張俊,程衛東,史學偉
(石河子大學食品學院,新疆石河子832000)
野櫻桃李果汁飲料工藝研究
張俊,程衛東*,史學偉
(石河子大學食品學院,新疆石河子832000)
以野櫻桃李果為原料,利用酶解技術制成野櫻桃李果汁飲料。在單因素的基礎上,利用正交試驗對原汁添加量、白砂糖添加量、蜂蜜添加量進行了優化,同時研究了不同試劑對野櫻桃李飲料穩定性的影響。結果表明:野櫻桃李原汁最佳添加量80%,白砂糖最佳添加量為7%,蜂蜜最佳添加量為3%,羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)添加量為0.1%。該產品酸甜適中、營養豐富、組織狀態良好,具有良好的工業生產加工前景。
野櫻桃李;果汁;浸提
野櫻桃李(Prunus cerasifera Ehrh.)又名為酸梅和櫻李,為世界珍貴罕見的林果資源[1],僅分布于我國新疆伊犁霍城縣地區,是世界重點保護物種、國家二級重點保護物種[2]、自治區二級重點保護物種[3]。野櫻桃李集中生長在1 000 m~1 600 m的高山和人煙稀少無污染的純自然的自然環境下,是天然的無公害的綠色食品資源。野生櫻桃李種類繁多,崔乃然[4]調查顯示新疆野生櫻桃李可分為21個類型,隨著野櫻桃李物種類型的多樣,使其使用價值、科研價值、綜合開發價值也隨即增高。
成熟野櫻桃李果皮紫色,果肉橙黃色,平均單果重量為3.34 g,可食部分約占75%。齊曼·尤努斯[5]研究表明新疆野生櫻桃李有較高的蛋白質、維生素C、單寧、氨基酸、胡蘿卜素、淀粉、可溶性糖。吳素玲等[6]發現果漿中含有18種氨基酸,含有8種人體必需氨基酸和嬰兒必需的組氨酸;總氨基酸含量為212.20 mg/100 g;另外含有人體必需的磷(P)、鉀(K)、鈉(Na)、鈣(Ga)及鎂(Mg)等微量元素,其含量分別為11.0 mg/100 g、172.0mg/100 g、25.1 mg/100 g、9.0 mg/100 g、8.0 mg/100 g。基于野櫻桃李營養及風味物質組成與大多數水果相比的顯著優越性。為了更好的利用野櫻桃李營養價值,大量的學者對野櫻桃李進行了深入研究和探索,其中有野櫻桃李果膠提取、色素的提取、營養成分及其性質等方面。
目前對野櫻桃李飲料加工產品的研究很少。馬克[7]對野櫻桃李濃縮漿的工業化生產技術的研究中,出現了生產過程中有成本過高和色素流失嚴重的問題。本試驗對野櫻桃李果汁飲料的加工工藝及穩定性進行研究,旨在充分利用野櫻桃李資源,降低工業生產成本,簡化生產流程,以最大程度保護其營養成分,并生產出口感協調的野櫻桃李果汁,為野櫻桃李果汁的工業生產提供依據。野生櫻桃李是珍稀樹種,生態范圍十分狹窄,由于自然災害及人為因素,急需加以保護,野櫻桃李項目的實施、人工種植的啟動,使該物種得到有效的保護和擴大。野櫻桃李深加工項目的實施,對人工種植的基地建設和發展產生了推波助瀾的作用。人工櫻桃李的大面積栽種,增加了森林覆蓋率,并起到涵養水份和防止水土流失,改善生態環境的作用,可以減少災害天氣和風沙的發生頻率和程度,達到提高森林覆蓋率,綠化荒山、荒坡,維護生態平衡的目的。另外,對當地農產品的深加工起到了較好的示范作用,解決了當地農民賣果難的問題。櫻桃李產業迅速向規模化方向發展,其速度和規模在當地經濟發展中的示范和帶動作用意義深遠。
1.1材料與儀器
野櫻桃李(八成熟):購自新疆伊犁霍城;果膠酶:新鄉市啟源食品添加劑有限公司;白砂糖(一級):市售;蜂蜜:市售;黃原膠、羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉均為食用級。
榨汁機:九陽股份有限公司;打漿機、膠體磨:溫州工大輕工機械有限公司;實驗性系列高壓均質機:天津特斯達食品機械科技有限公司;電子分析天平:北京賽多利斯天平有限公司;煤氣灶:美的集團有限公司;阿貝折光儀:上海光學儀器廠;GMSX-280滅菌鍋:廣州康恒儀器設備有限公司;722型分光光度計、PHS-3C酸度計:上海精密科學儀器有限公司。
1.2試驗方法
1.2.1野櫻桃李果汁生產工藝流程
原料驗收→漂洗→預煮軟化→去核制漿→酶解→調配(蜂蜜、白砂糖、穩定劑)→均質→脫氣→滅菌灌裝→成品
1.2.2操作要點
1.2.2.1原料處理
應選用八成熟以上的新鮮野櫻桃李,果實不得有流汁、青果、霉變、軟爛、腐爛。將野櫻桃李果實投放到漂洗塑料筐,一級漂洗池中均勻翻動漂去野櫻桃李果實上的泥土灰塵、揀出枝葉、變質果實、微生物等雜質。二級漂洗池進一步將野櫻桃李果實漂洗干凈,每兩小時換一次漂洗水。所選用漂洗水均符合國家標準GB 5749-2006《生活飲用水衛生標準》的要求。
1.2.2.2野櫻桃李原汁的制備
將野櫻桃李果置入夾層鍋中,加入水量以淹沒野櫻桃李果實為準,升溫至85℃、保溫10 min~15 min,使野櫻桃李果皮破裂,出現核肉分離的現象即可。去核后將帶皮的果肉打漿,因野櫻桃李果實中有大量的果膠[8-9],在打漿后加入每100.0 g果漿加入0.01%的復合果膠酶,在40℃酶解80 min,以降解果肉中大分子黏性果膠物質,提高果實出汁率。酶解結束后加熱到80℃滅酶5 min,再用200目的濾布進行過濾取汁,即為野櫻桃李果原汁。
1.2.2.3膠磨、均質
將得到的野櫻桃李原汁使用列管式殺菌機108℃殺菌60 s后置入膠體磨破碎至顆粒≤125 μm;最好破碎至≤75 μm,以得到較好的口感;在20 MPa均質后置于30 MPa下均質,防止果汁出現分層、沉淀現象[10-11]。
1.2.2.4調配、脫氣
在配料桶中加入一定量的凈化水(凈化水:電導率控制在10 μs/cm以下)。加熱至水溫60℃以上,然后按白砂糖、蜂蜜、穩定劑順序加料,充分攪拌均勻及定量,通過200目濾布進行過濾。野櫻桃李果中含有大量的色素和VC,本試驗采用500 W、40 kHz,超聲波脫氣20 min,為防止果汁中的氧氣破壞VC及其和其它成分反應,導致果汁的香氣和色澤下降[12]。
1.2.2.5殺菌冷卻
用高溫瞬時滅菌機滅菌,滅菌溫度115℃~130℃,時間20 s,物料初始溫度不小于95℃,出料溫度(80± 5)℃。
1.3感官評定
由10名技術人員進行感官評分(按照香氣25%、色澤25%、口感40%、組織狀態10%的權重,計算野櫻桃李果汁綜合評分,評分標準見表1)取平均值。

