藍(lán)莓酒渣果醬制作工藝的優(yōu)化

周 杰,周 洋,黃建剛

(1.江西萬(wàn)載千年食品有限公司,江西 宜春 336100；2.宜春藍(lán)玉有機(jī)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,江西 宜春 336000)

藍(lán)莓果中主要的功能性成分花色苷具有很強(qiáng)的清除自由基作用［1-2］,其清除自由基的能力是維生素C(vitamin C,VC)的20倍,維生素E(vitamin E,VE)的50倍［3］。但是藍(lán)莓中的花色苷受溫度和光照的影響較大,使得其穩(wěn)定性不高,有研究表明［4］,目前對(duì)花色苷的利用率較低,約為1.7%～3.3%,因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中如何提高藍(lán)莓及藍(lán)莓產(chǎn)品中花色苷的穩(wěn)定性具有重要的意義。

藍(lán)莓加工副產(chǎn)物開(kāi)發(fā)利用的研究很多,雷良波等［5］比較全面地綜述了近幾年藍(lán)莓果渣開(kāi)發(fā)利用研究進(jìn)展,總結(jié)了藍(lán)莓加工副產(chǎn)物的主要利用途徑有：作為纖維的來(lái)源、花色苷的提取原料及微生物轉(zhuǎn)化原料。藍(lán)莓酒渣中花色苷的含量達(dá)藍(lán)莓果中的71.9%,并高于藍(lán)莓酒中花色苷的含量［6］,除此之外藍(lán)莓酒渣中還富含膳食纖維［7］和天然抗氧化劑［8］,是生產(chǎn)果醬的優(yōu)質(zhì)原料。將藍(lán)莓酒渣變廢為寶既可提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,又可促進(jìn)環(huán)境的保護(hù)以帶來(lái)巨大的社會(huì)效益。但是針對(duì)藍(lán)莓的加工副產(chǎn)物的研究有限,利用藍(lán)莓酒的發(fā)酵副產(chǎn)物酒渣制作果醬相關(guān)報(bào)道還較少。

本試驗(yàn)以藍(lán)莓酒渣為原料,添加蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠,通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化藍(lán)莓酒渣果醬的制作工藝,研制酸甜可口、低糖、高花色苷含量的藍(lán)莓酒渣果醬,以期為藍(lán)莓酒渣副產(chǎn)物深加工工業(yè)生產(chǎn)提供一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)莓酒渣(酒精度為7.2%vol)：宜春藍(lán)玉有機(jī)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司。

蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉、黃原膠(均為食品級(jí))：市售；氯化鉀、無(wú)水乙醇、鹽酸(均為分析純)：西隴科學(xué)股份有限公司；無(wú)水乙酸鈉(分析純)：西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ML204電子天平：梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；TGL-15B高速臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)；PHS-3C臺(tái)式pH計(jì)：上海佑科儀器儀表有限公司；SP-756PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)莓酒渣果醬的工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

糖液制備：將蔗糖、蜂蜜和水以一定的質(zhì)量比混合后,熬制成50 mL的糖液。

藍(lán)莓酒渣過(guò)濾：用定性濾紙過(guò)濾酒渣以除去藍(lán)莓酒渣中的酒汁。

調(diào)配：將一定量的檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠加入至糖液,攪拌溶解,然后趁熱加入至過(guò)濾后的藍(lán)莓酒渣中,攪拌混勻。

加熱濃縮：藍(lán)莓酒渣在100℃條件下加熱濃縮,果醬加熱濃縮過(guò)程中,需不斷的攪拌防止燒糊燒焦,趁熱裝入滅菌過(guò)的罐體中,冷卻,成品。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

考察蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比(50∶0、40∶10、30∶20、20∶30和10∶40)、檸檬酸添加量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)、異抗壞血酸添加量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、和1.25%)、混合膠(海藻酸鈉∶黃原膠=4∶1)添加量(1%、2%、3%、4%和5%)、加熱時(shí)間(15 min、20 min、25 min、30 min和35 min)對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量的影響。

