蓝莓胡萝卜复合果酱的配方优化及货架期预测

迟恩忠，王丽*，杨雨浩，华平

(1.广东石油化工学院 生物与食品工程学院，广东 茂名 525000；2.安徽科技学院 食品工程学院，安徽 滁州 233100)

蓝莓(blueberry)又称为蓝浆果，属于杜鹃花科越橘属植物[1]。蓝莓果实营养丰富、酸甜适口，富含大量的糖、有机酸、花青素、黄酮类物质、矿物质及维生素等，尤其花青素含量极高，具有明目、增强视力、降血压、降血脂、预防心脑血管疾病、抗癌、延缓衰老等保健价值[2,3]。胡萝卜是双子叶纲、伞形科、萝卜属的草本植物，富含维生素、酚类、胡萝卜素、总糖和氨基酸等营养物质[4]，具有健脾、化滞、解毒、防治夜盲症、保护视力、降血压和抗癌等多种保健功能。

果酱是以水果、果汁或果浆和糖等为主要原料，经预处理、煮制、打浆(或破碎)、配料、浓缩、包装等工序制成的酱状产品[5]。目前，人们越来越注重身体健康，低糖、营养丰富的复合果酱越来越受到人们的青睐。以蓝莓、胡萝卜为原料的相关产品已有相关的报道。丁建军等[6]优化的低糖蓝莓番茄复合果酱的最佳配方为蓝莓与番茄酱配比50∶50、柠檬酸添加量0.7%、白砂糖添加量20%、盐添加量3%、黄原胶添加量1%，并对产品的营养价值和安全性进行了评价。陈祖满等[7]在不添加防腐剂、色素的情况下以蓝莓原浆40%，添加复配增稠剂变性淀粉3%、羧甲基纤维素钠0.4%、黄原胶0.1%，糖酸比40∶1，白砂糖用量30%研制了无返砂、无析水、无霉变的优质果酱。韩在祺等[8]以胡萝卜和鳄梨为原料制作复合果酱，优化的最佳配方为胡萝卜与鳄梨的比例 1∶1、白砂糖35%、柠檬酸0.5%、黄原胶0.25%。

食品货架期是指食品被贮藏在推荐的条件下，能够保持安全；确保理想的感官、理化和微生物特性；保留标签声明的任何营养值的一段时间[9]。加速货架期测试法(ASLT)是一种常用的食品货架期预测的方法，主要包括Q10模型、Z值模型、Arrhenius模型、Belehradek方程[10,11]。本研究以蓝莓、胡萝卜为原料研发复合果酱，对其配方进行了优化，研究产品贮藏期间品质的变化，通过ASLT法建立Q10模型对其货架期进行了预测，旨在丰富果酱产品品种，为其实际生产和销售提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料及辅料

蓝莓、胡萝卜、白砂糖、柠檬酸、果胶。

1.2 试剂

氢氧化钠、氯化钾、酚酞、氯化钠：均为分析纯；活性炭；微生物测试片：广州绿洲生化科技股份有限公司。

1.3 仪器设备

AL204分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；TC-80手持糖度仪 北京天创光谱科技有限公司；LHP-160恒温培养箱 上海三发科学仪器有限公司；HH数显恒温水浴锅 金坛市金城国胜实验仪器厂；JJ-2B组织捣碎机 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；YXQ-SG46-2805杀菌锅 苏州江东精密仪器有限公司。

1.4 工艺流程及操作要点

1.4.1 工艺流程

1.4.2 操作要点

蓝莓漂烫：将蓝莓清洗，用80 ℃水漂烫(钝化酶减少褐变发生)，捞出，趁热打浆。

胡萝卜软化：将胡萝卜清洗、去皮后切片，将胡萝卜煮烂利于打浆。

配料：将分别打浆后的蓝莓、胡萝卜按照比例再次混合打浆，充分混匀。

加热浓缩：将混合的原料煮沸保持1 min，将柠檬酸、果胶分别用5 mL热水溶解加入，白砂糖分3次加入，不断搅拌，固形物达到40%时即可。

灌装：将果酱趁热灌装于瓶中，留有一定的顶隙。灌装时防止果酱沾在瓶口。灌装用瓶、盖要事先加热杀菌[12]。

杀菌：将果酱在85 ℃水浴中加热20 min，注意水要没过瓶盖[13]。

冷却：采用分段冷却，逐步降温、冷却。

1.5 果酱配方的优化试验设计

在单因素试验的基础上，以蓝莓与胡萝卜比例(A)、果胶添加量(B)、柠檬酸添加量(C)、糖添加量(D)为4个因素，进行L9(34)正交试验设计对配方进行优化，因素水平表见表1。

表1 L9(34)正交试验设计Table 1 The L9(34) orthogonal test design

1.6 测定方法

1.6.1 感官评定

组织10名经过培训的人员组成评分小组，从组织状态、口感、香味、色泽4个方面对蓝莓胡萝卜复合果酱进行感官评定，用加权平均分进行统计，评分标准见表2。

表2 感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard

1.6.2 可溶性固形物测定

按照GB/T 10786-2006 规定的方法测定。

1.6.3 微生物测定

样品处理：取样品2.5 g放入22.5 mL生理盐水中，制成1∶10样品匀液，用1 mL移液枪吸取1∶10样品匀液1 mL，注入含有9 mL生理盐水的试管内，振摇后制成1∶100的样品匀液。

测定：将测试片置于无菌室中，揭开上层膜，用无菌吸管分别吸取两个梯度样品匀液1 mL滴加到纸片上，然后将上层膜缓慢盖下(无气泡)。做一个空白对照，每个稀释度接种两片。菌落总数和大肠杆菌测定于(36±1) ℃恒温培养箱内培养24 h，霉菌酵母菌测定于(28±1) ℃恒温培养箱内培养72 h。

