本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种光皮木瓜澄清果汁的加工方法。
背景技术：
光皮木瓜[chaenomelessinensis(thouin)koehne]为蔷薇科木瓜属植物，别名冥楂、海棠、木梨，属于仁果类果实，因其果实干燥后，果皮光滑不皱缩，故有光皮木瓜之称。光皮木瓜因其具有观赏、食用和药用等功能而深受消费者的青睐，作为药食同源的光皮木瓜含有丰富的营养及功能成分，市场前景和利润空间都非常广阔。
但由于光皮木瓜鲜果涩味酸味浓重，硬度较大且果实纤维多，木质化程度高，不宜生食，在贮藏期间极易发生腐烂变质和霉变，导致无法长期保存和进一步的深加工和再利用，所以我国的光皮木瓜资源利用率相对较低，浪费严重。
果汁加工从一定程度上抑制并终止了水果产品的代谢，有效避免了因微生物的大量繁殖而导致的腐败变质，是当前解决水果贮藏问题和滞销问题的有效途径。纯天然果汁还能增强人体免疫力、延缓衰老，还可为身体健康提供不可缺少的天然化合物。随着人们对功能食品的重视，以光皮木瓜为原料加工成果汁产品将具有广阔的市场前景。
但是，光皮木瓜澄清果汁在加工过程中会发生褐变，严重影响了果汁的口感和色泽；另外，受自身条件的限制，光皮木瓜无法直接压榨取汁，需采用浸提法取汁；得到的光皮木瓜初级果汁中会含有一些不溶于水的大颗粒，大颗粒物质间相互作用会形成一些不可溶的絮状物，这些不溶的絮状物会引起果汁的浑浊和褐变，不溶性絮状物的存在还会引起果汁成分之间的不良反应，使果汁的品质发生变化。
目前对于光皮木瓜果汁的相关研究较少，专利cn103380927a公开了一种光皮木瓜汁饮料，是以光皮木瓜为原料，不经去皮，只经清洗、去籽、破碎后，通过酶解木瓜中的纤维素和果胶，榨汁、过滤后得到，充分保留了原料中的功能成分和木瓜风味物质；但该制备方法中未涉及护色和澄清处理过程，极易发生褐变并引起果汁成分间的不良反应，影响果汁的口感和品质。专利cn106666285a公开了一种光皮木瓜原汁饮料的制备方法，通过护色、脱涩、冲淋、打浆、酶解、澄清、配料、脱气、均质、灭菌等步骤克服了光皮木瓜汁本身的酸、涩、苦等不愉快滋味；但是其制备工艺复杂，需要单独的脱涩工艺，而且脱气处理容易除去饮料中的木瓜香味物质，影响了制备的产品的木瓜风味。
技术实现要素：
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种光皮木瓜澄清果汁的加工方法。本发明针对光皮木瓜澄清果汁加工过程存在的问题，通过对果汁护色、酶解浸提、果汁澄清和成品杀菌四个关键工艺步骤的优化改进，达到提高浸提率、脱除涩味、减少褐变及营养成分损失的目的，且不需要单独脱涩工艺，对于促进光皮木瓜产业的发展具有重要的经济和社会意义。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种光皮木瓜澄清果汁的加工方法，包括以下步骤：
(1)将光皮木瓜进行破碎处理，在破碎过程中加入复合护色剂，所述复合护色剂的加入量为光皮木瓜重量的0.4％-0.6％；
(2)将破碎处理后的光皮木瓜与去离子水按重量比为1:(2-4)混合，得到混合浆料，向混合浆料中加入纤维素复合酶和果胶酶进行酶解浸提；酶解后灭酶，冷却过滤，收集滤液，作为光皮木瓜初级果汁；
(3)向光皮木瓜初级果汁中加入澄清剂，所述澄清剂的加入量为光皮木瓜初级果汁重量的0.15％-1.5％，搅拌均匀后，静置2-5h，超滤得澄清汁；
(4)将步骤(3)得到的澄清汁装入软包装进行超高压杀菌处理，即得光皮木瓜澄清果汁成品。
优选的，步骤(1)中，将光皮木瓜破碎处理至粒度为3-5mm。光皮木瓜破碎处理后的粒度大小会影响其出汁率和出汁的速率，粒度过大，则其出汁率较低；粒度过小，则会影响其出汁的速率。经多次试验发现，将光皮木瓜破碎处理至粒度为3-5mm，能够综合平衡出汁率和出汁的速率，其效果最优。
