紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝研究

袁時(shí)潔，肖 敏，郭 婭，黃曉潤(rùn)，吳擁軍*

（1.貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴陽(yáng)市云巖區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局，貴州 貴陽(yáng) 550004）

火龍果又稱(chēng)為紅龍果、仙蜜果、情人果和青龍果等[1]，原產(chǎn)地為巴西、墨西哥等南美國(guó)家。它是一種熱帶、亞熱帶水果，因其外皮的鱗片與龍的鱗相似和其外皮顏色為紅色而得名[2]，屬仙人掌科（Cactaceae），量天尺屬（Hylocereus）[3]，該屬是我國(guó)目前栽培面積最大的火龍果品種。火龍果含有較高的膳食纖維素、維生素、有機(jī)酸、植物蛋白、碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[4]，是釀酒制醋的良好原材料；此外，火龍果還能助腸道消化，預(yù)防便秘、高血壓，降血糖和潤(rùn)腸以及具有美容養(yǎng)顏等醫(yī)藥價(jià)值[5]。火龍果果實(shí)可制成果汁、果酒、果醋等飲品，花可生食或做成罐裝飲料，莖可鮮食或入藥[6]。火龍果飲品因多樣化、營(yíng)養(yǎng)高、風(fēng)味好等優(yōu)點(diǎn)深受廣大民眾的喜愛(ài)。

果醋是以果實(shí)或果酒為主要原料，采用現(xiàn)代生物技術(shù)，通過(guò)醋酸菌發(fā)酵而成的酸性新飲品或調(diào)味品。先進(jìn)國(guó)家加工水果品種一般在50%以上，國(guó)內(nèi)加工果品極少[7]。目前，國(guó)內(nèi)研究學(xué)者主要對(duì)山楂醋、蘋(píng)果醋、西瓜醋、野生軟棗獼猴桃果醋[8]、毛酸漿果醋[9]、桑葚果醋[10]等進(jìn)行發(fā)酵工藝研究，而對(duì)火龍果醋研究較少。果醋除了具有抑菌、調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡和緩解體力疲勞的作用，還可預(yù)防肥胖和高脂血癥[11]，對(duì)肺結(jié)核、支氣管炎等有輔助治療的功能[12]。果醋有營(yíng)養(yǎng)高、風(fēng)味口感好、能直接飲用以及兼有水果的保健功能等優(yōu)點(diǎn)受大眾歡迎[13]，因此存在很好的市場(chǎng)前景并能夠迅速地發(fā)展。

近年來(lái)，隨著我國(guó)相繼出臺(tái)農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的相關(guān)政策，火龍果產(chǎn)業(yè)的研發(fā)成為研究熱點(diǎn)[14]。目前對(duì)火龍果發(fā)酵型果醋的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，還未進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。本實(shí)驗(yàn)以貴州關(guān)嶺紅心火龍果為研究對(duì)象，采用單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)優(yōu)化紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝條件，以期為其工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，也為相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅心火龍果原果醋（總酸63.4±0.1 g/L）：實(shí)驗(yàn)室釀造；白砂糖、木糖醇（均為食品級(jí)）：市售；氫氧化鈉（分析純）：成都金山化學(xué)試劑有限公司；酚酞（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JE203多功能電子天平：上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；DNP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SW-CJ-1FD型單人單面凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；WYT手持折光儀：成都光學(xué)儀器廠(chǎng)；GR60DA高壓滅菌鍋：致微（廈門(mén)）儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

取5 mL紅心火龍果原果醋，加95 mL飲用水將其稀釋至100 mL。再依次分別取6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL紅心火龍果原果醋，用飲用水將其稀釋至100 mL，進(jìn)行感官評(píng)定，初步確定適宜的紅心火龍果原果醋配比。依照預(yù)實(shí)驗(yàn)所得糖酸質(zhì)量比17∶1，初步添加一定量的白砂糖，逐步加入一定量的木糖醇進(jìn)行復(fù)配，根據(jù)感官品嘗確定白砂糖和木糖醇的添加量。最后用200目濾布過(guò)濾已調(diào)配好的紅心火龍果醋飲料裝瓶后于121℃滅菌15 min，冷卻至室溫后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.2 紅心火龍果醋飲料配方單因素試驗(yàn)

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30884—2014《蘋(píng)果醋飲料》添加飲料用原果醋（以總酸的4%計(jì)）添加量≥5%[15]，選取紅心火龍果原果醋添加量（5%、6%、7%、8%、9%、10%）、白砂糖添加量（1%、2%、3%、4%、5%）和木糖醇添加量（0、1%、2%、3%、4%、5%）3個(gè)因素不同水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，調(diào)配后對(duì)各個(gè)因素不同水平的紅心火龍果醋飲料進(jìn)行感官評(píng)分。

1.3.3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取紅心火龍果原果醋（A）、白砂糖（B）和木糖醇（C）添加量為正交試驗(yàn)的3個(gè)因素，以感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選用L9（33）正交試驗(yàn)優(yōu)化調(diào)配工藝，試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

1.3.4 紅心火龍果醋飲料感官評(píng)定

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30884—2014《蘋(píng)果醋飲料》中感官指標(biāo)要求，結(jié)合紅心火龍果醋飲料以制定其感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并將調(diào)配好的紅心火龍果醋飲料在室溫條件儲(chǔ)存24 h后，由10人感官評(píng)定小組對(duì)紅心火龍果醋飲料的色澤、香氣、口感和組織狀態(tài)4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of red pitaya vinegar beverage

