番木瓜银耳糖水罐头工艺研究

（广州酒家集团利口福食品有限公司，广东广州511442）

番木瓜是一种典型的热带水果，鲜果外形美观、皮薄肉厚、汁多味甜、气味清香、营养丰富[1]。据分析，番木瓜营养成分多样，富含维生素、天然植物多糖、蛋白质、有机酸、微量元素以及多种必需氨基酸等[2]。此外，番木瓜还具有免疫调节、保肝、美容、抗菌、抗癌、抗肿瘤等功效[3]。

银耳甘平无毒，有润肺生津、滋阴养胃、抵抗肿瘤等作用。分析结果显示，银耳含丰富的粗蛋白、氨基酸、粗纤维、维生素和微量元素，对于慢性支气管炎、肺源性心脏病、肺热咳嗽、产后虚弱、大便秘结、祛痰、镇咳、平喘具有明显疗效[4]。

广东糖水是特指用某些中药材、豆类、坚果、水果、牛奶或面制品等，加上糖制成的或汤状、或羹状、或糊状、或沙状的甜品[5]。其核心理念是以中医的食疗养生为理论基础，结合广东地区潮湿闷热的气候，将不同功效的食材搭配在一起，制作成具有广东特色、品种丰富的广东糖水。广东糖水作为中国传统美食，通过煲、炖、煮的传统工艺，以“现做现卖”的单一方式进行销售。随着我国食品加工技术以及机械设备的日益发展，使得广东糖水的工业化生产成为可能。因此，本文以广东糖水特色之一的番木瓜银耳糖水作为研究对象，通过原料护色处理、产品无菌灌装、高压杀菌等传统手工所不具备的工艺技术，在保证产品安全性的同时，保留产品的风味和营养价值，设计出番木瓜银耳糖水生产的合理工艺和最佳配方。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

番木瓜：市售，选取无病虫、无机械损伤，八成熟的本地木瓜；银耳、枸杞子、冰糖：市售；VC、柠檬酸、NaCl（食品级）：广东广益科技实业有限公司；1，1-二苯基-2-苦基苯肼（1，1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl，DPPH）：Sigma公司；耐高温高压、可微波注塑杯状器皿（尺寸高55 mm、顶面口径85 mm、底面口径80 mm、重20 g）：广州市天维包装工业有限公司；耐高温高压、易撕塑料封口膜：美联发包装有限公司。

1.2 仪器和设备

860型全自动星盘式灌装封口机：佛山市巨利捷食品机械设备有限公司；PLJ10-1.8.3喷淋式调理杀菌锅：山东博蓝达机械有限公司；MS-TS分析天秤：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；MASTER-M手持式糖度计：ATAGO公司；PHSJ-5型实验室pH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；TU-1901双光束紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 番木瓜银耳糖水罐头制作工艺

1.3.1 工艺流程

原料预处理：

1）挑选木瓜→清洗→去皮、除籽→切分→漂洗→漂烫→护色→修整→木瓜粒

2）挑选干银耳→清洗→泡发复水→漂洗→切分→漂烫→银耳块

3）挑选干枸杞子→清洗→漂烫→湿枸杞子

罐头加工基本工艺[6]：

木瓜粒、银耳块、湿枸杞子→称量分装→制备冰糖液→煮沸→（趁热）灌装→（趁热）封口→检漏→高压杀菌→喷淋降温→检漏→成品

1.3.2 番木瓜护色处理

选取大小成熟度一致的番木瓜，去皮，按规格3×2×2 cm切丁后在100℃沸水中漂烫3 min，灭活多酚氧化酶[6-7]。置于护色液中常温浸泡30 min后取出沥干。称量分装于注塑杯中，并灌装12%Brix的糖液，封口，并在121℃中杀菌30 min。

根据预备试验选取VC、柠檬酸、NaCl浓度3个因素进行L9（33）正交试验，确定复合护色剂的最佳配比，并以总色差△E值来考察护色效果，△E值越小，表示番木瓜颜色变化越小，护色效果越好。具体试验因素水平见表1。

表1 番木瓜护色正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment for Papaya color-protection %

