無花果酵素飲料的加工工藝

夏其樂，王靚鈺，羅吉祥

(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)實驗室浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實驗室，浙江 杭州 310021； 2.寧波市鄞州區(qū)斐翔果蔬合作社，浙江 寧波 315000)

無花果(FicuscaricaL.)是?？?Moraceae)無花果屬(FicusL.)植物，原產(chǎn)于亞洲西南部和地中海東部地區(qū)，大約在1 000多年前傳入我國，目前除黑龍江、吉林、遼寧、西藏和青海外，國內(nèi)其他省(市、自治區(qū))均有無花果分布[1]。雖然無花果的栽培利用歷史悠久，但是整體面積和產(chǎn)量不大，因此有專家學(xué)者將它與藍(lán)莓等漿果一起列入“第三代水果”的范疇，具有極其廣闊的發(fā)展空間[2]。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)統(tǒng)計，截至2010年底世界無花果年產(chǎn)量約為106萬t，栽培面積約2 100 hm2。近年來，浙江省內(nèi)寧波、金華、紹興等地?zé)o花果發(fā)展迅速，產(chǎn)量逐年增加。

無花果可食率高，鮮果可食用部分達(dá)97%，且含酸量低，無大而堅硬的種子，適宜老人和兒童食用。無花果除含有較高的單糖和二糖外，還含有果膠等多糖，以及18種氨基酸，其中8種是人體必需氨基酸。此外，無花果富含黃酮、多糖、超氧化物歧化酶(SOD)等具有防治心血管疾病和老年性癡呆癥功能的生理活性物質(zhì)，也含有具備抗癌功能的呋喃香豆素、補(bǔ)骨酯素、佛手柑內(nèi)酯等物質(zhì)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，無花果有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、抑制多種腫瘤細(xì)胞增殖的作用，以及降血糖、降低血膽固醇和抗蠕蟲的功效[3-5]。由于無花果果皮非常薄，且成熟于炎熱的夏秋季節(jié)，加之現(xiàn)階段的貯藏和冷鏈技術(shù)有限，無花果極易腐爛。因此，根據(jù)其特性開展產(chǎn)地加工利用是無花果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個很好的出路[6]。

食用酵素是經(jīng)過微生物發(fā)酵制得的新型發(fā)酵飲品，在實現(xiàn)純天然綠色食品呈遞以及功能化增值等方面具有卓越的表現(xiàn)[7]。無花果鮮果發(fā)酵生產(chǎn)酵素，能夠形成新的優(yōu)良風(fēng)味，并有效保持其營養(yǎng)成分。與國內(nèi)外現(xiàn)有的無花果加工方法相比，微生物發(fā)酵法制備的無花果發(fā)酵飲料有如下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)罐裝、糖漬果蔬及果蔬醬料相比，它的含糖量可以降低80%，更符合當(dāng)前低糖健康飲食的理念；與干制果蔬(粉)相比，它能夠更好地保持新鮮果蔬的營養(yǎng)成分。開展無花果酵素的研究與產(chǎn)業(yè)化示范既符合果蔬加工發(fā)展的趨勢，可滿足消費(fèi)者對健康產(chǎn)品的追求，也能夠增加產(chǎn)地?zé)o花果的消耗量，減少果農(nóng)損失，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

無花果鮮果，采自寧波斐翔果蔬專業(yè)合作社。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)，購于寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司。果蔬專用發(fā)酵菌劑，實驗室自主篩選。

UV-1800紫外可見分光光度計，日本島津公司；A8全自動榨汁機(jī)，廣東艾詩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；BS 200S電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；Hunter Lab ColorQuest XE色差儀，美國阿什泰克公司；R100 2B水浴鍋，上海申生科技有限公司；pH計，上海圣科儀器設(shè)備有限公司；手持折光儀，杭州陸恒生物有限公司；高壓蒸汽滅菌鍋，上海發(fā)恩科貿(mào)有限公司；雙層恒溫振蕩培養(yǎng)箱，上海智誠分析儀器制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

無花果→榨汁→過濾→澄清→發(fā)酵→過濾→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

榨汁。取新鮮無花果果實，加入等質(zhì)量的純凈水進(jìn)行榨汁處理，漿液經(jīng)200目濾布過濾后備用，即為50%無花果汁。將過濾后的果渣再與果實原重50%的純凈水混合進(jìn)行榨汁，即為2次榨汁，如此反復(fù)至3次榨汁。

