紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝研究

袁時(shí)潔，肖 敏，郭 婭，黃曉潤，吳擁軍*

（1.貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴陽市云巖區(qū)市場監(jiān)督管理局，貴州 貴陽 550004）

火龍果又稱為紅龍果、仙蜜果、情人果和青龍果等[1]，原產(chǎn)地為巴西、墨西哥等南美國家。它是一種熱帶、亞熱帶水果，因其外皮的鱗片與龍的鱗相似和其外皮顏色為紅色而得名[2]，屬仙人掌科（Cactaceae），量天尺屬（Hylocereus）[3]，該屬是我國目前栽培面積最大的火龍果品種?；瘕埞休^高的膳食纖維素、維生素、有機(jī)酸、植物蛋白、碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值[4]，是釀酒制醋的良好原材料；此外，火龍果還能助腸道消化，預(yù)防便秘、高血壓，降血糖和潤腸以及具有美容養(yǎng)顏等醫(yī)藥價(jià)值[5]?；瘕埞麑?shí)可制成果汁、果酒、果醋等飲品，花可生食或做成罐裝飲料，莖可鮮食或入藥[6]?；瘕埞嬈芬蚨鄻踊?、營養(yǎng)高、風(fēng)味好等優(yōu)點(diǎn)深受廣大民眾的喜愛。

果醋是以果實(shí)或果酒為主要原料，采用現(xiàn)代生物技術(shù)，通過醋酸菌發(fā)酵而成的酸性新飲品或調(diào)味品。先進(jìn)國家加工水果品種一般在50%以上，國內(nèi)加工果品極少[7]。目前，國內(nèi)研究學(xué)者主要對山楂醋、蘋果醋、西瓜醋、野生軟棗獼猴桃果醋[8]、毛酸漿果醋[9]、桑葚果醋[10]等進(jìn)行發(fā)酵工藝研究，而對火龍果醋研究較少。果醋除了具有抑菌、調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡和緩解體力疲勞的作用，還可預(yù)防肥胖和高脂血癥[11]，對肺結(jié)核、支氣管炎等有輔助治療的功能[12]。果醋有營養(yǎng)高、風(fēng)味口感好、能直接飲用以及兼有水果的保健功能等優(yōu)點(diǎn)受大眾歡迎[13]，因此存在很好的市場前景并能夠迅速地發(fā)展。

近年來，隨著我國相繼出臺(tái)農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的相關(guān)政策，火龍果產(chǎn)業(yè)的研發(fā)成為研究熱點(diǎn)[14]。目前對火龍果發(fā)酵型果醋的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，還未進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。本實(shí)驗(yàn)以貴州關(guān)嶺紅心火龍果為研究對象，采用單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)優(yōu)化紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝條件，以期為其工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，也為相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅心火龍果原果醋（總酸63.4±0.1 g/L）：實(shí)驗(yàn)室釀造；白砂糖、木糖醇（均為食品級(jí)）：市售；氫氧化鈉（分析純）：成都金山化學(xué)試劑有限公司；酚酞（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JE203多功能電子天平：上海浦春計(jì)量儀器有限公司；DNP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SW-CJ-1FD型單人單面凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；WYT手持折光儀：成都光學(xué)儀器廠；GR60DA高壓滅菌鍋：致微（廈門）儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

取5 mL紅心火龍果原果醋，加95 mL飲用水將其稀釋至100 mL。再依次分別取6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL紅心火龍果原果醋，用飲用水將其稀釋至100 mL，進(jìn)行感官評定，初步確定適宜的紅心火龍果原果醋配比。依照預(yù)實(shí)驗(yàn)所得糖酸質(zhì)量比17∶1，初步添加一定量的白砂糖，逐步加入一定量的木糖醇進(jìn)行復(fù)配，根據(jù)感官品嘗確定白砂糖和木糖醇的添加量。最后用200目濾布過濾已調(diào)配好的紅心火龍果醋飲料裝瓶后于121℃滅菌15 min，冷卻至室溫后進(jìn)行感官評定。

1.3.2 紅心火龍果醋飲料配方單因素試驗(yàn)

參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30884—2014《蘋果醋飲料》添加飲料用原果醋（以總酸的4%計(jì)）添加量≥5%[15]，選取紅心火龍果原果醋添加量（5%、6%、7%、8%、9%、10%）、白砂糖添加量（1%、2%、3%、4%、5%）和木糖醇添加量（0、1%、2%、3%、4%、5%）3個(gè)因素不同水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，調(diào)配后對各個(gè)因素不同水平的紅心火龍果醋飲料進(jìn)行感官評分。

1.3.3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取紅心火龍果原果醋（A）、白砂糖（B）和木糖醇（C）添加量為正交試驗(yàn)的3個(gè)因素，以感官評分作為評價(jià)指標(biāo)，選用L9（33）正交試驗(yàn)優(yōu)化調(diào)配工藝，試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

1.3.4 紅心火龍果醋飲料感官評定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30884—2014《蘋果醋飲料》中感官指標(biāo)要求，結(jié)合紅心火龍果醋飲料以制定其感官評定標(biāo)準(zhǔn)，并將調(diào)配好的紅心火龍果醋飲料在室溫條件儲(chǔ)存24 h后，由10人感官評定小組對紅心火龍果醋飲料的色澤、香氣、口感和組織狀態(tài)4個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)，感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 紅心火龍果醋飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of red pitaya vinegar beverage