表1 野櫻桃李汁飲料的感官評定Table 1Flavor sensory standard of Prunus cerasifera Ehrh juice beverage
1.4試驗設計
1.4.1野櫻桃李果汁飲料加工工藝單因素試驗
1.4.1.1野櫻桃李原汁添加量的確定
在配料桶中加入一定量的凈化水(凈化水:電導率控制在10 μs/cm以下),加熱至水溫60℃以上。取野櫻桃李原汁添加量分別為70%、80%、90%、100%,進行果汁感官評分,確定最適原汁添加量。采用500 W、40 kHz,超聲波脫氣20 min。滅菌溫度115℃~130℃,時間20 s。
1.4.1.2白砂糖添加量的確定
在配料桶中加入一定量的凈化水,加熱至水溫60℃以上。在原汁添加量80%條件下,取白砂糖的添加量分別為5%、6%、7%、8%,進行果汁感官評分,確定最適白砂糖添加量。采用500 W、40 kHz,超聲波脫氣20 min。滅菌溫度115℃~130℃,時間20 s。
1.4.1.3蜂蜜添加量確定
在配料桶中加入一定量的凈化水,加熱至水溫60℃以上。在按照野櫻桃李原汁添加量80%和白砂糖添加量6%條件下,取蜂蜜添加量分別為2%、4%、6%、8%,進行果汁感官評定,確定蜂蜜的添加量。采用500 W、40 kHz,超聲波脫氣20 min。滅菌溫度115℃~130℃,時間20 s。
1.4.2野櫻桃李果汁飲料配方的正交優化試驗
在單因素試驗的基礎上,選取野櫻桃李原汁添加量、白砂糖添加量、蜂蜜添加量添加量3個因素,設計三因素三水平的正交試驗,通過綜合評定分數確定果汁的最佳加工工藝,因素與水平見表2。

