果汁中维生素C的稳定性及其测定方法的几个问题

文献类型: 中文期刊

第一作者: 辛力

作者: 辛力;鲁墨森

作者机构:

期刊名称: 落叶果树

ISSN: 1002-2910

年卷期: 1992 年 03 期

页码: 44-47

收录情况: 北大核心

摘要: 维生素c是抗坏血酸(简称AA)和脱氢抗坏血酸(简称DHA)的泛称,也称为有效维生素C(下称Vc),是许多果汁中的重要营养成分. 果汁中的Vc对果汁的质量有很大的影响.AA既是果汁的营养指标,又可以防止果汁氧化和褐变,利于果汁保鲜和保持风味以及防止褪色。虽然AA和DHA同样都有生理效应,但作为抗氧化剂,只有AA才有效。 不同品种、立地条件和栽培管理技术等因素影响果品的Vc含量.进而影响果汁成品中的Vc含量。和果汁的货架期. 一、影响果汁中Vc稳定性的诸因素 及保持Vc的主要措施 果汁中Vc损失的最主要原因是Vc一系列的氧化作用,起主要作用的是在有氧化条件下的氧化,其影响因素有以下几个方面. l.氧:果汁空气中的氧是使VC产生有氧氧化的主要因旯在果汁生产中,采用真空脱气、真空何罐和真空浓缩,以及充入惰性气体或Co。气体以排除果汁中的含氧气体,调整罐装机达到最大罐装量,避免顶隙过度等防氧措施。都可大大减少VC的氧化损失.真空脱气还能减少浓缩时的起泡,缩短加工时间,从而减少VC的损失. 2·温度:、加热会促进VC的有氧氧化,一般在60℃以下时,随着温度的升高,ye的氧化速度加快,超过60t氧化速度不随温度的升高而增加,达90’C时氧化速度反而显著降低.这表明了氧化酶活性的温度区段性,同时溶解氧的浓度随温度升高也有所减少,一定程度上限制了VC的有氧氧化.从对蔬莱的研究得出,产品在冰点以下时,温度对Vc稳定性的作用也很明显.因此在加工工艺中采用较低温度和缩短果汁受热时间,有助于果汁中V。的保存.例如沙棘果汁常任浓缩(85C)Vc损失率为27.23%,而真空浓缩时(40~45C) VC损失率仅为0.76%(李成一等,1988).避免长时间受热,可以减少Ve的损失.实验证明,短时间高温要比在较低温度下长时间加热,VC的损失少,所以原料烫漂时,水煮沸之后再投入比在冷水中逐渐加热至90’C,VC的损失要少.热处理后迅速冷却是减少AA损失的有效办法. 3.金属离子:在有氧条件下,微量的重金属离子,特别是铁和铜离子,能催化VC的有氧氧化.所以制作果汁时要注意防止果汁与某些金属材料接触,以避免有害金属离子的催化作用,而有利于VC的稳定性。 4.pH值;通常Vc在酸性条件下较稳定,但pH值4时vC氧化达到最大速度.在PH值2.5~3. 0和 PH值 6. 0~6. 5时出现最大稳定性,不同的体系稍有差别。但出值只影响’/c的有氧氧化,所以在无氧条件下,无论酸性还是践性环境,VC都比较稳定。 5.酶:抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶是引起vC直接氧化的内在因素,这些酶的存在和活性是发生氧化的前提.这一点在苹果、核果类和菠萝上特别重要,因为这些果品中抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶具有很高的活性。 加热处理是钝化酶的最简单、最有效的方法之一.在正常增况下,果汁加热到85’C,30秒就足以使氧化酶失去活性,所以果品和果汁的热处理(高温短时加热烫和高温短时杀菌)是有效的保护VC措施. 