藍莓胡蘿卜復合果醬的配方優化及貨架期預測

遲恩忠，王麗*，楊雨浩，華平

(1.廣東石油化工學院 生物與食品工程學院，廣東 茂名 525000；2.安徽科技學院 食品工程學院，安徽 滁州 233100)

藍莓(blueberry)又稱為藍漿果，屬于杜鵑花科越橘屬植物[1]。藍莓果實營養豐富、酸甜適口，富含大量的糖、有機酸、花青素、黃酮類物質、礦物質及維生素等，尤其花青素含量極高，具有明目、增強視力、降血壓、降血脂、預防心腦血管疾病、抗癌、延緩衰老等保健價值[2,3]。胡蘿卜是雙子葉綱、傘形科、蘿卜屬的草本植物，富含維生素、酚類、胡蘿卜素、總糖和氨基酸等營養物質[4]，具有健脾、化滯、解毒、防治夜盲癥、保護視力、降血壓和抗癌等多種保健功能。

果醬是以水果、果汁或果漿和糖等為主要原料，經預處理、煮制、打漿(或破碎)、配料、濃縮、包裝等工序制成的醬狀產品[5]。目前，人們越來越注重身體健康，低糖、營養豐富的復合果醬越來越受到人們的青睞。以藍莓、胡蘿卜為原料的相關產品已有相關的報道。丁建軍等[6]優化的低糖藍莓番茄復合果醬的最佳配方為藍莓與番茄醬配比50∶50、檸檬酸添加量0.7%、白砂糖添加量20%、鹽添加量3%、黃原膠添加量1%，并對產品的營養價值和安全性進行了評價。陳祖滿等[7]在不添加防腐劑、色素的情況下以藍莓原漿40%，添加復配增稠劑變性淀粉3%、羧甲基纖維素鈉0.4%、黃原膠0.1%，糖酸比40∶1，白砂糖用量30%研制了無返砂、無析水、無霉變的優質果醬。韓在祺等[8]以胡蘿卜和鱷梨為原料制作復合果醬，優化的最佳配方為胡蘿卜與鱷梨的比例 1∶1、白砂糖35%、檸檬酸0.5%、黃原膠0.25%。

食品貨架期是指食品被貯藏在推薦的條件下，能夠保持安全；確保理想的感官、理化和微生物特性；保留標簽聲明的任何營養值的一段時間[9]。加速貨架期測試法(ASLT)是一種常用的食品貨架期預測的方法，主要包括Q10模型、Z值模型、Arrhenius模型、Belehradek方程[10,11]。本研究以藍莓、胡蘿卜為原料研發復合果醬，對其配方進行了優化，研究產品貯藏期間品質的變化，通過ASLT法建立Q10模型對其貨架期進行了預測，旨在豐富果醬產品品種，為其實際生產和銷售提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 原料及輔料

藍莓、胡蘿卜、白砂糖、檸檬酸、果膠。

1.2 試劑

氫氧化鈉、氯化鉀、酚酞、氯化鈉：均為分析純；活性炭；微生物測試片：廣州綠洲生化科技股份有限公司。

1.3 儀器設備

AL204分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；TC-80手持糖度儀 北京天創光譜科技有限公司；LHP-160恒溫培養箱 上海三發科學儀器有限公司；HH數顯恒溫水浴鍋 金壇市金城國勝實驗儀器廠；JJ-2B組織搗碎機 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；YXQ-SG46-2805殺菌鍋 蘇州江東精密儀器有限公司。

