時志軍,孔令碩,張 齊,黃 怡,李 雪
(1.安徽科技學(xué)院食品工程學(xué)院,安徽 滁州 233100;2.鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,安徽 滁州 233100)
藍(lán)莓作為一種被世界糧農(nóng)組織推薦的健康水果,有“漿果之王”之稱[1],藍(lán)莓鮮果中天然花青素具有抗氧化、促進(jìn)視紅素再合成、預(yù)防大腦神經(jīng)衰老等功效。藍(lán)莓果渣作為藍(lán)莓深加工成液體產(chǎn)品的主要副產(chǎn)物,花青素含量也較為豐富,有研究表明通過加入纖維素酶和酸化劑,提取量為2.82 mg/g,但是對于藍(lán)莓果渣的綜合利用度卻很低,造成了資源浪費(fèi)。
在藍(lán)莓果醬加工工藝中,添加胡蘿卜汁和藍(lán)莓果渣,選擇具有低吸濕性、低熱量、高耐受量、保護(hù)肝臟、非致齲齒等特性的赤蘚糖醇作為甜味劑[2],研制一種風(fēng)味獨(dú)特的果醬產(chǎn)品,為藍(lán)莓果渣作為副產(chǎn)物的應(yīng)用和新口味果醬的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
藍(lán)莓,鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供;胡蘿卜,上海浦仕聯(lián)食品銷售有限公司提供;純檸檬粉,興化市嘉禾食品有限公司提供;赤蘚糖醇,山西中瀾天成食品有限公司提供;海藻酸鈉,連云港天天海藻工業(yè)有限公司提供;黃原膠,內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司提供;卡拉膠,綠新食品有限公司提供。
P128 型九陽破壁機(jī),九陽股份有限公司產(chǎn)品;MJ-JS15E81 型美的榨汁機(jī),美的生活電器制造有限公司產(chǎn)品;CT310K230 型物性質(zhì)構(gòu)分析儀,BROOKFIELD 產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
①藍(lán)莓→清洗→漂湯→破碎分離→藍(lán)莓果渣;
②胡蘿卜→清洗→去皮→軟化→胡蘿卜漿;
①+②→配料→加熱濃縮→分裝。
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1) 藍(lán)莓果渣液制備。選擇新鮮飽滿的藍(lán)莓,用80℃水漂燙(鈍化酶減少褐變發(fā)生),放入榨汁機(jī)中分離得到藍(lán)莓果渣液。
(2) 胡蘿卜軟化。胡蘿卜清洗、去皮后切成3 mm薄片,蒸30 min 至完全熟,取200 g,加入800 mL水,放入榨汁機(jī)中分離得到胡蘿卜漿。
(3) 配料。取200 g 藍(lán)莓果渣液、1 000 mL 胡蘿卜漿再次混合打漿,混勻備用。
(4) 加熱濃縮。取適量原料煮沸保持1 min,將一定比例的檸檬酸、增稠劑、赤蘚糖醇用水溶解,分次加入,加熱攪拌至原料中固形物含量為40%。
1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
(1) 增稠劑配比對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響。設(shè)置增稠劑配比為1∶1∶2,1∶2∶1,2∶1∶1,1∶1∶1,1∶2∶3,按照0.1%增稠劑添加量、0.5%檸檬酸、6%赤蘚糖醇制作果醬,對果醬的黏力和花青素質(zhì)量濃度進(jìn)行測定,確定增稠劑配比。
(2) 增稠劑添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響。設(shè)置增稠劑添加量為0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,按照1∶2∶1 增稠劑配比、0.5%檸檬酸、6%赤蘚糖醇制作果醬,對黏力和花青素質(zhì)量濃度進(jìn)行測定,確定增稠劑添加量。
(3) 檸檬酸添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響。設(shè)置檸檬酸添加量為0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,0.9%,控制1∶2∶1 增稠劑配比、0.1%增稠劑添加量、6%赤蘚糖醇進(jìn)行果醬制作,對黏力和花青素質(zhì)量濃度進(jìn)行測定,確定檸檬酸添加量。
(4) 赤蘚糖醇添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響。設(shè)置赤蘚糖醇添加量2%,4%,6%,8%,10%,按照1∶2∶1 增稠劑添加比例、0.1%增稠劑添加量、0.5%檸檬酸進(jìn)行果醬制作,對黏力和花青素質(zhì)量濃度進(jìn)行測定,確定赤蘚糖醇添加量。