澄清。比較添加明膠和離心處理的澄清效果。明膠處理，準(zhǔn)確稱取1 g明膠，加入100 mL蒸餾水，放置過夜后加熱溶解，冷卻備用，處理時分別加入1、2、4、6、8、10 mL·L-1的明膠溶液，靜置2 h。離心處理，以4 000 r·min-1的轉(zhuǎn)速分別離心5、10、15、20 min。

發(fā)酵。取無花果汁液添加0.3%的市售菌劑，調(diào)糖度為25%，于28 ℃培養(yǎng)箱發(fā)酵。

調(diào)配。加入不同質(zhì)量的純凈水、白糖和檸檬酸鈉進(jìn)行調(diào)配。

灌裝殺菌。灌裝后的酵素加熱至80 ℃后，裝瓶，旋蓋，90 ℃熱水殺菌15 min。

1.2.2 花色苷含量測定

采用pH示差法[8]。各取1 mL樣品，分別加入9 mL pH 1.0的緩沖液(KCl-HCl)和pH 4.5的緩沖液(NaAc-HCl)，分別在波長510 nm和700 nm處測定其吸光值，然后計算花色苷含量。

1.2.3 總酚含量測定

采用Folin-酚試劑法[9]。取1 mL稀釋的樣品加入25 mL比色管中，加9 mL蒸餾水、0.5 mL Folin試劑，5 min后加入5 mL 5% Na2CO3溶液，蒸餾水定容，反應(yīng)60 min，在750 nm處測定吸光值。

1.2.4 DPPH自由基清除率

參照文獻(xiàn)[10]中的方法，稱取適量DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)，用無水乙醇溶解，配成DPPH母液，使用時用無水乙醇稀釋，使溶液吸光值為0.7。將0.1 mL待測液稀釋液及3.9 mL DPPH溶液置于一具塞試管中，搖勻，放置30 min，以無水乙醇為空白，于波長5l7 nm處測其吸光度，計算清除率。

1.2.5 ABTS+·清除率

取0.1 mL試樣，加入4 mL的ABTS反應(yīng)液，立即計時，搖勻，避光反應(yīng)6 min，反應(yīng)結(jié)束后在波長734 nm處測定吸光度。另設(shè)一空白，樣品液用無水乙醇代替，同樣反應(yīng)，測定吸光度。計算ABTS+·清除率。

1.2.6 感官評價

感官評分從口感(4.5分)、風(fēng)味(3.5分)、色澤(2.0分)3部分進(jìn)行，總分10分。具體地：8～10分，口感酸甜適中，風(fēng)味濃郁，有令人愉悅的無花果香味，色澤呈亮(淡)紅色；4～7分，口感酸度、甜度稍大，具有淡淡的無花果風(fēng)味，色澤呈暗(淡)紅色；1～3分，口感太酸、太甜或有苦、澀味，風(fēng)味太淡、太濃或有不愉快風(fēng)味，顏色很淺、很深或很暗。

2 結(jié)果與分析

2.1 榨汁工藝優(yōu)化

如表1所示，隨著榨汁次數(shù)增多，出汁率、花色苷含量和固形物得率均增加。第2次榨汁后，出汁率、固形物得率、果漿花色苷含量較第1次榨汁增加明顯，但第3次打漿較第2次打漿增加不明顯。此外，通過酶解也可有效提高無花果的出汁率(表2)。當(dāng)果膠酶的添加量為0.6 g·kg-1時，不同纖維素酶用量處理的出汁率均高于其他果膠酶用量的出汁率，但不同纖維素酶用量下出汁率差異不大。綜合考慮，確定無花果果漿使用果膠酶(0.6 g·kg-1)和纖維素酶(0.2 g·kg-1)酶解后，再打漿2次制汁。在此工藝下，無花果汁的出汁率為88.9%，固形物得率為9.94%，果漿花色苷含量為3.57 g·kg-1。