1.4 工藝流程及操作要點

1.4.1 工藝流程

1.4.2 操作要點

藍莓漂燙：將藍莓清洗，用80 ℃水漂燙(鈍化酶減少褐變發生)，撈出，趁熱打漿。

胡蘿卜軟化：將胡蘿卜清洗、去皮后切片，將胡蘿卜煮爛利于打漿。

配料：將分別打漿后的藍莓、胡蘿卜按照比例再次混合打漿，充分混勻。

加熱濃縮：將混合的原料煮沸保持1 min，將檸檬酸、果膠分別用5 mL熱水溶解加入，白砂糖分3次加入，不斷攪拌，固形物達到40%時即可。

灌裝：將果醬趁熱灌裝于瓶中，留有一定的頂隙。灌裝時防止果醬沾在瓶口。灌裝用瓶、蓋要事先加熱殺菌[12]。

殺菌：將果醬在85 ℃水浴中加熱20 min，注意水要沒過瓶蓋[13]。

冷卻：采用分段冷卻，逐步降溫、冷卻。

1.5 果醬配方的優化試驗設計

在單因素試驗的基礎上，以藍莓與胡蘿卜比例(A)、果膠添加量(B)、檸檬酸添加量(C)、糖添加量(D)為4個因素，進行L9(34)正交試驗設計對配方進行優化，因素水平表見表1。

表1 L9(34)正交試驗設計Table 1 The L9(34) orthogonal test design

1.6 測定方法

1.6.1 感官評定

組織10名經過培訓的人員組成評分小組，從組織狀態、口感、香味、色澤4個方面對藍莓胡蘿卜復合果醬進行感官評定，用加權平均分進行統計，評分標準見表2。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard

1.6.2 可溶性固形物測定

按照GB/T 10786-2006 規定的方法測定。

1.6.3 微生物測定

樣品處理：取樣品2.5 g放入22.5 mL生理鹽水中，制成1∶10樣品勻液，用1 mL移液槍吸取1∶10樣品勻液1 mL，注入含有9 mL生理鹽水的試管內，振搖后制成1∶100的樣品勻液。

測定：將測試片置于無菌室中，揭開上層膜，用無菌吸管分別吸取兩個梯度樣品勻液1 mL滴加到紙片上，然后將上層膜緩慢蓋下(無氣泡)。做一個空白對照，每個稀釋度接種兩片。菌落總數和大腸桿菌測定于(36±1) ℃恒溫培養箱內培養24 h，霉菌酵母菌測定于(28±1) ℃恒溫培養箱內培養72 h。

1.7 貨架期預測[14,15]

應用ASLT法建立Q10模型進行貨架期的預測。按照最優配方制作果醬，分別放入27，37 ℃恒溫培養箱內貯藏。27 ℃條件下的樣品每6 d測定可溶性固形物、菌落總數、大腸桿菌、霉菌酵母菌，37 ℃條件下的樣品每3 d測定其指標。Q10是指溫度相差10 ℃時，兩個任意溫度下貨架期的比例，見公式(1)：

Q10=在T溫度下的貨架期壽命/在(T+10)溫度下的貨架期壽命。

(1)

貨架期的測定采用公式(2)進行計算：

θT1=θT2×Q10△T/10。

(2)

式中：θT1為特定溫度T1下食品的貨架期，θT2為特定溫度T2下食品的貨架期，△T為T1與T2的溫度差。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 藍莓與胡蘿卜比例對果醬感官品質的影響

由表3可知，隨著胡蘿卜添加量的增加，感官評分先增加后降低，這是由于當胡蘿卜添加量過少時胡蘿卜風味不明顯，過多時不利于果醬凝膠，會影響口感。當藍莓與胡蘿卜比例為8∶2時，感官評分最高，因此初步確定藍莓與胡蘿卜比例為8∶2。

表3 藍莓與胡蘿卜比例對果醬感官品質的影響Table 3 Effect of the ratio of blueberry to carrot on sensory quality of jam

2.1.2 果膠添加量對果醬感官品質的影響

由表4可知，隨著果膠添加量的增加，感官評分先增加后降低，這是由于果膠添加量較低時，果醬凝膠效果差，偏稀流散；而果膠添加量相對較高時，稠度過高，涂抹性差。當果膠添加量為主料的0.4%時感官評分最高，因此初步確定果膠添加量為主料的0.4%。

表4 果膠添加量對果醬感官品質的影響Table 4 Effect of the additive amount of pectin on sensory quality of jam

