藍(lán)莓汁飲料酶解工藝及配方研究

初樂(lè)，馬寅斐，趙巖，丁辰，和法濤，朱風(fēng)濤*

（中華全國(guó)供銷合作總社 濟(jì)南果品研究院，山東 濟(jì)南 250014）

藍(lán)莓汁飲料酶解工藝及配方研究

初樂(lè)，馬寅斐，趙巖，丁辰，和法濤，朱風(fēng)濤*

（中華全國(guó)供銷合作總社 濟(jì)南果品研究院，山東 濟(jì)南 250014）

本文研究了少添加劑的藍(lán)莓汁飲料的加工工藝和配方研究。采用果漿酶Ultra Color來(lái)提高藍(lán)莓汁出汁率和花色苷含量，最佳酶解工藝為酶添加量為100mg/kg，酶解時(shí)間為60min，酶解溫度為45℃。藍(lán)莓汁飲料的最佳配方：藍(lán)莓原汁添加量為18%，脫色脫酸蘋(píng)果汁添加量為14%，紫胡蘿卜汁添加量為0.5%，黃原膠+CMC-Na添加量為0.4%，其余為純凈水。得到的藍(lán)莓汁飲料色澤深紅，味道酸甜適口，藍(lán)莓風(fēng)味突出，無(wú)分層沉淀，均勻統(tǒng)一。

藍(lán)莓汁；酶解工藝；配方設(shè)計(jì)

藍(lán)莓（Blueberry），學(xué)名越橘，屬杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium spp.）植物。藍(lán)莓起源于北美，為多年生灌木小漿果果樹(shù)。藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)豐富，不僅富含有機(jī)酸、維生素等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，而且還含有極為豐富的黃酮類、花青素多糖類化合物，因此又被稱為“水果皇后”和“漿果之王”。藍(lán)莓具有很強(qiáng)的抗氧化性、促進(jìn)視紅素再合成、增強(qiáng)視力、改善心血管循環(huán)、抗心血管疾病、抗炎癥、提高免疫力等多種生理活性功能。作為保健和功能食品，藍(lán)莓極大地滿足了消費(fèi)者對(duì)于營(yíng)養(yǎng)與健康食品的需求［1-4］。

近年來(lái)，藍(lán)莓系列加工產(chǎn)品在市場(chǎng)上廣受歡迎，其中藍(lán)莓汁飲料品種繁多，有果肉型、濁汁型、清汁型等［5-7］。在產(chǎn)品配方中，除了第一位的水之外，白砂糖、糖漿、檸檬酸等食品配料的含量有時(shí)甚至超過(guò)藍(lán)莓原料本身，降低了藍(lán)莓在飲料中的功能性?，F(xiàn)有藍(lán)莓飲品中藍(lán)莓為單一的成分，香氣淡薄，口感比較單調(diào)，營(yíng)養(yǎng)成份不夠全面；同時(shí)在加工與貯存過(guò)程中因缺乏花青素的保護(hù)極易造成損失。隨著消費(fèi)者對(duì)“綠色、天然、健康”理念的追求，通過(guò)天然、健康的渠道來(lái)改善飲料的口味及外觀，減少添加劑的使用必將是未來(lái)果汁及果汁飲料的發(fā)展趨勢(shì)。

因此，本文主要探討了以野生藍(lán)莓為原料，通過(guò)打漿、酶解、離心、調(diào)配、均質(zhì)、殺菌等工藝而開(kāi)發(fā)高品質(zhì)藍(lán)莓汁飲料的研究。在藍(lán)莓汁加工過(guò)程中，主要研究了不同果漿酶對(duì)藍(lán)莓汁品質(zhì)及花色苷的影響，以此來(lái)提高果汁中花色苷的含量。在配方設(shè)計(jì)中，本著追求天然、減少添加劑的原則，以脫色脫酸蘋(píng)果汁、紫胡蘿卜汁為原料代替?zhèn)鹘y(tǒng)果汁飲料常用白砂糖、糖漿和色素等，藍(lán)莓汁飲料天然健康，口感更加豐富，口味更加醇厚，酸甜適口，具有蘋(píng)果與藍(lán)莓協(xié)調(diào)的復(fù)合口感。同時(shí)，提高了藍(lán)莓汁飲料中果汁和花色苷含量以及色澤穩(wěn)定性，豐富了藍(lán)莓汁飲料的營(yíng)養(yǎng)功效，為藍(lán)莓汁產(chǎn)品及其他果汁飲料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了研究基礎(chǔ)和思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

野生藍(lán)莓（冷凍），產(chǎn)地為黑龍江大興安嶺；

脫色脫酸蘋(píng)果濃縮汁，煙臺(tái)安德利果汁股份有限公司；

果漿酶，購(gòu)自諾維信（中國(guó)）生物技術(shù)有限公司。

其它化學(xué)試劑均為食品級(jí)。

電子天平，德國(guó)Sartrius；多功能一體機(jī)，德國(guó)Stephan公司；壓榨機(jī)，德國(guó)Wahlei公司；臥螺離心機(jī)，德國(guó)Westfalia Separator公司；高壓均質(zhì)機(jī)，德國(guó)APV公司，TDL-離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；752分光光度計(jì)、阿貝折光儀，上海精密分析儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藍(lán)莓汁飲料加工工藝流程

藍(lán)莓（凍果）→解凍→破碎打漿→酶解→離心→調(diào)配→均質(zhì)→殺菌→灌裝→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）解凍

