蓝莓酒渣果酱制作工艺的优化

周 杰,周 洋,黄建刚

(1.江西万载千年食品有限公司,江西 宜春 336100；2.宜春蓝玉有机农业开发有限公司,江西 宜春 336000)

蓝莓果中主要的功能性成分花色苷具有很强的清除自由基作用［1-2］,其清除自由基的能力是维生素C(vitamin C,VC)的20倍,维生素E(vitamin E,VE)的50倍［3］。但是蓝莓中的花色苷受温度和光照的影响较大,使得其稳定性不高,有研究表明［4］,目前对花色苷的利用率较低,约为1.7%～3.3%,因此在实际生产过程中如何提高蓝莓及蓝莓产品中花色苷的稳定性具有重要的意义。

蓝莓加工副产物开发利用的研究很多,雷良波等［5］比较全面地综述了近几年蓝莓果渣开发利用研究进展,总结了蓝莓加工副产物的主要利用途径有：作为纤维的来源、花色苷的提取原料及微生物转化原料。蓝莓酒渣中花色苷的含量达蓝莓果中的71.9%,并高于蓝莓酒中花色苷的含量［6］,除此之外蓝莓酒渣中还富含膳食纤维［7］和天然抗氧化剂［8］,是生产果酱的优质原料。将蓝莓酒渣变废为宝既可提高企业的经济效益,又可促进环境的保护以带来巨大的社会效益。但是针对蓝莓的加工副产物的研究有限,利用蓝莓酒的发酵副产物酒渣制作果酱相关报道还较少。

本试验以蓝莓酒渣为原料,添加蔗糖、蜂蜜、柠檬酸、海藻酸钠和黄原胶,通过单因素试验和正交试验优化蓝莓酒渣果酱的制作工艺,研制酸甜可口、低糖、高花色苷含量的蓝莓酒渣果酱,以期为蓝莓酒渣副产物深加工工业生产提供一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓酒渣(酒精度为7.2%vol)：宜春蓝玉有机农业开发有限公司。

蔗糖、蜂蜜、柠檬酸、海藻酸钠、黄原胶(均为食品级)：市售；氯化钾、无水乙醇、盐酸(均为分析纯)：西陇科学股份有限公司；无水乙酸钠(分析纯)：西陇化工股份有限公司。

1.2 仪器与设备

ML204电子天平：梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；TGL-15B高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；PHS-3C台式pH计：上海佑科仪器仪表有限公司；SP-756PC紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蓝莓酒渣果酱的工艺流程及操作要点

操作要点：

糖液制备：将蔗糖、蜂蜜和水以一定的质量比混合后,熬制成50 mL的糖液。

蓝莓酒渣过滤：用定性滤纸过滤酒渣以除去蓝莓酒渣中的酒汁。

调配：将一定量的柠檬酸、海藻酸钠和黄原胶加入至糖液,搅拌溶解,然后趁热加入至过滤后的蓝莓酒渣中,搅拌混匀。

加热浓缩：蓝莓酒渣在100℃条件下加热浓缩,果酱加热浓缩过程中,需不断的搅拌防止烧糊烧焦,趁热装入灭菌过的罐体中,冷却,成品。

1.3.2 单因素试验

考察蔗糖与蜂蜜质量比(50∶0、40∶10、30∶20、20∶30和10∶40)、柠檬酸添加量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)、异抗坏血酸添加量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、和1.25%)、混合胶(海藻酸钠∶黄原胶=4∶1)添加量(1%、2%、3%、4%和5%)、加热时间(15 min、20 min、25 min、30 min和35 min)对蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量的影响。

1.3.3 正交试验优化分析

在单因素试验的基础上,设计L9(34)正交试验,考察加热时间(A)、柠檬酸添加量(B)和混合胶添加量(C)3种因素对蓝莓酒渣果酱中花色苷含量的影响,正交试验因素与水平如表1所示。

表1 蓝莓酒渣果酱制作工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

1.3.4 花色苷含量的测定

取5 g的蓝莓酒渣果酱,用50 mL体积分数为60%的乙醇溶液分3次在室温条件下提取30 min,合并提取液,采用pH示差法［9］测定果酱中的花色苷含量。即各取1 mL样品分别加入9 mL pH 1.0的KCl-HCl缓冲液和pH 4.5的NaAc-HCl缓冲液,40℃水浴平衡40min,分别在波长510nm和700 nm处测得其吸光度值。

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-矢车菊素葡萄糖苷的分子质量,484.82；ε-矢车菊素葡萄糖苷的摩尔消光系数,24 825；Df-样品稀释倍数,10。

1.3.5 感官评价

由10名食品专业人员组成感官评审小组,对蓝莓酒渣果酱的色泽、气味、滋味和涂抹性、形态进行感官评分,满分为100分。蓝莓酒渣果酱感官评价标准［10］见表2。

表2 蓝莓酒渣果酱感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards of blueberry wine residue jam

利用DPSv6.55数据处理软件采用最小显著差法(least significant difference,LSD)对正交试验结果进行分析。

2 结果与分析

2.1 加热时间对蓝莓酒渣果酱品质的影响·

考察加热时间对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响,结果见图1。

图1 加热时间对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响Fig.1 Effect of heat time on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由图1可知,随着加热时间的增加,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均呈现先增加后下降的趋势,当加热时间为15～20 min时,感官评分和花色苷含量随着加热时间的增加而有所提高；当加热时间为20 min时,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均达到最大值,分别为87分和6.799 mg/L；继续加热,果酱的感官评分和花色苷含量均呈下降趋势。可能是因为加热时间的延长使得蓝莓酒渣果酱中的水分挥发过多,使得酱体黏稠而影响口感,水分的减少增加了酱体的温度,降低了花色苷的稳定性,因此,确定最佳加热时间20 min为宜。

