杨梅果粒饮料加工中果粒制备条件优化

刘永吉，冯小燕，郭红辉，林佩云

(韶关学院 英东食品科学与工程学院，广东 韶关 512005)

杨梅(MyricarubraSieb. et Zucc)是我国南方特色经济水果，杨梅成熟后色泽红艳、滋味清甜酸爽，口感独特。杨梅果实中含有多种有机酸和黄酮类物质，营养丰富[1-2]，具有较好的抗氧化等保健功能[3-5]。杨梅不耐贮藏，不易保鲜，鲜果销售有一定季节性和时效性限制，消费量有限。除作为鲜果销售外，杨梅主要用于加工成果汁饮料、果脯和果酒等产品[6]，其中，杨梅果汁饮料的市场份额较大。目前，对杨梅饮料产品的研究主要为澄清杨梅汁饮料和固体饮料，也有少量关于复配的杨梅凉茶饮料和固体饮料的研究报道[7-10]。然而，杨梅果粒型饮料依然少见，关于杨梅果粒饮料研究也相对不足。杨梅果粒饮料开发不足的原因可能与杨梅果的结构特点有关。首先，杨梅果的果粒围绕果核呈球形发散分布，难以完整取粒；其次，杨梅果粒失去汁液后与果核相连的根部呈白色，影响果粒饮料的感官色泽。在早期的研究中，有研究尝试了将杨梅果粒染色[11]，并提出了制作杨梅果粒型饮料的加工工艺[12]，但是这些研究缺乏完整的试验设计和优化过程。为此，本研究以杨梅果粒饮料研发中的杨梅果粒制备为重点，通过研究杨梅果粒的染色和硬化2个关键工艺程序，优化确定了最佳的杨梅果粒制备条件，为进一步研发杨梅果粒饮料提供物料基础和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

东魁杨梅，韶关当地市场购买；氯化钙、赤藓红、桑椹红、苋菜红，均由河南广亿食品添加剂有限公司生产。

1.2 仪器与设备

主要的仪器与设备：FA2004分析天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)；HH-2数显恒温水浴锅(金坛市华峰仪器有限公司)；多功能榨汁机(美的电器制造有限公司)；数显水浴恒温振荡器(常州普天仪器制造有限公司)；BXM-30R立式压力蒸汽灭菌器(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)；BCD-206TS冰箱(青岛海尔股份有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 果粒制备的工艺流程 原料的选择→清洗→烫漂→硬化→取粒→破碎→染色→果粒成品。

1.3.2 果粒制备的操作要点 原料的选择：选择果粒丰满、果粒完整、无霉烂的杨梅鲜果。清洗：清洗杨梅，去除其表面异物。烫漂：用沸水烫漂10 s，再用冷水快速冷却。硬化：将杨梅置于一定质量浓度的氯化钙溶液，于一定温度下浸泡一定时间。取粒：硬化后的果实用纯净水洗去表面氯化钙，漂洗干净后沥干水分，然后将其果肉分离，去核，得到果粒。破碎：将果粒放入榨汁机中，加入适量纯净水，先启动榨汁机10 s，关掉开关，然后再启动10 s，过滤，备用。染色：把过滤后的果粒分别加入配置好的染色液进行染色，染色后清洗，得到果粒成品。

1.3.3 果粒硬化条件的单因素试验 果粒采用氯化钙溶液浸泡的方法进行硬化处理，分别针对硬化时间、硬化温度及氯化钙溶液质量浓度进行单因素试验，结果以果粒状态、果粒性状、果粒咀嚼性、果粒滋味等感官指标为主要特征，采用5人感官小组评价法对果粒硬化效果进行方向性描述。首先在30 ℃、0.4% CaCl2溶液中分别处理果粒10、20、30、40、50 min，确定不同时间对硬化效果的影响；然后在确定的硬化时间下，以0.4% CaCl2溶液分别在10、20、30、40、50 ℃温度下处理果粒，确定不同温度对硬化效果的影响；最后，在温度和时间下分别采用0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6% CaCl2溶液处理果粒，得到不同质量浓度的氯化钙溶液对硬化效果的影响，以分析得到果粒的最佳硬化条件。