1.3.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),考察加熱時(shí)間(A)、檸檬酸添加量(B)和混合膠添加量(C)3種因素對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷含量的影響,正交試驗(yàn)因素與水平如表1所示。

表1 藍(lán)莓酒渣果醬制作工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

1.3.4 花色苷含量的測(cè)定

取5 g的藍(lán)莓酒渣果醬,用50 mL體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液分3次在室溫條件下提取30 min,合并提取液,采用pH示差法［9］測(cè)定果醬中的花色苷含量。即各取1 mL樣品分別加入9 mL pH 1.0的KCl-HCl緩沖液和pH 4.5的NaAc-HCl緩沖液,40℃水浴平衡40min,分別在波長(zhǎng)510nm和700 nm處測(cè)得其吸光度值。

花色苷含量=［(△A×Mw)/(ε×1)］×Df×1 000

式中：△A=(A510nm-A700nm)pH 1.0-(A510nm-A700nm)pH 4.5；Mw-矢車(chē)菊素葡萄糖苷的分子質(zhì)量,484.82；ε-矢車(chē)菊素葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù),24 825；Df-樣品稀釋倍數(shù),10。

1.3.5 感官評(píng)價(jià)

由10名食品專(zhuān)業(yè)人員組成感官評(píng)審小組,對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬的色澤、氣味、滋味和涂抹性、形態(tài)進(jìn)行感官評(píng)分,滿(mǎn)分為100分。藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［10］見(jiàn)表2。

表2 藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of blueberry wine residue jam

利用DPSv6.55數(shù)據(jù)處理軟件采用最小顯著差法(least significant difference,LSD)對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 加熱時(shí)間對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬品質(zhì)的影響·

考察加熱時(shí)間對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 加熱時(shí)間對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響Fig.1 Effect of heat time on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖1可知,隨著加熱時(shí)間的增加,藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì),當(dāng)加熱時(shí)間為15～20 min時(shí),感官評(píng)分和花色苷含量隨著加熱時(shí)間的增加而有所提高；當(dāng)加熱時(shí)間為20 min時(shí),藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均達(dá)到最大值,分別為87分和6.799 mg/L；繼續(xù)加熱,果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均呈下降趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)榧訜釙r(shí)間的延長(zhǎng)使得藍(lán)莓酒渣果醬中的水分揮發(fā)過(guò)多,使得醬體黏稠而影響口感,水分的減少增加了醬體的溫度,降低了花色苷的穩(wěn)定性,因此,確定最佳加熱時(shí)間20 min為宜。

2.2 蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬品質(zhì)的影響

考察蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響Fig.2 Effect of mass ratio of sucrose and honey on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖2可知,隨著蔗糖添加量的減少和蜂蜜添加量的增加,藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì),當(dāng)蔗糖與蜂蜜的質(zhì)量比＜30∶20時(shí),果醬的花色苷含量與感官評(píng)分均呈小幅度地增加；當(dāng)蔗糖與蜂蜜的質(zhì)量比為30∶20時(shí),藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均達(dá)到最大值,分別為90分和7.014 mg/L；繼續(xù)增加蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比,果醬的花色苷含量與感官評(píng)分均下降,是因?yàn)楦邼舛鹊恼崽菍?duì)花色苷的穩(wěn)定性具有一定的保護(hù)作用［11］,蜂蜜中含有的葡萄糖可降低花色苷的穩(wěn)定性［12］。因此,確定最佳蔗糖與蜂蜜的添加比30∶20為宜。

2.3 檸檬酸添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬品質(zhì)的影響

考察檸檬酸添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 檸檬酸添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖3可知,隨著檸檬酸添加量的增加,藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量呈先增加后平穩(wěn)的趨勢(shì)。當(dāng)檸檬酸添加量為0.10%～0.25%時(shí),藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均提高；一方面由于甜酸度的調(diào)配可提高果醬的口感［13］,另一方面由于檸檬酸的添加降低了果醬的pH從而增加了花色苷的穩(wěn)定性［14］。當(dāng)檸檬酸添加量為0.25%時(shí),藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均達(dá)到最大值,分別為88分和10.353 mg/L；繼續(xù)增加檸檬酸添加量,藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量的變化不大,因此確定最佳檸檬酸添加量為0.25%。

