火龙果果汁饮料护色工艺*

谢国芳，周俊良，许倩，张兴无

(贵州省果树科学研究所，贵州贵阳，550006)

火龙果［1］营养丰富，富含糖、有机酸、膳食纤维及多种矿物质营养元素，特别是钾、钙、镁、磷的含量丰富，籽和果仁中含丰富的不饱和脂肪酸［2－4］。

利用火龙果加工成果汁饮料，其营养丰富。红肉火龙果果汁中富含大量的色素，在给产品带来色泽的同时其不稳定性也给产品的质量带来困扰。Tang等虽然对火龙果色素在不同pH值、温度、金属离子和VC条件下的稳定性进行研究［5］，但并未对其加工过程中的护色工艺进行研究。本文对红肉火龙果色素稳定性问题开展研究，选用5种抗氧化剂作为护色剂，测定色素的保持率，同时对灭菌方式进行对比研究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

火龙果，由贵州罗甸果树研究所火龙果种植基地提供;D-异抗坏血酸钠，茶多酚，VE，无水亚硫酸钠，植酸，柠檬酸，氢氧化钠。

1.2 仪器与设备

数显恒温水浴锅(上海梅香仪器有限公司);微波炉(P70D21N1L-Q9型，格兰仕公司);臭氧杀菌机(HY-001型广州佳环科技电器有限公司);PHS-25数显酸度计(上海虹益仪器仪表有限公司);GL-3250C磁力搅拌器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司);UV-7502PC紫外可见分光光度计(上海欣茂仪器有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 火龙果肉色素最大吸收波长的确定

将经破碎榨汁、调整浓度、过滤处理后的火龙果果汁样品进行适当稀释后用分光光度计在所一定波长范围进行波长扫描，以蒸馏水做空白对照，确定火龙果肉色素最大吸收波长。

1.3.2 pH值对火龙果色素色泽变化的影响

向经破碎榨汁、调整浓度、过滤处理后的火龙果果汁样品加入不同浓度的柠檬酸和氢氧化钠，调节果汁pH值，观察火龙果颜色稳定性最高的pH值范围。

1.3.3 抗氧化剂的护色效果研究

经破碎榨汁、调整浓度、过滤处理后的火龙果果汁样品，分别加入不同浓度的D-异抗坏血酸钠、植酸、无水亚硫酸钠、茶多酚及VE等5种的抗氧化剂，经煮沸灭菌(100℃，35 min)后，以灭菌前后果汁吸光度保持率为指标，判断其护色效果。

1.3.4 不同灭菌方式对果汁护色效果的影响

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入5种不同浓度的D-异抗坏血酸钠，空白组中不加任何抗氧化剂。采用煮沸灭菌(100℃，35 min)、臭氧灭菌(每100 mL灭菌1 min)和微波灭菌(中高火，5 min)3中灭菌方式进行筛选，灭菌时间均为常规灭菌时间2倍。灭菌前每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。灭菌后室温静置24h后，测定果汁的吸光度，比较杀菌前后火龙果汁吸光度保持率，判断其护色效果。

2 结果与分析

2.1 火龙果肉色素最大吸收波长的确定

根据火龙果果肉色素的紫外-可见光谱图可知火龙果果肉色素的最大吸收波长为537 nm。

2.2 pH值对火龙果色素色泽变化的影响试验结果

表3.2 火龙果色素色泽随pH值的变化

火龙果果汁颜色在不同pH值条件下，颜色不同。在酸性条件下呈深紫红至紫红色，色泽具有相对的稳定性。随pH值的增大，颜色逐渐变黄。在碱性条件下，火龙果果汁呈橙黄至黄色。本火龙果果汁饮料的pH值为3.5～3.6左右，在酸性pH值范围内，可保证饮料的颜色呈火龙果特有的紫红色。