优选的，步骤(1)中，所述复合护色剂是由cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按重量比100:2:15:10组成。切块后护色只能进行切块表层护色，只是暂时的护色，不能阻止后期进行打浆时果浆的褐变；本发明在破碎过程中加入护色剂可以对打浆后的浆液及果汁进行护色，护色效果更好。而且，本发明对复合护色剂的组成进行了优化考察，采用上述组成的复合护色剂其护色效果最佳。
优选的，步骤(2)中，纤维素复合酶的加入量为混合浆料重量的0.06％-0.10％；果胶酶的加入量为混合浆料重量的0.04％-0.08％。
更优选的，纤维素复合酶的加入量为混合浆料重量的0.08％；果胶酶的加入量为混合浆料重量的0.06％。
优选的，步骤(2)中，酶解浸提的条件为：酶解温度45-55℃，酶解时间1-2h。
优选的，步骤(2)中，酶解后于90℃条件下灭酶15min。
本发明浸提过程中加入果胶酶和纤维素酶主要是破坏光皮木瓜细胞壁，达到有利于细胞内成分溶出从而提高浸提率的作用，同时果胶酶还可以降低浆液粘度有利于后续的澄清。本发明通过对果胶酶和纤维素酶加入量的优化，从而有效提高了酶解效率。
优选的，步骤(3)中，所述澄清剂为明胶、pvpp和聚酰胺中的一种或多种。
更优选的，所述澄清剂为明胶、pvpp和聚酰胺按重量比为3:1:1组成。
本发明对澄清剂的组成进行了优化，采用本发明的澄清处理方法可以显著提高光皮木瓜果汁的透光率及稳定性；而且，澄清处理的同时还可实现对光皮木瓜的脱涩处理，无需再单独增加脱涩工艺，有效简化了光皮木瓜澄清果汁的加工流程。
优选的，步骤(4)中，所述超高压杀菌处理条件为：350-450mpa条件下，处理8-12min。
本发明的第二方面，提供上述方法制备的光皮木瓜澄清果汁。
本发明的有益效果：
(1)本发明发现将cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按特定比例组合作为复合护色剂可以有效抑制光皮木瓜加工过程中的褐变问题，在本发明条件下的护色光皮木瓜果汁的褐变度小于0.260；有效改善了果汁的外观和颜色品质。
(2)酶解浸提可以显著提高光皮木瓜果汁的浸提率，本发明对酶解所用的酶和酶解条件进行了优化，采用本发明的酶解浸提条件，浸提率可达90.4％以上.
(3)采用本发明的澄清处理方法可以显著提高光皮木瓜果汁的透光率及稳定性，透光率可达93.03％以上，产品贮存过程中不会出现沉淀及分层现象。
(4)本发明采用超高压处理对光皮木瓜澄清果汁进行杀菌，有效提高了光皮木瓜澄清果汁的贮藏稳定性；而且与热杀菌方法相比，超高压处理的光皮木瓜澄清果汁中vc、黄酮、齐墩果酸和总酚含量更高。
(5)采用本发明工艺可以脱除光皮木瓜澄清汁的涩味，且不需要单独的脱涩工艺。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，光皮木瓜功能成分非常丰富，具有很高的医药保健功能，是一种药食兼用的食品，但是光皮木瓜还存在木质化程度高、质地坚硬、汁液含量少且不易取汁、口感发涩发酸、极易褐变等问题，严重制约了光皮木瓜的深加工处理。
基于此，本发明的目的是提供一种光皮木瓜澄清果汁的加工方法，本发明针对光皮木瓜澄清果汁加工过程中存在的问题，通过对果汁护色、酶解浸提、果汁澄清和成品杀菌四个关键工艺的研究，有效提高了浸提率、脱除了涩味、减少了褐变及营养成分的损失。
果汁的褐变是指果汁在加工与储藏过程中颜色的变化，褐变包含酶促褐变与非酶促褐变两种类型。光皮木瓜果汁在加工和储存过程中易发生褐变，严重影响了果汁产品的观感和独特风味。