表2 野櫻桃李果汁加工工藝正交試驗因素與水平表Table 2Factors and levels of orthogonal experiment for flavor formula of Prunus cerasifera Ehrh juice beverage
1.5野櫻桃李果汁飲料穩定性研究
本試驗分別將黃原膠、羥甲基纖維素鈉(CMCNa)、海藻酸鈉3種穩定劑對果汁的穩定性影響進行比較,將果汁放于常溫下觀察7 d。果汁穩定性檢測方法如下[13-14]:取樣品10 mL放入離心管中,4 000 r/min離心20 min,用722型分光光度計測定其在660 nm處吸光度A2與離心前的吸光度A1,穩定系數R=A2/A1,用蒸餾水作對照,R值越大,則表明穩定性良好。
1.6理化指標和衛生指標
總酸含量測定方法:酸堿滴定法;可溶性固形物含量測定方法:阿貝折光儀法;菌落總數:GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》;大腸桿菌:GB 4789.3-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》;銅:按照國標GB/ T 5009.13-2003《食品中銅的測定》中比色法測定。
2.1野櫻桃李果汁單因素試驗結果
2.1.1野櫻桃李原汁添加量
野櫻桃李原汁添加量是影響野櫻桃李果汁品質的重要因素,野櫻桃李原汁添加量對果汁飲料感官評分影響見表3。

表3 野櫻桃李原汁添加量對果汁飲料感官評分影響Table 3Effect of mango juice concentration on sensory quality of Prunus cerasifera Ehrh juice beverage
由表3可以看出,當野櫻桃李原汁添加量為80%之前時,隨著野櫻桃李原汁的增加,綜合評分分數也隨之增加,野櫻桃李原汁添加量增加為80%以上時,綜合評分有所下降。這是由于此時野櫻桃李原汁添加量過多,導致野櫻桃李果汁飲料色澤和香味不好,口感也較差;當野櫻桃李原汁添加量過多,使色澤加深,香味過于濃烈,從而不但影響野櫻桃李果汁飲料的口感,而且使果汁成本提高,不利于工業大量生產,因此綜合考慮選取野櫻桃李原汁添加量為80%時為適宜添加量。
2.1.2白砂糖添加量
白砂糖是影響果汁口感的一個重要的因素,糖酸比是衡量果汁重要的指標。而野櫻桃李果汁表觀糖度含量屬中等水平(13.00%),與多數水果相比其有機酸含量(2.923 g/100 mL)極為突出。白砂糖添加量對果汁飲料感官評分影響見表4。
由表4可知,當白砂糖添加量6%時,野櫻桃李果汁綜合評分最高,添加量高于6%時,評分下降,這是因為糖添加過多,酸甜味不協調。因此綜合考慮選用白砂糖添加量6%為適宜。

表4 白砂糖添加量對果汁飲料感官評分影響Table 4Effect of white granulated sugar concentration on sensory quality of Prunus cerasifera Ehrh juice beverage
2.1.3蜂蜜添加量
在果汁中添加蜂蜜不僅可以增加果汁營養,還可以改善果汁的口感、氣味、色澤,從而提高產品的質量。蜂蜜添加量對果汁飲料感官評分影響見表5。

