火龍果汁水溶液顏色的影響因素研究

◎趙世民，劉洇怡

（廣州工商學院，廣東 廣州 510850）

火龍果（Piraya），也稱作紅龍果、仙人果、吉祥果等，為仙人掌科量天尺屬（Hylocereus undatus）植物，屬于熱帶和亞熱帶水果。火龍果原產于巴西、墨西哥等中美洲國家，20世紀90年代初我國臺灣引進試種，并選育出一些優(yōu)良品種。在亞洲，越南也有上百年的火龍果種植歷史。目前，火龍果在尼加拉瓜、哥倫比亞、以色列、美國和澳大利亞也有種植。近年來，火龍果已陸續(xù)引種到我國的廣西、廣東、海南、福建、云南和貴州等省區(qū)，主產區(qū)集中在海南、廣西等少數(shù)省區(qū)。我國引種的火龍果，有白肉火龍果、紅肉火龍果和紫紅肉火龍果等品種。火龍果含有碳水化合物、蛋白質、脂肪酸、水溶性膳食纖維、磷、鈉、鈣、鐵、鋅、鎂、銅、硒、維生素C、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B9、維生素E、丹寧、鞣花酸、黃酮類化合物、果酚、色素、琥珀酸、富馬酸、蘋果酸、檸檬酸和植物甾醇等。在我國，火龍果以鮮食為主，深加工產品較少。火龍果可以加工成飲料、冰激凌、果酒、果醋和果酸奶等食品，以提高火龍果的附加值[1-6]。

火龍果的果皮和果肉含有多酚氧化酶，在適當溫度和pH 值時，可催化火龍果的氧化，導致火龍果顏色發(fā)生變化[7-8]。將火龍果加工成飲料時，受加工條件和添加劑的影響，也會導致產品顏色改變或者褪色。本文探討了加熱溫度、加熱時間、pH 值和光照等因素對火龍果汁顏色的影響，為優(yōu)化火龍果飲料加工工藝條件提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

火龍果，品種為海南金都1 號；蔗糖，河南萬邦實業(yè)有限公司；無水檸檬酸，山東濰坊英軒實業(yè)有限公司；碳酸氫鈉，海申光食用化學品有限公司。

A360 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；HHS-21-4 型紫外可見分光光度計，翺藝儀器上海有限公司；AB2104 型電子天平，沈陽多杰電子科技有限公司；FB-818B 型榨果汁機，廣州市杰冠西廚設備廠；標準分樣篩，東莞超凡篩網(wǎng)廠。

1.2 實驗設計

1.2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光波長的確定

將火龍果原汁用蒸餾水稀釋后，制成果汁含量分別為10%、20%、30%的火龍果汁水溶液，用紫外可見分光光度計在波長400～630 nm 的范圍內測定火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度，不同光的波長間隔為10 nm，以蒸餾水為參比溶液，繪出吸光度-波長關系曲線，根據(jù)曲線的峰值，確定火龍果汁水溶液最大吸收光的波長[9]。

1.2.2 外界條件對火龍果汁水溶液吸光度和顏色的影響

取25 mL 火龍果原汁，加入一定量蔗糖和無水檸檬酸，在容量瓶中，用蒸餾水定容到250 mL，得到10%火龍果汁水溶液。分別測定該火龍果水溶液在不同加熱溫度（20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%）、不同加熱時間（0.0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h 和3.0 h）、不同pH（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 和8.0）以及不同光照條件（避光、室內、室外）下的吸光度和顏色變化。

2 結果與分析

2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光的波長

含量不同的火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度如圖1所示。從圖1 可知，果汁含量為10%的火龍果汁水溶液對于波長530～540 nm 范圍的光的吸光度最大；果汁含量為20%的火龍果汁水溶液對于波長約為490 nm的光的吸光度達到最大，對于波長大于490 nm 的光的吸光度基本保持不變；果汁含量為30%的火龍果汁水溶液對于波長約為480 nm 的光的吸光度達到最大，對于波長大于480 nm 的光的吸光度基本保持不變。

圖1 火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度圖

為了較為精確地確定果汁含量為10%的火龍果汁水溶液吸光度最大時對應的光的波長，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪出波長在530～540 nm 范圍內，較為精細的吸光度-波長關系曲線，如圖2所示。從圖2 可知，果汁含量為10%的火龍果汁水溶液，吸光度最大時對應光的波長是536 nm，所以在后續(xù)的測定實驗，固定用波長為536 nm 的可見光，測定在不同條件時，火龍果汁水溶液的吸光度，以此吸光度的大小，衡量火龍果汁水溶液顏色的深淺和變化。

圖2 10%火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度圖

2.2 溫度對火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋，分別在不同溫度加熱1 h，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測定對波長536 nm 的光的吸光度，結果如圖3所示。

