冬草莓果汁飲料加工工藝優化

胥霞 周冠煒 李玉鋒 羅靜 樊桂靈 周翔宇

摘? 要：為開發冬草莓果汁飲料，通過配方篩選、殺菌、護色和穩定等工藝優化，結合感官評價、質構分析確定冬草莓果汁的最佳工藝。結果表明，最優配方為草莓汁濃度80%、蔗糖添加量2.4%、pH3.55;最佳殺菌工藝為殺菌溫度80℃、保溫時間60s;最佳護色劑添加量為Vc0.1g/100mL、檸檬酸鈉0.1g/100mL;最佳穩定劑添加量為黃原膠0.05g/100mL、羧甲基纖維素0.05g/mL。

關鍵詞：冬草莓;冬草莓果汁;殺菌;護色;穩定性

中圖分類號 TS275.5? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）11-0122-4

Abstract：The paper aims to develop winter strawberry juice beverages，through the optimization of formula screening，sterilization，color protection and stability，combined with sensory evaluation and texture analysis to determine the best process of winter strawberry juice. The results showed that the optimal formula was strawberry juice concentration 80%，sucrose addition amount 2.4%，pH 3.55;the best sterilization process was sterilization temperature 80℃，holding time 60s;the best coloring agent added amount was Vc content 0.1g/100mL，sodium citrate content is 0.1g/100mL;the optimum stabilizer addition amount is xanthan gum 0.05g/100mL，carboxymethyl cellulose 0.05g/mL.

Key words：Winter strawberry;Winter strawberry juice;Sterilization;Color preservation;Stabilization

草莓屬于多年生草本植物，又名洋莓、鳳梨草莓等，其果香濃郁、口感鮮美，營養價值高，含有多種維生素、氨基酸、有機酸等營養物質，具有潤肺生津、明目養神、養肝健腎等保健功效[1-4]，被譽為“水果皇后”。近年來，以四川“雙流冬草莓”為主要代表的冬草莓產業發展迅速[5]，包括四川巴中秦巴山區冬草莓的企業已完成了標準化種植及示范。冬草莓個頭大、顏色佳、硬度高、果香濃郁且口味多樣化[6]。

目前，草莓的加工形式主要為速凍草莓、草莓汁、草莓醬、草莓醋、草莓酒、草莓果脯、草莓罐頭、五味草莓、草莓果肉飲料、草莓果茶和草莓軟糖等，其中草莓汁的發展潛力尤為巨大[7]。國內草莓以鮮果消費為主，出口規模較小，冷凍草莓是我國草莓制品出口的主要產品。草莓的鮮果消費更美味營養，而冷凍過程中農產品質量明顯降低[8]，受加工技術、加工成本以及加工過程中草莓營養價值損耗較大等限制影響，草莓產品深加工發展空間相對有限[9]。

冬草莓的各種營養成分極易被人體消化吸收，是老幼皆宜的佳果。然而，成熟的草莓易腐爛的，主要是因為質地光滑，軟化率和呼吸速率高，并且易被真菌侵襲和產生異味[10]?，F如今，冬草莓栽培技術相對成熟，而對其加工工藝的研究相對較少。為此，本研究以冬草莓為原材料，擬開發出1款具有濃郁鮮草莓果汁芳香味的飲料，在延長其保存時間的同時，最大限度地保持草莓自身的口感、風味。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與試劑 冬草莓，由巴中精致現代農業有限公司生產并提供;蔗糖，市售;檸檬酸、蘋果酸、蘇打、黃原膠、羧甲基纖維素、抗壞血酸、檸檬酸鈉，均購自成都市科龍化工試劑廠，均為國產食品級。