1.3.4 果粒染色条件的单因素试验 分用赤藓红、苋菜红和桑椹红对果粒进行染色处理试验，以85 ℃水浴加热的褪色时间为评价指标对染色效果进行评价，褪色时间快的表示染色效果较差。首先对赤藓红进行染色时间和质量浓度的试验，用0.25%、1%质量浓度的赤藓红对果粒分别处理30、45、60 min后测定染色效果；然后对苋菜红进行染色时间和质量浓度的试验，用0.25%、1%质量浓度的赤藓红对果粒分别处理30、45、60 min后测定染色效果；最后对桑椹红进行染色时间和质量浓度的试验，用3%、7.5%质量浓度的赤藓红对果粒分别处理30、45、60 min后测定染色效果。

1.3.5 果粒染色条件的正交试验优化 为优化果粒染色条件，以赤藓红、苋菜红、桑椹红的质量浓度为因素，以褪色时间为评价指标，采用L9(3)3正交试验对果粒染色条件进行正交优化试验研究，具体因素水平表见表1。

表1 果粒染色的因素水平表

1.3.6 数据处理 所有试验均重复2次，每次试验所有数据至少平行测定3次，单因素试验数据统计和图表制作采用Excel 2003软件完成，正交试验结果分析采用正交设计助手完成。

2 结果与分析

2.1 不同硬化条件对果粒硬化的影响

为获得最佳的硬化条件，分别对硬化时间、硬化温度、氯化钙用量做了单因素试验，其结果分别见表2、表3和表4。由表2可以看出，果粒硬化程度随时间的增加而升高。当硬化时间少于40 min时，硬化未达到果粒状态饱满的效果；而当硬化时间为50 min时，由于果粒纤维素钙化而使果粒变硬、无弹性；硬化时间为40 min时，果粒有嚼劲、状态饱满而富有弹性，是较理想的硬化时间。

表2 硬化时间对果粒硬化效果的影响

由表3可以看出，温度过高或过低都不利果粒的硬化。当硬化温度低于40 ℃时，果粒硬化较慢，硬化效果一般；当硬化温度为50 ℃时，果粒在高温条件下反而变软，同时出现了不良滋味；这可能是因为在50 ℃的高温下，果粒组织变软，同时果粒受到高温和CaCl2的共同影响而导致果粒在较高的温度下略微变质的结果。当硬化温度为40 ℃果粒硬化效果最佳。

表3 硬化温度对果粒硬化效果的影响

由表4可以看出，当氯化钙质量浓度低于0.4%时，果粒因硬化程度过低而缺乏弹性，当氯化钙质量浓度达到0.5%及以上时，由于生成过多钙盐或果粒纤维钙化程度过高而太硬，使得果粒品质下降，因此，氯化钙质量浓度以0.4%为最佳。杨梅果粒在钙离子作用的硬化的原因可能是Ca2+与杨梅果粒细胞壁形成不溶性的果胶钙凝胶、使杨梅果粒细胞壁变硬变厚[13]。在果粒的硬化过程中，氯化钙用量对果粒硬化效果的影响十分关键，用量过少，则硬化效果不理想，用量过多，则会生成过多钙盐或导致部分纤维素钙化，使果粒质地粗糙，品质劣化[14]。针对不同水果的果粒需要的CaCl2用量可能不同，本研究中的杨梅果粒硬化的CaCl2质量浓度为0.4%，有研究指出：0.3% CaCl2对于红柚果粒的硬化效果较理想[15]。采用CaCl2对果粒硬化可能会引入苦涩感，可以采用乳酸钙等钙盐替代。

