱的果汁/果酒不能滿足要求時停止進料;果汁/果酒的處理過程中樹脂及其中果汁/果酒的溫度控制在大于25℃;步驟(6)重復使用:步驟(4)和步驟(5)交替進行。2.根據權利要求1所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,步驟中(4)中所述樹脂及其中再生液的溫度控制在5℃以上至15℃以下,步驟(5)中所述樹脂及其中果汁/果酒的溫度控制在25℃以上至45℃以下。3.根據權利要求1或2所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,步驟(4)所述的樹脂再生劑為1-5mol/L的氫氧化鈉和0-1mol/L的碳酸鈉的混合溶液。4.根據權利要求1或2所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,所選用的果汁/果酒為山楂/楊梅/五味子/藍莓/葡萄的一種或其任意幾種水果的混合。5.根據權利要求1所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,經步驟(4)所得的再生液可以用于制作有機酸產品,或所述再生液與步驟(4)再生前后所得的洗滌液混合制作肥料。6.根據權利要求5所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,所述再生劑為氫氧化鈉、碳酸鹽鈉或和碳酸氫鈉混合溶液時,其再生液可以用于加工有機酸和其它種類的含鈉產品。7.根據權利要求5所述的一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,其特征在于,所述再生劑為氫氧化鉀、碳酸鹽鉀或和碳酸氫鉀混合溶液時,其再生液可以用于加工有機酸和其它種類的含鉀產品;或所述再生液與步驟(4)再生前后所得的洗滌液混合后,通過調整pH值調整鉀和鹽的含量,制作鉀肥。

說明書

技術領域

本發明涉及果汁/果酒食品飲料加工技術領域,具體涉及一種能夠有效降低果汁/果酒飲品有機酸的方法。

背景技術

目前我國的果汁飲料/果酒發展很快,品種繁多,但對于保健成分含量很高的野生或種植水果如山楂、沙棘、藍莓、歐李、酸橙、西番蓮、楊梅、橄欖等品種由于有機酸含量較高,適口性差,很難加工成即較完整保持原有營養成分和風味的單一果汁/果酒。如山楂,有重要的藥用價值,自古以來,就成為健脾開胃、消食化滯、活血化痰的良藥;最新研究顯示山楂能舒張血管、加強和調節心肌,增大心室和心運動振幅及冠狀動脈血流量,降低血清膽固醇和降低血壓,故山楂是防治心血管病的理想保健食品和有較好療效的食品,其它水果也有性能各異的保健功效。

如此優良的野生或種植的水果目前沒有加工成保持原有營養成分和風味的飲料和果酒,其主要原因是其中的有機酸含量較高,一般果汁飲料總酸含量以檸檬酸計不能大于6‰(即6g/L),果酒總酸含量不能大于11‰(即11g/L),而這些野生或種植的水果中的有機酸含量高達20‰-40‰(20g/L-40g/L),因此口感很差,而加入一些食品添加劑調配或進行稀釋的結果都相對降低其保健功效,同時有可能帶入不宜食用的成分。如以上的野生或種植的水果中山楂果是一個比較多見的水果,由于太酸所以人們不愿經常食用,而加工成的飲料都要進行稀釋,再加入蔗糖和其它甜味劑。既有意識地進行保健,又具有購買力的消費者都是中老年人,而中老年人都不宜食含有蔗糖等甜味劑的食品。因此采用科學先進技術降低澄清果汁/果酒中有機酸含量而保持原有營養成分和風味顯得非常的急迫。

目前對果汁/果酒進行降酸的方法有“蘋果酸-乳酸發酵法”、“酒石酸鉀沉淀法”、“碳酸鈣沉淀”、“稀釋降酸或勾兌”、“電滲析法”、“堿中和法”、“溶劑萃取方法”以及“離子交換法”。稀釋降酸或勾兌:采用此方法降酸的缺陷是口感差,保健成分含量低。堿中和法:采用氫氧化鈉或氫氧化鉀中和法降酸后,其汁或酒的特征性風味消失,同時也產生難以讓人接受的風味和澀味。CN201410622174.1和CN201310219173.8都主要利用能降解檸檬酸的發酵乳桿菌對青梅果進行發酵降酸。酒石酸鉀沉淀法:在葡萄酒等果酒中,常采用此方法,該方法適用于含酒石酸高的果酒;其原理是加入的酒石酸鉀在酒中形成酒石酸氫鉀析出而降低酸度;降低1g總酸,一般需用酒石酸鉀2.24g。CN201510096240.0使用碳酸鈣對沙棘果汁進行降酸,但在試驗中達到所需求的酸度后果汁/果酒口感變澀異常。CN201310556666.0利用雙極膜對果酒進行降酸處理,最初實驗結果還較為滿意,但后來的實驗很差,陽膜已中毒而失活。

