楊梅果粒飲料加工中果粒制備條件優化

劉永吉，馮小燕，郭紅輝，林佩云

(韶關學院 英東食品科學與工程學院，廣東 韶關 512005)

楊梅(MyricarubraSieb. et Zucc)是我國南方特色經濟水果，楊梅成熟后色澤紅艷、滋味清甜酸爽，口感獨特。楊梅果實中含有多種有機酸和黃酮類物質，營養豐富[1-2]，具有較好的抗氧化等保健功能[3-5]。楊梅不耐貯藏，不易保鮮，鮮果銷售有一定季節性和時效性限制，消費量有限。除作為鮮果銷售外，楊梅主要用于加工成果汁飲料、果脯和果酒等產品[6]，其中，楊梅果汁飲料的市場份額較大。目前，對楊梅飲料產品的研究主要為澄清楊梅汁飲料和固體飲料，也有少量關于復配的楊梅涼茶飲料和固體飲料的研究報道[7-10]。然而，楊梅果粒型飲料依然少見，關于楊梅果粒飲料研究也相對不足。楊梅果粒飲料開發不足的原因可能與楊梅果的結構特點有關。首先，楊梅果的果粒圍繞果核呈球形發散分布，難以完整取粒；其次，楊梅果粒失去汁液后與果核相連的根部呈白色，影響果粒飲料的感官色澤。在早期的研究中，有研究嘗試了將楊梅果粒染色[11]，并提出了制作楊梅果粒型飲料的加工工藝[12]，但是這些研究缺乏完整的試驗設計和優化過程。為此，本研究以楊梅果粒飲料研發中的楊梅果粒制備為重點，通過研究楊梅果粒的染色和硬化2個關鍵工藝程序，優化確定了最佳的楊梅果粒制備條件，為進一步研發楊梅果粒飲料提供物料基礎和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

東魁楊梅，韶關當地市場購買；氯化鈣、赤蘚紅、桑椹紅、莧菜紅，均由河南廣億食品添加劑有限公司生產。

1.2 儀器與設備

主要的儀器與設備：FA2004分析天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司)；HH-2數顯恒溫水浴鍋(金壇市華峰儀器有限公司)；多功能榨汁機(美的電器制造有限公司)；數顯水浴恒溫振蕩器(常州普天儀器制造有限公司)；BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器(上海博迅實業有限公司醫療設備廠)；BCD-206TS冰箱(青島海爾股份有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 果粒制備的工藝流程 原料的選擇→清洗→燙漂→硬化→取粒→破碎→染色→果粒成品。

1.3.2 果粒制備的操作要點 原料的選擇：選擇果粒豐滿、果粒完整、無霉爛的楊梅鮮果。清洗：清洗楊梅，去除其表面異物。燙漂：用沸水燙漂10 s，再用冷水快速冷卻。硬化：將楊梅置于一定質量濃度的氯化鈣溶液，于一定溫度下浸泡一定時間。取粒：硬化后的果實用純凈水洗去表面氯化鈣，漂洗干凈后瀝干水分，然后將其果肉分離，去核，得到果粒。破碎：將果粒放入榨汁機中，加入適量純凈水，先啟動榨汁機10 s，關掉開關，然后再啟動10 s，過濾，備用。染色：把過濾后的果粒分別加入配置好的染色液進行染色，染色后清洗，得到果粒成品。

1.3.3 果粒硬化條件的單因素試驗 果粒采用氯化鈣溶液浸泡的方法進行硬化處理，分別針對硬化時間、硬化溫度及氯化鈣溶液質量濃度進行單因素試驗，結果以果粒狀態、果粒性狀、果粒咀嚼性、果粒滋味等感官指標為主要特征，采用5人感官小組評價法對果粒硬化效果進行方向性描述。首先在30 ℃、0.4% CaCl2溶液中分別處理果粒10、20、30、40、50 min，確定不同時間對硬化效果的影響；然后在確定的硬化時間下，以0.4% CaCl2溶液分別在10、20、30、40、50 ℃溫度下處理果粒，確定不同溫度對硬化效果的影響；最后，在溫度和時間下分別采用0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6% CaCl2溶液處理果粒，得到不同質量濃度的氯化鈣溶液對硬化效果的影響，以分析得到果粒的最佳硬化條件。

1.3.4 果粒染色條件的單因素試驗 分用赤蘚紅、莧菜紅和桑椹紅對果粒進行染色處理試驗，以85 ℃水浴加熱的褪色時間為評價指標對染色效果進行評價，褪色時間快的表示染色效果較差。首先對赤蘚紅進行染色時間和質量濃度的試驗，用0.25%、1%質量濃度的赤蘚紅對果粒分別處理30、45、60 min后測定染色效果；然后對莧菜紅進行染色時間和質量濃度的試驗，用0.25%、1%質量濃度的赤蘚紅對果粒分別處理30、45、60 min后測定染色效果；最后對桑椹紅進行染色時間和質量濃度的試驗，用3%、7.5%質量濃度的赤蘚紅對果粒分別處理30、45、60 min后測定染色效果。