1.3.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬的配方優(yōu)化試驗(yàn),選取增稠劑配比、增稠劑添加量、檸檬酸添加量和赤蘚糖醇添加量,以花青素質(zhì)量濃度為指標(biāo),進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)。
正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表3。
表3 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)
1.3.5 質(zhì)構(gòu)測定
采用CT3 物性質(zhì)構(gòu)分析儀,將藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬裝在燒杯中,放置在質(zhì)構(gòu)儀載物板上,在TPA模式下,選用TA5 平底圓柱探頭,測定參數(shù)為預(yù)測試速度1.00 mm/s,測定速度2.00 mm/s,返回速度2.00 mm/s,對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬樣品測定10 次求得平均值并取黏力作為指標(biāo)。
1.3.6 花青素含量測定
(1) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。采用改良的濃鹽酸-香草醛法測定原花青素的含量[8]。于波長500 nm 處用紫外分光光度計(jì)測定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程Y=0.020 6X+0.042 2,R2=0.993 8,其中X為原花青素的質(zhì)量濃度,mg/mL;Y 為500 nm 處的吸光度。
(2) 原花青素的測定方法。鹽酸-香草醛法測定花青素:準(zhǔn)確吸取3 mL 的4%香草醛-甲醇溶液(精確稱取4.00 g 香草醛用甲醇溶解并在100 mL 容量瓶定容)、1.5 mL 濃鹽酸于試管中,再吸取花青素樣品0.5 mL,迅速混勻,避光20 min 顯色反應(yīng),測定吸光值[3]。
應(yīng)用SPSS 16.0 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理與分析。
2.1.1 增稠劑配比對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響
不同增稠劑配比的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度見圖2。
圖2 不同增稠劑配比的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度
由圖2 可知,黏力整體呈先上升后下降又上升趨勢,通過對比發(fā)現(xiàn)增加增稠劑中海藻酸鈉、卡拉膠和黃原膠比例對果醬的黏力有提升的作用,三者的協(xié)同效應(yīng)使果醬的穩(wěn)定性增強(qiáng),這與三者作為增稠劑的機(jī)理有一定關(guān)系,單一增加海藻酸鈉和黃原膠的含量,使黏力有所提升,主要使由于海藻酸鈉的骨架上含有大量的-COOH,所以在水溶液中可以表現(xiàn)出聚陰離子行為[4],而黃原膠作為一種親水性膠體,在水溶液中的彈性模量大于黏性模量,呈現(xiàn)弱凝膠的機(jī)制[5];當(dāng)復(fù)配增稠劑的配比是1∶2∶3 時黏力與1∶2∶1 的黏力無顯著差異,從而說明卡拉膠在果醬中復(fù)配凝膠劑中起主要作用,卡拉膠作為一種熱可逆凝膠,當(dāng)溫度降低時,首先多糖鏈由無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)凝聚形成單螺旋體,單螺旋體再締合為雙螺旋,雙螺旋體聚集最終形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[6];當(dāng)增稠劑配比為1∶2∶1 時,果醬的黏力達(dá)到最大為5 g,此時,花青素質(zhì)量濃度最高為151.8 mg/mL,因此,確定增稠劑配比為1∶2∶1。
2.1.2 增稠劑添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響
不同增稠劑添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度見圖3。
圖3 不同增稠劑添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度
