加工工艺对覆盆子果汁饮料品质的影响

陈剑兵，杨振寰，夏其乐*，王子恺，廖捷，曹艳，陈良武

(1.浙江省农业科学院食品科学研究所 农业农村部果品产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； 2.浙江工业大学 海洋学院，浙江 杭州 310014； 3.上海市平和双语学校，上海 201206； 4.浙江齐寿生物科技有限公司，浙江 武义 321203)

覆盆子又称红树莓，为蔷薇科悬钩子属小浆果，原产于欧洲和亚洲北部，在温带地区均有种植，品种繁多，有近200种。《中国药典》规定中药覆盆子为蔷薇科植物华东覆盆子(Rubuschingii)，在果实由绿转黄时采收，经沸水略烫或略蒸后干燥的果实。中医认为覆盆子具有益肾固精缩尿、养肝明目等功效，用于治疗遗精滑精、遗尿尿频、阳痿早泄、目暗昏花，是肾宝合剂等方剂的主要原料。现代医学研究发现其具有显著的抗氧化[1-2]和抗炎[3-4]功效。此外，研究还发现其具有一定的预防糖尿病[5]、降血脂[6]、保护心肌[7]等作用。Zhou等[8]还发现，从覆盆子中提取得到的新木脂素化合物具有抑制β-淀粉样蛋白聚合，保护神经作用，可以用来预防和治疗阿尔茨海默病。

近年来，随着价格的高涨，覆盆子种植面积越来越大。顾姻等[9]调研发现华东覆盆子单果重、糖度高，是理想的水果资源。覆盆子成熟果实色泽红润鲜亮、风味佳、营养丰富，是兼备鲜美口味与保健功效的第三代新兴水果的代表，备受消费者追捧[10]。覆盆子果实为聚合果，由众多核果聚合而成，类球形，无果皮和果壳包裹，为典型小浆果。果实柔嫩多汁，且成熟期在高温多雨的6—8月，采后极易受机械损伤和微生物侵染而腐烂，非常不耐贮运和翻动。据统计，我国的苹果、梨等水果采后损失在15%～20%，而以覆盆子为代表的浆果采后损失高达30%左右。为了减少覆盆子采后损失，本文进行了覆盆子果汁饮料的研制，并探讨了不同工艺对产品品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷冻覆盆子果实、白砂糖、柠檬酸钠均为市售；果胶酶(300 kU·g-1)、纤维素酶(50 kU·g-1)购于宁夏和氏璧生物技术有限公司。

UV-1800紫外可见分光光度计(日本岛津公司)；A8全自动榨汁机(广东艾诗凯奇智能科技有限公司)；LXJ-ⅡB离心机(上海安亭科学仪器厂)；分子量20 ku超滤设备(美国密理博公司)；BS 200S电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)；HunterLab ColorQuest XE 色差仪(美国阿什泰克公司)；R100 2B水浴锅(上海申生科技有限公司)。

1.2 处理设计

工艺流程：常温解冻的覆盆子果实先榨汁，过滤后进行澄清，然后调配，再过滤，进行灌装杀菌，冷却后即得成品。选择不同的工艺处理覆盆子果实进行制汁研究，以出汁率、花色苷得率、固形物得率为指标确定最终榨汁工艺参数。

榨汁处理：取冷冻覆盆子果实，常温解冻后加入同质量的纯净水进行打浆处理，浆液经200目滤布过滤后备用，即为50%覆盆子汁。将过滤后的果渣再与果实原质量50%的纯净水混合进行打浆，即2次榨汁，如此反复即为3次、4次榨汁，每个处理3次重复。比较榨汁次数对覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影响。

酶辅助制汁处理：果实与同质量的纯净水打浆1次，然后加入一定量的果胶酶和纤维素酶，在不同温度下酶解处理不同时间，再经200目滤布过滤，比较酶辅助制汁对覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影响。采用4因素3水平进行正交实验设计，4个因素分别为A果胶酶、B纤维素酶、C温度、D时间，每个因素设3个水平，A1、A2、A3分别为0.5、0.7、0.9 g·kg-1，B1、B2、B3分别为0.5、0.7、0.9 g·kg-1，C1、C2、C3分别为30、40、50 min，D1、D2、D3分别为1.5、2.0、2.5 h。每个处理组合3次重复。

在澄清环节，比较添加明胶、离心、超滤等工艺的澄清效果。明胶处理，准确称取1 g明胶，加入100 mL蒸馏水，放置过夜后加热溶解，冷却备用；处理时分别加入0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的明胶溶液，静置2 h。离心处理，4 000 r·min-1分别离心5、10、15、20 min。超滤处理，选择20 ku的超滤膜过滤，收集滤液。以上每个处理3次重复，与未澄清处理的样品进行对比，以透光率、浊度、花色苷含量为指标确定最终澄清工艺。