2.4 混合膠添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬品質(zhì)的影響

通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn),海藻酸鈉和黃原膠以4∶1時(shí),果醬的咀嚼黏度、靜態(tài)流變特性和動(dòng)態(tài)流變特性均能達(dá)到最理想的效果［15］?？疾旎旌夏z添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 混合膠添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量的影響Fig.4 Effect of mixed glue addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由圖4可知,隨著混合膠添加量的增加,藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分和花色苷含量均呈先增大后減少的趨勢(shì)。當(dāng)混合膠的添加量為1%～2%時(shí),感官評(píng)分和花色苷含量均隨著混合膠添加而增加；當(dāng)混合膠添加量為2%時(shí),藍(lán)莓酒渣果醬的感官評(píng)分和花色苷含量均達(dá)到最大值,分別為92.5分和10.353 mg/L；當(dāng)混合膠的添加量為2%～5%時(shí),感官評(píng)分和花色苷含量均隨著混合膠添加而下降,這是因?yàn)榛旌夏z的過(guò)多添加使得醬體口感黏稠而難以被接受,因此確定混合膠的添加量為2%。

2.5 正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇加熱時(shí)間、檸檬酸添加量和混合膠添加量3個(gè)因素,以藍(lán)莓酒渣果醬花色苷含量為考察指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表3。

由表3極差分析R可知,3個(gè)因素對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷含量的影響大小為A＞B＞C,即加熱時(shí)間＞檸檬酸含量＞混合膠添加量,得出藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷含量最高的制作工藝為A1B1C2,即加熱時(shí)間15 min,檸檬酸添加量0.2%,混合膠添加量2.0%,在此條件下藍(lán)莓醬中花色苷含量最高可達(dá)10.90 mg/L,高于正交試驗(yàn)組的最高值(為10.75 mg/L)。

表3 藍(lán)莓酒渣果醬制作工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

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

由表4方差分析可知,A(加熱時(shí)間)、B(檸檬酸添加量)對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷含量具有極顯著的影響(P＜0.01),而C因素即混合膠的添加量對(duì)藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷含量的影響不顯著(P＞0.05)。根據(jù)藍(lán)莓酒渣果醬中花色苷的含量,采用LSD檢驗(yàn)法對(duì)因素各水平進(jìn)行多重比較得出,A的最優(yōu)水平為A1,B的最優(yōu)水平為B1,結(jié)合極差分析結(jié)果得出藍(lán)莓酒渣果醬最佳制作工藝為A1B1C2,在此條件下,藍(lán)莓酒渣果醬感官評(píng)分達(dá)90.5分,顏色呈深藍(lán)紫色有光澤,酸甜適口,粘稠無(wú)糖結(jié)晶,且易于在面包上涂抹。

3 結(jié)論

藍(lán)莓酒加工的副產(chǎn)物藍(lán)莓酒渣,是果醬生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料,本試驗(yàn)以藍(lán)莓酒渣為試驗(yàn)原料,添加蔗糖、蜂蜜、檸檬酸、海藻酸鈉和黃原膠,通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定藍(lán)莓酒渣果醬的制作工藝為蔗糖與蜂蜜質(zhì)量比30∶20、檸檬酸0.2%、混合膠(海藻酸鈉∶黃原膠=4∶1)2.0%、加熱時(shí)間15 min。在此工藝條件下,制作的藍(lán)莓酒渣果醬顏色呈深藍(lán)紫色,有光澤,酸甜適口,無(wú)酒精味,粘稠,無(wú)糖結(jié)晶,且在面包上的涂抹性較好,感官評(píng)分達(dá)90.5分,花色苷含量達(dá)10.90 mg/L,高于原藍(lán)莓酒中花色苷含量(5.90 mg/L)。本試驗(yàn)結(jié)果為藍(lán)莓酒渣副產(chǎn)物深加工工業(yè)生產(chǎn)提供一定的參考價(jià)值,可提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和減少環(huán)境壓力獲得社會(huì)效益。

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