6.过氧化物:过氧化物造成VC脱氢氧化,是Vck化的另一个重要途径.水果组织磨碎以后迅速形成的过氧化物,能使vC脱氢氧化.加工工艺中应及时的钝化酶,以减少过氧化物的形成和对VC的氧化作用. 7.酚酶:酚酸能使VC间接氧化。果汁生产过程中,AA的损失会因酚酶活性提高而增大.酚酶活性强的果汁其AA几乎全部损失,它对AA的破坏性比过氧化物和抗坏血酸氧化酶更大.酚酶的作用机制是,酚酶与酚类物质作用过程中形成高活性配(highl’ r。cti、 quiones),导致AA发生间接氧化. 8.光线和辐射:光线照射会促进果汁中VC的有氧氧化.紫外线能产生激发作用,能使电子处于高能状态,从而促进了VC的有氧氧化.研究证明,低温下辐射和采用惰性气体或排除果汁中游离氧的条件下.可以减少ye的损失.也可用加人烟酸的方法减少Vc损失,虽然烟酸对辐射不如Vc敏感,但在两者的混合液中,烟酸的破坏却比VC更大,所以对Vc有替代性保护作用.在果汁生产工艺中,避光和防止射线辐照措施,应当引起重视. 9.果汁种类:研究表明,VC的稳定性,黑穗醋粟汁高于柠檬汁,桔计高于苹果汁和柠檬汁,菠萝汁高于酸橙汁,酉番莲果汁与桔汁相同.柑桔类水果中的Vc相对稳定,制品中Vc的含量一般不受色面和其它加工工艺条件的影响。但是,有些果品中ye的稳定性较差,如香蕉汁、苹果汁和番木瓜汁,在室温下3小时,AA含量迅速下降(DHA含量增加,有效VC总量不变);草萄什在低温( 5 ’C)、暗室条件下贮存 3. 5个月, AA损失在50%以上.导致这种差异的原因尚未清楚,但一般认为,黄酮类物质(ftaVOnoids)作为酶或非酶氧化的抑制剂起了作用。 不同果汁中ye的稳定性有一定的差异,氧化机制也有所不同,这是果汁生产工艺中保存VC方法差别的依据. 10.无氧破坏:氧化反应之后, AA的无氧破坏也是ye损失的一个重要原因,它是一系列复杂的生物化学过程.其过程用下式表示: ^^十果糖一糖醛十CO。 其反应速度除在pH值3~4范围内稍有增加外,几乎不受PH值的影响. AA在化学结构上是一种还原酮类物质.有可能直接进入聚合状态,或直接与胺类共聚,产生色素物质。果汁中的^^氧化成DH^后,能与一系基酸生成深色物质. DH^十一氨基酸一褐色素 游离氨基酸已被认为是柏变反应的一个重要原因.氨基酸引起揭变的能力顺序如下:色氨酸>未雨氨酸>赖氨酸>甘氨酸.在中性环境中极变较轻,而在强酸性或强碱性环境?闲变较重. 柑桔类果汁、番石榴浓缩果浆及草薄着,在贮藏过程中色泽变暗,放出CO。和AA含量降低,都与上述的自动氧化有关。 11. VC浓度: AA的稳定性与果汁中 AA的浓度也有关系,即样品中AA浓度较低时,破坏率较高。这为生产工艺强化VC的措施提供了依据. 12.防腐剂:防腐剂对减少VC的损失有一定的作用。在非金属容器包装的果汁中,使用So。,可大大促进VC的稳定.SO。有耗氧和杀菌效果,4mg SO。可除去 ling O。。 13.包装;玻璃质材料是果汁饮料的传统包装材料。影响玻璃瓶装果汁中Vc稳定性的重要因素是光和空气.用玻璃瓶包装时,几乎总是在内容物的上方有大的顶隙.尽管产品经过常规脱气,顶隙中还是常存有氧气。充Co。的饮料使用玻璃瓶包装时,残留的氧相对较少,因为高CO,分区使产品中氧的相对含量大大降低。现代罐装设各的设计,虽然考虑到了最大限度地除氧构造,但残留氧的含量也常常达到0.5~1.5m8/L.