低糖玫瑰山药复合果酱的研发及货架期预测

宋莺丽，柴思思，马立安

(长江大学 生命科学学院，湖北 荆州 434025)

玫瑰属于蔷薇科蔷薇属植物，原产于中国，已有两千多年的培育历史，主要在我国云南、新疆、甘肃等地种植，其除了具有观赏价值外，还具有很高的食用价值和药用价值[1-3]。玫瑰花中除含有丰富的蛋白质、维生素C、粗纤维及微量元素外，还含有多酚、黄酮、萜类等多种化学活性成分[4-5]，具有利胆解毒[6]、抗菌[7-8]、抗病毒[9]、降血糖[10-11]、抗氧化[12-14]、抗衰老[15-16]、预防心血管疾病[17]的作用。目前玫瑰花的加工方式主要为初加工和粗加工，附加值比较低，而将其做成果酱可以充分提高其附加值。

山药，别名淮山药、山薯等，属于薯蓣科薯蓣属植物，缠绕草质藤本，为药食同源的材料[18]。山药中含有蛋白质、维生素和氨基酸等营养成分，还含有多糖、多酚、皂苷和麦角甾醇等功能活性成分[19-22]，具有降血糖、降血脂[23-26]、调节机体免疫力[27-29]、抗氧化[30-31]、调节肠道菌群[32-34]、抗炎消肿[35-36]和预防癌症[37-38]的作用。山药因易于被人体吸收利用、适口性强、供货时间长而深受广大消费者的青睐[39]。

本研究以新鲜的玫瑰和山药为原料，通过单因素试验和正交试验，确定低糖玫瑰山药复合果酱的最佳配方，在提高玫瑰和山药附加值的同时，满足消费者对低糖、低热量果酱的需求。目前低糖果酱在市场上品种较少，有着很大的潜在市场。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料及辅料

山药：市售，产于河南焦作；红玫瑰：市售，产于云南；柠檬酸、木糖醇：市售，均为食品级。

1.1.2 仪器与设备

C21S-C3150-A1型电磁炉、JYL-C93T型榨汁机 九阳股份有限公司；CX-12000电子分析天平 江苏长协工业设备有限公司；手持折光仪 上海卓光仪器科技有限公司；pH计 武汉博文电子有限公司。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原材料的挑选与清洗

选择花粒饱满、色泽鲜艳、香气浓郁的新鲜玫瑰花，择取厚实饱满的外层花瓣，除去花萼及花蕊，清洗干净后晾干约15 min备用[40-41]。

选择市售的新鲜、成熟、无腐烂、无霉变的山药，用清水洗去附着在表面的泥沙和污物，去皮后切成3～5 mm的薄片[42]。

1.2.2.2 护色软化

将切片的山药迅速放入护色液中浸泡45 min，沥干水分后预煮5 min软化[43]。

1.2.2.3 打浆

将清洗干净的玫瑰按料液比1∶9的比例加水打汁；将护色软化后的山药按料液比7∶3的比例加水打浆。

1.2.2.4 调配浓缩

将玫瑰汁、山药浆、柠檬酸及木糖醇按一定比例混合，搅拌均匀后用小火煮制浓缩，为防止果酱因局部温度过高而发生迸溅和焦糖化反应，整个煮制过程中需不停搅拌。

1.2.2.5 灌装封口

将浓缩后的果酱迅速装入灭菌消毒过的玻璃罐中，使装罐温度维持在80～90 ℃，装罐时间不超过30 min[44-45]。

1.2.2.6 杀菌冷却

将灌装封口后的果酱迅速进行巴氏杀菌，分段冷却至室温即为成品[46]。

1.3 试验设计

1.3.1 玫瑰汁与山药浆的比例对复合果酱品质的影响

以感官评分为指标，固定柠檬酸添加量为0.30%、木糖醇添加量为16%、煮制时间为17 min，考察玫瑰汁与山药浆的比例(15∶5、16∶4、17∶3、18∶2、19∶1)对复合果酱品质的影响，进而确定玫瑰汁与山药浆的最佳配比。

1.3.2 柠檬酸添加量对复合果酱品质的影响

以感官评分为指标，固定玫瑰汁与山药浆的比例为17∶3、木糖醇添加量为16%、煮制时间为17 min，考察柠檬酸添加量(0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%)对复合果酱品质的影响，进而确定柠檬酸的最适添加量。