專利CN201310564272.X、CN200910020545.8、CN200910020544.3采用樹脂法降酸,以上專利都沒有解決降酸且保持果汁/果酒的原有營養成分和風味的難題,其中CN201310564272.X的降酸效果僅達到20%-28%,并且屬于靜態降酸,容易受到衛生條件的限制,不適應工業應用,CN200910020545.8、CN200910020544.3對原有的營養成分等物質和風味損失較大。而與之相比,本發明不僅能夠更好的降酸,而且解決了保持果汁/果酒原有營養成分和原有風味、口感的問題。

發明內容

本發明針對現有果汁/果酒飲品降酸工藝中降酸效果不佳,影響口感和風味的技術問題,采用一種降低果汁/果酒飲品有機酸的方法,從而取得更好的降酸效果,而且解決了保持果汁/果酒原有營養成分和原有風味、口感的技術問題。

具體步驟如下:

步驟(1)澄清果汁或發酵果酒:

選取水果原料加工成澄清的果汁/果酒。

步驟(2)弱堿性陰離子交換樹脂活化:

所用樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂,取體積為被處理樹脂體積2-5倍的飽和食鹽水,浸泡樹脂18-24小時后放盡食鹽水,用純凈水漂洗至排出水不帶黃色;然后,用3%-6%鹽酸浸泡8-12小時后,放盡酸液,用純凈水洗至中性;然后,用0.5-5mol/L氫氧化鈉溶液浸泡8-12小時后,放盡堿液,用純凈水洗至中性;重復此酸堿處理;處理時溶液的溫度控制在在室溫至80℃以下。

該步驟的作用是使樹脂上的所有活性基團暴露,樹脂充分膨脹。

其中,大孔弱堿性陰離子交換樹脂具有較好的吸附和離子交換效果,可通過其吸附及離子交換作用降低果汁/果酒中的酸含量,同時可以通過對溫度的調節控制該樹脂對果汁/果酒中營養成分等物質吸附的影響。

步驟(3)樹脂預處理:

將活化后的樹脂放入果汁/果酒中攪拌至有機酸濃度平衡,然后更換果汁/果酒;待活化后的樹脂與更換的果汁/果酒充分混合,直至處理后的果汁/果酒中的成分與原果汁/果酒中的成分基本保持不變時,預處理結束;將預處理的樹脂裝柱;該步驟中溶液的溫度控制在果汁/果酒的冰點以上至25℃以下。

該步驟利用樹脂上所有活性基團都交換和吸附可以交換和吸附的物質的量的原理,其中,樹脂對有機酸的吸附屬離子交換,對果汁/果酒中營養成分等物質的吸附屬物理吸附。樹脂對黃酮的吸附-解吸,一定范圍內溫度越低,樹脂上已吸附的黃酮越不易被解吸,樹脂預處理可以減少之后步驟中果汁/果酒處理中黃酮吸附到樹脂上的量,即減少果汁/果酒中營養物質損失。當溫度控制在25℃以下時,樹脂活性基團具有較好的吸附能力,能夠大量吸附果汁/果酒中的營養成分等物質。因此,該步驟的作用是使活化后的樹脂最大量的吸附有機酸和果汁/果酒中的營養成分等物質。

步驟(4)樹脂再生:

用1-5BV的純凈水自下而上洗滌樹脂柱,并得洗滌液;然后,用再生劑由下而上進入樹脂柱,并有50%-90%的再生液體進行循環,流速為0.5-3BV/h,洗脫樹脂上吸附的有機酸,并得再生液,洗脫的有機酸最大能夠達到所吸附有機酸的80%以上;達到降酸要求后,用純凈水洗滌樹脂至pH值為中性,并得洗滌液;該步驟中樹脂及其中再生液的溫度控制在其溶液冰點以上至25℃以下,所述再生劑為1-5mol/L的氫氧化鈉或氫氧化鉀與0-1mol/L的鈉和鉀的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合溶液。