2.1.3 檸檬酸添加量對果醬感官品質的影響

由表5可知，隨著檸檬酸添加量的增加，感官評分先增加后降低，這是由于檸檬酸添加量不同，糖酸比不同，當檸檬酸添加量為主料的0.2%時感官評分最高，因此初步確定檸檬酸添加量為主料的0.2%。

表5 檸檬酸添加量對果醬感官品質的影響Table 5 Effect of the additive amount of citric acid on sensory quality of jam

2.1.4 糖添加量對果醬感官品質的影響

由表6可知，隨著糖添加量的增加，果醬感官評分先增加后降低。這是由于糖添加量會影響糖酸比，當糖添加量為主料的40%時感官評分最高，因此初步確定糖的添加量為主料的40%。

表6 糖添加量對果醬感官品質的影響Table 6 Effect of the additive amount of sugar on sensory quality of jam

2.2 正交試驗及驗證試驗結果

正交試驗結果見表7。

表7 正交試驗結果Table 7 The results of orthogonal test

由表7可知，對藍莓胡蘿卜復合果醬感官品質影響的主次順序為：A>B>D>C，即藍莓與胡蘿卜比例>果膠添加量>糖添加量>檸檬酸添加量，最優組合為A2B2C1D1。由于最優組合A2B2C1D1未在正交試驗組中出現，因此進行了驗證試驗，見表8。

表8 驗證試驗結果Table 8 The results of validation test

由表8可知最優組合A2B2C1D1的感官評分大于組合A2B2C3D1，說明A2B2C1D1為最優組合，即藍莓與胡蘿卜比例為8∶2，果膠為主料的0.4%，檸檬酸為主料的0.18%，白砂糖為主料的38%。

2.3 貨架期預測結果

可溶性固形物也是評價果醬品質的指標之一，GB/T 22474-2008標準規定產品可溶性固形物含量要大于25%。由表9和表10可知，隨著貯藏時間的增加，可溶性固形物總體呈現先增加后降低的趨勢。這是由于開始階段果醬中多糖不斷轉化成單糖，造成可溶性固形物不斷上升，達到峰值之后又由于呼吸作用不斷消耗使得可溶性固形物含量降低。在試驗貯藏期內可溶性固形物含量均能達到國家標準。

表9 樣品在37 ℃的檢測結果Table 9 The testing results of samples under 37 ℃

表10 樣品在27 ℃的檢測結果Table 10 The testing results of samples under 27 ℃

微生物指標是檢驗食品貨架期的重要指標之一，GB/T 22474-2008《果醬》中規定菌落總數≤1500 CFU/g、大腸菌群≤30 MPN/100 g、霉菌酵母菌≤100 CFU/g。由表9和表10可知，隨著保藏天數的增加，在試驗時間內菌落總數和大腸菌群均未超出國家標準，霉菌酵母菌出現了超出國家標準的現象。

由表9可知，37 ℃條件下貯藏18，21 d時測得的霉菌酵母菌數分別為70，160 CFU/g；21 d時已超過國家標準，即果醬的保質期為19～20 d。由表10可知，27 ℃條件下貯藏54 d時測得的霉菌酵母菌數為100 CFU/g，與國家標準相同，即果醬的保質期為54 d。因此，由公式(1)可以計算出Q10=54/19=2.84或Q10=54/20=2.7。由公式(2)可計算出該產品在商業儲存溫度20 ℃的貨架期為：θ20 ℃=19×2.841.7=112 d或θ20 ℃=20×2.71.7=108 d。

3 結論

該研究以藍莓和胡蘿卜為主要原料研制復合果醬，通過單因素和正交試驗優化了果醬的最佳配方，其中藍莓與胡蘿比例為8∶2，果膠占主料的0.4%，檸檬酸占主料的0.18%，白砂糖占主料的38%。應用ASLT法建立Q10模型，預測藍莓胡蘿卜果醬在不加防腐劑的情況下，20 ℃條件下的貨架期為108～112 d。