藍莓酒渣果醬制作工藝的優化

周 杰,周 洋,黃建剛

(1.江西萬載千年食品有限公司,江西 宜春 336100；2.宜春藍玉有機農業開發有限公司,江西 宜春 336000)

藍莓果中主要的功能性成分花色苷具有很強的清除自由基作用［1-2］,其清除自由基的能力是維生素C(vitamin C,VC)的20倍,維生素E(vitamin E,VE)的50倍［3］。但是藍莓中的花色苷受溫度和光照的影響較大,使得其穩定性不高,有研究表明［4］,目前對花色苷的利用率較低,約為1.7%～3.3%,因此在實際生產過程中如何提高藍莓及藍莓產品中花色苷的穩定性具有重要的意義。

藍莓加工副產物開發利用的研究很多,雷良波等［5］比較全面地綜述了近幾年藍莓果渣開發利用研究進展,總結了藍莓加工副產物的主要利用途徑有：作為纖維的來源、花色苷的提取原料及微生物轉化原料。藍莓酒渣中花色苷的含量達藍莓果中的71.9%,并高于藍莓酒中花色苷的含量［6］,除此之外藍莓酒渣中還富含膳食纖維［7］和天然抗氧化劑［8］,是生產果醬的優質原料。將藍莓酒渣變廢為寶既可提高企業的經濟效益,又可促進環境的保護以帶來巨大的社會效益。但是針對藍莓的加工副產物的研究有限,利用藍莓酒的發酵副產物酒渣制作果醬相關報道還較少。

本試驗以藍莓酒渣為原料,添加蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠,通過單因素試驗和正交試驗優化藍莓酒渣果醬的制作工藝,研制酸甜可口、低糖、高花色苷含量的藍莓酒渣果醬,以期為藍莓酒渣副產物深加工工業生產提供一定的參考價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍莓酒渣(酒精度為7.2%vol)：宜春藍玉有機農業開發有限公司。

蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉、黃原膠(均為食品級)：市售；氯化鉀、無水乙醇、鹽酸(均為分析純)：西隴科學股份有限公司；無水乙酸鈉(分析純)：西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器與設備

ML204電子天平：梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；TGL-15B高速臺式離心機：上海安亭科學儀器廠；PHS-3C臺式pH計：上海佑科儀器儀表有限公司；SP-756PC紫外可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍莓酒渣果醬的工藝流程及操作要點

操作要點：

糖液制備：將蔗糖、蜂蜜和水以一定的質量比混合后,熬制成50 mL的糖液。

藍莓酒渣過濾：用定性濾紙過濾酒渣以除去藍莓酒渣中的酒汁。

調配：將一定量的檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠加入至糖液,攪拌溶解,然后趁熱加入至過濾后的藍莓酒渣中,攪拌混勻。

加熱濃縮：藍莓酒渣在100℃條件下加熱濃縮,果醬加熱濃縮過程中,需不斷的攪拌防止燒糊燒焦,趁熱裝入滅菌過的罐體中,冷卻,成品。

1.3.2 單因素試驗

考察蔗糖與蜂蜜質量比(50∶0、40∶10、30∶20、20∶30和10∶40)、檸檬酸添加量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)、異抗壞血酸添加量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、和1.25%)、混合膠(海藻酸鈉∶黃原膠=4∶1)添加量(1%、2%、3%、4%和5%)、加熱時間(15 min、20 min、25 min、30 min和35 min)對藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量的影響。

1.3.3 正交試驗優化分析

在單因素試驗的基礎上,設計L9(34)正交試驗,考察加熱時間(A)、檸檬酸添加量(B)和混合膠添加量(C)3種因素對藍莓酒渣果醬中花色苷含量的影響,正交試驗因素與水平如表1所示。

表1 藍莓酒渣果醬制作工藝優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

1.3.4 花色苷含量的測定

取5 g的藍莓酒渣果醬,用50 mL體積分數為60%的乙醇溶液分3次在室溫條件下提取30 min,合并提取液,采用pH示差法［9］測定果醬中的花色苷含量。即各取1 mL樣品分別加入9 mL pH 1.0的KCl-HCl緩沖液和pH 4.5的NaAc-HCl緩沖液,40℃水浴平衡40min,分別在波長510nm和700 nm處測得其吸光度值。

花色苷含量=［(△A×Mw)/(ε×1)］×Df×1 000

式中：△A=(A510nm-A700nm)pH 1.0-(A510nm-A700nm)pH 4.5；Mw-矢車菊素葡萄糖苷的分子質量,484.82；ε-矢車菊素葡萄糖苷的摩爾消光系數,24 825；Df-樣品稀釋倍數,10。

1.3.5 感官評價

由10名食品專業人員組成感官評審小組,對藍莓酒渣果醬的色澤、氣味、滋味和涂抹性、形態進行感官評分,滿分為100分。藍莓酒渣果醬感官評價標準［10］見表2。

表2 藍莓酒渣果醬感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards of blueberry wine residue jam

利用DPSv6.55數據處理軟件采用最小顯著差法(least significant difference,LSD)對正交試驗結果進行分析。

2 結果與分析

2.1 加熱時間對藍莓酒渣果醬品質的影響·

考察加熱時間對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響,結果見圖1。

圖1 加熱時間對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響Fig.1 Effect of heat time on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖1可知,隨著加熱時間的增加,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均呈現先增加后下降的趨勢,當加熱時間為15～20 min時,感官評分和花色苷含量隨著加熱時間的增加而有所提高；當加熱時間為20 min時,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均達到最大值,分別為87分和6.799 mg/L；繼續加熱,果醬的感官評分和花色苷含量均呈下降趨勢。可能是因為加熱時間的延長使得藍莓酒渣果醬中的水分揮發過多,使得醬體黏稠而影響口感,水分的減少增加了醬體的溫度,降低了花色苷的穩定性,因此,確定最佳加熱時間20 min為宜。

