蓝莓果渣胡萝卜果酱的研制
2023-07-17时志军孔令硕
时志军，孔令硕，张 齐，黄 怡，李 雪
（1.安徽科技学院食品工程学院，安徽 滁州 233100；2.凤阳健民蓝莓农业发展有限公司，安徽 滁州 233100）
蓝莓作为一种被世界粮农组织推荐的健康水果，有“浆果之王”之称[1]，蓝莓鲜果中天然花青素具有抗氧化、促进视红素再合成、预防大脑神经衰老等功效。蓝莓果渣作为蓝莓深加工成液体产品的主要副产物，花青素含量也较为丰富，有研究表明通过加入纤维素酶和酸化剂，提取量为2.82 mg/g，但是对于蓝莓果渣的综合利用度却很低，造成了资源浪费。
在蓝莓果酱加工工艺中，添加胡萝卜汁和蓝莓果渣，选择具有低吸湿性、低热量、高耐受量、保护肝脏、非致龋齿等特性的赤藓糖醇作为甜味剂[2]，研制一种风味独特的果酱产品，为蓝莓果渣作为副产物的应用和新口味果酱的研发提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
蓝莓，凤阳健民蓝莓农业发展有限公司提供；胡萝卜，上海浦仕联食品销售有限公司提供；纯柠檬粉，兴化市嘉禾食品有限公司提供；赤藓糖醇，山西中澜天成食品有限公司提供；海藻酸钠，连云港天天海藻工业有限公司提供；黄原胶，内蒙古阜丰生物科技有限公司提供；卡拉胶，绿新食品有限公司提供。
1.2 仪器与设备
P128 型九阳破壁机，九阳股份有限公司产品；MJ-JS15E81 型美的榨汁机，美的生活电器制造有限公司产品；CT310K230 型物性质构分析仪，BROOKFIELD 产品。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
①蓝莓→清洗→漂汤→破碎分离→蓝莓果渣；
②胡萝卜→清洗→去皮→软化→胡萝卜浆；
①+②→配料→加热浓缩→分装。
1.3.2 操作要点
（1） 蓝莓果渣液制备。选择新鲜饱满的蓝莓，用80℃水漂烫（钝化酶减少褐变发生），放入榨汁机中分离得到蓝莓果渣液。
（2） 胡萝卜软化。胡萝卜清洗、去皮后切成3 mm薄片，蒸30 min 至完全熟，取200 g，加入800 mL水，放入榨汁机中分离得到胡萝卜浆。
（3） 配料。取200 g 蓝莓果渣液、1 000 mL 胡萝卜浆再次混合打浆，混匀备用。
（4） 加热浓缩。取适量原料煮沸保持1 min，将一定比例的柠檬酸、增稠剂、赤藓糖醇用水溶解，分次加入，加热搅拌至原料中固形物含量为40%。
1.3.3 单因素试验设计
（1） 增稠剂配比对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响。设置增稠剂配比为1∶1∶2，1∶2∶1，2∶1∶1，1∶1∶1，1∶2∶3，按照0.1%增稠剂添加量、0.5%柠檬酸、6%赤藓糖醇制作果酱，对果酱的黏力和花青素质量浓度进行测定，确定增稠剂配比。
（2） 增稠剂添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响。设置增稠剂添加量为0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，按照1∶2∶1 增稠剂配比、0.5%柠檬酸、6%赤藓糖醇制作果酱，对黏力和花青素质量浓度进行测定，确定增稠剂添加量。
（3） 柠檬酸添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响。设置柠檬酸添加量为0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%，控制1∶2∶1 增稠剂配比、0.1%增稠剂添加量、6%赤藓糖醇进行果酱制作，对黏力和花青素质量浓度进行测定，确定柠檬酸添加量。
（4） 赤藓糖醇添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响。设置赤藓糖醇添加量2%，4%，6%，8%，10%，按照1∶2∶1 增稠剂添加比例、0.1%增稠剂添加量、0.5%柠檬酸进行果酱制作，对黏力和花青素质量浓度进行测定，确定赤藓糖醇添加量。
1.3.4 正交试验设计
在单因素试验的基础上，进行蓝莓果渣胡萝卜果酱的配方优化试验，选取增稠剂配比、增稠剂添加量、柠檬酸添加量和赤藓糖醇添加量，以花青素质量浓度为指标，进行四因素三水平正交试验。
正交试验因素与水平设计见表3。
表3 正交试验因素与水平设计
1.3.5 质构测定
采用CT3 物性质构分析仪，将蓝莓果渣胡萝卜果酱装在烧杯中，放置在质构仪载物板上，在TPA模式下，选用TA5 平底圆柱探头，测定参数为预测试速度1.00 mm/s，测定速度2.00 mm/s，返回速度2.00 mm/s，对蓝莓果渣胡萝卜果酱样品测定10 次求得平均值并取黏力作为指标。
1.3.6 花青素含量测定
（1） 标准曲线的绘制。采用改良的浓盐酸-香草醛法测定原花青素的含量[8]。于波长500 nm 处用紫外分光光度计测定吸光度，绘制标准曲线，得到回归方程Y=0.020 6X+0.042 2，R2=0.993 8，其中X为原花青素的质量浓度，mg/mL；Y 为500 nm 处的吸光度。