表1 打漿次數(shù)對無花果制汁的影響

表2 不同酶用量對無花果出汁率的影響

2.2 加工過程中功能成分的變化

各加工環(huán)節(jié)和發(fā)酵過程無花果酵素中總酚和花色苷含量的變化如圖1所示。無花果總酚和花色苷含量在打漿后略有損失，在之后的發(fā)酵階段，二者隨著時間的延長呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。無花果鮮果的總酚含量為5.64 g·kg-1，經(jīng)過打漿后，略微降低至5.61 g·kg-1，發(fā)酵7 d后，總酚含量降至5.13 g·kg-1，損失率約為9.0%，發(fā)酵90 d后，總酚含量為3.54 g·kg-1，為原始含量的62.7%。無花果鮮果的花色苷含量為3.46 g·kg-1，發(fā)酵90 d后約為2.04 g·kg-1，為原始值的59.0%?？傮w而言，雖然經(jīng)過一系列加工過程，無花果酵素產(chǎn)品還是較好地保持了無花果中的總酚、花色苷等功能活性成分。

圖1 加工過程中總酚和花色苷含量的變化

2.3 加工過程中抗氧化活性的變化

圖2為加工環(huán)節(jié)和發(fā)酵過程中無花果原料或漿體(酵素)對DPPH和ABTS自由基清除能力的動態(tài)變化。可以看出，樣品對DPPH和ABTS的清除能力在無花果打漿后略有損失，但在之后的發(fā)酵階段，隨著時間延長，二者呈現(xiàn)波動變化。分析原因：一方面可能是因為總酚、花色苷等活性成分含量的降低導(dǎo)致樣品對自由基的清除能力下降；另一方面，發(fā)酵過程中會產(chǎn)生乙酸、乳酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)具有一定的自由基清除能力，從而使得發(fā)酵過程中樣品對DPPH和ABTS的清除能力呈現(xiàn)波動。在試驗條件下，無花果鮮果的DPPH和ABTS自由基清除能力分別約為89.5%、76.2%，打漿后，略微降低至85.3%和73.2%，發(fā)酵7 d后，分別上升至86.3%和75.9%，發(fā)酵90 d后分別為83.6%和72.9%，說明無花果酵素產(chǎn)品基本上保留了無花果鮮果較高的抗氧化活性。

圖2 加工過程中對自由基清除率的變化

2.4 調(diào)配工藝對感官的影響

無花果酵素原漿濃度、糖度以及酸度對產(chǎn)品口感、風(fēng)味具有較大的影響。由于無花果酵素原漿酸度較大，本試驗添加蔗糖增加甜度，并添加檸檬酸鈉調(diào)節(jié)酸度。為獲取較佳的酶解條件，以無花果酵素原漿濃度(A)、蔗糖添加量(B)、檸檬酸鈉添加量(C)為試驗因素，設(shè)計L9(33)正交試驗，各因素水平設(shè)置如下：A1，30%，A2，40%，A3，50%；B1，8%，B2，10%，B3，12%；C1，0.01%，C2，0.03%，C3，0.05%。試驗結(jié)果見表3。各因素對感官質(zhì)量的影響依次為A>B>C，最佳工藝條件為A2B2C2，即無花果酵素原漿濃度40%，蔗糖添加量10%，檸檬酸鈉添加量0.03%。在此配方下生產(chǎn)的無花果酵素飲料酸甜適口，風(fēng)味濃郁，具有較好的商品性。

3 小結(jié)

本研究表明，無花果果漿使用0.6 g·kg-1果膠酶和0.2 g·kg-1纖維素酶酶解后，打漿2次制汁，在此工藝下，無花果汁的出汁率為88.9%，固形物得率為9.94%，果漿花色苷含量為3.57 g·kg-1。在加工發(fā)酵階段，無花果總酚和花色苷含量隨著時間的延長呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，但總體而言還是較好地保持了無花果鮮果的總酚、花色苷等功能活性成分。加工發(fā)酵過程中，無花果原料或漿體(酵素)對DPPH和ABTS自由基的清除能力隨著時間延長呈現(xiàn)波動變化。正交試驗結(jié)果表明，最佳調(diào)配工藝為無花果酵素原漿濃度40%、蔗糖添加量10%、檸檬酸鈉添加量0.03%，在此配方下生產(chǎn)的無花果酵素飲料酸甜適口，風(fēng)味濃郁，具有較好的商品性。

表3 感官評分正交試驗設(shè)計及結(jié)果