为解决光皮木瓜在加工及储藏过程中所存在的褐变问题，本发明选择由cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按重量比100:2:15:10组成的复合护色剂进行护色处理。本发明的复合护色剂是将具有不同护色机理的原料进行有机的组合，能够对酶促褐变和非酶促褐变均起到抑制作用，其中：cacl2中的ca2+能与氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制非酶褐变；edta-2na可以与果汁中的铁、铜等金属离子螯合转变为不活泼的水溶性络合物，从而抑制了离子氧化和电子传递，减少由微量金属引起的褐变；异抗坏血酸钠具有强烈的氧化还原性，使果汁中的色素被氧化降解，从而使褐变度降低；l-半胱氨酸具有还原性基团，可与酶促褐变的产物醌结合而形成无色的硫氢化合物，从而阻断羟醌类物质聚合生成黑色素，进而抑制果汁的褐变；cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸具有协同促进作用，具有非常显著的护色效果，有效解决了光皮木瓜在加工及贮藏过程中所存在的褐变问题。
本发明的复合护色剂中各原料的配比以及复合护色剂的加入量也是非常关键的，若cacl2浓度过高会使果汁产生一定的苦味，过低则起不到抑制非酶褐变的作用；若l-半胱氨酸的浓度过高，则会产生不愉快的气味和漂白果汁的作用。综合考虑护色效果和经济成本，本发明的复合护色剂中各原料最优的加入量为：0.4％cacl2、0.008％edta-2na、0.06％异抗坏血酸钠和0.04％l-半胱氨酸。
针对光皮木瓜原料无法直接压榨出汁的问题，本发明采用果胶酶、纤维素复合酶混合酶解法浸提光皮木瓜，显著提高了光皮木瓜澄清果汁中的有效成分的浸提率，减少了功能及营养成分的损失，保证了果汁的质量品质。
上述复合酶解过程中，果胶酶和纤维素复合酶的交互作用是影响光皮木瓜果汁浸提率的关键因素。果胶是光皮木瓜细胞壁网络结构的重要组成部分，它的存在会导致光皮木瓜取汁困难，出汁率低，且不利于后续的澄清处理。一定浓度的果胶酶可以有效切断并分解果肉中的果胶，破坏其复杂分子链结构，将果胶降解成低分子糖类，使光皮木瓜的细胞壁中纤维素暴露，通透性增加，果汁粘度下降，有利于可溶性固形物的流出，从而使浸提率增大；但果胶酶加入量过多会打破酶解结合反应体系的稳态从而导致浸提率下降。纤维素是构成细胞壁的基础结构性物质，一定浓度的纤维素复合酶能够水解纤维素，进一步破坏光皮木瓜的细胞壁结构，使其崩裂从而最大限度的提高了浸提率；但纤维素复合酶若加入量过多不仅不会提高浸提率，还不利于光皮木瓜果汁的后续加工。经综合考虑，果胶酶的最优加入量为0.06％，纤维素复合酶的最优加入量为0.08％。
果汁浸提时带入的一些果浆小碎块和一些溶入果汁中的胶类物质、蛋白质、纤维素等等，会导致果汁贮藏期间的产生混浊和沉淀物，从而导致果汁质量和稳定性下降，大大缩短了其贮存期。针对这一系列问题，将果汁加工成一类澄清汁是有效的解决方法。而对于那些悬浮在果汁中的颗粒，需要通过改变果汁内部的稳定性来除去，常用的方法是加入澄清剂。在光皮木瓜澄清果汁加工的过程中，本发明优选利用明胶、pvpp和聚酰胺的组合作为澄清剂进行澄清处理，其中：明胶带有正电荷，可以与光皮木瓜果汁中的多酚类物质络合，凝聚形成沉淀，同时能静电吸附果汁中带有负电荷的其他悬浮颗粒，因此，一定浓度的明胶能够显著降低光皮木瓜果汁的透光率，但过量的明胶自身会形成一个稳定的浑浊胶体体系，不利于果汁的澄清，反而影响果汁的透光率；pvpp具有强络合沉淀的能力，可以通过羰基与果汁中的多酚类物质形成氢键的络合物，也可以吸附单宁和其他酚类物质，进而将果汁中的浑浊颗粒沉淀；聚酰胺本身对果汁中的色素物质具有很强大的吸附能力，同时还可以吸附果汁中的单体酚和一些小分子酚类，从而起到一定的澄清效果。本发明将明胶、pvpp和聚酰胺这三种具有不同澄清机理的物质联合使用，具有显著的协同促进作用，有效提高了光皮木瓜果汁的透光率和澄清度；而且在澄清过程中可同时实现对光皮木瓜的脱涩处理，无需再单独增加脱涩工艺。
