浑浊型蓝莓果汁饮料的加工技术

夏其乐，曹艳，邢建荣，陈剑兵

(浙江省农业科学院食品科学研究所 农业农村部果品采后处理重点实验室浙江省果蔬保鲜与 加工技术研究重点实验室，浙江 杭州 310021)

蓝莓又称越橘，属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vacciniumspp.)，其果实为浆果，呈深蓝色，披白霜，近圆形，皮薄籽小，具有极高的营养价值[1]。蓝莓除含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质外，还含有大量的维生素(维生素A、维生素C、维生素E)、超氧化物歧化酶(SOD)、花色苷、鞣酸、叶酸、黄酮类化合物，具有防止神经衰老、增强心脏功能、明目的独特功效[2]。联合国粮食及农业组织将其列为人类五大健康食品之一。

我国蓝莓种植主要集中在长白山一带，近年来，蓝莓在我国南方得到迅速发展。目前，我国蓝莓总产量已达11.5万t，但蓝莓收购季节短、易腐烂、保鲜困难、成本较高，造成农民出售难和蓝莓损失量大等问题[3-4]，深加工已成为提高蓝莓附加值、促进蓝莓产业健康可持续发展的必由之路[5]。蓝莓产品主要以果汁、果酒和果酱为主，浑浊型蓝莓果汁饮料含有大量果肉，因口感好且保留大部分的营养成分而倍受欢迎，但该产品易产生沉淀、分层，从而影响产品感官品质，直接影响产品销售和市场拓展[6-8]。本研究拟对影响浑浊型蓝莓果汁稳定性的主要工艺因素进行研究，探索得出提高蓝莓果汁稳定性的最佳工艺参数，并对产品杀菌工艺及保质期进行研究，以期开发出适合于产业化生产的蓝莓果汁加工技术。

1 材料与方法

1.1 供试材料

蓝莓，产自新昌蓝莓基地；复合稳定剂，购自丹尼斯克(中国)有限公司；柠檬酸、白砂糖、黄原胶、果胶、羧甲基纤维素钠(CMC)，食品级，市售；氢氧化钠、酚酞，分析纯。

WYT-4手持糖度计，上海精密仪器仪表有限公司；NDJ-1型黏度计，上海昌吉地质仪器有限公司；T-200型电子天平、ML104分析天平，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；PS-5型破碎机、DJ型打浆机、DYJ-15带式压榨机，靖江前卫食品机械厂；GYB-60均质机，上海东华高压均质机厂。

1.2 检测方法

不溶性固型物含量测定：将一定量(m0)饮料经滤纸(m1)过滤后，用去离子水清洗3次，将沉淀于105 ℃烘干至恒重，称滤纸和沉淀总重(m2)，计算不溶性固形物含量(w，%)[9]。

分层程度(L，%)依下式计算：

式中：L1为果肉沉淀厚度；L2为饮料液面总高度。

黏度测定：采用NDJ型旋转式黏度计，选用2号转子，30 r·min-1、常温下测定液体黏度。

1.3 处理设计

1.3.1 不同取汁方式对产品稳定性的影响

蓝莓清洗、挑选后，适度破碎，通过浸提、压榨、打浆3种方式分别得到果汁：1)适度破碎后的蓝莓与50～60 ℃纯水按1∶1(质量比)比例混合，边搅拌边浸提1 h，过滤上清为浸提果汁；2)蓝莓破碎后经带式压榨机处理，得压榨果汁；3)破碎后的蓝莓经打浆后压榨，制得打浆果汁。将以上3种果汁，经过滤、调配、过滤、均质(25 MPa)、灭菌、罐装、封口、倾倒、灭菌、冷却，制成浑浊型蓝莓果汁饮料，产品在常温下存放10 d后，观察分层情况，研究对产品稳定性的影响，进而确定最优的取汁方式。

1.3.2 不同加工工艺对产品稳定性的影响及工艺优化

对不同加工工艺制得的果汁，根据酸性果汁特性要求，选用黄原胶、果胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、复合稳定剂作为试验胶体，在相近黏度条件下(17.0 MPa·s)进行产品稳定性试验。对同一种果汁配料，采用不同的压力(10、15、20、25、30、35、40、45 MPa)均质后进行稳定性试验。将制得的果汁产品存放10 d，每隔2 d测定一次沉淀量，作为稳定性评价指标。

选取影响浑浊果汁稳定性的主要因素设计3因素3水平正交试验，得出影响产品稳定性的主次因素及最佳工艺方案，具体地：A，复合稳定剂用量，1～3水平分别为0.10%、0.15%、0.20%；B，不溶性固形物含量，1～3水平分别为15%、16%、17%；C，均质压力，1～3水平分别为25、30、35 Mpa。

1.3.3 杀菌条件确定及保质期试验

90 ℃条件下分别对饮料进行10、15、20 min水浴杀菌，冷却后在37 ℃恒温箱中保存10 d，测定微生物指标，综合微生物指标和感官评价确定合理的杀菌条件。将杀菌后的蓝莓果汁放置于常温下，每隔2个月检测一次微生物指标是否超过国家果汁饮料卫生标准(GB 7101—2015，GB 31121—2014)，确定其保质期。