2.3 单一抗氧化剂护色效果的试验结果

3.3.1 D-异抗坏血酸钠

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入 0.011%，0.012%，0.013%，0.014%，0.015% 的D-异抗坏血酸钠为护色剂，空白组中不加任何抗氧化剂。对果汁样品进行拍照。每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。经煮沸灭菌后，室温静置24h后，测定果汁的吸光度，并拍照。通过比较杀菌前后火龙果汁吸光度保持率及照片对比，判断护色效果。

图1 D-异抗坏血酸钠对火龙果汁的护色效果

由图1看出，D-异抗坏血酸钠对火龙果饮料的护色效果非常明显。随着D-异抗坏血酸钠浓度的增加，火龙果汁的吸光度保持率增加，0.015%的浓度吸光度保持率为最大的48.95%。由灭菌前后照片对比，饮料颜色几乎不变，仍为红肉火龙果特有的紫红色。不加任何抗氧化剂的空白组，颜色已变成橙色。随着D-异抗坏血酸钠浓度的增加，肉眼感官各浓度组间饮料的颜色差异不大，效果均非常满意。但饮料经煮沸灭菌刚取出时，颜色变化比较大，变成橙色，待静置24 h后，几乎可恢复成煮沸灭菌前的颜色。

2.3.2 植酸

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%的植酸为护色剂，空白组中不加任何抗氧化剂。对果汁样品进行拍照。每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。经煮沸杀菌后，室温静置24 h后，测定果汁的吸光度，并拍照。通过比较灭菌前后火龙果汁吸光度保持率及照片对比，判断护色效果。

图2 植酸对火龙果汁的护色效果

由图2可以看出，植酸对火龙果饮料的护色效果不明显。随着植酸浓度的增加，火龙果汁的吸光度保持率增加，但均非常低，0.05%的浓度吸光度保持率为最大的6.63%，甚至比不上空白组吸光度的保持率6.89%。由灭菌前后照片对比，饮料颜色已变成橙色，失去原有的紫红色。不加任何抗氧化剂的空白组，颜色变成稍浅的橙色。随着植酸浓度的增加，肉眼感官各浓度组间饮料的颜色差异不大，效果均不明显。静置24 h后恢复成深橙色。

2.3.3 无水亚硫酸钠

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入0.03%，0.035%，0.040%，0.045%，0.050%的无水亚硫酸钠为护色剂，空白组中不加任何抗氧化剂。对果汁样品进行拍照。每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。经煮沸灭菌后，室温静置24 h后，测定果汁的吸光度，并拍照。通过比较杀菌前后火龙果汁吸光度保持率及照片对比，判断护色效果。

图3 无水亚硫酸钠对火龙果汁的护色效果

由图3可以看出，无水亚硫酸钠对火龙果饮料的护色效果比较明显，随着无水亚硫酸钠浓度的增加，火龙果汁的吸光度保持率先呈现增加趋势，当浓度为0.035%时，保持率为最大的20.35%。由灭菌前后照片对比，饮料颜色仍为红肉火龙果特有的紫红色，但紫红色变浅。不加任何抗氧化剂的空白组，颜色已变成橙色。随着无水亚硫酸钠浓度的增加，肉眼感官饮料的颜色差异不大。但饮料经煮沸灭菌刚取出时，颜色变化比较大，变成橙色，待静置24 h后，可恢复成紫红色。

2.3.4 茶多酚

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的茶多酚为护色剂，空白组中不加任何抗氧化剂。对果汁样品进行拍照。每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。经煮沸杀菌后，室温静置24h后，测定果汁的吸光度，并拍照。通过比较灭菌前后火龙果汁吸光度保持率及照片对比，判断护色效果。

图4 茶多酚对火龙果汁的护色效果

由图4可以看出，茶多酚对火龙果饮料的护色效果非常明显。随着茶多酚浓度的增加，火龙果汁的吸光度保持率并不成线性增加，0.2%的浓度吸光度保持率为最大的50.78%。由灭菌前后照片对比，饮料颜色几乎不变，仍为红肉火龙果特有的紫红色。不加任何抗氧化剂的空白组，颜色已变成橙色。随着茶多酚浓度的增加，肉眼感官各浓度组间饮料的颜色差异不大，效果均非常满意。但饮料经煮沸灭菌刚取出时，颜色变化比较大，变成橙色，待静置24 h后，几乎可恢复成煮沸灭菌前的颜色。