1.7 货架期预测[14,15]

应用ASLT法建立Q10模型进行货架期的预测。按照最优配方制作果酱，分别放入27，37 ℃恒温培养箱内贮藏。27 ℃条件下的样品每6 d测定可溶性固形物、菌落总数、大肠杆菌、霉菌酵母菌，37 ℃条件下的样品每3 d测定其指标。Q10是指温度相差10 ℃时，两个任意温度下货架期的比例，见公式(1)：

Q10=在T温度下的货架期寿命/在(T+10)温度下的货架期寿命。

(1)

货架期的测定采用公式(2)进行计算：

θT1=θT2×Q10△T/10。

(2)

式中：θT1为特定温度T1下食品的货架期，θT2为特定温度T2下食品的货架期，△T为T1与T2的温度差。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 蓝莓与胡萝卜比例对果酱感官品质的影响

由表3可知，随着胡萝卜添加量的增加，感官评分先增加后降低，这是由于当胡萝卜添加量过少时胡萝卜风味不明显，过多时不利于果酱凝胶，会影响口感。当蓝莓与胡萝卜比例为8∶2时，感官评分最高，因此初步确定蓝莓与胡萝卜比例为8∶2。

表3 蓝莓与胡萝卜比例对果酱感官品质的影响Table 3 Effect of the ratio of blueberry to carrot on sensory quality of jam

2.1.2 果胶添加量对果酱感官品质的影响

由表4可知，随着果胶添加量的增加，感官评分先增加后降低，这是由于果胶添加量较低时，果酱凝胶效果差，偏稀流散；而果胶添加量相对较高时，稠度过高，涂抹性差。当果胶添加量为主料的0.4%时感官评分最高，因此初步确定果胶添加量为主料的0.4%。

表4 果胶添加量对果酱感官品质的影响Table 4 Effect of the additive amount of pectin on sensory quality of jam

2.1.3 柠檬酸添加量对果酱感官品质的影响

由表5可知，随着柠檬酸添加量的增加，感官评分先增加后降低，这是由于柠檬酸添加量不同，糖酸比不同，当柠檬酸添加量为主料的0.2%时感官评分最高，因此初步确定柠檬酸添加量为主料的0.2%。

表5 柠檬酸添加量对果酱感官品质的影响Table 5 Effect of the additive amount of citric acid on sensory quality of jam

2.1.4 糖添加量对果酱感官品质的影响

由表6可知，随着糖添加量的增加，果酱感官评分先增加后降低。这是由于糖添加量会影响糖酸比，当糖添加量为主料的40%时感官评分最高，因此初步确定糖的添加量为主料的40%。

表6 糖添加量对果酱感官品质的影响Table 6 Effect of the additive amount of sugar on sensory quality of jam

2.2 正交试验及验证试验结果

正交试验结果见表7。

表7 正交试验结果Table 7 The results of orthogonal test

由表7可知，对蓝莓胡萝卜复合果酱感官品质影响的主次顺序为：A>B>D>C，即蓝莓与胡萝卜比例>果胶添加量>糖添加量>柠檬酸添加量，最优组合为A2B2C1D1。由于最优组合A2B2C1D1未在正交试验组中出现，因此进行了验证试验，见表8。

表8 验证试验结果Table 8 The results of validation test

由表8可知最优组合A2B2C1D1的感官评分大于组合A2B2C3D1，说明A2B2C1D1为最优组合，即蓝莓与胡萝卜比例为8∶2，果胶为主料的0.4%，柠檬酸为主料的0.18%，白砂糖为主料的38%。

2.3 货架期预测结果

可溶性固形物也是评价果酱品质的指标之一，GB/T 22474-2008标准规定产品可溶性固形物含量要大于25%。由表9和表10可知，随着贮藏时间的增加，可溶性固形物总体呈现先增加后降低的趋势。这是由于开始阶段果酱中多糖不断转化成单糖，造成可溶性固形物不断上升，达到峰值之后又由于呼吸作用不断消耗使得可溶性固形物含量降低。在试验贮藏期内可溶性固形物含量均能达到国家标准。

表9 样品在37 ℃的检测结果Table 9 The testing results of samples under 37 ℃

表10 样品在27 ℃的检测结果Table 10 The testing results of samples under 27 ℃

微生物指标是检验食品货架期的重要指标之一，GB/T 22474-2008《果酱》中规定菌落总数≤1500 CFU/g、大肠菌群≤30 MPN/100 g、霉菌酵母菌≤100 CFU/g。由表9和表10可知，随着保藏天数的增加，在试验时间内菌落总数和大肠菌群均未超出国家标准，霉菌酵母菌出现了超出国家标准的现象。

由表9可知，37 ℃条件下贮藏18，21 d时测得的霉菌酵母菌数分别为70，160 CFU/g；21 d时已超过国家标准，即果酱的保质期为19～20 d。由表10可知，27 ℃条件下贮藏54 d时测得的霉菌酵母菌数为100 CFU/g，与国家标准相同，即果酱的保质期为54 d。因此，由公式(1)可以计算出Q10=54/19=2.84或Q10=54/20=2.7。由公式(2)可计算出该产品在商业储存温度20 ℃的货架期为：θ20 ℃=19×2.841.7=112 d或θ20 ℃=20×2.71.7=108 d。

3 结论

该研究以蓝莓和胡萝卜为主要原料研制复合果酱，通过单因素和正交试验优化了果酱的最佳配方，其中蓝莓与胡萝比例为8∶2，果胶占主料的0.4%，柠檬酸占主料的0.18%，白砂糖占主料的38%。应用ASLT法建立Q10模型，预测蓝莓胡萝卜果酱在不加防腐剂的情况下，20 ℃条件下的货架期为108～112 d。