由圖3 可知,當(dāng)添加量較少時,黏力很低可能是由于添加量未達(dá)到凝膠劑增稠穩(wěn)定的作用范圍造成的負(fù)效應(yīng)[6],隨著增稠劑添加量的增加,果醬的黏力逐步上升,在增稠劑添加量達(dá)到0.5%時,黏力達(dá)到最大;隨著增稠劑添加量的增加,果醬花青素的質(zhì)量濃度出現(xiàn)下降趨勢,可能是由于凝膠劑的吸水作用[7],使花青素析出的空間減少,結(jié)合黏力分析結(jié)果。因此,選擇0.2%為增稠劑的最佳添加量。
2.1.3 檸檬酸添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響
不同檸檬酸添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度見圖4。
圖4 不同檸檬酸添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度
由圖4 可知,隨著檸檬酸添加量的增加,對果醬的黏力并無顯著影響;在果醬中花青素的質(zhì)量濃度呈先上升后下降的趨勢,這可能是由于在不同的檸檬酸添加量下,使體系的極性發(fā)生改變,在檸檬酸添加量為0.5%時,體系的極性與藍(lán)莓果渣中的花青素極性相近[8],有利于花青素的溶出,花青素質(zhì)量濃度達(dá)到最高為163 mg/mL。因此,選擇檸檬酸最佳添加量為0.5%。
2.1.4 赤蘚糖醇添加量對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬品質(zhì)的影響
不同赤蘚糖醇添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度見圖5。
圖5 不同赤蘚糖醇添加量的果醬黏力和花青素質(zhì)量濃度
由圖5 可知,隨著赤蘚糖醇添加量的增加,藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬的黏力并無顯著影響;果醬中花青素質(zhì)量濃度呈先上升后下降的趨勢,這可能是由于在與檸檬酸共同作用的體系中,在赤蘚糖醇添加量為6%左右時,體系的極性與藍(lán)莓果渣中花青素的極性相近,使花青素質(zhì)量濃度增加;赤蘚糖醇作為一種新型多元醇類食品甜味劑,化學(xué)分子量是蔗糖的1/3 左右[9],因此能夠降低水分活度,從而延長食品的保質(zhì)期,在赤蘚糖醇添加量為6%時,花青素質(zhì)量濃度達(dá)到最高為150.7 mg/mL。因此,選擇赤蘚糖醇的最佳添加量為6%。
2.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
選取增稠劑配比(A)、增稠劑添加量(B)、檸檬酸添加量(C) 和赤蘚糖醇添加量(D) 4 個因素對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬配方進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)。
正交試驗(yàn)及結(jié)果分析見表5。
表5 正交試驗(yàn)及結(jié)果分析
由表5 可知,并通過極差分析對各因素進(jìn)行主次排序,得出花青素質(zhì)量濃度影響的程度大小為A>C>B>D,即增稠劑添加比例>赤蘚糖醇添加量>增稠劑添加量>檸檬酸添加量,最優(yōu)組合為A3B2C3D2。
2.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)
將正交試驗(yàn)的最終結(jié)果與正交試驗(yàn)中的較優(yōu)組進(jìn)行對比驗(yàn)證試驗(yàn),對2 組成品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定和花青素質(zhì)量濃度測定,正交試驗(yàn)中較優(yōu)組A3B3C2D1測得黏力為4 g,花青素質(zhì)量濃度為163.0 mg/mL;正交試驗(yàn)優(yōu)化的最終結(jié)果A3B2C3D2組合測得黏力為3 g,花青素質(zhì)量濃度為163.5 mg/mL。
根據(jù)藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬的色澤、滋味與氣味、組織狀態(tài)、外觀等進(jìn)行感官評價,得到A3B3C2D1組合的感官評分為92.71 分,樣品A3B2C3D2的感官評分為96.70 分。綜上所得到的最優(yōu)組合應(yīng)為A3B2C3D2。
對藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬配方進(jìn)行優(yōu)化,得出增稠劑配比2∶1∶1,增稠劑添加量0.2%,檸檬酸添加量0.9%,赤蘚糖醇添加量8%,果醬色澤均勻,呈紫紅色,藍(lán)莓風(fēng)味純正,依據(jù)最優(yōu)配方制得的藍(lán)莓果渣胡蘿卜果醬的感官評分為96.70 分,花青素質(zhì)量濃度為163.0 mg/mL,黏力為4 g。