在瓶装果汁和饮料中要除去 1. omg氧,需要消耗 limp AA. 用塑料瓶和纸盒包装时,影响Vc稳定性的因素是它的透气性.目前这类包装通过改进后,已使其包装品的VC保存率和货架期接近玻璃瓶包装. 镀锡薄板(马口铁)扭或铝罐用于包装果汁时,要使用涂料,一般涂有两层涂料,但仍发生VC的损失,这可能是与顶空的氧反应所致,在最初的急剧损失之后,Vc的稳定性一般较好.在VC的损失中,来自粮上的金属离子不是一个主要因素. 14.水分活度:随着果汁中水分活度(AW)的增加,AA的降解率提高.在果汁粉中,AW很低,AA相当稳定,加水配汁后,AW提高,AA会很快损失。复原计中A^的稳定性比原汁差.原汁和AW R/J’的果汁粉,Vc稳定性较好. 15.贮藏温度:研究表明, AA的损失与z肖温度有关,在低温条件下,AA的稳定性最大,提高贮*温度,AA稳定性变差.橙汁原计中的AA比浓缩汁中的更稳定,但在贮藏温度低于一20’C时,冷冻浓缩橙汁中的AA是稳定的. 果汁产品一般要求贮藏温度尽可能地保持在15’C以下. 16.Vc稳定剂:据文献报道,半肽氨酸(CS)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、蛋氨酸(Met)对Vc的氧化有抑制作用,可作为ye的稳定剂添加到果对中.在某些果汁(如野各该果汁)中,添加明政对ye有明显的稳定作用,但在沙棘果汁中明胶稳定ye的作用则不太明显.在果汁中加人有萄糖氧化酶和过氧化氢酶混合物,可以有效地去除果汁中的氧,增加VP的稳定性.固定在聚丙烯酸胺凝胶上的萄苗糖氧化酶,对苹果汁和樱桃汁的除氧,已取得了满意的结果。近年来又发现了一种植物抽提物(Pteriditlr’l aqullinum),对Vc的稳定有显著的作用,但至今未见其商业性开发应用的报告. 二、果汁中vC测定的一些问题 测定VC的方法很多,应根据果汁含VC的特点进行选择.测果汁中AA法有:①2.6一二氯靛酚滴定法,根据提取方法不同又分为乙醚革取法和草酸提取法等,②碘量法,③示波极诸法。测果汁中AA+DHA即有效VC的方法有:①荧光测定法;②邻苯二胺缩合物极谱法;用于测定总Vc方法是2,4—二硝基苯映法,它是把无抗氧化作用、无生理活性的二酮古洛糖酸也作为Vc成分的测定方法.另外,气相色谱和高压波相色谱法,也是近来发展很快的Vc测定方法,根据条件可以考虑选用. 由于VC包含*A和*ILA,测定方法有所差别,而且AA和DHA易发生变化,所以至今没有一种完全能够适合所有情况的分析方法和对果实及制品VC存在形式的标准指标。试液中存在的二酮古洛据酸(DKA)、异抗坏血酸(D—AsCOrbicACid)、色素、田类、亚硫酸、还原酮等,对一些测定也有一定的干扰。 常用的2,6一二包这酚滴定法,已有近50年的历史,该法选择性强,适于生物样品中AA的测定,其缺点是受re’一、ca’”、sn’”、亚硫酸盐和流基化合物的干扰;另外用于深色果汁时,滴定终点改难确定。对此测定方法已进行了一些改进,例如,饮料中若有SOt,会干扰AA和染料的反应,测定时可加人丙目以消除干扰,而团的加人量是使供滴定的试液中丙团的浓度为20%,然后五暗中5分钟,再进行滴定.