陳劍兵,楊振寰,夏其樂(lè)*,王子愷,廖捷,曹艷,陳良武
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù) 研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310021; 2.浙江工業(yè)大學(xué) 海洋學(xué)院,浙江 杭州 310014; 3.上海市平和雙語(yǔ)學(xué)校,上海 201206; 4.浙江齊壽生物科技有限公司,浙江 武義 321203)
覆盆子又稱(chēng)紅樹(shù)莓,為薔薇科懸鉤子屬小漿果,原產(chǎn)于歐洲和亞洲北部,在溫帶地區(qū)均有種植,品種繁多,有近200種?!吨袊?guó)藥典》規(guī)定中藥覆盆子為薔薇科植物華東覆盆子(Rubuschingii),在果實(shí)由綠轉(zhuǎn)黃時(shí)采收,經(jīng)沸水略燙或略蒸后干燥的果實(shí)。中醫(yī)認(rèn)為覆盆子具有益腎固精縮尿、養(yǎng)肝明目等功效,用于治療遺精滑精、遺尿尿頻、陽(yáng)痿早泄、目暗昏花,是腎寶合劑等方劑的主要原料?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其具有顯著的抗氧化[1-2]和抗炎[3-4]功效。此外,研究還發(fā)現(xiàn)其具有一定的預(yù)防糖尿病[5]、降血脂[6]、保護(hù)心肌[7]等作用。Zhou等[8]還發(fā)現(xiàn),從覆盆子中提取得到的新木脂素化合物具有抑制β-淀粉樣蛋白聚合,保護(hù)神經(jīng)作用,可以用來(lái)預(yù)防和治療阿爾茨海默病。
近年來(lái),隨著價(jià)格的高漲,覆盆子種植面積越來(lái)越大。顧姻等[9]調(diào)研發(fā)現(xiàn)華東覆盆子單果重、糖度高,是理想的水果資源。覆盆子成熟果實(shí)色澤紅潤(rùn)鮮亮、風(fēng)味佳、營(yíng)養(yǎng)豐富,是兼?zhèn)漉r美口味與保健功效的第三代新興水果的代表,備受消費(fèi)者追捧[10]。覆盆子果實(shí)為聚合果,由眾多核果聚合而成,類(lèi)球形,無(wú)果皮和果殼包裹,為典型小漿果。果實(shí)柔嫩多汁,且成熟期在高溫多雨的6—8月,采后極易受機(jī)械損傷和微生物侵染而腐爛,非常不耐貯運(yùn)和翻動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的蘋(píng)果、梨等水果采后損失在15%~20%,而以覆盆子為代表的漿果采后損失高達(dá)30%左右。為了減少覆盆子采后損失,本文進(jìn)行了覆盆子果汁飲料的研制,并探討了不同工藝對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。
冷凍覆盆子果實(shí)、白砂糖、檸檬酸鈉均為市售;果膠酶(300 kU·g-1)、纖維素酶(50 kU·g-1)購(gòu)于寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司。
UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津公司);A8全自動(dòng)榨汁機(jī)(廣東艾詩(shī)凱奇智能科技有限公司);LXJ-ⅡB離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);分子量20 ku超濾設(shè)備(美國(guó)密理博公司);BS 200S電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);HunterLab ColorQuest XE 色差儀(美國(guó)阿什泰克公司);R100 2B水浴鍋(上海申生科技有限公司)。
工藝流程:常溫解凍的覆盆子果實(shí)先榨汁,過(guò)濾后進(jìn)行澄清,然后調(diào)配,再過(guò)濾,進(jìn)行灌裝殺菌,冷卻后即得成品。選擇不同的工藝處理覆盆子果實(shí)進(jìn)行制汁研究,以出汁率、花色苷得率、固形物得率為指標(biāo)確定最終榨汁工藝參數(shù)。
榨汁處理:取冷凍覆盆子果實(shí),常溫解凍后加入同質(zhì)量的純凈水進(jìn)行打漿處理,漿液經(jīng)200目濾布過(guò)濾后備用,即為50%覆盆子汁。將過(guò)濾后的果渣再與果實(shí)原質(zhì)量50%的純凈水混合進(jìn)行打漿,即2次榨汁,如此反復(fù)即為3次、4次榨汁,每個(gè)處理3次重復(fù)。比較榨汁次數(shù)對(duì)覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影響。
酶輔助制汁處理:果實(shí)與同質(zhì)量的純凈水打漿1次,然后加入一定量的果膠酶和纖維素酶,在不同溫度下酶解處理不同時(shí)間,再經(jīng)200目濾布過(guò)濾,比較酶輔助制汁對(duì)覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影響。采用4因素3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),4個(gè)因素分別為A果膠酶、B纖維素酶、C溫度、D時(shí)間,每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平,A1、A2、A3分別為0.5、0.7、0.9 g·kg-1,B1、B2、B3分別為0.5、0.7、0.9 g·kg-1,C1、C2、C3分別為30、40、50 min,D1、D2、D3分別為1.5、2.0、2.5 h。每個(gè)處理組合3次重復(fù)。