杀菌是果汁加工的最关键的工序之一，通过杀菌，可以抑制和杀灭果汁中的细菌和微生物，达到延长贮藏期、保证果汁质量安全的目的。本发明采用超高压处理对光皮木瓜澄清果汁进行杀菌。超高压处理的压力和时间会影响杀菌效果，随着压力升高，保压时间延长，菌落总数呈下降趋势，这是因为超高压处理破坏了细胞膜及一些蛋白质结构，并且对细胞内遗传物质的转录和复制产生破坏，压力越大保压时间越长对其破坏性越大，可以杀死更多的细菌等微生物；但是压力过高或保压时间延长会降低光皮木瓜澄清果汁中vc、黄酮、齐墩果酸、总酚等营养物质的含量。在保证光皮木瓜澄清果汁符合果蔬汁饮料卫生标准的前提条件下，综合比较超高压各处理对光皮木瓜澄清果汁营养及功能成分等品质指标的影响，在400mpa条件下，超高压处理10min效果最好。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例和对比例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。其中：
所用的果胶酶为果胶裂解酶(pectinexxxl)，购买自诺维信有限公司；所用的纤维素复合酶为植物纤维素复合酶(viscozymel)，购买自诺维信有限公司；明胶(食品级)购买自河南博洋明胶有限公司；聚酰胺(pa)购自日本宇部；pvpp购自上海厚城精细化工有限公司；cacl2购自青岛聚大洋海藻工业有限公司；edta-2na购自广州市安心生物制品有限公司；异抗坏血酸钠购自江苏青木生物科技有限公司；l-半胱氨酸购自山东中凯食品有限公司。
光皮木瓜采摘于山东省菏泽市牡丹区王浩屯木瓜园，并用清水清洗干净。
实施例1：光皮木瓜澄清果汁的制备
(1)将光皮木瓜用破碎机破碎至粒度为3-5mm，在破碎过程中加入复合护色剂，所述复合护色剂由cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按100:2:15:10的重量比组成，添加量为光皮木瓜重量的0.5％。
(2)将破碎处理后的光皮木瓜与去离子水按重量比为1:3混合，得到混合浆料，向混合浆料中加入纤维素复合酶和果胶酶进行酶解浸提，纤维素复合酶的加入量为混合浆料重量的0.076％，果胶酶的加入量为混合浆料重量的0.052％；酶解温度50℃，酶解时间1.5h，酶解后于90℃条件下灭酶15min，冷却过滤，收集滤液，作为光皮木瓜初级果汁；
(3)向光皮木瓜初级果汁中加入澄清剂，所述澄清剂为明胶、pvpp和聚酰胺按重量比为3:1:1组成，澄清剂的加入量为光皮木瓜初级果汁重量的0.6％，搅拌均匀后，静置5h，超滤得澄清汁；
(4)将步骤(3)得到的澄清汁装入软包装中进行超高压杀菌处理，所述超高压杀菌处理条件为：400mpa条件下，处理10min，即得光皮木瓜澄清果汁成品。
实施例2：光皮木瓜澄清果汁的制备
(1)将光皮木瓜用破碎机破碎至粒度为3-5mm，在破碎过程中加入复合护色剂，所述复合护色剂由cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按100:2:15:10的重量比组成，添加量为光皮木瓜重量的0.4％。
(2)将破碎处理后的光皮木瓜与去离子水按重量比为1:2混合，得到混合浆料，向混合浆料中加入纤维素复合酶和果胶酶进行酶解浸提，纤维素复合酶的加入量为混合浆料重量的0.06％，果胶酶的加入量为混合浆料重量的0.08％；酶解温度45℃，酶解时间2h，酶解后于90℃条件下灭酶15min，冷却过滤，收集滤液，作为光皮木瓜初级果汁；
(3)向光皮木瓜初级果汁中加入澄清剂，所述澄清剂为明胶，澄清剂的加入量为光皮木瓜初级果汁重量的0.3％，搅拌均匀后，静置4h，超滤的澄清汁；
(4)将步骤(3)得到的澄清汁装入软包装中进行超高压杀菌处理，所述超高压杀菌处理条件为：450mpa条件下，处理8min，即得光皮木瓜澄清果汁成品。
实施例3：光皮木瓜澄清果汁的制备
(1)将光皮木瓜用破碎机破碎至粒度为3-5mm，在破碎过程中加入复合护色剂，所述复合护色剂由cacl2、edta-2na、异抗坏血酸钠和l-半胱氨酸按100:2:15:10的重量比组成，添加量为光皮木瓜重量的0.45％。
