藍莓蘋果重組蜜餞干燥工藝優化及對品質的影響

李 璐，韓 強，吳偉杰，房祥軍，郜海燕，*

(1.浙江師范大學 化學與生命科學學院，浙江 金華 321004； 2.浙江省農業科學院 食品科學研究所，農業農村部果品產后處理重點實驗室，浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室，中國輕工業果蔬保鮮與加工重點實驗室，浙江 杭州 310021)

我國水果產量世界第一，具有豐富的種質資源及原料優勢。水果生產旺季，因大量集中上市，倉儲運輸不當而腐爛浪費的損失量約占總產量的20%～30%，水果加工產業技術未達到發達國家水平，總體原料利用率不高，能有效商品化量不足總產量的15%，遠低于發達國家50%的加工比例和80%的水果采后商品化處理率，造成大量的水果資源浪費[1]。蜜餞是我國傳統的民族特色食品之一，是以果蔬、食鹽、糖或蜂蜜為原料，經腌制、糖漬、烘干精制而成，具有一定的色、香、味、形的蜜餞食品，相對于果汁可實現原料營養成分全價利用，而且具有產品保質期長，儲存方便的優點，是減少農產品資源浪費的有效途徑之一[2]。2015年蜜餞行業規模以上企業主營業務收入達575.87億元，利潤總額44.68億元。研究開發高效安全的蜜餞生產技術，發展蜜餞產業具有較高的經濟效益和社會效益[3]。

傳統蜜餞食品屬于“高糖、高鹽”食品，不符合現代食品發展的“低糖、低鹽、低脂肪”的“三低化”主流趨勢，這已嚴重威脅到蜜餞產業的健康可持續發展[4-6]。重組蜜餞生產技術集成現代食品最新技術研究成果，應用于傳統蜜餞行業，對水果、蔬菜和干堅果進行原料重組混合處理，采用真空糖漬、無硫護色、一次成型等新技術，可開發出新型、天然、安全綠色、營養豐富、風味多樣且符合食品發展主流趨勢的重組蜜餞食品[7-9]。目前蜜餞加工領域常用恒溫熱風干燥方式，其設備成本低，工藝簡單，操作方便，在中小型食品加工企業中廣泛運用。中低溫熱風干燥在一定程度上可以保持產品的營養品質，但烘干后的成品常出現反砂和流湯的現象，長時間的烘烤易引起成品表面皺縮或干裂，色澤發生非酶褐變，影響其感官品質。高溫熱風干燥縮短了烘烤時長，但極易引起蜜餞糖析粘黏、褐變硬化等問題。為解決這些問題，企業通常在原料處理階段加入大量食品添加劑，但這也造成了食品添加劑的濫用，不符合綠色食品的導向[10]。冷熱風結合變溫干燥技術采用的是二段式變溫干燥工藝，在第一階段采用中高溫熱風烘烤，利用傳熱導熱良好的不銹鋼托盤，使原料快速受熱一次成型，縮短烘烤時長，防止長時間烘烤破壞蜜餞色澤，縮減傳統工藝中翻面操作；第二階段采用較低溫度冷風抽去蜜餞成品中的水分，維持蜜餞較高的韌性與咀嚼感，利于成型，維持蜜餞較高的感官品質。

本試驗將藍莓和蘋果進行原料重組，采用冷熱風結合變溫干燥技術，研制一種新型果糕類重組蜜餞休閑食品，通過感官評分法分析果糕品質，探究產品變溫干燥技術最優工藝參數，分析干燥對蜜餞質構和超微品質的影響，以期為重組蜜餞工業化生產提供一定的理論依據，為農產資源加工產業技術升級作貢獻。

1 材料與方法

1.1 原材料

藍莓-蘋果混合蜜餞原漿由杭州梅園食品科技研發中心提供。原料中藍莓、蘋果勻漿配比2∶1，白砂糖添加量為20%，檸檬酸添加量為1%。產地混合勻漿后，運回實驗室置于4 ℃冰箱保存備用。

1.2 儀器與設備

電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司，中國)，TA.XT Plus型質構儀(SMS公司，英國)，TM3000臺式電子顯微鏡(HITACHI，日本)。

1.3 單因素試驗

固定冷熱風變溫干燥工藝中熱風烘烤溫度70 ℃、熱風烘烤時長8 h，以產品最終含水量小于15%作為干燥終點，設置重組原料果漿裝盤厚度，分別為4、6、8、10、12 mm，研究裝盤厚度對藍莓蘋果重組果糕感官品質的影響。