2.2 蔗糖与蜂蜜质量比对蓝莓酒渣果酱品质的影响

考察蔗糖与蜂蜜质量比对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响,结果见图2。

图2 蔗糖与蜂蜜质量比对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响Fig.2 Effect of mass ratio of sucrose and honey on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由图2可知,随着蔗糖添加量的减少和蜂蜜添加量的增加,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均呈现先增加后下降的趋势,当蔗糖与蜂蜜的质量比＜30∶20时,果酱的花色苷含量与感官评分均呈小幅度地增加；当蔗糖与蜂蜜的质量比为30∶20时,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均达到最大值,分别为90分和7.014 mg/L；继续增加蔗糖与蜂蜜质量比,果酱的花色苷含量与感官评分均下降,是因为高浓度的蔗糖对花色苷的稳定性具有一定的保护作用［11］,蜂蜜中含有的葡萄糖可降低花色苷的稳定性［12］。因此,确定最佳蔗糖与蜂蜜的添加比30∶20为宜。

2.3 柠檬酸添加量对蓝莓酒渣果酱品质的影响

考察柠檬酸添加量对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响,结果见图3。

图3 柠檬酸添加量对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由图3可知,随着柠檬酸添加量的增加,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量呈先增加后平稳的趋势。当柠檬酸添加量为0.10%～0.25%时,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均提高；一方面由于甜酸度的调配可提高果酱的口感［13］,另一方面由于柠檬酸的添加降低了果酱的pH从而增加了花色苷的稳定性［14］。当柠檬酸添加量为0.25%时,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均达到最大值,分别为88分和10.353 mg/L；继续增加柠檬酸添加量,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量的变化不大,因此确定最佳柠檬酸添加量为0.25%。

2.4 混合胶添加量对蓝莓酒渣果酱品质的影响

通过查找相关文献,海藻酸钠和黄原胶以4∶1时,果酱的咀嚼黏度、静态流变特性和动态流变特性均能达到最理想的效果［15］。考察混合胶添加量对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响,结果见图4。

图4 混合胶添加量对蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量的影响Fig.4 Effect of mixed glue addition on sensory score and anthocyanin content of blueberry wine residue jam

由图4可知,随着混合胶添加量的增加,蓝莓酒渣果酱感官评分和花色苷含量均呈先增大后减少的趋势。当混合胶的添加量为1%～2%时,感官评分和花色苷含量均随着混合胶添加而增加；当混合胶添加量为2%时,蓝莓酒渣果酱的感官评分和花色苷含量均达到最大值,分别为92.5分和10.353 mg/L；当混合胶的添加量为2%～5%时,感官评分和花色苷含量均随着混合胶添加而下降,这是因为混合胶的过多添加使得酱体口感黏稠而难以被接受,因此确定混合胶的添加量为2%。

2.5 正交试验优化结果

在单因素试验结果的基础上,选择加热时间、柠檬酸添加量和混合胶添加量3个因素,以蓝莓酒渣果酱花色苷含量为考察指标进行正交试验,正交试验结果与分析见表3。

由表3极差分析R可知,3个因素对蓝莓酒渣果酱中花色苷含量的影响大小为A＞B＞C,即加热时间＞柠檬酸含量＞混合胶添加量,得出蓝莓酒渣果酱中花色苷含量最高的制作工艺为A1B1C2,即加热时间15 min,柠檬酸添加量0.2%,混合胶添加量2.0%,在此条件下蓝莓酱中花色苷含量最高可达10.90 mg/L,高于正交试验组的最高值(为10.75 mg/L)。

表3 蓝莓酒渣果酱制作工艺优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for preparation technology optimization of blueberry wine residue jam

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表4方差分析可知,A(加热时间)、B(柠檬酸添加量)对蓝莓酒渣果酱中花色苷含量具有极显著的影响(P＜0.01),而C因素即混合胶的添加量对蓝莓酒渣果酱中花色苷含量的影响不显著(P＞0.05)。根据蓝莓酒渣果酱中花色苷的含量,采用LSD检验法对因素各水平进行多重比较得出,A的最优水平为A1,B的最优水平为B1,结合极差分析结果得出蓝莓酒渣果酱最佳制作工艺为A1B1C2,在此条件下,蓝莓酒渣果酱感官评分达90.5分,颜色呈深蓝紫色有光泽,酸甜适口,粘稠无糖结晶,且易于在面包上涂抹。

3 结论

蓝莓酒加工的副产物蓝莓酒渣,是果酱生产的优质原料,本试验以蓝莓酒渣为试验原料,添加蔗糖、蜂蜜、柠檬酸、海藻酸钠和黄原胶,通过单因素试验和正交试验确定蓝莓酒渣果酱的制作工艺为蔗糖与蜂蜜质量比30∶20、柠檬酸0.2%、混合胶(海藻酸钠∶黄原胶=4∶1)2.0%、加热时间15 min。在此工艺条件下,制作的蓝莓酒渣果酱颜色呈深蓝紫色,有光泽,酸甜适口,无酒精味,粘稠,无糖结晶,且在面包上的涂抹性较好,感官评分达90.5分,花色苷含量达10.90 mg/L,高于原蓝莓酒中花色苷含量(5.90 mg/L)。本试验结果为蓝莓酒渣副产物深加工工业生产提供一定的参考价值,可提高企业的经济效益和减少环境压力获得社会效益。

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