1.3.3 产品配方单因素试验

以番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分为指标，依次进行番木瓜、银耳、冰糖添加量的单因素试验。结合产品特性和经济因素综合考虑，枸杞子作为番木瓜银耳糖水的一个点缀，使得产品色彩更加丰富，对产品风味影响不大，因此不作为试验因素考虑。

每个单因素试验得到的最佳条件值作为下一组单因素试验的固定条件值，设计表见表2。

表2 番木瓜银耳糖水罐头配方单因素试验设计表Table 2 Single factor experiment design of canned dessert with papaya and tremella %

1.3.4 产品配方响应曲面试验设计

根据单因素试验结果，以番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分为响应值（Y），以番木瓜添加量（A），银耳添加量（B），冰糖添加量（C）为自变量，采用三因素三水平的响应面试验设计方法，进一步优化罐头糖水的配方工艺条件。根据Box-Behnken中心组合试验设计原理进行试验设计见表3。感官评分标准详见表4。

表3 Box-Behnken试验设计因素与水平表Table 3 Factors and levels of response surface experiment %

1.3.5 杀菌及冷却

产品杀菌条件：杀菌压力为0.12 MPa，杀菌温度为121℃，维持时间为30 min。杀菌结束后，杀菌锅内将迅速加压及喷洒冷水使产品迅速降温至30℃～35℃。

表4 番木瓜银耳糖水罐头感官质量评分标准Table 4 Sensory evaluation standards of canned dessert

1.3.6 评价指标分析方法

糖度的测定：糖度计法；pH值的测定：pH计法；DPPH·消除率的测定[8]：取8 mL DPPH-乙醇溶液与2 mL样品或无水乙醇（空白）混合，振荡后避光静置反应30 min，室温下3 000 r/min离心10 min，取上清液于517 nm测其吸光值A，计算DPPH·消除率。DPPH·消除率/%=（[A空白-A样品]）/A空白×100。

2 结果与分析

2.1 番木瓜护色正交优化试验

采用三因素三水平正交试验筛选出番木瓜复合护色液的最佳配比，结果见表5。

表5 番木瓜护色优化正交试验结果与分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiment for papaya color-protection

根据表5可得，各因素对总色差影响的主次顺序均为 X1＞X2＞X3，即影响最大的是 VC浓度，其次是柠檬酸浓度，最后是NaCl浓度。从K值分析所得，复合护色液的最佳组合为（X1）2（X2）2（X3）2，即VC浓度为0.020%，柠檬酸浓度为0.20%，NaCl浓度为0.40%。

方差分析结果见表6。

表6 以总色差为评价指标的正交试验结果方差分析 Table 6 Variance analysis of orthogonal experiment results according to total aberrations

方差分析结果显示，VC浓度和柠檬酸浓度对总色差△E的影响显著（P＜0.05），而NaCl浓度对总色差△E的影响并不显著（P＞0.05）。

对最优组合的复合护色液进行验证试验，3次平行试验结果△E值分别为2.24，2.13，2.19，平均值为2.187，标准偏差为0.038；则总色差△E为2.187±0.038，证明复合护色液效果明显，正交优化试验准确可行。

2.2 产品配方单因素结果分析

2.2.1 番木瓜添加量对番木瓜银耳糖水罐头感官品质的影响

银耳添加量为5%，冰糖添加量为8%时，番木瓜添加量不同比例时对糖水罐头感官品质的影响见图1。

图1 番木瓜添加量对糖水罐头感官品质的影响Fig.1 The sensory effect of adding papaya in canned dessert

由图1可见，番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分曲线较为平缓，即番木瓜添加量对糖水罐头感官品质的影响并不会很大，当番木瓜添加量为25%时，糖水罐头感官质量评分最高。

2.2.2 银耳添加量对番木瓜银耳糖水罐头感官品质的影响

番木瓜添加量为25%，冰糖添加量为8%时，银耳添加量不同比例时对糖水罐头感官品质的影响见图2。

图2 银耳添加量对糖水罐头感官品质的影响Fig.2 The sensory effect of adding tremella in canned dessert