1.3.5 果粒染色條件的正交試驗優化 為優化果粒染色條件，以赤蘚紅、莧菜紅、桑椹紅的質量濃度為因素，以褪色時間為評價指標，采用L9(3)3正交試驗對果粒染色條件進行正交優化試驗研究，具體因素水平表見表1。

表1 果粒染色的因素水平表

1.3.6 數據處理 所有試驗均重復2次，每次試驗所有數據至少平行測定3次，單因素試驗數據統計和圖表制作采用Excel 2003軟件完成，正交試驗結果分析采用正交設計助手完成。

2 結果與分析

2.1 不同硬化條件對果粒硬化的影響

為獲得最佳的硬化條件，分別對硬化時間、硬化溫度、氯化鈣用量做了單因素試驗，其結果分別見表2、表3和表4。由表2可以看出，果粒硬化程度隨時間的增加而升高。當硬化時間少于40 min時，硬化未達到果粒狀態飽滿的效果；而當硬化時間為50 min時，由于果粒纖維素鈣化而使果粒變硬、無彈性；硬化時間為40 min時，果粒有嚼勁、狀態飽滿而富有彈性，是較理想的硬化時間。

表2 硬化時間對果粒硬化效果的影響

由表3可以看出，溫度過高或過低都不利果粒的硬化。當硬化溫度低于40 ℃時，果粒硬化較慢，硬化效果一般；當硬化溫度為50 ℃時，果粒在高溫條件下反而變軟，同時出現了不良滋味；這可能是因為在50 ℃的高溫下，果粒組織變軟，同時果粒受到高溫和CaCl2的共同影響而導致果粒在較高的溫度下略微變質的結果。當硬化溫度為40 ℃果粒硬化效果最佳。

表3 硬化溫度對果粒硬化效果的影響

由表4可以看出，當氯化鈣質量濃度低于0.4%時，果粒因硬化程度過低而缺乏彈性，當氯化鈣質量濃度達到0.5%及以上時，由于生成過多鈣鹽或果粒纖維鈣化程度過高而太硬，使得果粒品質下降，因此，氯化鈣質量濃度以0.4%為最佳。楊梅果粒在鈣離子作用的硬化的原因可能是Ca2+與楊梅果粒細胞壁形成不溶性的果膠鈣凝膠、使楊梅果粒細胞壁變硬變厚[13]。在果粒的硬化過程中，氯化鈣用量對果粒硬化效果的影響十分關鍵，用量過少，則硬化效果不理想，用量過多，則會生成過多鈣鹽或導致部分纖維素鈣化，使果粒質地粗糙，品質劣化[14]。針對不同水果的果粒需要的CaCl2用量可能不同，本研究中的楊梅果粒硬化的CaCl2質量濃度為0.4%，有研究指出：0.3% CaCl2對于紅柚果粒的硬化效果較理想[15]。采用CaCl2對果粒硬化可能會引入苦澀感，可以采用乳酸鈣等鈣鹽替代。

表4 氯化鈣質量濃度對果粒硬化效果的影響

2.2 不同染色劑對果粒染色效果的影響

楊梅果顏色主要由花色苷等色素的含量決定，而楊梅果粒失去果汁后根部呈白色，這與消費者對楊梅果紅色的認知印象不符。在生產楊梅果粒飲料是需要對楊梅果粒進行染色處理，使楊梅果粒呈現紅色，這樣能夠保證楊梅果粒飲料良好的色澤品質。為了探索最佳的染色條件，針對赤蘚紅、莧菜紅和桑椹紅分別做了不同的質量濃度和不同染色時間的試驗，其結果分別見圖1、圖2和圖3。

由圖1可知，在赤蘚紅質量濃度相同的情況下，隨著染色時間的增加，果粒的褪色時間逐漸延長，褪色速度變慢，果粒的染色效果逐漸變好；而染色時間相同的情況下，赤蘚紅的質量濃度越高，果粒的褪色時間越長，染色效果越好。因此，在赤蘚紅質量濃度為1%，染色時間為60 min時，赤蘚紅對果粒的染色效果最好。

圖1 赤蘚紅染色后果粒的褪色時間

由圖2可以看出，莧菜紅對楊梅果粒的染色效果隨著其質量濃度的提高和染色時間的延長逐漸增強，在高質量濃度的莧菜紅和長時間的染色條件下，果粒染色后褪色時間越來越長。在莧菜紅質量濃度為1%，染色時間為60 min時，莧菜紅對楊梅果粒的染色效果最佳。