1.3.5 檢測(cè)方法

總酸：按照國(guó)標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》電位滴定法測(cè)定；可溶性固形物：按照國(guó)標(biāo)GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》手持折光儀法測(cè)定；細(xì)菌總數(shù)：按照國(guó)標(biāo)GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》中規(guī)定方法；大腸菌群：按照國(guó)標(biāo)GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》中規(guī)定方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配單因素試驗(yàn)結(jié)果

考察紅心火龍果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量對(duì)紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1A可知，當(dāng)紅心火龍果原果醋添加量在5%～7%范圍內(nèi)時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分隨著紅心火龍果原果醋添加量的增加而增加，紅心火龍果醋飲料中的果香和醋香越來(lái)越明顯；當(dāng)紅心火龍果原果醋添加量為7%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分達(dá)到最大值，為80分；繼續(xù)增加紅心火龍果原果醋添加量，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分開(kāi)始出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)榧t心火龍果原果醋添加量過(guò)大時(shí)，紅心火龍果醋飲料中會(huì)出現(xiàn)較重的酸味和較強(qiáng)的刺激性，不適口，導(dǎo)致感官評(píng)分下降。因此，初步確定紅心火龍果原果醋添加量為7%。

由圖1B可知，隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)，該過(guò)程中紅心火龍果醋飲料的甜味增加，酸味漸小，當(dāng)白砂糖添加量為3%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分達(dá)到最大值，為80分；之后隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分開(kāi)始下降，此過(guò)程中紅心火龍果醋飲料的口感甜膩、果醋香不突出，糖酸比不適宜，導(dǎo)致感官評(píng)分下降。因此，初步確定白砂糖添加量為3%。

由圖1C可知，當(dāng)木糖醇添加量為0～2%范圍內(nèi)，隨著木糖醇添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分逐漸增高，少量的木糖醇可以有效地提高紅心火龍果醋飲料的渾厚感，使之口感更為豐滿(mǎn)；當(dāng)木糖醇添加量為2%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分達(dá)到最大值，為81分；當(dāng)木糖醇添加量為2%～5%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分隨著木糖醇添加量的增加而下降。因此，初步確定木糖醇的添加量為2%。

圖1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝單因素試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Single factor experiments results for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

2.2 紅心火龍果醋飲料正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取紅心火龍果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量3個(gè)試驗(yàn)因素，進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)優(yōu)化紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表3，方差分析見(jiàn)表4。

表3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

由表3可知，極差分析結(jié)果顯示各因素對(duì)紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)锳＞C＞B，即三個(gè)因素影響最大的為紅心火龍果原果醋添加量，其次為木糖醇添加量，白砂糖添加量對(duì)紅心火龍果醋飲料產(chǎn)品質(zhì)量的影響最小。最佳工藝配方為A3B2C1，即紅心火龍果原果醋添加量為8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，紅心火龍果原果醋添加量對(duì)紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分結(jié)果影響顯著（P＜0.05），木糖醇、白砂糖因素對(duì)優(yōu)化試驗(yàn)影響不顯著（P＞0.05），這與表3極差分析結(jié)果一致。兩個(gè)表的結(jié)果充分說(shuō)明紅心火龍果原果醋添加量因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最大，其次影響因子為木糖醇添加量，白砂糖添加量影響最小。

2.3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

由正交試驗(yàn)結(jié)果分析可知，紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝為A3B2C1與正交表中最高評(píng)分A3B3C2不一致，對(duì)兩種不同配比進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果顯示，以A3B2C1制得的紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分平均為86分，比A3B3C2（感官評(píng)分平均為85分）制得紅心火龍果醋飲料口感更細(xì)膩，風(fēng)味更好，因此確定A3B2C1為紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝，即紅心火龍果原果醋添加量為8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

2.4 紅心火龍果醋飲料質(zhì)量指標(biāo)

2.4.1 感官指標(biāo)

在最佳工藝條件下，對(duì)紅心火龍果原果醋進(jìn)行調(diào)配，所得紅心火龍果醋飲料為淡琥珀色、澄清透明、無(wú)肉眼可見(jiàn)沉淀及懸浮物、有清淡的火龍果香味、酸甜爽口柔和、無(wú)異味。

2.4.2 理化指標(biāo)

總酸（以乙酸計(jì)）：5.6 g/L；可溶性固形物含量：5.4%。紅心火龍果醋飲料各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)標(biāo)GB/T 30884—2014《蘋(píng)果醋飲料》的要求。

2.4.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)＜50 CFU/mL；大腸菌群＜3 MPN/100 mL；致病菌未檢出。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)紅心火龍果醋飲料的調(diào)配工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝為紅心火龍果原果醋添加量8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。經(jīng)調(diào)配，過(guò)濾，灌裝后即為紅心火龍果醋飲料。在此最佳調(diào)配條件下，紅心火龍果醋飲料感官評(píng)分為86分，總酸含量為5.6 g/L，可溶性固形物含量為5.4%，菌落總數(shù)＜50 CFU/mL；大腸菌群＜3 MPN/100 mL。紅心火龍果醋飲料為淡琥珀色、澄清透明、無(wú)肉眼可見(jiàn)沉淀及懸浮物、有清淡的火龍果香味、酸甜爽口、酸味柔和、無(wú)異味、風(fēng)味獨(dú)特。本研究可為紅心火龍果深加工提供一定的技術(shù)支持，對(duì)紅心火龍果資源的開(kāi)發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。

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