1.3.5 檢測方法

總酸：按照國標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》電位滴定法測定；可溶性固形物：按照國標(biāo)GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》手持折光儀法測定；細(xì)菌總數(shù)：按照國標(biāo)GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》中規(guī)定方法；大腸菌群：按照國標(biāo)GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》中規(guī)定方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配單因素試驗(yàn)結(jié)果

考察紅心火龍果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量對紅心火龍果醋飲料感官評分的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1A可知，當(dāng)紅心火龍果原果醋添加量在5%～7%范圍內(nèi)時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評分隨著紅心火龍果原果醋添加量的增加而增加，紅心火龍果醋飲料中的果香和醋香越來越明顯；當(dāng)紅心火龍果原果醋添加量為7%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評分達(dá)到最大值，為80分；繼續(xù)增加紅心火龍果原果醋添加量，紅心火龍果醋飲料感官評分開始出現(xiàn)下降的趨勢，這是因?yàn)榧t心火龍果原果醋添加量過大時(shí)，紅心火龍果醋飲料中會(huì)出現(xiàn)較重的酸味和較強(qiáng)的刺激性，不適口，導(dǎo)致感官評分下降。因此，初步確定紅心火龍果原果醋添加量為7%。

由圖1B可知，隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評分呈先上升后下降的趨勢，該過程中紅心火龍果醋飲料的甜味增加，酸味漸小，當(dāng)白砂糖添加量為3%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評分達(dá)到最大值，為80分；之后隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評分開始下降，此過程中紅心火龍果醋飲料的口感甜膩、果醋香不突出，糖酸比不適宜，導(dǎo)致感官評分下降。因此，初步確定白砂糖添加量為3%。

由圖1C可知，當(dāng)木糖醇添加量為0～2%范圍內(nèi)，隨著木糖醇添加量的增加，紅心火龍果醋飲料感官評分逐漸增高，少量的木糖醇可以有效地提高紅心火龍果醋飲料的渾厚感，使之口感更為豐滿；當(dāng)木糖醇添加量為2%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評分達(dá)到最大值，為81分；當(dāng)木糖醇添加量為2%～5%時(shí)，紅心火龍果醋飲料感官評分隨著木糖醇添加量的增加而下降。因此，初步確定木糖醇的添加量為2%。

圖1 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝單因素試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Single factor experiments results for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

2.2 紅心火龍果醋飲料正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取紅心火龍果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量3個(gè)試驗(yàn)因素，進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)優(yōu)化紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

由表3可知，極差分析結(jié)果顯示各因素對紅心火龍果醋飲料感官評分影響的主次順序?yàn)锳＞C＞B，即三個(gè)因素影響最大的為紅心火龍果原果醋添加量，其次為木糖醇添加量，白砂糖添加量對紅心火龍果醋飲料產(chǎn)品質(zhì)量的影響最小。最佳工藝配方為A3B2C1，即紅心火龍果原果醋添加量為8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，紅心火龍果原果醋添加量對紅心火龍果醋飲料感官評分結(jié)果影響顯著（P＜0.05），木糖醇、白砂糖因素對優(yōu)化試驗(yàn)影響不顯著（P＞0.05），這與表3極差分析結(jié)果一致。兩個(gè)表的結(jié)果充分說明紅心火龍果原果醋添加量因素對試驗(yàn)結(jié)果影響最大，其次影響因子為木糖醇添加量，白砂糖添加量影響最小。

2.3 紅心火龍果醋飲料調(diào)配工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

由正交試驗(yàn)結(jié)果分析可知，紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝為A3B2C1與正交表中最高評分A3B3C2不一致，對兩種不同配比進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果顯示，以A3B2C1制得的紅心火龍果醋飲料感官評分平均為86分，比A3B3C2（感官評分平均為85分）制得紅心火龍果醋飲料口感更細(xì)膩，風(fēng)味更好，因此確定A3B2C1為紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝，即紅心火龍果原果醋添加量為8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

2.4 紅心火龍果醋飲料質(zhì)量指標(biāo)

2.4.1 感官指標(biāo)

在最佳工藝條件下，對紅心火龍果原果醋進(jìn)行調(diào)配，所得紅心火龍果醋飲料為淡琥珀色、澄清透明、無肉眼可見沉淀及懸浮物、有清淡的火龍果香味、酸甜爽口柔和、無異味。

2.4.2 理化指標(biāo)

總酸（以乙酸計(jì)）：5.6 g/L；可溶性固形物含量：5.4%。紅心火龍果醋飲料各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)GB/T 30884—2014《蘋果醋飲料》的要求。

2.4.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)＜50 CFU/mL；大腸菌群＜3 MPN/100 mL；致病菌未檢出。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用單因素和正交試驗(yàn)對紅心火龍果醋飲料的調(diào)配工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，紅心火龍果醋飲料最佳調(diào)配工藝為紅心火龍果原果醋添加量8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。經(jīng)調(diào)配，過濾，灌裝后即為紅心火龍果醋飲料。在此最佳調(diào)配條件下，紅心火龍果醋飲料感官評分為86分，總酸含量為5.6 g/L，可溶性固形物含量為5.4%，菌落總數(shù)＜50 CFU/mL；大腸菌群＜3 MPN/100 mL。紅心火龍果醋飲料為淡琥珀色、澄清透明、無肉眼可見沉淀及懸浮物、有清淡的火龍果香味、酸甜爽口、酸味柔和、無異味、風(fēng)味獨(dú)特。本研究可為紅心火龍果深加工提供一定的技術(shù)支持，對紅心火龍果資源的開發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。

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