固定裝盤厚度6 mm、熱風烘烤時長8 h，以產品最終含水量小于15%作為干燥終點，設置熱風烘烤溫度，分別為50、60、70、80、90 ℃，研究熱風烘烤溫度對藍莓蘋果重組果糕感官品質的影響。

固定裝盤厚度6 mm、熱風烘烤溫度70 ℃，以產品最終含水量小于15%作為干燥終點，設置熱風烘烤時長，分別為6、7、8、9、10 h，研究熱風烘烤時長對藍莓蘋果重組果糕感官品質的影響。

1.4 正交優化試驗

本試驗在考察單因素(裝盤厚度、熱風烘烤溫度、熱風烘烤時長)對藍莓蘋果重組蜜餞感官品質影響的基礎上，加入冷風抽濕溫度這一因素，采用L9(34)正交設計對產品工藝進行優化，最后根據感官評分確定產品最佳生產工藝參數。試驗因素水平表見表1。

1.5 感官評定

挑選相關專業評定人員10人組成感官評定小組，所有待評樣品隨機分為10份發給評定員，逐一對樣品進行感官評價，評定員每評定完一個樣品后用純凈水漱口，5 min后再評定下一個樣品。感官評價參照標準NY/T 436—2018《綠色食品 蜜餞》[11]，如表2所示，從色澤風味、酸甜度、韌性、粘牙、砂齒感等方面對藍莓蘋果重組蜜餞樣品進行評定。

1.6 TPA質地剖面分析

根據正交優化試驗結果所得最優干燥工藝參數，生產制備藍莓蘋果重組蜜餞果糕成品，并采用質構儀測定成品質構特性，設定測定參數為：測試探頭P/36R；測定前探頭速度為2.0 mm·s-1；測定時探頭速度為1.0 mm·s-1；測定結束探頭速度為1.0 mm·s-1；觸發點負載5.0 g；觸發類型自動。試驗對樣品連續壓縮2次，壓縮高度2.5 mm，數據通過計算機讀取，每組樣品平行測定10次，測定指標包括硬度、彈性、粘附性、凝聚性、咀嚼性和回復性[12]。

1.7 SEM組織結構觀測

根據最優干燥工藝參數制備藍莓蘋果重組蜜餞果糕成品，將果糕成品凍干處理后從果糕表面和內部分別取樣，真空鍍金后采用TM3000臺式電子顯微鏡分別觀測放大100倍和500倍后果糕表面及內部組織結構形態。

1.8 衛生指標檢測

參考《GB/T1082—2006 蜜餞通則》[13]，檢測水分、總糖(以葡萄糖計)、SO2殘留量、苯甲酸含量等理化指標。參考《GB/T14884—2016 食品安全國家標準蜜餞》[2]，檢測菌落總數、大腸菌群、霉菌、致病菌等微生物指標。

2 結果與分析

2.1 果糕加工工藝優化

2.1.1 裝盤厚度對果糕感官評分的影響

隨著裝盤厚度的增加，藍莓蘋果果糕的感官評分先增加后減少(圖1)。重組蜜餞果糕的生產制備中采用不銹鋼金屬托盤，導熱傳熱快，當裝盤厚度較低時，原料勻漿內的水分快速大量逸出，糖分大量析出，容易導致果糕口感過硬且易粘牙。裝盤厚度過高則果糕內部水分不能及時散發，造成果糕出現外部結皮固化，內部不成型的現象，無法進行切片。當藍莓蘋果重組原料勻漿的裝盤厚度為6 mm時，制備生產的重組蜜餞果糕產品感官評分最高，成型性好，口感風味最佳。

表1 正交試驗因素水平表

表2 感官評分標準

圖1 裝盤厚度對藍莓蘋果重組蜜餞果糕感官評分的影響Fig.1 Influence of tray thickness on sensory score of blueberry-apple reconstituted fruit cake

2.1.2 熱風烘烤溫度對果糕感官評分的影響

藍莓蘋果果糕的感官評分隨著熱風烘烤溫度的增加呈先上升后下降趨勢(圖2)。這可能是因為當烘烤溫度較低時，對藍莓蘋果果糕的色澤風味破壞較少，但水分散發較慢，組織疏松，口感韌性降低。隨著溫度的進一步升高，果糕韌性、咀嚼性增加的同時酸甜感加重，藍莓果香受到影響。試驗發現，當熱風烘烤溫度達到90 ℃以上，果糕出現明顯糖漬焦化，果香味較淡，口感較差，粘牙有砂齒感。

