低糖大樱桃裂果果脯的加工工艺及品质评价

杨硕，张双灵，姜文利，康梦晨，傅娟娟，修甜甜，胡月

（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109）

樱桃（cherry）又名含桃、珠樱，19世纪70年代由侨民从欧洲引入，因其质地细密、风味甜美，素有“北方春果第一枝”的美誉[1]。但大樱桃每年成熟期遇雨裂果现象严重，平均每年裂果30%以上。裂果的营养价值与未开裂的果实无异，但由于裂口处易侵染病菌，造成果实腐烂，难以运输和储存[2]，使商品率与商品价值降低。目前，已有研究表明乳液涂膜或果树补钙可减少裂果率，但效果一般且成本较高。我国大樱桃种植面积近20万公顷，是世界上种植面积最大的国家[2]，樱桃裂果极大地影响了我国樱桃产业的经济效益。因此，为了延长裂果的保质期，提高商品经济价值，开发低糖大樱桃裂果果脯的加工工艺，以延伸产业链，实现大樱桃裂果的高值化利用，为市场提供更多低糖蜜饯类产品。

果脯是将果蔬经糖制加工而成的能够长期储存的传统食品，营养丰富[3]。传统果脯大多为高糖果脯（含糖量≥70%），不适合高血糖、糖尿病患者等特殊人群食用，且摄入过多糖分易引发心血管等类疾病[4]。因此，低糖果脯（含糖量≤50%）愈发收到消费者青睐[5]。目前，市售未见低糖大樱桃裂果果脯产品。

美早樱桃（tieton）在中国的种植面积最广[1]。因此，以云山大樱桃裂果为原料，以糖种类、糖添加量、酸添加量、糖制时间、糖酸比为实验因素，设计单因素试验与正交实验，通过感官评定和质地多面分析仪（TPA）综合评价的方法，解决低糖果脯往往由于渗糖量不足、渗糖时间短或糖酸比不合理等原因导致的果脯口感较差、外观干缩等问题，以开发低糖大樱桃裂果果脯的加工工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验材料

选用成熟且新鲜的云山大樱桃裂果（农产品地理标志保护产品，AGI 2013-01-1130）[6]，美早品种。果实标准：直径≥16 mm，横向直径≥18 mm，个体质量≥10 g。白砂糖（食品级），广西贵糖股份有限公司；无水柠檬酸（食品级），河南万邦实业有限公司；麦芽糖醇等（食品级），Shanghai Macklin biochemical industry；无水氯化钙（分析纯），国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 实验设备

食品物性分析仪（TMS-PRO），U.S. FTC Corporation；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9053A），上海齐欣科学仪器有限公司；电子分析天平（AR224CN），上海奥豪斯仪器有限公司；糖度仪，上海巨贸科学仪器有限公司；紫外可见分光光度计（TU-1810），北京普析通用仪器有限责任公司；高效液相色谱仪（U1timate3000），Thermo Fisher；游标卡尺；烧杯、量筒、滤纸等若干。

1.2 实验方案

1.2.1 果脯制备

为保持果脯色泽，传统工艺常用NaHSO3脱色和赤藓红染色[7-11]，但摄入过多化学合成色素会对人体健康产生危害，本工艺使用柠檬酸保护樱桃中原有的花青素，使果脯在不使用色素的情况下产生橘黄、鲜艳的色泽[12]。流程如下：

选果→灭酶杀青→去核→硬化→护色→糖渍→糖煮→烘干复烘→果脯

选用新鲜、成熟的云山大樱桃裂果1 kg，根据GB 29921[13]、GB 5009.15[14]等标准对大樱桃裂果进行微生物学与重金属含量检验；加入蒸馏水1 L煮沸，放入大樱桃煮制 5 min，蒸馏水冲洗去核；去核后的樱桃浸入CaCl2溶液（0.08%，m/V）2 h硬化，捞出后柠檬酸（1%，m/V）75 ℃护色20 min，取出用蒸馏水冲洗[15]备用；准备蒸馏水1 L，分别取柠檬酸5、6、7 g和混合糖100 g，配置糖溶液，将果脯转入并腌制3 h。将腌制后的果脯捞出，分别取混合糖50、150、250 g，一层果一层糖式分别糖渍3、6、9 h；将糖渍后剩余的糖液转入糖煮锅，加入混合糖25 g，蒸馏水调至1 L煮沸，放入果脯静置6 h；并于糖煮锅中再次加入混合糖25 g，用蒸馏水调至1 L煮沸，再次静置6 h；沥去果脯表面糖液，烘箱65 ℃烘烤10 h；将烘干的果脯放入密闭容器中返潮回软2 h，烘箱70 ℃复烘4 h得果脯成品。

