蓝莓汁饮料酶解工艺及配方研究

初乐，马寅斐，赵岩，丁辰，和法涛，朱风涛*

（中华全国供销合作总社 济南果品研究院，山东 济南 250014）

蓝莓汁饮料酶解工艺及配方研究

初乐，马寅斐，赵岩，丁辰，和法涛，朱风涛*

（中华全国供销合作总社 济南果品研究院，山东 济南 250014）

本文研究了少添加剂的蓝莓汁饮料的加工工艺和配方研究。采用果浆酶Ultra Color来提高蓝莓汁出汁率和花色苷含量，最佳酶解工艺为酶添加量为100mg/kg，酶解时间为60min，酶解温度为45℃。蓝莓汁饮料的最佳配方：蓝莓原汁添加量为18%，脱色脱酸苹果汁添加量为14%，紫胡萝卜汁添加量为0.5%，黄原胶+CMC-Na添加量为0.4%，其余为纯净水。得到的蓝莓汁饮料色泽深红，味道酸甜适口，蓝莓风味突出，无分层沉淀，均匀统一。

蓝莓汁；酶解工艺；配方设计

蓝莓（Blueberry），学名越橘，属杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium spp.）植物。蓝莓起源于北美，为多年生灌木小浆果果树。蓝莓营养丰富，不仅富含有机酸、维生素等常规营养成分，而且还含有极为丰富的黄酮类、花青素多糖类化合物，因此又被称为“水果皇后”和“浆果之王”。蓝莓具有很强的抗氧化性、促进视红素再合成、增强视力、改善心血管循环、抗心血管疾病、抗炎症、提高免疫力等多种生理活性功能。作为保健和功能食品，蓝莓极大地满足了消费者对于营养与健康食品的需求［1-4］。

近年来，蓝莓系列加工产品在市场上广受欢迎，其中蓝莓汁饮料品种繁多，有果肉型、浊汁型、清汁型等［5-7］。在产品配方中，除了第一位的水之外，白砂糖、糖浆、柠檬酸等食品配料的含量有时甚至超过蓝莓原料本身，降低了蓝莓在饮料中的功能性。现有蓝莓饮品中蓝莓为单一的成分，香气淡薄，口感比较单调，营养成份不够全面；同时在加工与贮存过程中因缺乏花青素的保护极易造成损失。随着消费者对“绿色、天然、健康”理念的追求，通过天然、健康的渠道来改善饮料的口味及外观，减少添加剂的使用必将是未来果汁及果汁饮料的发展趋势。

因此，本文主要探讨了以野生蓝莓为原料，通过打浆、酶解、离心、调配、均质、杀菌等工艺而开发高品质蓝莓汁饮料的研究。在蓝莓汁加工过程中，主要研究了不同果浆酶对蓝莓汁品质及花色苷的影响，以此来提高果汁中花色苷的含量。在配方设计中，本着追求天然、减少添加剂的原则，以脱色脱酸苹果汁、紫胡萝卜汁为原料代替传统果汁饮料常用白砂糖、糖浆和色素等，蓝莓汁饮料天然健康，口感更加丰富，口味更加醇厚，酸甜适口，具有苹果与蓝莓协调的复合口感。同时，提高了蓝莓汁饮料中果汁和花色苷含量以及色泽稳定性，丰富了蓝莓汁饮料的营养功效，为蓝莓汁产品及其他果汁饮料产品的开发提供了研究基础和思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

野生蓝莓（冷冻），产地为黑龙江大兴安岭；

脱色脱酸苹果浓缩汁，烟台安德利果汁股份有限公司；

果浆酶，购自诺维信（中国）生物技术有限公司。

其它化学试剂均为食品级。

电子天平，德国Sartrius；多功能一体机，德国Stephan公司；压榨机，德国Wahlei公司；卧螺离心机，德国Westfalia Separator公司；高压均质机，德国APV公司，TDL-离心机，上海安亭科学仪器厂；752分光光度计、阿贝折光仪，上海精密分析仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 蓝莓汁饮料加工工艺流程