2 结果与分析

2.1 不同取汁方式对蓝莓浑浊果汁稳定性的影响

果汁制备工艺是影响果汁中不溶性固形物含量的主要因素，采用浸提、压榨、打浆3种方式制得的果汁中不溶性固形物含量分别为15%、16%和17%，加工成饮料后果汁稳定性如表1所示。由于浸提果汁经水稀释过，其中的营养成分含量较压榨果汁和打浆果汁低，因此不溶性固形物含量相对较低，产品中产生的沉淀量也相对较少，但产品感官品质和口感均偏淡。蓝莓经打浆处理后，果肉更细腻、颗粒度更小，果汁中不溶性固形物含量高于压榨果汁，但存放期间两者沉淀量基本相同。

表1 不同果汁制备工艺对蓝莓浊汁饮料 稳定性的影响

注：+的数量表示沉淀量，+越多表示沉淀越多。表2同。

2.2 不同稳定剂对蓝莓浑浊果汁稳定性的影响

通过添加稳定剂、避免果汁分层来提高浑浊型果汁产品的稳定性、增加产品的稠度，是浑浊型果汁加工过程中常用的手段和方法[6,10]。根据蓝莓浑浊果汁的特性(以打浆果汁为例)，选用果胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、复合稳定剂进行对比试验，结果见表2。不添加稳定剂的果汁易产生沉淀，且沉淀量较多，添加稳定剂后沉淀生成量和生成速度均降低，果汁产品稳定性明显提高。添加单一稳定剂条件下，0.30%果胶对蓝莓果汁稳定性改善效果最好，但在贮存第7天时仍有较多的沉淀出现。在添加0.20%复合稳定剂条件下，保存期前5 d沉淀量很少，第10天时沉淀量也少于其他单一稳定剂和对照处理。张亚红[11]的研究结果也表明，添加复合稳定剂对改善浑浊型果汁稳定性较好。因此，建议在浑浊型蓝莓果汁产品中选用0.2%的复合稳定剂。

2.3 不同均质压力对蓝莓浑浊果汁稳定性的影响

果肉是影响浑浊型饮料稳定性的主要因素。高压均质是一种纯物理的非热加工技术，能最大限度地维持果蔬汁原有的营养，是目前常用的提高果汁稳定性的手段[12]。通过均质，大颗粒果肉变成小颗粒，单颗粒果肉的体积和质量降低，可以与稳定剂充分融合，从而大大降低果肉等不溶性物质的沉降速度，提高浑浊型果汁产品的稳定性。不同均质压力对蓝莓果汁稳定性的影响如图1所示，果汁的稳定性随着均质压力的增大呈先增加后降低的趋势，当压力达到30 MPa时，果汁稳定性达到最大，之后随着均质压力继续增加，稳定性反而下降。这主要是因为初始阶段随着压力增加，果肉等大分子物质细化程度逐渐增加，它们与胶体的融合程度也不断加强，产品稳定性逐渐升高，而当均质压力超过35 MPa后，继续增加的压力反而使果汁中的胶体结构受到破坏，果汁的稳定体系也被破坏，导致产品稳定性下降[13]。因此，在浑浊型蓝莓果汁饮料生产中建议使用25～35 MPa的压力，效果最佳。

注：-表示无沉淀。

图1 不同均质压力对蓝莓浑浊果汁稳定性的影响

2.4 蓝莓果汁工艺优化

根据上述试验结果，以原果汁不溶性固形物含量、复合稳定剂用量、均质压力为因素做L9(33)正交试验，试验设计及结果见表3，最佳组合为A2B3C2，即复合稳定剂用量0.15%，均质压力30 MPa，不溶性固形物含量17%(即打浆果汁)。

表3 不同处理组合的分层程度和极差分析结果

2.5 产品杀菌工艺及保质期

从表4可以看出，随着90 ℃灭菌时间延长，细菌总数和大肠菌群数降低，但果汁蒸煮味越来越明显。综合安全指标和感官质量，90 ℃灭菌15 min效果最好，细菌总数和大肠菌群数均符合相应国家标准，且感官品质良好。

杀菌后的蓝莓果汁在常温下放置不同时间后，微生物指标及感官品质如表5所示。可以看出，果汁放置12个月后，微生物指标仍满足相关标准要求，且果汁呈紫红色，酸甜可口，具有天然蓝莓特有的香气，均匀细腻，有微量沉淀，但轻摇后即可溶解，感官品质良好。因此，按照本研究确定的工艺加工、灭菌的蓝莓果汁产品保质期可达12个月以上。

表4 不同灭菌处理对蓝莓果汁品质的影响

表5 不同保质期对蓝莓果汁品质的影响

3 小结

以南方蓝莓为原料加工浑浊型果汁饮料，并对影响其稳定性的主要因素进行研究，确定了能够提高浑浊型蓝莓果汁饮料稳定性的工艺，即利用打浆方式制备蓝莓原果汁，不溶性固形物含量为17%，添加0.15%的复合稳定剂，均质压力30 MPa处理蓝莓汁。制得的浑浊蓝莓果汁饮料最佳杀菌条件为90 ℃ 15 min，杀菌后的蓝莓果汁保质期达12个月。