從圖3 可知，隨著溫度的升高，火龍果汁水溶液的吸光度逐漸變小，當超過40 ℃時，吸光度變小的趨勢加快，到溫度升高到100 ℃時，火龍果汁水溶液的吸光度變得很小，約為0.076，這說明溫度對火龍果汁水溶液的吸光度影響較大。與此相應，溫度對火龍果汁水溶液顏色的影響如表1所示。

表1 溫度對火龍果汁水溶液顏色的影響表

圖3 火龍果汁水溶液吸光度隨溫度的變化圖

從表1 可知，溫度對火龍果汁水溶液顏色的影響顯著，當溫度超過50 ℃時，火龍果汁水溶液的顏色會發(fā)生較明顯變化，當溫度達到100 ℃時，火龍果固有的紫紅色已經(jīng)全部消失，火龍果所含有色物質幾近完全分解。由此證明，火龍果中的有色物質不耐高溫，在加工過程中，需要控制加熱溫度，以防止發(fā)生褪色現(xiàn)象。

2.3 加熱時間對火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋，在40 ℃分別加熱不同時間，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測定對波長536 nm 的光的吸光度，結果如圖4所示。

圖4 火龍果汁水溶液吸光度隨加熱時間的變化圖

從圖4 可知，隨著加熱時間的延長，火龍果汁水溶液的吸光度逐漸變小，當加熱時間超過3 h，火龍果汁水溶液的吸光度迅速由約1.9 下降到0.8 左右，吸光度下降明顯，說明加熱時間對火龍果汁水溶液的吸光度影響較大。與此相應，加熱時間對火龍果汁水溶液顏色的影響如表2所示。

表2 加熱時間對火龍果汁水溶液顏色的影響表

從表2 可知，加熱時間對火龍果汁水溶液的顏色有一定影響，但影響不是十分顯著。為了防止火龍果汁水溶液因加熱而發(fā)生顏色變化，應盡量縮短加熱時間，加熱時間控制在0.5 h 之內較好。

2.4 pH 對火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后在不同pH，將火龍果汁水溶液用水浴鍋，在40℃分別加熱0.5 h，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測定對波長536 nm 的光的吸光度，結果如圖5所示。

圖5 火龍果汁水溶液吸光度隨pH 的變化圖

從圖5 可知，隨著火龍果汁水溶液的pH 的升高，吸光度緩慢升高，當pH ＞5 時，火龍果汁水溶液的吸光度則快速下降，說明火龍果汁水溶液的顏色，在pH ＜5 的酸性條件下較穩(wěn)定，而在pH ＞7 的堿性條件下不穩(wěn)定。與此相應，pH 對火龍果汁水溶液顏色的影響如表3所示。

表3 pH 對火龍果汁水溶液顏色的影響表

從表3 可知，pH 對火龍果汁水溶液的顏色有一定影響。為了防止火龍果汁水溶液的顏色發(fā)生變化，應盡量將火龍果汁水溶液的pH 控制在3 左右的酸性條件。

2.5 光照對火龍果汁顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，將火龍果汁水溶液用水浴鍋，在40 ℃加熱0.5 h，接著冷卻至室溫，將火龍果汁水溶液分成3等份，分別在室內、室外和避光的條件下放置9 h，每隔3 h，測一次對波長536 nm 的光的吸光度，實驗結果如圖6所示。

圖6 火龍果汁水溶液吸光度受環(huán)境光照的影響圖

從圖6 可知，在避光條件下，火龍果汁水溶液放置較長時間，吸光度變化很小，放置9 h 后，僅有些微下降；在室內放置火龍果汁水溶液，受到光線的照射，吸光度有些下降，由于光線較弱，下降幅度不是太大；在室外，由于光線相對較強，火龍果汁水溶液受光照的影響，吸光度有較大下降。這些結果說明，光照和光線的強弱會影響火龍果汁水溶液的吸光度，光照會使火龍果汁水溶液的吸光度下降。光照對火龍果汁水溶液顏色的影響如表4所示。

從表4 可知，光照對火龍果汁水溶液的顏色有一定影響，為了防止火龍果汁水溶液的顏色發(fā)生變化，應盡量將火龍果汁水溶液避光保存。

表4 光照對火龍果汁水溶液顏色的影響表

3 結論

研究結果表明，溫度、加熱時間、pH 值和光照條件對火龍果汁水溶液的吸光度和顏色影響都較大，將火龍果汁水溶液的加熱溫度控制在50 ℃以下，加熱時間不超過0.5 h，火龍果汁水溶液的顏色變化較小，基本能保持火龍果汁水溶液的原有的顏色。將火龍果汁水溶液pH 值維持在3.0 左右，有助于保持火龍果汁水溶液的顏色。在避光條件下，可以較好防止火龍果汁水溶液變色。