1.3.3 木糖醇添加量对复合果酱品质的影响

以感官评分为指标，固定玫瑰汁与山药浆的比例为17∶3、柠檬酸添加量为0.30%、煮制时间为17 min，考察木糖醇添加量(12%、14%、16%、18%、20%)对复合果酱品质的影响，进而确定木糖醇的最适添加量。

1.3.4 煮制时间对复合果酱品质的影响

以感官评分为指标，固定玫瑰汁与山药浆的比例为17∶3、柠檬酸添加量为0.30%、木糖醇添加量为16%，考察煮制时间(13，15，17，19，21 min)对复合果酱品质的影响，进而确定最佳煮制时间。

1.3.5 正交试验设计

在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，对玫瑰汁与山药浆的比例、柠檬酸添加量、木糖醇添加量、煮制时间进行四因素三水平的正交试验，试验因素水平见表1。

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

1.4 感官评价

选取10名专业品评人员组成感官评定小组，从色泽、组织状态、气味、滋味4个方面对果酱进行评分，具体感官评分标准见表2[47-49]，满分100分。

表2 感官评分标准Table 2 Sensory scoring standards

1.5 理化指标和微生物指标测定[50]

可溶性固形物：根据GB/T 10786-2006规定的方法测定；pH：根据GB 5009.237-2016规定的方法测定；总糖：根据GB 5009.8-2016规定的方法测定；菌落总数：根据GB 4789.2-2016规定的方法测定；大肠菌群：根据GB 4789.3-2016规定的方法测定；金黄色葡萄球菌：根据GB 4789.10-2016规定的方法测定；沙门氏菌：根据GB 4789.4-2016规定的方法测定。

1.6 货架期预测[51-53]

采用加速货架期试验(ASLT)法来预测复合果酱的货架期，计算出复合果酱在商业储存温度20 ℃下贮藏的货架期，按照式(1)进行货架期预测：

θ(ST1)=θ(ST2)×Q10(T2-T1)。

(1)

式中：Q10=温度为T时的货架期/温度为T+10 ℃时的货架期；θ(ST2)为较高测试温度T2下的货架期；θ(ST1)为较低测试温度T1下的货架期。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 玫瑰汁与山药浆的比例对复合果酱品质的影响

图1 玫瑰汁与山药浆的比例对复合果酱品质的影响Fig.1 The effect of the ratio of rose juice to yam pulp on the quality of compound jam

由图1可知，随着玫瑰汁与山药浆比例的增大，复合果酱的感官评分逐渐升高；当玫瑰汁与山药浆的比例为17∶3时，复合果酱的感官评分最高，此时果酱颜色亮红，口感细腻适中；随着玫瑰汁与山药浆比例的继续增大，复合果酱的感官评分逐渐降低，复合果酱的口感逐渐变差，玫瑰花香味逐渐变重，因此玫瑰汁与山药浆的最适比例为17∶3。

2.1.2 柠檬酸添加量对复合果酱品质的影响

图2 柠檬酸添加量对复合果酱品质的影响Fig.2 The effect of citric acid addition amount on the quality of compound jam

由图2可知，随着柠檬酸添加量的增加，复合果酱的感官评分逐渐升高；当柠檬酸添加量为0.30%时，复合果酱的感官评分最高，此时果酱酸甜可口，色泽鲜艳；当柠檬酸添加量继续增大时，复合果酱的酸度逐渐突出，酸甜失调，其感官评分也随之降低，因此柠檬酸的最适添加量为0.30%。

2.1.3 木糖醇添加量对复合果酱品质的影响

由图3可知，随着木糖醇添加量的增加，复合果酱的感官评分逐渐升高；当木糖醇添加量为16%时，复合果酱的感官评分最高，此时果酱酸甜可口，口感细腻；随着木糖醇添加量的继续增加，果酱的甜度逐渐偏高，过于甜腻，使得复合果酱的口感逐渐粗糙，感官评分也随之降低，因此木糖醇的最适添加量为16%。

图3 木糖醇添加量对复合果酱品质的影响Fig.3 The effect of xylitol addition amount on the quality of compound jam