1.2.2 实验方法

1.2.2.1 单因素实验

以糖种类、糖添加量、酸添加量和糖制时间为实验因素。

糖种类为白砂糖:麦芽糖醇=1:1（m/m）、白砂糖:果葡糖浆=1:1（m/m）或白砂糖:低聚果糖=1:1（m/m）；糖添加量20%、30%或40%；酸添加量0.50%、0.60%或0.70%；糖制时间为18、21或24 h。糖种类单因素实验时，固定添加量30%，酸添加量0.60%，糖制21 h；糖添加量实验时，糖种类为白砂糖:麦芽糖醇=1:1，酸添加量0.60%，糖制21 h；酸添加量实验时，糖种类为白砂糖:麦芽糖醇=1:1，糖添加量30%，糖制21 h；糖制时间实验时，糖种类为白砂糖:麦芽糖醇=1:1，糖添加量30%，酸添加量0.60%。

1.2.2.2 正交实验

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

在单因素实验结果基础上，以感官评分和TPA测试结果为指标，选取糖添加量（20、30和40%）、酸添加量（0.50、0.60和0.70%）、糖制时间（18、21和24 h）为实验因素，采用三因素三水平L9(33)正交实验优化加工工艺。

1.2.3 分析方法

1.2.3.1 感官评定

表2 大樱桃果脯感官评定评分标准Table 2 Sensory evaluation criteria of preserved large cherry fruit

参考GB/T 10782采用评分制[16]，即由12人（6男6女）组成感官评定小组，对果脯进行感官评定。

1.2.3.2TPA实验及测试指标

使用TMS 10 mm Steel型圆柱加载压头，压头面积为78.50 mm2，对果脯中间部位进行测试。参数设定：速度1 mm/s，试样受压变形30%，两次循环中间间隔10 s，压缩次数为2次[17]。

1.2.4 数据统计

应用软件Excel 2019和SPSS 26对数据进行统计和处理分析，以平均值±标准差（mean±sd）表示平均值。

图1 单因素实验结果Fig.1 Single factor experiment results

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果及分析

2.1.1 糖种类对果脯品质的影响

由图 1可见，白砂糖:麦芽糖醇=1:1（m/m）制得的果脯的感官评分最高为95.70，白砂糖:果葡糖浆=1:1（m/m）制得的果脯感官评分为84.80，而白砂糖:低聚果糖=1:1（m/m）制得的果脯感官评分最低为 80.30。白砂糖在口感上甜味纯正，是果脯制作的常用选项，麦芽糖醇兼备功能性低聚糖和低热量糖醇甜味剂的双重优点，是甜味剂中最好、最稳定的功能性糖醇。因此，糖种类选为白砂糖:麦芽糖醇=1:1（m/m）为宜。

2.1.2 糖添加量对果脯品质的影响

以糖添加量 20%、30%和 40%（m/m）制作大樱桃果脯，制得的果脯感官评分分别为：75.90、95.70、94.70，其中糖添加量为20%的果脯得分显著低于30%与40%的果脯（p＜0.05），糖添加量为 30%与40%的果脯得分差异不显著（p＜0.05）。因此，考虑到成本与经济效益，糖添加量选择30%为宜。

2.1.3 酸添加量对果脯品质的影响

添加柠檬酸能改变细胞膜的通透性[18]，进而影响果脯的品质[19,20]。以柠檬酸添加量分别为 0.50%、0.60%和0.70%（m/m）制作的大樱桃果脯的感官评分分别为：89.90、95.70和79.60，且差异显著（p＜0.05）。因此，酸添加量选择0.60%为宜。

2.1.4 糖制时间对果脯品质的影响

以糖制18、21和24 h制作的大樱桃果脯的感官评分分别为：87.00、95.70、94.80，其中糖制时间为18 h的果脯得分显著低于 21 h与 24 h的果脯（p＜0.05），糖制时间为21 h与24 h的果脯得分差异不显著（p＜0.05），这是由于糖制21 h后，果脯中总糖浓度已达到饱和状态。因此，考虑到成本与经济效益，糖制时间选择21 h为宜。

2.1.5 糖酸比对果脯品质的影响

糖酸比直接影响果脯的酸甜度与风味，是决定果脯口感的最核心因素[21]。图 1中糖酸比为 1.50%、1.70%、2.00%、2.30%和 3.00%的感官评分结果分别来源于单因素实验中糖添加量（g）/酸添加量（g）为400/6、300/5、300/6、300/7、200/6的选项。

以糖酸比分别为 1.50%、1.70%、2.00%、2.30%和3.00%（m/m）制得的果脯感官评分分别为：94.70、89.90、95.70、79.60和75.90，总体呈先上升后下降趋势，在2.00%时得分最高，且差异显著（p＜0.05）。其中，糖酸比为1.50%时，得分较高，且与糖酸比为2.00%的果脯差异不显著（p＜0.05），这是由于果脯在糖添加量为300 g时，果脯中总糖浓度已达到较饱和状态，果脯与糖液间浓度差变小，渗糖作用减弱；高浓度的糖液也会使大樱桃表面形成糖层，抑制糖液渗透。糖酸比为1.50%相比于2.00%的果脯，减少了柠檬酸添加量，使果脯甜度过高，酸甜度失衡，口感较腻；糖酸比为2.30%和3.00%相比于2.00%的果脯，分别增加了柠檬酸添加量和减少了糖添加量，使果脯过酸，酸甜度失衡，风味较差，感官评分较低（p＜0.05）。因此，糖酸比控制在2.00%（m/m，酸/糖）为宜。