在澄清環(huán)節(jié),比較添加明膠、離心、超濾等工藝的澄清效果。明膠處理,準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g明膠,加入100 mL蒸餾水,放置過(guò)夜后加熱溶解,冷卻備用;處理時(shí)分別加入0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的明膠溶液,靜置2 h。離心處理,4 000 r·min-1分別離心5、10、15、20 min。超濾處理,選擇20 ku的超濾膜過(guò)濾,收集濾液。以上每個(gè)處理3次重復(fù),與未澄清處理的樣品進(jìn)行對(duì)比,以透光率、濁度、花色苷含量為指標(biāo)確定最終澄清工藝。
覆盆子汁濃度、糖度和酸度對(duì)產(chǎn)品口感、風(fēng)味具有較大影響,由于覆盆子果實(shí)酸度較大,本試驗(yàn)添加檸檬酸鈉調(diào)節(jié)酸度。為獲取較佳的調(diào)配方案,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),3個(gè)因素分別為A覆盆子汁濃度、B糖度、C檸檬酸鈉,每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平,A1、A2、A3分別為20%、35%、50%,B1、B2、B3分別為8%、10%、12%,C1、C2、C3分別為0.01%、0.03%、0.05%。每個(gè)處理組合3次重復(fù)。通過(guò)感官評(píng)分,確定最優(yōu)配方。主要依據(jù)口感、風(fēng)味和色澤3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)價(jià),滿分為100分。口感:品嘗飲料是否酸甜適度、清涼爽口,分值占45%;風(fēng)味:鼻嗅和品嘗是否具有令人愉悅的樹(shù)莓香味,有無(wú)令人難以接受的不愉快氣味和滋味,分值占35%;色澤:是否符合覆盆子飲料應(yīng)有的紅色,顏色是否鮮艷,分值占20%。
灌裝殺菌:過(guò)濾后的果汁溶液加熱到80 ℃后,裝瓶,旋蓋,90 ℃熱水殺菌15 min。
測(cè)定和計(jì)算出汁率、固形物含量和固形物得率。
花色苷含量測(cè)定:取1 mL稀釋后的樣品分別加入9 mL pH 值1.0的緩沖液(KCl-HCl)和pH 值4.5的緩沖液(NaAc-HCl),分別在510 nm和700 nm處測(cè)其吸光值。
花色苷含量=1 000△DMwf÷ε。
式中,△D=(D510-D700)pH值1.0-(D510-D700)pH值4.5;Mw為矢車(chē)菊素葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量(449.2);ε為矢車(chē)菊素葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)(26 900 mol-1);f為稀釋因子(樣品總稀釋倍數(shù))。計(jì)算花色苷得率。
透光率:用紫外分光光度計(jì)在800 nm處測(cè)定透光度值,結(jié)果以%表示。
濁度:用濁度儀測(cè)定,濁度越小表明樣品越澄清。
榨汁次數(shù)對(duì)覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影響如表1所示。隨著榨汁次數(shù)的增加,出汁率、花色苷得率和固形物得率均增加,但第3次和第4次增加不明顯??傮w上,榨汁2次比較理想。由表2可知,與榨汁2次相比,采用果膠酶和纖維素酶輔助制汁,未有效提高覆盆子的出汁率,反而降低了固形物得率和花色苷得率。綜合考慮,確定覆盆子汁的制汁工藝為打漿2次,在此工藝下,覆盆子汁的出汁率為75%,花色苷得率為0.333 mg·g-1,固形物得率為82.9 mg·g-1。
表1 榨汁次數(shù)對(duì)覆盆子制汁工藝的影響
由表3可知:超濾和離心處理能顯著提高覆盆子汁的透光率,添加明膠對(duì)透光率的影響較小。超濾和離心處理能顯著降低覆盆子汁的濁度;添加明膠對(duì)濁度的影響不大,添加0.4%明膠效果好于其他明膠濃度。添加低濃度的明膠可使覆盆子汁花色苷含量略有提高,其他處理方式均會(huì)降低覆盆子汁的花色苷濃度,相對(duì)來(lái)說(shuō)離心10 min花色苷下降最少,但總體影響不顯著。綜上,4 000 r·min-1離心10 min對(duì)覆盆子汁澄清效果較好,是較理想的澄清工藝,在此工藝下,覆盆子汁的透光率為50.93%,濁度為373.8 NTU,花色苷含量為47.59 mg·L-1,且產(chǎn)品室溫放置3個(gè)月未見(jiàn)沉淀產(chǎn)生。
表2 酶解條件對(duì)覆盆子制汁工藝的影響
表3 澄清工藝對(duì)覆盆子汁品質(zhì)的影響
注:同列數(shù)據(jù)后無(wú)相同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。
由表4和表5可知,各因素對(duì)感官評(píng)分的影響程度依次為覆盆子汁濃度>糖度>檸檬酸鈉,最佳工藝條件為A2B2C2。方差分析發(fā)現(xiàn)檸檬酸鈉添加量對(duì)感官評(píng)分影響不顯著(表5),故選擇的最佳配方為A2B2C1,即覆盆子汁濃度35%,糖度10%,檸檬酸鈉添加量0.01%。此配方下生產(chǎn)的覆盆子果汁飲料酸甜適口、風(fēng)味濃郁、色澤鮮艷,具有較好的商品性。
表4 調(diào)配工藝的感官評(píng)分結(jié)果
表5 各因素的極差分析結(jié)果
以冷凍覆盆子果實(shí)為原料,研究制汁、澄清和調(diào)配工藝對(duì)覆盆子果汁飲料品質(zhì)的影響。篩選出覆盆子果汁飲料的較佳工藝如下:2次打漿制汁,4 000 r·min-1離心10 min澄清處理,產(chǎn)品配方為覆盆子汁濃度35%、糖度10%、檸檬酸鈉0.01%。