表4 氯化钙质量浓度对果粒硬化效果的影响

2.2 不同染色剂对果粒染色效果的影响

杨梅果颜色主要由花色苷等色素的含量决定，而杨梅果粒失去果汁后根部呈白色，这与消费者对杨梅果红色的认知印象不符。在生产杨梅果粒饮料是需要对杨梅果粒进行染色处理，使杨梅果粒呈现红色，这样能够保证杨梅果粒饮料良好的色泽品质。为了探索最佳的染色条件，针对赤藓红、苋菜红和桑椹红分别做了不同的质量浓度和不同染色时间的试验，其结果分别见图1、图2和图3。

由图1可知，在赤藓红质量浓度相同的情况下，随着染色时间的增加，果粒的褪色时间逐渐延长，褪色速度变慢，果粒的染色效果逐渐变好；而染色时间相同的情况下，赤藓红的质量浓度越高，果粒的褪色时间越长，染色效果越好。因此，在赤藓红质量浓度为1%，染色时间为60 min时，赤藓红对果粒的染色效果最好。

图1 赤藓红染色后果粒的褪色时间

由图2可以看出，苋菜红对杨梅果粒的染色效果随着其质量浓度的提高和染色时间的延长逐渐增强，在高质量浓度的苋菜红和长时间的染色条件下，果粒染色后褪色时间越来越长。在苋菜红质量浓度为1%，染色时间为60 min时，苋菜红对杨梅果粒的染色效果最佳。

图2 苋菜红染色后果粒的褪色时间

由图3可以看出，桑椹红对杨梅果粒的染色效果也是随着其质量浓度的提高和染色时间的延长逐渐增强，桑椹红的质量浓度越高、染色时间越长效果越好。在桑椹红质量浓度为7.5%，染色时间为60 min时，对杨梅果粒的染色效果最佳。在最佳的3种染色剂条件下，桑葚红的染色效果最好，果粒褪色时间最长最不容易褪色，赤藓红次之，苋菜红最差。染色时，染色剂的用量必须适当，用量过少，则染色效果不理想；用量过多，则会超过标准限量。

2.3 果粒染色条件的正交优化

根据不同染色剂对果粒染色效果的影响结果，考虑到不同染色剂的用量和效果不同，进一步对赤藓红、苋菜红和桑椹红3种染色剂进行正交试验优化(表5)。由正交试验结果表可知，对于杨梅果粒，不同染色剂之间的交互作用对果粒染色效果影响较大。影响果粒染色效果的各因素主次顺序为：C>A>B，即桑椹红>赤藓红>苋菜红。由极差分析结果得出影响杨梅果粒饮料贮藏稳定的最佳配方为A2B3C1，即0.5%赤藓红+0.25%苋菜红+7.5%桑椹红。在此添加比例下，染色后的杨梅果粒色泽稳定效果较好。为验证该最优条件下果粒的染色效果，将染色后的果粒分散至杨梅果汁中，经巴氏杀菌冷却后，在常温下贮藏93 d后仍然保持鲜艳的红色，达到商业应用的要求。

图3 桑椹红染色后果粒的褪色时间表5 果粒染色的正交试验结果

试验号因素ABCD(空列)褪色时间/min11111242122220313331742123235223196231235731321383213259332110K161608443K267545368K348623965k120.320.028.014.3k222.318.017.722.7k316.020.713.021.7极差R6.32.715.08.3主次顺序C>A>B优水平A2B3C1

3 结论

杨梅果粒的制备技术直接影响杨梅果粒型饮料的开发，本文针对杨梅果粒饮料加工中果粒硬化和染色两个关键工艺条件进了研究。采用0.4%质量浓度的氯化钙溶液在40 ℃下对杨梅果粒浸泡硬化40 min，可以使杨梅果粒饱满有弹性而不产生明显苦涩味；采用0.5%赤藓红、0.25%苋菜红、7.5%桑椹红对果粒染色60 min，果粒呈色最好，且不易褪色，能达到商业应用的水平。本试验结果可进一步结合实际生产条件及产品工艺参数进行调整，能够为杨梅果粒饮料的工业化生产提供技术支持。

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