圖2 熱風烘烤溫度對藍莓蘋果重組蜜餞果糕感官評分的影響Fig.2 Influence of baking temperature on sensory score of blueberry-apple reconstituted fruit cake

2.1.3 熱風烘烤時長對果糕感官評分的影響

由圖3可知，當裝盤厚度和熱風烘烤溫度固定的條件下，藍莓蘋果果糕的感官評分隨熱風烘烤時長的延長先增后減。當熱風干燥到一定時長后，果糕中水分逸出速率不斷降低，延長熱風烘烤時長會減損藍莓蘋果果糕的營養和風味，導致感官評分的降低。在變溫干燥的第二階段中，冷風抽濕可在不損耗藍莓蘋果果糕營養和風味條件下將含水率進一步降低。因此，考慮到產品的口感風味和產業能耗，選擇熱風烘烤時長7 h為宜。

2.1.4 正交試驗結果分析

在考察單因素(裝盤厚度、熱風烘烤溫度、熱風烘烤時長)的基礎上，根據表1進行正交優化試驗對產品的變溫干燥工藝進行優化，最后根據感官評分確定產品最佳生產干燥工藝參數，試驗分析結果如表3所示。

各因素對產品感官品質的影響大小為A>B>C>D，即裝盤厚度>熱風烘烤溫度>熱風烘烤時長>冷風抽濕溫度(表3)。本試驗結果與鄭毅等[14]在芒果果糕生產工藝研究中的結果存在差異，這可能是因為本試驗采用的重組蜜餞生產技術及設備與傳統蜜餞加工產業存在差異，采用的不銹鋼托盤傳熱導熱較快，原料裝盤的厚度較大地影響了藍莓蘋果果糕的感官品質。試驗最佳干燥工藝組合為A2B2C1D2，按此組合進行3次平行驗證試驗，考察其穩定性。驗證試驗結果表明，在裝盤厚度6 mm，熱風烘烤溫度70 ℃，熱風烘烤時長7 h，冷風抽濕溫度30 ℃的干燥工藝條件下得到的產品感官評分為85.93±1.91，高于正交試驗中A2B3C1D2組合的84.02綜合評分，干燥工藝優化成功。同時，由表3可得，因素C(熱風烘烤時長)和因素D(冷風抽濕溫度)的K1、K2值分別為77.32、77.24和75.99、76.03，結果接近，考慮到工廠大規模生產的需求，藍莓蘋果重組蜜餞果糕的變溫干燥參數以裝盤厚度6 mm，熱風烘烤溫度70 ℃，熱風烘烤時長7～8 h，冷風抽濕溫度20～30 ℃為宜。

圖3 熱風烘烤時長對藍莓蘋果重組蜜餞果糕感官評分的影響Fig.3 Influence of baking time on sensory score of blueberry-apple reconstituted fruit cake

表3 L9(34)正交試驗結果分析

2.2 產品TPA質構特性

食品質構特性能有效反映食品的口感、組織形態和穩定性，是評價食品品質的重要指標。根據正交試驗結果制備生產藍莓蘋果重組蜜餞果糕，并進行質構分析測定。測定結果顯示，該重組蜜餞的硬度(41.13±3.81)kg，粘附性(-17.89±5.49)mJ，彈性(0.83±0.05)mm，凝聚性(0.84±0.03)%，咀嚼性(28.75±4.68)J，回復性(0.72±0.03)。測定結果與汪莉莉等[15]研制的無花果果糕質構測定結果相似，但硬度及咀嚼性要優于無花果果糕。這可能是由于無花果果糕采用的是傳統的較長時間中低溫(50 ℃，20～24 h)翻面干燥方式，本試驗采用的干燥工藝省略了翻面操作，采用的冷熱風變溫干燥工藝不僅能有效保持果糕的營養和色澤風味，使產品具有較好的組織形態和口感，同時也降低了能耗，縮短了產品生產周期。

2.3 產品SEM觀測

藍莓蘋果果糕的表面均勻分布的顆粒(圖4-B)，可能為干燥過程中析出的葡萄糖結晶。由于重組蜜餞原料為富含果肉組織的半固體勻漿，在干燥過程中，原料表層的果肉勻漿結殼硬化形成不規則的突起(圖4-A、B)，結殼邊緣受力更易形成水氣逸出的氣孔。果糕內部的超微結構呈現出組織光滑緊密并伴有邊緣光滑的氣孔(圖4-C、D)。蘋果富含果膠類物質，使藍莓蘋果果糕組織光滑緊密，有韌性和咀嚼性。藍莓蘋果重組蜜餞果糕有效結合了藍莓風味佳、抗氧化和蘋果多糖、多膳食纖維的特點，減少了色素和食品添加劑的使用，使產品更加自然安全、綠色健康。