2.3.5 VE

取6组火龙果果汁样品(每组3个重复)，分别加入 0.005，0.010%，0.015%，0.020%，0.025%的维生素E为护色剂，空白组中不加任何抗氧化剂。对果汁样品进行拍照。每组取适量果汁样品，经稀释后在火龙果肉色素最大吸收波长下测定其吸光度。经煮沸灭菌后，室温静置24h后，测定果汁的吸光度，并拍照。通过比较杀菌前后火龙果汁吸光度保持率及照片对比，判断护色效果。

图5 维生素E对火龙果汁的护色效果

由图5可以看出，VE对火龙果饮料的护色效果不明显。随着VE浓度的增加，火龙果汁的吸光度保持率并不成线性增加，0.010%的浓度吸光度保持率为最大的6.08%。但均非常低，仅稍高于空白组吸光度的保持率5.29%。由灭菌前后照片对比，饮料颜色已变成橙色，失去原有的紫红色。不加任何抗氧化剂的空白组，颜色变成稍浅的橙色。随着VE浓度的增加，肉眼感官各浓度组间饮料的颜色差异不大，效果均不明显。静置24 h后恢复成深橙色。

2.4 不同灭菌方式对果汁饮料护色效果的影响

由图6可知，微波灭菌对饮料护色效果最好，即使不加入任何抗氧化剂，也能使饮料较大程度的保持原有的色泽;煮沸灭菌的护色效果仅次于微波灭菌，对饮料颜色影响中等，效果满意。可以通过加入抗氧化剂使之灭菌后仍能保持饮料原有的色泽，但饮料经煮沸灭菌刚取出时，颜色变化比较大，要待静置24 h后，才可恢复成满意的效果;臭氧灭菌的对饮料颜色影响最大，效果最差，即使加入抗氧化剂D-异抗坏血酸钠，臭氧灭菌后饮料颜色也会变成粉红色。且对饮料的感官性状和稳定性产生非常大的影响，在饮料中产生许多絮状物，造成饮料严重的浑浊现象，还残留臭氧的气味，影响风味。

图6 不同灭菌方式对火龙果汁的护色效果的影响

3 结论

Duncan多重比较显示:各种护色剂对火龙果汁饮料护色效果的差异极显著(F=117.045，α=0.01)，护色效果依次为D-异抗坏血酸钠＞茶多酚＞无水亚硫酸钠＞植酸=VE。

虽微波灭菌在颜色保持效果上优于煮沸灭菌，但由于微波灭菌的杀菌效果比不上煮沸灭菌，并且微波灭菌后的火龙果果汁出现较多的絮状物，对稳定性影响较大。且在实际生产中，煮沸灭菌的设备成本更低，操作实用性更高，效率更高。故本试验研究的火龙果饮料生产工艺选择的灭菌方式为煮沸灭菌。

因此，火龙果果汁饮料最佳护色工艺为:采用煮沸灭菌结合0.015%D-异抗坏血酸钠。

［1］李兴华.21世纪保健食品—火龙果［J］.云南农业，2001，(7):14.

［2］蔡永强，向青云，陈家龙.火龙果的营养成分分析［J］.经济林研究，2008，26(4):53－56.

［3］王秋玲，莫建光，谢一兴.响应面法优化超临界CO2萃取火龙果籽油工艺［J］.食品科学，2012，33(10):92－97.

［4］Rui Hanming，Zhang Liyan，Li Zuowei，et al.Extraction and characteristics of seed kernel oil from white pitaya［J］.Journal of Food Engineering，2009，93:482－486.

［5］Tang，C.S and Norziah M.H.Stablity of Bbtacyanin Pigments from red purple pitaya fruit(Hylocereus polyrhizus):influence of Ph，temperature，metal ions and ascorbic acid［J］.Indo J Chem，2007，7(3)，327－331.