由图2可知，糖水罐头质量评分随着银耳添加量的不断增大而减小。银耳添加量过大，致使糖水口感过于黏稠，不够清爽，整体口感不甚和谐。因此，银耳添加量适宜选取5%。

2.2.3 冰糖添加量对番木瓜银耳糖水罐头感官品质的影响

番木瓜添加量为25%，银耳添加量为5%时，冰糖添加量不同比例时对糖水罐头感官品质的影响见图3。

图3 冰糖添加量对糖水罐头感官品质的影响Fig.3 The sensory effect of adding sugar in canned dessert

如图3所示，糖水罐头的感官质量评分随着冰糖添加量的增加呈现“先上升后下降”的趋势，当冰糖添加量为8%时，感官评分达到峰值，即糖液的甜度对糖水的感官品质影响较大。

2.3 响应面法试验结果与分析

利用Design-Expert 10.0软件，三因素三水平Box-Behnken试验设计的试验结果见表7。

对试验结果进行多元回归拟合分析，可得到番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分（Y）对自变量番木瓜添加量（A）、银耳添加量（B）、冰糖添加量（C）的二元多项回归模型方程：Y=88.34-1.41A-1.35B+2.59C+2.50AB-1.78AC+2.95BC-6.23A2-4.21B2-8.38C2。该模型方差分析详见表8。

表7 响应面试验设计与结果Table 7 Results of response surface experiments

表8 回归方程方差分析结果Table 8 Analysis results of regression and variance

由表8方差分析结果可知，该模型P＜0.000 1，则二次方程模型极为显著，表明所得方程有意义；失拟项为 P=0.130（P＞0.05），失拟项不显著；相关系数 R2=0.991 4，R2adj=0.980 4，说明该模型拟合程度良好，预测值与试验值有较好的相关性，试验误差较小，可表现出各工艺参数之间的真实关系，则该模型适用于分析和预测番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评价。

试验因素交互作用影响番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分的响应曲面图见图4。

图4 试验因素交互作用影响番木瓜银耳糖水罐头的感官质量评分的响应曲面图Fig.4 Response surface for canned dessert sensory scale values versus two experimental factors

结合表8和图4综合分析，该模型的C、BC、A2、B2、C2项（P＜0.001）为极显著，A、B、AB、AC 项（0.001＜P＜0.01）为高度显著，表明各因素对罐头糖水的感官质量影响不是简单的线性关系，各因素存在相互作用；由图4可看出因素A、B，A、C，B、C相互形成的曲面都较为陡峭，说明两因素的交互作用较强，对罐头糖水的感官质量影响达到显著的水平。

通过Design-Expert 10.0软件优化试验可得到番木瓜银耳糖水罐头的最佳工艺配方为番木瓜添加量24.67%，银耳添加量4.84%，冰糖添加量8.14%，此时罐头糖水的感官质量评分达到88.75。

对最佳工艺配方进行验证试验，3次平行试验结果感官质量评分分别为90.11，89.45，89.30，平均值为89.62，与理论预测值的相对误差为0.97%，因此，响应面法优化试验设计所得的最佳工艺配方参数准确可靠，具有应用价值。

2.4 产品质量标准

2.4.1 感官指标

产品整体口感不黏糊，清甜爽口，木瓜香甜，银耳软糯，糖液呈淡淡的橘红色，透明清澈，不显浑浊，无杂质；无明显蒸煮异味，产品香气整体协调。

2.4.2 理化指标

糖度 12.2%Brix，pH 4.30，DPPH·消除率 92.88%，可为车间生产时的质量控制提供参考依据。

2.4.3 微生物指标

产品符合商业无菌要求。

3 结论

通过正交试验，得到番木瓜复合护色液的最佳配比为VC浓度为0.020%，柠檬酸浓度为0.20%，NaCl浓度为0.40%；通过响应曲面试验，得到番木瓜银耳糖水罐头的最佳工艺配方为番木瓜添加量24.67%，银耳添加量4.84%，冰糖添加量8.14%。制得产品口感清爽，滋味香甜，具有独特的广东糖水风味；并符合商业无菌要求。