蓝莓（冻果）→解冻→破碎打浆→酶解→离心→调配→均质→杀菌→灌装→成品

1.2.2 操作要点

（1）解冻

将蓝莓冻果在自然条件下解冻，待果肉稍变软即可。

（2）打浆

采用双道打浆机进行打浆，得到蓝莓浆。

（3）酶解

将果浆酶加热至40～50℃，添加不同的果浆酶（YieldMASH、Ultra Color）进行生物酶解，评价不同的果浆酶作用效果并进行酶解工艺优化。

（4）离心

酶解后的蓝莓浆通过离心，将部分果皮果渣去除，得到蓝莓原汁。

（5）调配

按配方比例调配，黄原胶和CMC-Na提前用热水溶解完全，加入适当的脱色脱酸苹果浓缩汁、水、蓝莓原汁、紫胡萝卜浓缩汁和稳定剂，混合均匀。

（6）均质

调配好的蓝莓汁饮料采用高压均质机进行均质，均质压力为200～300bar，均质2次。

（7）杀菌灌装

采用热杀菌，杀菌温度为90～95℃，杀菌后趁热灌装到玻璃瓶中。

1.2.3 检测方法

（1）可溶性固形物

用阿贝折光仪测定。

（2）出汁率

出汁率的计算公式见式（1）。

（3）花色苷的检测

参照陈健初等［8］的pH示差法，取0.2mL蓝莓汁溶液，分别用pH1.0和pH4.5的缓冲液稀释，混匀后，以蒸馏水作对照，分别在520nm和700nm下测定吸光度A，按公式（2）进行计算。

式中，A=（A520-A700）pH1.0-（A520-A700）pH4.5；

DF—样品稀释倍数；

V—提取液总体积，mL；

m—样品质量，g。

1.2.4 感官评价

由10名感官品评员组成评价小组，对蓝莓汁饮料进行感官质量品评。品评员的培训及实验室的要求按照GB/T16291.1和GB/T13868中的相关规定，评定项目包括色泽、香气、口感及组织状态，满分为100分，取10人评分的平均值为评定结果。

表1 蓝莓果汁饮料感官评分标准

2 结果与分析

2.1 蓝莓浆酶解工艺中果浆酶的选择

果浆酶是以果胶裂解酶为主的果浆处理酶，可以充分裂解植物细胞壁，释放出更多的果汁，并促进色素的释放，改变果实细胞结构，降低黏度，使固液分离更容易，提高出汁率和生产能力［9，10］。为了评价果浆酶对蓝莓果浆的处理效果，将同一批次加工的蓝莓浆均分为三份，一份不酶解，另两份添加等量的不同果浆酶在相同温度下酶解相同时间，然后离心处理得到蓝莓汁，结果见表2。

表2 不同果浆酶处理对蓝莓汁的影响（n=3）

从表2可以看出，采用果浆酶处理后，蓝莓汁可溶固形物、出汁率和花色苷含量均有明显提高，在蓝莓汁加工工艺中适宜采用果浆酶解工艺。果浆酶YieldMASH和Ultra Color相比，酶处理后的蓝莓汁固形物和出汁率略高，差异性不大。但经UltraColor酶解后蓝莓汁中的花色苷含量较高，UltraColor能特异性的将蓝莓果皮中的花色苷等色素物质溶出，从而提高了蓝莓汁中的花色苷含量。从增加饮料的功能性方面考虑，宜采用果浆酶UltraColor。

2.2 果浆酶酶解工艺参数的选择及优化

为了确定果浆酶ULTRA COLOR适宜的添加量、酶解温度及酶解时间，以蓝莓汁出汁率为评价依据，对三个参数进行单因素实验，具体实验结果如下。

2.2.1 果浆酶添加量对蓝莓汁出汁率的影响

取同一批次制得的果浆，平均分成5份，果浆酶添加量分别为0、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg，在45℃条件下酶解60min，测定果汁出汁率，确定适宜的果浆酶的添加量。

图1 果浆酶添加量对蓝莓汁出汁率的影响

由图1得出，蓝莓汁的出汁率随着果浆酶添加量的增加而升高，当果浆酶的添加量为100mg/kg时，出汁率为83.5%，当添加量继续增大，出汁率提高不明显。因此，果浆酶最优添加量为100mg/kg。

2.2.2 果浆酶解温度对蓝莓汁出汁率的影响

按200mg/kg的酶制剂添加量，在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃温度条件酶解蓝莓果浆，酶解时间60min，测定果汁出汁率，确定适宜的果浆酶酶解温度。

图2 果浆酶解温度对蓝莓汁出汁率的影响

由图2得出，当果浆酶的酶解温度为45℃时，出汁率为83.8%，当酶解温度提高至50℃时，出汁率为84.0%，提高不明显，当继续提高温度时，由于温度超过了果浆酶的最适作用温度，出汁率呈下降趋势。因此，果浆酶酶解温度选择45℃。