(2)将破碎处理后的光皮木瓜与去离子水按重量比为1:4混合，得到混合浆料，向混合浆料中加入纤维素复合酶和果胶酶进行酶解浸提，纤维素复合酶的加入量为混合浆料重量的0.1％，果胶酶的加入量为混合浆料重量的0.04％；酶解温度55℃，酶解时间1.0h，酶解后于90℃条件下灭酶15min，冷却过滤，收集滤液，作为光皮木瓜初级果汁；
(3)向光皮木瓜初级果汁中加入澄清剂，所述澄清剂为聚酰胺，澄清剂的加入量为光皮木瓜初级果汁重量的1.5％，搅拌均匀后，静置4.5h，超滤得澄清汁；
(4)将步骤(3)得到得澄清汁装入软包装中进行超高压杀菌处理，所述超高压杀菌处理条件为：350mpa条件下，处理12min，即得光皮木瓜澄清果汁成品。
对比例1：
(1)将光皮木瓜用破碎机破碎至粒度为3-5mm，在破碎过程中加入复合护色剂，所述复合护色剂由cacl2和l-半胱氨酸组成，其中，cacl2的加入量为光皮木瓜重量的0.4％、l-半胱氨酸为0.04％。
(2)将破碎处理后的光皮木瓜与去离子水按重量比为1:3混合，得到混合浆料，向混合浆料中加入混合浆料重量的0.03％半纤维素酶、0.02％纤维素酶、0.04％果胶酶、0.01％蛋白酶和0.005％葡萄糖苷酶进行酶解浸提；酶解温度50℃，酶解时间1.5h，酶解后于90℃条件下灭酶15min，冷却过滤，收集滤液，作为光皮木瓜初级果汁；
(3)向光皮木瓜初级果汁中加入澄清剂，所述澄清剂为明胶澄清剂的加入量为光皮木瓜初级果汁重量的0.6％，搅拌均匀后，静置5h，超滤得澄清汁；
(4)将步骤(3)得到的澄清汁装入软包装中进行超高压杀菌处理，所述超高压杀菌处理条件为：400mpa条件下，处理10min，即得光皮木瓜澄清果汁。
对比例2：
将光皮木瓜破碎成直径为0.1-1cm的木瓜丁；按质量百分比在木瓜丁中加入15％的软化水，按木瓜丁和软化水的总质量再加入1.5％的纤维素酶和2.0％的果胶酶，在45℃的条件下进行酶解2h，得到酶解混合物；将酶解混合物放入螺旋式榨汁机中进行榨汁，然后用300目的滤布进行过滤，得到光皮木瓜汁；在光皮木瓜汁在85℃下杀菌5分钟，冷却，得到光皮木瓜果汁。
试验例：
对实施例1-实施例3、对比例1-对比例2制备的光皮木瓜果汁的褐变度、浸提率、透光率、菌落总数进行检测，结果见表1。
其中：褐变度测定方法参照(许鹏丽等,2009)。果汁褐变产生的色素在420nm处有较大吸收，因此可用分光光度计测量果汁在420nm处的吸光度来反应褐变度。量取适量制得的光皮木瓜果汁，于4000r/min离心10min，以蒸馏水做空白，取上清液于420nm波长下测定吸光度，以吸光度表示褐变度。
浸提率测定方法为：称取相同质量的光皮木瓜两份，其中一份用破碎机将其破碎至粒度为3～5mm，加入3倍重量的去离子水，充分研磨成浆状，过滤，取滤液，用糖度计测定光皮木瓜可溶性固形物含量，计算光皮木瓜可溶性固性物的质量；另一份按实施例1-实施例3、对比例1或对比例2的方法制备光皮木瓜果汁，称重并测定其可溶性固形物含量，计算光皮木瓜果汁中可溶性固形物的质量。光皮木瓜果汁浸提率计算公式：
透光率可以反映果汁体系的颗粒悬浮情况和浑浊程度，果汁透光率越高表示澄清效果越好。取适量经澄清处理的光皮木瓜果汁，以蒸馏水作空白，于650nm波长下测定果汁的透光率t(％)。
菌落总数测定参考国家标准gb4789.2-2016食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定。取光皮木瓜澄清果汁，将其稀释成1:10果汁稀释液、1:100果汁稀释液、1:1000果汁稀释液，每个梯度两个平行。各吸取1ml接种于平板计数琼脂平板，于36±1℃培养48±2h后观察并记录菌落总数。
表1：
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。