在滴定前加人过氧化氢,可以消除样品中一些其它还原性物质如SO:’一和十’”的干扰,在位藏果汁和饮料中,滚下的扭(Sn’”)和n’”会于抗测定结果,可以用sor^处理来克服. Hughot, D. E(1972)报道,以l.SM醋酸为介质(PH值2.26~2.28),用2,8一二机能酸钠直接滴定商品饮料中AA能排除上述干扰. 有色果汁液定终点较难确定,用电位测量所作的改进已成功地解决了这一问题.另一种解决颜色辨别困难的方法,是在滴定液中加人不溶解被测物色素的有机溶剂(如乙醚、苯等),进行ye提取,而氧化型的2,6一二江能酚的粉红色能溶于醚、本等有机溶剂,所以可观察滴定终点.国标果蔬汁饮料中AA的测定方法即采用乙醚荐取法消除颜色的影响;稀释样液、过滤脱色等方法也有较多应用,但常常会带来较大的误差。 研究证明,吃藏产品经长期贮藏后,产生的还原酮类和其它物质,会干扰VO的测定.用2,6一二氯被酚法测得的AA数值偏高.据报道,有人对癌藏的水果和蔬菜制品用2,6一二级键酚滴定法和微量荧光法的测试进行了大量的比较。结果发现两种方法之间没有差异.实际上,就其测定内容讲,2,6一Mt靛酚滴定法测出的是AA,荧光测出的是AA+DHA,前者应低于后者,很明显2,6一二氯能酚滴定法受到了于扰.目前已有的数据表明,在正常条件下贮藏的大多数罐头食品,用2,6一二氯能酚滴定法测得的AA保存率是准确的。但对于某些产品,特别是在不良条件下贮藏的产品,用2,6一M氯能酚滴定法测得的AA保存率,可能因干扰而过高.因此,对VC保存率的研究,应该再用不受还原酮类和其它干扰物质影响的方法进行确证. 果品种类不同,所含AA和DHA所占的比例也不同,例如在柑桔中 VC大部分以 AA形式存在,但在苹果、柿子等水果中,DHA所占比例较多.DHA虽无抗氧作用,但仍具生理效能,鹰有效VC,因此在果品或饮料的营养测定中,应当测定AA和DHA作为总yC的指标.引用和报道Vc测定结果时,应明确指明是AA还是AA+DILA或AA十DHA十DKA.这也是目前一些文献资料中格要订正和统一的问题.果汁中维生素C的稳定性及其测定方法的几个问题@辛力$山东省果树研究所 @鲁墨森$山东省果树研究所(1)张云等,酸枣汁Vc降解动力学的研究,食品科学1987(12) (2)李成一等,沙棘原汁中总酸及Vc在不同浓缩条件下损失情况的研究,沙棘 1988(2) (3)李华,维生素C稳定性研究,食品科学1989(9) (4)董玉敏等,草莓汁的加工及其品质,食品科学 1988(10) (5)刘晓枚等,中华猕猴桃清汁的试制,食品科学 1989(4) (6)陈光星,刺梨与刺梨饮料,食品与发酵工业 1983(3) (7)宋小清等,用电位法测定水果、蔬菜的维生素C含量,食品科学 1988(9) (8)李家瑞,罐头食品的颜色及变色,食品与发酵工业 1980(4) (9)肖家达等编译,果汁和蔬菜汁生产工艺学,轻工业出版社 (10) 聂洪勇等,维生素及其分析方法,上海科学技术文献出版社1987 (11)余善鸣,水果、蔬菜冷藏与加工技术,黑龙江科学技术出版社1987 (12)陈葆新译,加工食品的营养价值手册,轻工业出版社1989 (13)陈学平等,果品加工,农业出版社1988 (14)杨方琪等,食品杀菌技术,中国食品出版社1988 (15)万良才编译,清凉饮料制造,中国食品出版社1986 (16)邵长富等,软饮料工艺学,轻工业出版社 1987 (17) Henshall, J. 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