2.2.3 果浆酶解时间对蓝莓汁出汁率的影响

按以上工艺选用的酶制剂添加量和酶解温度，在酶解时间0min、30min、60min、90min、120min的条件下，分别测定果汁出汁率，确定适宜酶解时间。

由图3得出，当果浆酶的酶解时间为60min时，得到的出汁率为83.6%，当酶解时间继续提高，对出汁率出汁效果影响不显著。因此，果浆酶最优作用时间为60min。

图3 果浆酶解时间对蓝莓汁出汁率的影响

2.2.4 酶解工艺参数的正交实验

为了进一步确定酶解工艺各因素的最优组合，进行正交实验，实验设计见表3，实验结果见表4。

表3 L9（33）正交实验因素与水平

表4 正交实验结果

由表4可知，影响出汁率的因素主次为：酶解时间（C）＞酶添加量（A）＞酶解温度（B）。酶解时间对于出汁率的影响最大，而酶解温度对出汁率影响较小。根据正交实验分析得A2B2C2为最优组合。补充对组合A2B2C2的实验，即酶添加量100mg/kg，酶解温度45℃，酶解时间60min。经验证，该条件下出汁率为84.6%，均优于其他实验组。

2.3 蓝莓汁饮料最优配方确定

在蓝莓汁饮料的配方设计中，以蓝莓原汁突出果汁的酸味和蓝莓特有的苦涩味，不添加外来酸味剂，在甜度的调整上，以脱色脱酸苹果汁为主要原料替代常用的白砂糖、糖浆等，为了提高产品的色泽及外观，加入少量紫胡萝卜汁进行优化。同时，添加稳定剂来提高产品的稳定均一，研究发现采用复合稳定剂的效果较好［11］。

在前期的单因素实验中，基本确定了蓝莓汁饮料的配方，分别如下：蓝莓原汁的添加量为20%，脱色脱酸苹果浓缩汁的添加量为14%，紫胡萝卜浓缩汁的添加量为0.5%，黄原胶+CMC-Na（1：1添加）的添加量为0.3%，其余则为纯净水。

在本实验中，为了进一步确定更合理更优化的配方，围绕单因素实验所得到的因素水平设计正交实验，设计见表5，结果见表6（下页）。

表5 L9（34）正交实验因素与水平

表6显示了正交试验的测定结果。

由表6的结果可知，影响感官评分的主次因素为：苹果汁添加量（B）＞稳定剂添加量（D）＞蓝莓原汁添加量（A）＞紫胡萝卜汁添加量（C）。

根据正交实验分析得A1B2C2D3为最优组合。此组合不在设计组中，进行验证补充实验，其感官评分为92.8分，较其它实验组感官评分高。因此，蓝莓汁饮料的最佳配方为蓝莓原汁添加量为18%，脱色脱酸苹果汁添加量为14%，紫胡萝卜汁添加量为0.5%，黄原胶+CMC-Na添加量为0.4%。

表6 正交实验结果

3 结论

本文主要研究了蓝莓汁饮料的加工工艺及配方优化。（1）在蓝莓原汁的加工中，采用果浆酶Ultra Color可提高蓝莓汁出汁率和花色苷含量，通过正交实验确定了最佳酶解工艺即酶添加量为100mg/kg，酶解时间为60min，酶解温度为45℃。（2）在蓝莓汁饮料的配方设计中，采用脱色脱酸苹果汁替代白砂糖、糖浆，采用紫胡萝卜汁提高产品色泽及外观，添加少量黄原胶、CMC-Na提高稳定性和均一程度。通过正交优化得到蓝莓汁饮料配方为：蓝莓原汁添加量为18%，脱色脱酸苹果汁添加量为14%，紫胡萝卜汁添加量为0.5%，黄原胶+CMC-Na添加量为0.4%。（3）通过本实验加工工艺和配方加工的蓝莓汁色泽深红，味道酸甜适口，蓝莓风味突出，无分层沉淀，均匀统一。

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Study on the Enzymatic Hydrolysis Technology and Formula of Blueberry Juice Beverage

CHU Le，MA Yin-fei，ZHAO Yan，DING Chen，HE Fa-tao，ZHU Feng-tao*
（Jinan Fruit Research Institute，All China Federation of Supply&Marketing Co-operatives，Jinan 250014，China）

This paper studied the processing technology and formula of blueberry juice beverage with few additives. PECTINEX Color Ultra was used to improve the juice yield and anthocyanin content of blueberry juice.The optimum enzymatic hydrolysis process was that the enzyme addition was 100mg/kg，and the enzymatic time was 60min，and the enzymatic temperature was 45℃.The best formula of blueberry juice beverage was∶the amount of blueberry juice was 18%，the amount of de-colorization and de-acid apple juice was 14%，the amount of purple carrot juice was 0.5%，and the amount of yellow gum+CMC-Na was 0.4%.The blueberry juice was red color，taste sweet and sour，blueberry outstanding flavor，no layered uniform precipitation.

Blueberry juice；enzymatic hydrolysis technology；formula design

O657.3

A

1008-1038（2016）10-0016-05

2016-09-26

初乐（1987—），女，助理研究员，主要从事果蔬深加工研究

*通讯作者：朱风涛（1962—），男，研究员，主要从事果蔬加工研究