1.2 儀器與設備 DHG-9075A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒科技有限公司;BSC-150恒溫培養箱，上海博訊生物科技公司;UV2400紫外可見分光光度計，上海恒平科技公司;D051榨汁機，九陽股份有限公司;JM-65膠體磨，廊坊市通益機械有限公司;TWX電子天平，北京賽羅利斯天平有限公司;WZS-32糖度計，上海儀電物光有限公司;PXSJ-216 pH計，上海雷磁有限公司;TA-XT2i質構分析儀，英國Stable Micro System有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料（冬草莓）預處理 選取符合基本要求的冬草莓，不摘掉草莓蒂用清水沖洗過后，再用淘米水或者淡鹽水浸泡5min[11-12]。最后將清洗過的冬草莓去除萼片后放入榨汁機中榨汁。將榨汁機內流動性高的液體倒入燒杯備用，舍去最后殘留的草莓籽與大顆粒草莓渣。然后用紗布過濾得到的冬草莓汁經膠體磨進一步做微細化處理，通過膠體磨2～3次即可得到流動性好，顆粒細小的冬草莓原汁。

1.3.2 冬草莓果汁飲料的加工工藝路線 冬草莓原汁→加入純凈水制作不同濃度的冬草莓汁→添加蔗糖混合溶解均勻→調節果汁pH→殺菌→冷卻→護色→加入穩定劑避免渾濁分層→包裝。

1.3.3 冬草莓果汁工藝的篩選 在冬草莓果汁口感的選擇上，除了考慮其食品原有的風味外，還應考慮經濟效益和本身的性質。由預實驗的結果，確定以下3個因素進行正交實驗：冬草莓汁濃度、蔗糖添加量、果汁pH值。通過正交試驗，考察不同加工工藝對冬草莓果汁感官綜合品質的影響，正交因素設計見表1。試驗中使用pH計測定100%冬草莓汁的pH，然后在此基礎上通過添加檸檬酸、蘋果酸、蘇打來調節pH，檸檬酸和蘋果酸按1∶1的比例混合，得到不同梯度的pH（3.50、3.55、3.60）。

1.3.4 冬草莓果汁品質的綜合評定 質構儀所反映的主要是與力學特性有關的食品質地特性，其結果具有較高的靈敏性與客觀性，并可通過配備的專用軟件對結果進行準確的數量化處理，以量化的指標來客觀全面地評價食品，從而避免了人為因素對食品品質評價結果的主觀影響[13]。而感官評分是通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺等感官知覺對產品品質進行客觀評價的方法，能夠直接反應出人們對產品的喜歡程度。參考NY 82.2—1988果汁測定方法-感官檢驗，并結合質構分析，可以從主觀與客觀層面上全面對冬草莓果汁品質進行綜合評定。評分標準見表2。

1.3.5 冬草莓果汁的護色研究 夏季草莓品種的抗氧化活性高于冬季品種[14]，且由于果汁抗氧化劑的損失，主要是黃酮類化合物通常會發生褐變反應[15]，因此需要對果汁采取護色。采用Vc和檸檬酸鈉2種護色劑，研究其護色效果，通過紫外分光光度計在500nm波長下測定不同配比混合護色劑的吸光度值，確定最佳護色工藝。吸光度越小，顏色越淺，所以吸光值越大越好，說明花青素保留越好[16]。通過相關文獻得出，Vc的使用量為0.1%～0.5%，檸檬酸鈉的使用量為0.1%～0.6%[17]。因此，本實驗采用Vc的使用濃度為0.1g/100mL、0.3g/100mL、0.5g/100mL、0.7g/100mL;檸檬酸鈉的使用范圍為0.1g/100mL、0.3g/100mL、0.5g/100mL、0.7g/100mL。

1.3.6 增稠劑對冬草莓果汁穩定性的影響 由于產品以冬草莓汁為主原料，在后期儲存銷售過程可能出現分層，故使用穩定劑以避免分層。穩定劑選用黃原膠和羧甲基纖維素[18]。經查閱相關文獻，黃原膠的使用范圍為0.05～0.15g/100mL，羧甲基纖維素的使用范圍為0.05～0.15g/100mL。最終確定黃原膠使用量為0.05g/100mL、0.10g/100mL、0.15g/100mL;羧甲基纖維素的使用量為0.05g/100mL、0.10g/100mL、0.15g/100mL[19]。