2.2 正交实验结果与分析

2.2.1 感官评分结果直观分析

以糖添加量、酸添加量和糖制时间为实验因素，感官评分为指标进行直观分析。可知，三种因素对果脯感官评分有着不同的影响，具体为：A＞C＞B，即糖添加量＞糖制时间＞酸添加量。分析结果最佳工艺为A2C2B2，即糖添加量 30%（m/m），酸添加量 0.60%（m/m），糖制时间21 h，此时制得的果脯感官评分为95.70（单因素实验结果），均高于以上组合。可确定最佳工艺条件为糖添加量30%（m/m），酸添加量0.60%（m/m），糖制时间21 h。

2.2.2TPA指标测试结果直观分析

根据感官评分与TPA指标测试的相关性分析结果已知，感官评分与TPA测试中的硬度、胶黏性、咀嚼性呈极显著负相关性（p＜0.01），与弹性呈极显著正相关性（p＜0.01）。

以糖添加量、酸添加量和糖制时间为实验因素，TPA测试结果为指标进行直观分析。可知，三种因素对果脯TPA指标测试结果有着不同的影响。影响果脯硬度、胶黏性、咀嚼性和弹性的因素水平均为：A＞C＞B，即糖添加量＞糖制时间＞酸添加量，说明果脯的渗糖效果对果脯的质地、口感、韧弹性影响较大，柠檬酸添加量对果脯的质地、口感、韧弹性影响较小。四项指标的分析结果最佳工艺均为A2C2B2，即糖添加量30%（m/m），酸添加量0.60%（m/m），糖制时间21 h，这与感官评分直观分析结果一致。因此，TPA测试进一步论证了感官评分的分析结果，优化了果脯的加工工艺。

表3 感官评分结果直观分析Table 3 Visual analysis of sensory score results

表4 感官评分与TPA指标测试结果相关性分析Table 4 Correlation analysis of sensory score and TPA index test results

表5 TPA指标测试结果直观分析Table 5 Visual analysis of TPA index test results

9 3 3 2 3.60±0.07f 1.69±0.14e 2.18±0.08f 1.93±0.07c硬度胶黏性咀嚼性K1 14.92 12.26 11.38 K2 10.59 10.76 11.14 K3 10.64 13.13 13.63 k1 4.97 4.09 3.79 k2 3.53 3.59 3.71 k3 3.55 4.38 4.54 R 1.44 0.79 0.83 K1 7.41 6.07 5.63 K2 5.21 5.33 5.43 K3 5.22 6.44 6.78 k1 2.47 2.02 1.88 k2 1.74 1.78 1.81 k3 1.74 2.15 2.26 R 0.73 0.37 0.45 K1 10.63 8.33 7.25 K2 6.64 6.75 7.13 K3 6.78 8.97 9.67 k1 3.54 2.78 2.42 k2 2.21 2.25 2.38 k3 2.26 2.99 3.22 R 1.33 0.74 0.85弹性K1 4.43 5.37 5.49 K2 5.87 5.71 5.73 K3 5.79 5.01 4.87 k1 1.48 1.79 1.83 k2 1.96 1.90 1.91 k3 1.93 1.67 1.62 R 0.48 0.23 0.29最优组合 A2 B2 C2

表6 果脯营养成分指标测试结果Table 6 Test results of nutrient composition index of candied fruit

2.2.3 营养成分指标测试结果

经测定，此工艺生产的果脯中总糖含量≤27.07%，水分含量≤18.30%，均符合GB/T 10782[16]中规定的低糖果脯总糖与水分含量国家标准；脂肪含量为0.27%；维C含量为0.26 mg/g；氨基酸含量为13.27 mg/g（其中必需氨基酸 5.66 mg/g）；Ca 0.21 mg/g，Fe 0.07 mg/g，Zn 0.08 mg/100 g，K 1.06 mg/g。制得的果脯总糖与脂肪含量较低，氨基酸、维C和微量元素含量较高，营养价值丰富。其中，天冬氨酸对心肌和肝脏均有保护作用，可降低人体中氧的消耗，降低疲劳度；脯氨酸可降低细胞酸性，为细胞质内外渗透调节提供能量；钙、锌、钾、铁均为人体所必需的元素，用以维持人体的酸碱平衡和神经肌肉的正常功能。

3 结论

以感官评分和TPA指标测试结果为标准，单因素实验和正交实验的结果表明，感官评分与TPA指标测试中的硬度、胶黏性、咀嚼性呈极显著负相关性（p＜0.01），与弹性呈极显著正相关性（p＜0.01）。最佳工艺组合：A2C2B2，即糖添加量30%（m/m），酸添加量0.60%（m/m），糖制时间21 h，糖种类选用白砂糖:麦芽糖醇=1:1（m/m），糖酸比控制在2.00%（m/m，酸/糖）。该工艺为大樱桃裂果的高值化利用提供了参考。