表5 蜂蜜添加量對果汁飲料感官評分影響Table 5Effect of honey concentration on sensory quality of Prunus cerasifera Ehrh juice beverage
由表5可知,當蜂蜜的添加量為4%時評分最高,當添加量高于4%時,評分隨之下降,這是因為蜂蜜添加量過高時,蜂蜜味偏重,影響野櫻桃李果香氣,并且使成本變高,不利于工業生產。因此選取4%為適宜的蜂蜜添加量。
2.2野櫻桃李果汁加工工藝正交試驗結果
在單因素的基礎上進行加工工藝的正交試驗,正交結果見表6。正交試驗雷達圖見圖1。

表6 野櫻桃李加工工藝正交實驗結果Table 6Prunus cerasifera Ehrh processing orthogonal experiment

續表6 野櫻桃李加工工藝正交實驗結果Continue table 6Prunus cerasifera Ehrh processing orthogonal experiment

圖1 感官評價綜合指標雷達圖Fig.1Sensory evaluation composite indicator radar chart
由表6可知,極差R值是反應指標顯著性因素,R值越大相對應的因素越顯著。在選取的3個因素中,對野櫻桃李果汁感官評分影響的主次順序為:A>B>C,即野櫻桃李原汁的添加量>白砂糖的添加量>蜂蜜添加量。由正交試驗結果分析可知野櫻桃李果汁飲料的最佳加工工藝是:A2B3C1;由圖1可知,6號試驗夾角指標權重突出,表現出較好均衡性。即野櫻桃李原汁添加量80%,白砂糖最佳添加量為7%,蜂蜜最佳添加量為3%。
2.3穩定劑的選擇試驗結果
穩定劑種類以及添加量對野櫻桃李果汁飲料感官評分影響見表7。

表7 野櫻桃李果汁穩定劑選擇試驗結果Table 7Effect of stabilizer Prunus cerasifera Ehrh juice test results
果汁儲藏過程中主要問題是果汁易出現的的分層、沉淀,不僅影響果汁的口感和感官,還會影響果汁品質和穩定性。由表7可知,選用羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)能增加果汁的穩定性。在果汁中添加羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)0.1%,果汁的穩定性、綜合評分最好,可以得到一種組織均勻、色澤純正,具有野櫻桃李特有香氣,酸甜適中,口感協調的野櫻桃李果汁。
2.4產品質量指標
2.4.1感官指標
色澤:呈紫黑色,均勻一致;香味:香氣宜人,特有野櫻桃李特有的香氣,無異味;口感:酸甜適中,口感協調;組織狀態:組織均勻,無雜質和沉淀。
2.4.2理化指標和衛生指標
理化指標和衛生指標結果如表8。

表8 理化指標和衛生指標結果Table 8Physical and chemical indicators and health indicators results
野櫻桃李果汁的最佳加工工藝為原汁添加量為80%,蜂蜜添加量3%,白砂糖添加量7%,羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)添加量0.1%,此時綜合感官評分最高為82;可得到一種組織均勻、色澤純正,具有野櫻桃李特有香氣,酸甜適中,口感協調的野櫻桃李果汁。
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Study on Processing Technology of Prunus cerasifera Ehrh Juice
ZHANG Jun,CHENG Wei-dong*,SHI Xue-wei
(College of Food Science,Shihezi University,Shihezi 832000,Xinjiang,China)
A Prunus cerasifera Ehrh juce drinks was made from Prunus cerasifera Ehrh by enzyme.On the basis of single factor experiment,the optimal formula and stabilizer were determined by orthogonal test.The optimum formula of the Prunus cerasifera Ehrh juice beverage was juice of 80%,7%of white sugar optimal dosage,honey optimal dosage 3%,stabilizer CMC-Na dosage 0.1%.The product was moderately sweet and sour,nutrient-rich,well-organized state,with good prospects for industrial production and processing.
Prunus cerasifera Ehrh;juice;extraction
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.018
農業科技轉化資金項目“櫻桃李深加工中試”(2014GB 2G410106)
張俊(1990—),女(漢),在讀碩士,研究方向:果蔬加工與貯藏。
程衛東(1968—),男,研究員,碩士,研究方向:果蔬加工與貯藏。
2015-11-08