2.2 蔗糖與蜂蜜質量比對藍莓酒渣果醬品質的影響

考察蔗糖與蜂蜜質量比對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響,結果見圖2。

圖2 蔗糖與蜂蜜質量比對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響Fig.2 Effect of mass ratio of sucrose and honey on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖2可知,隨著蔗糖添加量的減少和蜂蜜添加量的增加,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均呈現先增加后下降的趨勢,當蔗糖與蜂蜜的質量比＜30∶20時,果醬的花色苷含量與感官評分均呈小幅度地增加；當蔗糖與蜂蜜的質量比為30∶20時,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均達到最大值,分別為90分和7.014 mg/L；繼續增加蔗糖與蜂蜜質量比,果醬的花色苷含量與感官評分均下降,是因為高濃度的蔗糖對花色苷的穩定性具有一定的保護作用［11］,蜂蜜中含有的葡萄糖可降低花色苷的穩定性［12］。因此,確定最佳蔗糖與蜂蜜的添加比30∶20為宜。

2.3 檸檬酸添加量對藍莓酒渣果醬品質的影響

考察檸檬酸添加量對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響,結果見圖3。

圖3 檸檬酸添加量對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖3可知,隨著檸檬酸添加量的增加,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量呈先增加后平穩的趨勢。當檸檬酸添加量為0.10%～0.25%時,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均提高；一方面由于甜酸度的調配可提高果醬的口感［13］,另一方面由于檸檬酸的添加降低了果醬的pH從而增加了花色苷的穩定性［14］。當檸檬酸添加量為0.25%時,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均達到最大值,分別為88分和10.353 mg/L；繼續增加檸檬酸添加量,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量的變化不大,因此確定最佳檸檬酸添加量為0.25%。

2.4 混合膠添加量對藍莓酒渣果醬品質的影響

通過查找相關文獻,海藻酸鈉和黃原膠以4∶1時,果醬的咀嚼黏度、靜態流變特性和動態流變特性均能達到最理想的效果［15］。考察混合膠添加量對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響,結果見圖4。

圖4 混合膠添加量對藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量的影響Fig.4 Effect of mixed glue addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖4可知,隨著混合膠添加量的增加,藍莓酒渣果醬感官評分和花色苷含量均呈先增大后減少的趨勢。當混合膠的添加量為1%～2%時,感官評分和花色苷含量均隨著混合膠添加而增加；當混合膠添加量為2%時,藍莓酒渣果醬的感官評分和花色苷含量均達到最大值,分別為92.5分和10.353 mg/L；當混合膠的添加量為2%～5%時,感官評分和花色苷含量均隨著混合膠添加而下降,這是因為混合膠的過多添加使得醬體口感黏稠而難以被接受,因此確定混合膠的添加量為2%。

2.5 正交試驗優化結果

在單因素試驗結果的基礎上,選擇加熱時間、檸檬酸添加量和混合膠添加量3個因素,以藍莓酒渣果醬花色苷含量為考察指標進行正交試驗,正交試驗結果與分析見表3。

由表3極差分析R可知,3個因素對藍莓酒渣果醬中花色苷含量的影響大小為A＞B＞C,即加熱時間＞檸檬酸含量＞混合膠添加量,得出藍莓酒渣果醬中花色苷含量最高的制作工藝為A1B1C2,即加熱時間15 min,檸檬酸添加量0.2%,混合膠添加量2.0%,在此條件下藍莓醬中花色苷含量最高可達10.90 mg/L,高于正交試驗組的最高值(為10.75 mg/L)。

表3 藍莓酒渣果醬制作工藝優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

表4 正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表4方差分析可知,A(加熱時間)、B(檸檬酸添加量)對藍莓酒渣果醬中花色苷含量具有極顯著的影響(P＜0.01),而C因素即混合膠的添加量對藍莓酒渣果醬中花色苷含量的影響不顯著(P＞0.05)。根據藍莓酒渣果醬中花色苷的含量,采用LSD檢驗法對因素各水平進行多重比較得出,A的最優水平為A1,B的最優水平為B1,結合極差分析結果得出藍莓酒渣果醬最佳制作工藝為A1B1C2,在此條件下,藍莓酒渣果醬感官評分達90.5分,顏色呈深藍紫色有光澤,酸甜適口,粘稠無糖結晶,且易于在面包上涂抹。

3 結論

藍莓酒加工的副產物藍莓酒渣,是果醬生產的優質原料,本試驗以藍莓酒渣為試驗原料,添加蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠,通過單因素試驗和正交試驗確定藍莓酒渣果醬的制作工藝為蔗糖與蜂蜜質量比30∶20、檸檬酸0.2%、混合膠(海藻酸鈉∶黃原膠=4∶1)2.0%、加熱時間15 min。在此工藝條件下,制作的藍莓酒渣果醬顏色呈深藍紫色,有光澤,酸甜適口,無酒精味,粘稠,無糖結晶,且在面包上的涂抹性較好,感官評分達90.5分,花色苷含量達10.90 mg/L,高于原藍莓酒中花色苷含量(5.90 mg/L)。本試驗結果為藍莓酒渣副產物深加工工業生產提供一定的參考價值,可提高企業的經濟效益和減少環境壓力獲得社會效益。

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