1.3.7 數據處理 試驗采用Microsoft Excel軟件處理數據;采用Origin 9.1軟件做圖。

2 結果與分析

2.1 不同工藝對冬草莓果汁品質的感官綜合評分 正交試驗結果見表3，由表3可以看出，感官綜合品質影響的主次順序為A>B>C。感官綜合評分最高、效果最好的是編號8（濃度100%的鮮草莓果汁、蔗糖添加量為4.4%、pH為3.50的草莓汁），其次是編號4（濃度80%的草莓果汁、蔗糖添加量為2.4%、pH為3.55的草莓果汁）。

冬草莓汁濃度對品質影響最大。而編號4和編號8兩者的得分非常接近，因此對其感官得分進行具體分析。由圖1可知，在色澤方面編號8略優于編號4，在質構分析方面編號4則優于編號8，香氣和滋味差別不大。若從經濟學和產品銷售方面的角度考慮，則優先選擇編號4，即濃度80%的草莓果汁、蔗糖添加量為2.4%、pH為3.55的草莓果汁。

2.2 殺菌工藝分析 根據殺菌實驗結果可知（表4），在采用75℃的殺菌溫度時，15d以內全部發生變質，出現長霉現象。故75℃的殺菌溫度是不合格的。在采用80℃的殺菌溫度的時候，觀察30d，只有30s的保溫時間發生變質，出現長霉現象，其余的保溫時間均未出現異常。而隨著溫度的升高，出現變質的幾率更小。由于草莓是熱敏性水果，高溫可能會對其口感產生影響，故確定最佳殺菌條件是：殺菌溫度80℃、保溫時間60s。

2.3 冬草莓果汁護色劑搭配 由表5和圖2可知，冬草莓汁飲料的吸光值隨著時間的增加不斷降低，16d之后趨于平緩，即花青素含量趨于穩定。試驗中前10d，14號的吸光度先高于其他所有組，但之后逐漸降低，因此舍棄14號;而1號、5號、9號、13號、16號略優于其他組，因此可以對其加以討論。在添加劑的使用中，應當使用最低的添加量達到最佳的效果，因此選擇Vc含量為0.1g/100mL，檸檬酸鈉含量為0.1g/100mL的護色劑搭配。

2.4 增稠劑對冬草莓果汁的穩定性影響 由于本次實驗設計的草莓汁濃度較高，即80%的冬草莓汁，并且冬草莓榨汁后經過膠體磨再次進行微細化處理，故處理后的冬草莓汁顆粒細小，分散均勻。由表6和表7可知，未加穩定劑的冬草莓汁在靜置處理之后基本不會出現分層，只有在30d后略微出現一些分層。而加了穩定劑的草莓汁，即使是最小劑量也沒有出現分層[20]。因此，故在冬草莓汁生產中可添加0.05g/100mL的黃原膠和0.05g/mL的羧甲基纖維素。

4 結論

本試驗對3種濃度冬草莓果汁飲料在不同的糖度、pH的條件下，通過感官評價結合質構分析得到：對于冬草莓汁飲料，果汁濃度為60%時，綜合品質遠低于濃度為80%與100%，而80%與100%的差別不大，且濃度為80%時的質構略高于100%。從經濟學角度考慮，最終確定冬草莓果汁飲料的最佳口感為：80%的果汁、pH3.55、蔗糖添加量為2.4%。通過殺菌實驗得到：溫度會影響果汁口感，且結合經濟效益，故確定最佳殺菌條件為殺菌溫度80℃，保溫時間60s;通過護色劑對草莓果汁護色分析和穩定劑對冬草莓果汁穩定性分析，用紫外分光光度計測定其吸光度得到：Vc添加量為0.1g/100mL，檸檬酸鈉添加量為0.1g/100mL時在第10天開始吸光值一直是處于較高水平，此時冬草莓汁花青素損失最少，因此該組合的護色劑護色效果最好;草莓果汁在室溫下放置時，加入增稠劑的草莓汁沒有出現分層現象，空白組略有分層，可考慮使用最低添加劑量達到最優效果，因此最佳增稠劑添加量為：0.05g/100mL的黃原膠和0.05g/mL的羧甲基纖維素。按照最佳工藝制備的冬草莓果汁飲料，經質量考察符合相關標準，可用于實際工業生產當中。

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（責編：張宏民）