2.4 產品理化及微生物指標檢測

藍莓蘋果重組蜜餞果糕成品理化及微生物指標檢測結果如表4所示。食品安全國家標準是決定水果加工產品能否成功商品化的依據，經檢測，藍莓蘋果果糕成品水分含量為13.3%，總糖(以葡萄糖計)為54.3%，菌落總數(CFU·g-1)<10，大腸菌群(CFU·g-1)<10，霉菌(CFU·g-1)<10，各項理化指標和微生物指標均符合國家相關標準。

3 結論

本試驗以藍莓和蘋果為原料制備重組蜜餞果肉勻漿，采用冷熱風變溫干燥工藝制備形成藍莓蘋果重組蜜餞果糕。通過正交優化得到變溫干燥工藝最佳條件為：裝盤厚度為6 mm，第一階段熱風烘烤溫度70 ℃，烘烤時長7 h，第二階段冷風抽濕30 ℃至產品最終含水量小于15%。采用以上工藝條件生產的重組蜜餞產品的感官評價得分平均值為85.9±1.9，所得產品色澤均勻，果香濃郁，酸甜可口，有嚼勁，不粘牙，理化及微生物指標均符合國家相關標準。通過電鏡觀察分析得出，果糕內部多孔隙，組織光滑緊密結合度高。通過TPA質構測定分析結果顯示，該產品的硬度為(41.13±3.81)kg，粘附性為(-17.89±5.49)mJ，彈性(0.830±0.05)mm，凝聚性(0.83±0.03)%，咀嚼性(28.75±4.68)J，回復性(0.72±0.03)。結合工廠實際生產需要，在保證感官品質的前提下，建議變溫干制工藝以裝盤厚度為6 mm，熱風烘烤溫度70 ℃，烘烤時長7～8 h，第二階段冷風抽濕20～30 ℃為宜。

A、 B，藍莓蘋果果糕表面；C、D，藍莓蘋果果糕內部。A， B: Surface of the blueberry-apple reconstituted fruit cake; C， D: Interior of the blueberry-apple reconstituted fruit cake.圖4 藍莓蘋果果糕掃描電鏡圖Fig.4 SEM of blueberry-apple reconstituted fruit cake

表4 理化及微生物指標檢測結果

Table4Results of physicochemical and microbial indicators

指標Test items單位Unit檢測依據Test methods技術要求Requirement檢測結果Test results評價Conclusion水分Moisture%GB 5009.3—2016≤2013.3符合 Acceptable總糖Total sugar%GB/T 10782—2006≤8052.2符合AcceptableSO2殘留 SO2 residueg·kg-1GB 5009.34—2016≤0.35未檢出Absent符合Acceptable苯甲酸Benzoic acidg·kg-1GB 5009.28—2016≤0.5未檢出Absent符合Acceptable山梨酸Sorbic acidg·kg-1GB 5009.28—2016≤0.5未檢出Absent符合Acceptable鉛(以Pb計) Lead (in terms of Pb)mg·kg-1GB 5009.12—2017≤1.00.24符合Acceptable菌落總數Total number of coloniesCFU·g-1GB 4789.2—2016n=5;c=2;m=103;M=104<10符合Acceptable大腸埃希菌 E. coliCFU·g-1GB 4789.3—2016n=5;c=2;m=10;M=100<10符合Acceptable霉菌MoldCFU·g-1GB 4789.15—2016≤50<10符合 Acceptable沙門氏菌Salmonella25g-1GB 4789.4—2016n=5;c=0;m=0;M=1未檢出Absent符合Acceptable金黃色葡萄球菌CFU·g-1GB 4789.10—2016n=5;c=1;m=100;M=100<10符合AcceptableStaphylococcus aureus

重組蜜餞生產技術具有一定的創新性，可以促進傳統蜜餞產業技術升級，加快果品產業深加工的發展，具有良好的社會和經濟效益。本研究可為藍莓蘋果重組蜜餞果糕的冷熱風變溫干燥工藝提供技術參數和指導，為相關重組蜜餞的生產工藝提供一定參考，并促進藍莓、蘋果產業深加工，增加產業附加值。