覆盆子汁浓度、糖度和酸度对产品口感、风味具有较大影响，由于覆盆子果实酸度较大，本试验添加柠檬酸钠调节酸度。为获取较佳的调配方案，设计L9(34)正交试验，3个因素分别为A覆盆子汁浓度、B糖度、C柠檬酸钠，每个因素设3个水平，A1、A2、A3分别为20%、35%、50%，B1、B2、B3分别为8%、10%、12%，C1、C2、C3分别为0.01%、0.03%、0.05%。每个处理组合3次重复。通过感官评分，确定最优配方。主要依据口感、风味和色泽3项指标进行感官评价，满分为100分。口感：品尝饮料是否酸甜适度、清凉爽口，分值占45%；风味：鼻嗅和品尝是否具有令人愉悦的树莓香味，有无令人难以接受的不愉快气味和滋味，分值占35%；色泽：是否符合覆盆子饮料应有的红色，颜色是否鲜艳，分值占20%。

灌装杀菌：过滤后的果汁溶液加热到80 ℃后，装瓶，旋盖，90 ℃热水杀菌15 min。

1.3 测定指标

测定和计算出汁率、固形物含量和固形物得率。

花色苷含量测定：取1 mL稀释后的样品分别加入9 mL pH 值1.0的缓冲液(KCl-HCl)和pH 值4.5的缓冲液(NaAc-HCl)，分别在510 nm和700 nm处测其吸光值。

花色苷含量=1 000△DMwf÷ε。

式中，△D=(D510-D700)pH值1.0-(D510-D700)pH值4.5；Mw为矢车菊素葡萄糖苷的相对分子质量(449.2)；ε为矢车菊素葡萄糖苷的摩尔消光系数(26 900 mol-1)；f为稀释因子(样品总稀释倍数)。计算花色苷得率。

透光率：用紫外分光光度计在800 nm处测定透光度值，结果以%表示。

浊度：用浊度仪测定，浊度越小表明样品越澄清。

2 结果与分析

2.1 制汁方式优化

榨汁次数对覆盆子出汁率、花色苷得率和固形物得率的影响如表1所示。随着榨汁次数的增加，出汁率、花色苷得率和固形物得率均增加，但第3次和第4次增加不明显。总体上，榨汁2次比较理想。由表2可知，与榨汁2次相比，采用果胶酶和纤维素酶辅助制汁，未有效提高覆盆子的出汁率，反而降低了固形物得率和花色苷得率。综合考虑，确定覆盆子汁的制汁工艺为打浆2次，在此工艺下，覆盆子汁的出汁率为75%，花色苷得率为0.333 mg·g-1，固形物得率为82.9 mg·g-1。

表1 榨汁次数对覆盆子制汁工艺的影响

2.2 澄清工艺对产品品质的影响

由表3可知：超滤和离心处理能显著提高覆盆子汁的透光率，添加明胶对透光率的影响较小。超滤和离心处理能显著降低覆盆子汁的浊度；添加明胶对浊度的影响不大，添加0.4%明胶效果好于其他明胶浓度。添加低浓度的明胶可使覆盆子汁花色苷含量略有提高，其他处理方式均会降低覆盆子汁的花色苷浓度，相对来说离心10 min花色苷下降最少，但总体影响不显著。综上，4 000 r·min-1离心10 min对覆盆子汁澄清效果较好，是较理想的澄清工艺，在此工艺下，覆盆子汁的透光率为50.93%，浊度为373.8 NTU，花色苷含量为47.59 mg·L-1，且产品室温放置3个月未见沉淀产生。

表2 酶解条件对覆盆子制汁工艺的影响

表3 澄清工艺对覆盆子汁品质的影响

注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

2.3 调配工艺对产品品质的影响

由表4和表5可知，各因素对感官评分的影响程度依次为覆盆子汁浓度>糖度>柠檬酸钠，最佳工艺条件为A2B2C2。方差分析发现柠檬酸钠添加量对感官评分影响不显著(表5)，故选择的最佳配方为A2B2C1，即覆盆子汁浓度35%，糖度10%，柠檬酸钠添加量0.01%。此配方下生产的覆盆子果汁饮料酸甜适口、风味浓郁、色泽鲜艳，具有较好的商品性。

表4 调配工艺的感官评分结果

表5 各因素的极差分析结果

3 小结

以冷冻覆盆子果实为原料，研究制汁、澄清和调配工艺对覆盆子果汁饮料品质的影响。筛选出覆盆子果汁饮料的较佳工艺如下：2次打浆制汁，4 000 r·min-1离心10 min澄清处理，产品配方为覆盆子汁浓度35%、糖度10%、柠檬酸钠0.01%。