由于吸附在樹脂上的生物活性成分在堿性條件下比在中性或酸性條件下大2000倍,因此在該步驟中使用所述再生劑并有50%-90%的再生液體進行循環時,能夠在降酸的同時極大地降低果汁/果酒飲品中生物活性成分的損失,從而保持果汁/果酒原有的風味和口感。因此該樹脂再生步驟的作用是將樹脂上交換的有機酸洗脫,但吸附在樹脂柱的營養成分等物質不被洗脫,同時保持原有風味和口感。

步驟(5)果汁/果酒降酸:

將果汁/果酒自上而下進入樹脂柱,液體流速為0.5-5BV/h,直到流出樹脂柱的果汁/果酒不能滿足要求時停止進料;果汁/果酒的處理過程中樹脂及其中果汁/果酒的溫度控制在大于25℃。

該步驟利用樹脂交換果汁/果酒中的有機酸而不吸附其它營養成分等物質的原理。步驟(4)樹脂再生后,樹脂對有機酸的交換未達到平衡,對營養成分的吸附仍處于平衡態。因此,在該降酸步驟中當柱體溫度控制在25℃以上時,果汁/果酒流經樹脂柱,樹脂會快速交換有機酸,而果汁/果酒中的營養成分等物質不會被吸附,從而完成樹脂對果汁/果酒的脫酸。

步驟(6)重復使用:步驟(4)和步驟(5)交替進行,從而使樹脂可以重復使用。

本發明的方法相比于現有技術具有以下有益效果:

相比于現有專利CN200910020545.8,該方法使用的樹脂種類要少,工藝步驟更加簡化,同時該方法中不需要添加乙醇等有機溶劑;其次,該發明與其它現有技術相比降酸效果最好,能夠降酸80%以上。最后,該方法能夠保持飲品原有營養成分和風味、口感。

與此同時,該發明還具有以下優點:(1)采用動態、連續降酸,非靜態降酸,更有利于大工業生產應用;(2)采用的工藝流程為部分循環再生,樹脂可以重復使用,節約了生產成本;(3)工藝參數得到優化,利用了在不同溫度和不同pH條件下有機酸和營養成分在樹脂上的吸附比例差異大的特點。

進一步地,步驟中(4)中所述樹脂及其中再生液的溫度控制在5℃以上至15℃以下,步驟(5)中所述樹脂及其中果汁/果酒的溫度控制在25℃以上至45℃以下,此時降酸效果最佳,并同時保持原有風味和口感。

進一步地,經步驟(4)所得的再生液可以用于制作有機酸產品,或所述再生液與步驟(4)再生前后所得的洗滌液混合制作肥料。再生劑為氫氧化鈉、碳酸鹽鈉或和碳酸氫鈉混合溶液,其再生液為有機酸的鈉鹽,可以用于加工有機酸和其它種類的含鈉產品;再生劑為氫氧化鉀、碳酸鹽鉀或和碳酸氫鉀混合溶液,其再生液為有機酸的鉀鹽,不僅可以用于加工有機酸和其它種類的含鉀產品,更可以與洗滌液混合,通過調整pH值,調整鉀和鹽的含量,作為鉀肥等使用。

進一步地,所選用的果汁/果酒為山楂/楊梅/五味子/藍莓的一種或其任意幾種水果的混合,該發明可以對多種果汁/果酒飲品降酸。

具體實施方式

為了更好理解與實施,下面結合實施例詳細說明本發明,但是本發明的?;し段Р⒉幌抻謖廡┦凳├?,凡是不背離本發明構思的改變或等同替代均包括在本發明的?;し段е?。

實施例1、葡萄酒降酸,步驟如下:

(1)澄清葡萄酒釀造:葡萄→破碎→加入適當的酵母發酵,皮渣分離獲得葡萄酒。

(2)弱堿性陰離子交換樹脂活化:

所用樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂,取體積為被處理樹脂體積2-5倍的飽和食鹽水,浸泡樹脂18-24小時后放盡食鹽水,用純凈水漂洗至排出水不帶黃色;然后,用3%-6%鹽酸浸泡8-12小時后,放盡酸液,用純凈水洗至中性;然后,用0.5-5mol/L氫氧化鈉溶液浸泡8-12小時后,放盡堿液,用純凈水洗至中性;重復此酸堿處理;處理時溶液的溫度控制在在室溫至80℃以下。

(3)樹脂預處理:

將活化后的樹脂放入葡萄酒中攪拌至有機酸濃度平衡,然后有機酸濃度保持不變時更換葡萄酒;待活化后的樹脂與更換的葡萄酒充分混合,直至處理后的葡萄酒中的成分與原葡萄酒中的成分基本保持不變時,預處理結束;將預處理的樹脂裝柱;該步驟中溶液的溫度控制在葡萄酒的冰點以上至25℃以下。

(4)樹脂再生:

用1-5BV的純凈水自下而上洗滌樹脂柱,并得洗滌液;然后,用再生劑由下而上進入樹脂柱,并有50%-90%的再生液體進行循環,流速為0.5-3BV/h,洗脫樹脂上吸附的有機酸,并得再生液,洗脫的有機酸能夠達到所吸附有機酸的85%;達到降酸要求,即樹脂上吸附有機酸被洗脫85%,而吸附在樹脂上的生物活性成分等沒有顯著失去,用純凈水洗滌樹脂柱至pH值為中性,并得洗滌液;所述再生劑為1-5mol/L的氫氧化鈉與0-1mol/L的碳酸鈉的混合溶液;該步驟中樹脂及其中再生液的溫度控制在其溶液冰點以上至25℃以下。

(5)葡萄酒降酸:

將葡萄酒自上而下進入樹脂柱,液體流速為0.5-5BV/h,直到流出樹脂柱的葡萄酒不能滿足要求時停止進料;葡萄酒的處理過程中樹脂及其中葡萄酒的溫度控制在大于25℃。

(6)重復使用:步驟(4)和步驟(5)交替進行,從而使樹脂可以重復使用。

該實施例中對葡萄酒的降酸能夠達到所吸附有機酸的85%,同時又不造成營養成分等物質的顯著損失,生物活性成分沒有顯著差異,因此不影響葡萄酒原有的風味和口感。

實施例2、葡萄汁降酸

該實施例中,葡萄汁澄清步驟將葡萄→破碎→榨汁→過濾→澄清后,得到葡萄汁;然后弱堿性陰離子交換樹脂活化步驟、樹脂預處理步驟、樹脂再生步驟、葡萄汁降酸步驟和重復使用步驟與實施例1相同。

該實施例中葡萄汁的降酸最大能夠達到所吸附有機酸的85%,而生物活性成分沒有顯著差異,飲用風味更好。

實施例3、葡萄酒降酸

該實施例中葡萄酒降酸前3個步驟澄清葡萄酒釀造步驟、弱堿性陰離子交換樹脂活化步驟、樹脂預處理步驟與實施例1相同;樹脂再生步驟中樹脂及其中再生液的溫度控制在5℃以上至15℃以下,該步驟中其它流程和工藝均和實施例1相同;葡萄酒降酸步驟中樹脂及其中葡萄酒的溫度控制在25℃以上至45℃以下,該步驟中其它流程和工藝均和實施例1相同;重復使用步驟與實施例1相同。

該實施例中樹脂再生步驟中樹脂及其中再生液的溫度控制在5℃以上至15℃以下時,能夠取得更好的有機酸洗脫效果;葡萄酒降酸步驟中樹脂及其中葡萄酒的溫度控制在25℃以上至45℃以下時,在能夠取得更好的有機酸吸附效果的同時使得葡萄酒中的營養成分等物質流失的更少。該實施例中降酸最大能夠達到所吸附有機酸的90%,而生物活性成分沒有顯著差異,飲用風味更好。

實施例1、2、3的方法同樣適用于山楂/楊梅/五味子/藍莓的一種或其任意幾種水果果汁的混合,或山楂/楊梅/五味子/藍莓的一種或其任意幾種水果果酒的混合。

以上實施例中的降酸要求也可以根據不同人群對果汁/果酒風味和口感的不同要求,人為的控制有機酸洗脫程度,從而通過調整有機酸的濃度,獲得不同酸度的果汁/果酒。

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