（2） 原花青素的测定方法。盐酸-香草醛法测定花青素：准确吸取3 mL 的4%香草醛-甲醇溶液（精确称取4.00 g 香草醛用甲醇溶解并在100 mL 容量瓶定容）、1.5 mL 浓盐酸于试管中，再吸取花青素样品0.5 mL，迅速混匀，避光20 min 显色反应，测定吸光值[3]。
1.4 数据处理
应用SPSS 16.0 对试验结果进行处理与分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果分析
2.1.1 增稠剂配比对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响
不同增稠剂配比的果酱黏力和花青素质量浓度见图2。
图2 不同增稠剂配比的果酱黏力和花青素质量浓度
由图2 可知，黏力整体呈先上升后下降又上升趋势，通过对比发现增加增稠剂中海藻酸钠、卡拉胶和黄原胶比例对果酱的黏力有提升的作用，三者的协同效应使果酱的稳定性增强，这与三者作为增稠剂的机理有一定关系，单一增加海藻酸钠和黄原胶的含量，使黏力有所提升，主要使由于海藻酸钠的骨架上含有大量的-COOH，所以在水溶液中可以表现出聚阴离子行为[4]，而黄原胶作为一种亲水性胶体，在水溶液中的弹性模量大于黏性模量，呈现弱凝胶的机制[5]；当复配增稠剂的配比是1∶2∶3 时黏力与1∶2∶1 的黏力无显著差异，从而说明卡拉胶在果酱中复配凝胶剂中起主要作用，卡拉胶作为一种热可逆凝胶，当温度降低时，首先多糖链由无规线团结构凝聚形成单螺旋体，单螺旋体再缔合为双螺旋，双螺旋体聚集最终形成网状结构[6]；当增稠剂配比为1∶2∶1 时，果酱的黏力达到最大为5 g，此时，花青素质量浓度最高为151.8 mg/mL，因此，确定增稠剂配比为1∶2∶1。
2.1.2 增稠剂添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响
不同增稠剂添加量的果酱黏力和花青素质量浓度见图3。
图3 不同增稠剂添加量的果酱黏力和花青素质量浓度
由图3 可知，当添加量较少时，黏力很低可能是由于添加量未达到凝胶剂增稠稳定的作用范围造成的负效应[6]，随着增稠剂添加量的增加，果酱的黏力逐步上升，在增稠剂添加量达到0.5%时，黏力达到最大；随着增稠剂添加量的增加，果酱花青素的质量浓度出现下降趋势，可能是由于凝胶剂的吸水作用[7]，使花青素析出的空间减少，结合黏力分析结果。因此，选择0.2%为增稠剂的最佳添加量。
2.1.3 柠檬酸添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响
不同柠檬酸添加量的果酱黏力和花青素质量浓度见图4。
图4 不同柠檬酸添加量的果酱黏力和花青素质量浓度
由图4 可知，随着柠檬酸添加量的增加，对果酱的黏力并无显著影响；在果酱中花青素的质量浓度呈先上升后下降的趋势，这可能是由于在不同的柠檬酸添加量下，使体系的极性发生改变，在柠檬酸添加量为0.5%时，体系的极性与蓝莓果渣中的花青素极性相近[8]，有利于花青素的溶出，花青素质量浓度达到最高为163 mg/mL。因此，选择柠檬酸最佳添加量为0.5%。
2.1.4 赤藓糖醇添加量对蓝莓果渣胡萝卜果酱品质的影响
不同赤藓糖醇添加量的果酱黏力和花青素质量浓度见图5。
图5 不同赤藓糖醇添加量的果酱黏力和花青素质量浓度
由图5 可知，随着赤藓糖醇添加量的增加，蓝莓果渣胡萝卜果酱的黏力并无显著影响；果酱中花青素质量浓度呈先上升后下降的趋势，这可能是由于在与柠檬酸共同作用的体系中，在赤藓糖醇添加量为6%左右时，体系的极性与蓝莓果渣中花青素的极性相近，使花青素质量浓度增加；赤藓糖醇作为一种新型多元醇类食品甜味剂，化学分子量是蔗糖的1/3 左右[9]，因此能够降低水分活度，从而延长食品的保质期，在赤藓糖醇添加量为6%时，花青素质量浓度达到最高为150.7 mg/mL。因此，选择赤藓糖醇的最佳添加量为6%。
2.2 蓝莓果渣胡萝卜果酱最佳配方优化试验
2.2.1 正交试验结果分析
选取增稠剂配比（A）、增稠剂添加量（B）、柠檬酸添加量（C） 和赤藓糖醇添加量（D） 4 个因素对蓝莓果渣胡萝卜果酱配方进行优化试验。
正交试验及结果分析见表5。
表5 正交试验及结果分析
由表5 可知，并通过极差分析对各因素进行主次排序，得出花青素质量浓度影响的程度大小为A＞C＞B＞D，即增稠剂添加比例＞赤藓糖醇添加量＞增稠剂添加量＞柠檬酸添加量，最优组合为A3B2C3D2。
2.2.2 验证试验
将正交试验的最终结果与正交试验中的较优组进行对比验证试验，对2 组成品进行质构测定和花青素质量浓度测定，正交试验中较优组A3B3C2D1测得黏力为4 g，花青素质量浓度为163.0 mg/mL；正交试验优化的最终结果A3B2C3D2组合测得黏力为3 g，花青素质量浓度为163.5 mg/mL。
根据蓝莓果渣胡萝卜果酱的色泽、滋味与气味、组织状态、外观等进行感官评价，得到A3B3C2D1组合的感官评分为92.71 分，样品A3B2C3D2的感官评分为96.70 分。综上所得到的最优组合应为A3B2C3D2。
3 结论
对蓝莓果渣胡萝卜果酱配方进行优化，得出增稠剂配比2∶1∶1，增稠剂添加量0.2%，柠檬酸添加量0.9%，赤藓糖醇添加量8%，果酱色泽均匀，呈紫红色，蓝莓风味纯正，依据最优配方制得的蓝莓果渣胡萝卜果酱的感官评分为96.70 分，花青素质量浓度为163.0 mg/mL，黏力为4 g。