2.1.4 煮制时间对复合果酱品质的影响

图4 煮制时间对复合果酱品质的影响Fig.4 The effect of cooking time on the quality of compound jam

由图4可知，随着煮制时间的延长，复合果酱的凝胶性逐渐增强，复合果酱的感官评分也逐渐升高；当煮制时间为17 min时，复合果酱的感官评分最高，此时果酱的凝胶性与色泽达到最佳；当煮制时间继续延长时，果酱颜色变暗，酱体太过黏稠，口感逐渐变差，其感官评分也随之降低，因此最佳煮制时间为17 min。

2.2 正交试验结果

复合果酱正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Orthogonal test results

续 表

由表3中R值可知，影响低糖玫瑰山药复合果酱感官品质因素的主次顺序为D>C>A>B，即煮制时间>木糖醇添加量>玫瑰汁与山药浆的比例>柠檬酸添加量，其最佳配方为A3B1C3D2，即玫瑰汁与山药浆的比例为18∶2，柠檬酸添加量为0.25%，木糖醇添加量为18%，煮制时间为17 min，在该最优组合下制得的复合果酱颜色亮红、酱体均匀、酸甜适口、口感细腻。

2.3 理化指标和微生物指标测定结果

将采用低糖玫瑰山药复合果酱最优组合制得的果酱进行理化指标和微生物指标测定，结果见表4和表5。

表4 低糖玫瑰山药复合果酱理化指标Table 4 Physical and chemical indexes of low-sugar compound jam of rose and yam

表5 低糖玫瑰山药复合果酱微生物指标Table 5 Microbiological indexes of low-sugar compound jam of rose and yam

由表4可知，该复合果酱的可溶性固形物含量为50.67%，总糖含量为18.47%，pH为2.65，符合GB/T 22474-2008《果酱》中规定的可溶性固形物含量≥25%、含糖量≤65%的标准[54]；FDA规定食品含糖量低于同类参照食品25%以上可称为低糖食品，而传统果酱的含糖量一般高于60%，所以含糖量低于35%的果酱为低糖果酱，而该复合果酱的总糖含量仅有18.47%，满足低糖果酱的要求。由表5可知，低糖玫瑰山药复合果酱的菌落总数、大肠菌群低于国家标准，金黄色葡萄球菌和沙门氏菌未检出。综上所述，低糖玫瑰山药复合果酱的理化指标和微生物指标测定结果均符合国家相关标准。

2.4 货架期预测结果

GB/T 22474-2008《果酱》中微生物指标规定，果酱的菌落总数≤1 500 CFU/g、大肠菌群≤30 MPN/100 g、霉菌、酵母菌≤100 CFU/g。由表6和表7可知，在相同的保藏时间内大肠菌群和霉菌、酵母菌均未超出国家标准，菌落总数出现超过国家标准的现象。由表6可知，果酱在37 ℃条件下保藏60 d时菌落总数为1 500 CFU/g，与国家标准相同，说明复合果酱在37 ℃条件下的保质期为60 d。由表7可知，果酱在27 ℃条件下保藏90，99 d时菌落总数分别为1 200，1 800 CFU/g，其中99 d时已超过国家标准，说明复合果酱在27 ℃条件下的保质期为91～98 d。因此，由式(1)可计算出在商业储存温度20 ℃下的货架期为:θ20 ℃=60×1.521.7=122 d或θ20 ℃=60×1.631.7=137 d，其中Q10=91/60=1.52或Q10=98/60=1.63。

表6 样品在37 ℃的检测结果Table 6 Test results of samples at 37 ℃

表7 样品在27 ℃的检测结果Table 7 Test results of samples at 27 ℃

3 结论

本研究以玫瑰与山药为主要原料，通过单因素试验和正交试验研制出了一款新型低糖复合果酱，以感官评分为指标，确定了低糖玫瑰山药复合果酱的最佳配方：玫瑰汁与山药浆的比例为18∶2，柠檬酸添加量为0.25%，木糖醇添加量为18%，煮制时间为17 min。在此配方下制得的果酱颜色亮红、酱体均匀、酸甜适口、口感细腻，理化指标和微生物指标均符合果酱类的质量标准，通过ASLT法预测得到该低糖复合果酱在20 ℃下的货架期为122～137 d。本文研制的复合果酱在充分利用玫瑰和山药营养成分的基础上，不仅增加了玫瑰和山药的附加值，而且增加了低糖果酱的种类，同时为新型复合果酱的实际生产提供了参考依据。