圖2 莧菜紅染色后果粒的褪色時間

由圖3可以看出，桑椹紅對楊梅果粒的染色效果也是隨著其質量濃度的提高和染色時間的延長逐漸增強，桑椹紅的質量濃度越高、染色時間越長效果越好。在桑椹紅質量濃度為7.5%，染色時間為60 min時，對楊梅果粒的染色效果最佳。在最佳的3種染色劑條件下，桑葚紅的染色效果最好，果粒褪色時間最長最不容易褪色，赤蘚紅次之，莧菜紅最差。染色時，染色劑的用量必須適當，用量過少，則染色效果不理想；用量過多，則會超過標準限量。

2.3 果粒染色條件的正交優化

根據不同染色劑對果粒染色效果的影響結果，考慮到不同染色劑的用量和效果不同，進一步對赤蘚紅、莧菜紅和桑椹紅3種染色劑進行正交試驗優化(表5)。由正交試驗結果表可知，對于楊梅果粒，不同染色劑之間的交互作用對果粒染色效果影響較大。影響果粒染色效果的各因素主次順序為：C>A>B，即桑椹紅>赤蘚紅>莧菜紅。由極差分析結果得出影響楊梅果粒飲料貯藏穩定的最佳配方為A2B3C1，即0.5%赤蘚紅+0.25%莧菜紅+7.5%桑椹紅。在此添加比例下，染色后的楊梅果粒色澤穩定效果較好。為驗證該最優條件下果粒的染色效果，將染色后的果粒分散至楊梅果汁中，經巴氏殺菌冷卻后，在常溫下貯藏93 d后仍然保持鮮艷的紅色，達到商業應用的要求。

圖3 桑椹紅染色后果粒的褪色時間表5 果粒染色的正交試驗結果

試驗號因素ABCD(空列)褪色時間/min11111242122220313331742123235223196231235731321383213259332110K161608443K267545368K348623965k120.320.028.014.3k222.318.017.722.7k316.020.713.021.7極差R6.32.715.08.3主次順序C>A>B優水平A2B3C1

3 結論

楊梅果粒的制備技術直接影響楊梅果粒型飲料的開發，本文針對楊梅果粒飲料加工中果粒硬化和染色兩個關鍵工藝條件進了研究。采用0.4%質量濃度的氯化鈣溶液在40 ℃下對楊梅果粒浸泡硬化40 min，可以使楊梅果粒飽滿有彈性而不產生明顯苦澀味；采用0.5%赤蘚紅、0.25%莧菜紅、7.5%桑椹紅對果粒染色60 min，果粒呈色最好，且不易褪色，能達到商業應用的水平。本試驗結果可進一步結合實際生產條件及產品工藝參數進行調整，能夠為楊梅果粒飲料的工業化生產提供技術支持。

參考文獻：

[1] He N W, Yang X B, Jiao Y D, et al. Characterisation of antioxidant and antiproliferative acidic polysaccharides from Chinese wolfberry fruits[J]. Food Chemistry, 2012, 133(3): 978-989.

[2] Tang W M, Chan E, Kwok C Y, et al. A review of the anticancer and immunomodulatory effects ofLyciumbarbarumfruit[J]. Inflammopharmacology, 2012, 20(6): 307-314.

[3] 張一帆,王強,吳莉宇,等.楊梅蛋白酶解肽的抗氧化及降血糖活性研究[J].中國食品學報,2016,16(7):39-46.

[4] 趙謀明,董紅竹,林戀竹.八種水果多酚的定量分析與抗氧化活性研究[J].現代食品科技,2017,33(10):225-236.

[5] 黃海智.楊梅酚類化合物抗氧化和抗癌功能及機理研究[D].杭州：浙江大學,2015:1-20.

[6] 鐘瑞敏,謝思蕓,肖仔君,等.楊梅果汁、果酒和果醋芳香成分初步分析[J].食品研究與開發,2013,34(3):77-80.

[7] 張明,劉偉,張曉陽,等.澄清型楊梅涼茶飲料的工藝研究[J].食品研究與開發,2015,36(24):77-80.

[8] 劉青梅,孫金才,楊性民,等.楊梅汁速溶固體飲料的加工工藝研究[J].食品工業科技,2005,26(4):111-113.

[9] 辛修鋒,余小林,胡卓炎.楊梅顆粒固體飲料的工藝研究[J].食品與發酵工業,2009,35(2):162-165.

[10] 黃玉花,郭大捷.楊梅固體飲料的加工工藝初探[J].輕工科技,2015,31(2):1-2.

[11] 俞妙恩.粒粒楊梅汁生產的探討[J].食品工業,1999(2):10-11.

[12] 金合春,方修貴.楊梅果肉粒粒飲料的生產工藝[J].食品工業科技,1992(1):10-12.

[13] 張寧.楊梅果粒色澤和質構品質保持技術研究[D].杭州：浙江師范大學,2016.

[14] 吳光旭,張長峰,李燕.蜜柚果粒懸浮飲料的研究[J].食品科技,2005(5):42-44.

[15] 陳雪梅,黎英,卓曉華.紅肉蜜柚果粒飲料的工藝和配方優化[J].食品研究與開發,2014,35(17):48-52.