將藍(lán)莓凍果在自然條件下解凍，待果肉稍變軟即可。

（2）打漿

采用雙道打漿機(jī)進(jìn)行打漿，得到藍(lán)莓漿。

（3）酶解

將果漿酶加熱至40～50℃，添加不同的果漿酶（YieldMASH、Ultra Color）進(jìn)行生物酶解，評(píng)價(jià)不同的果漿酶作用效果并進(jìn)行酶解工藝優(yōu)化。

（4）離心

酶解后的藍(lán)莓漿通過(guò)離心，將部分果皮果渣去除，得到藍(lán)莓原汁。

（5）調(diào)配

按配方比例調(diào)配，黃原膠和CMC-Na提前用熱水溶解完全，加入適當(dāng)?shù)拿撋撍崽O(píng)果濃縮汁、水、藍(lán)莓原汁、紫胡蘿卜濃縮汁和穩(wěn)定劑，混合均勻。

（6）均質(zhì)

調(diào)配好的藍(lán)莓汁飲料采用高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為200～300bar，均質(zhì)2次。

（7）殺菌灌裝

采用熱殺菌，殺菌溫度為90～95℃，殺菌后趁熱灌裝到玻璃瓶中。

1.2.3 檢測(cè)方法

（1）可溶性固形物

用阿貝折光儀測(cè)定。

（2）出汁率

出汁率的計(jì)算公式見(jiàn)式（1）。

（3）花色苷的檢測(cè)

參照陳健初等［8］的pH示差法，取0.2mL藍(lán)莓汁溶液，分別用pH1.0和pH4.5的緩沖液稀釋，混勻后，以蒸餾水作對(duì)照，分別在520nm和700nm下測(cè)定吸光度A，按公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

式中，A=（A520-A700）pH1.0-（A520-A700）pH4.5；

DF—樣品稀釋倍數(shù)；

V—提取液總體積，mL；

m—樣品質(zhì)量，g。

1.2.4 感官評(píng)價(jià)

由10名感官品評(píng)員組成評(píng)價(jià)小組，對(duì)藍(lán)莓汁飲料進(jìn)行感官質(zhì)量品評(píng)。品評(píng)員的培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)室的要求按照GB/T16291.1和GB/T13868中的相關(guān)規(guī)定，評(píng)定項(xiàng)目包括色澤、香氣、口感及組織狀態(tài)，滿分為100分，取10人評(píng)分的平均值為評(píng)定結(jié)果。

表1 藍(lán)莓果汁飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓漿酶解工藝中果漿酶的選擇

果漿酶是以果膠裂解酶為主的果漿處理酶，可以充分裂解植物細(xì)胞壁，釋放出更多的果汁，并促進(jìn)色素的釋放，改變果實(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，降低黏度，使固液分離更容易，提高出汁率和生產(chǎn)能力［9，10］。為了評(píng)價(jià)果漿酶對(duì)藍(lán)莓果漿的處理效果，將同一批次加工的藍(lán)莓漿均分為三份，一份不酶解，另兩份添加等量的不同果漿酶在相同溫度下酶解相同時(shí)間，然后離心處理得到藍(lán)莓汁，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同果漿酶處理對(duì)藍(lán)莓汁的影響（n=3）

從表2可以看出，采用果漿酶處理后，藍(lán)莓汁可溶固形物、出汁率和花色苷含量均有明顯提高，在藍(lán)莓汁加工工藝中適宜采用果漿酶解工藝。果漿酶YieldMASH和Ultra Color相比，酶處理后的藍(lán)莓汁固形物和出汁率略高，差異性不大。但經(jīng)UltraColor酶解后藍(lán)莓汁中的花色苷含量較高，UltraColor能特異性的將藍(lán)莓果皮中的花色苷等色素物質(zhì)溶出，從而提高了藍(lán)莓汁中的花色苷含量。從增加飲料的功能性方面考慮，宜采用果漿酶UltraColor。

2.2 果漿酶酶解工藝參數(shù)的選擇及優(yōu)化

為了確定果漿酶ULTRA COLOR適宜的添加量、酶解溫度及酶解時(shí)間，以藍(lán)莓汁出汁率為評(píng)價(jià)依據(jù)，對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。

2.2.1 果漿酶添加量對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

取同一批次制得的果漿，平均分成5份，果漿酶添加量分別為0、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg，在45℃條件下酶解60min，測(cè)定果汁出汁率，確定適宜的果漿酶的添加量。

圖1 果漿酶添加量對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

由圖1得出，藍(lán)莓汁的出汁率隨著果漿酶添加量的增加而升高，當(dāng)果漿酶的添加量為100mg/kg時(shí)，出汁率為83.5%，當(dāng)添加量繼續(xù)增大，出汁率提高不明顯。因此，果漿酶最優(yōu)添加量為100mg/kg。

2.2.2 果漿酶解溫度對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

按200mg/kg的酶制劑添加量，在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃溫度條件酶解藍(lán)莓果漿，酶解時(shí)間60min，測(cè)定果汁出汁率，確定適宜的果漿酶酶解溫度。

圖2 果漿酶解溫度對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

由圖2得出，當(dāng)果漿酶的酶解溫度為45℃時(shí)，出汁率為83.8%，當(dāng)酶解溫度提高至50℃時(shí)，出汁率為84.0%，提高不明顯，當(dāng)繼續(xù)提高溫度時(shí)，由于溫度超過(guò)了果漿酶的最適作用溫度，出汁率呈下降趨勢(shì)。因此，果漿酶酶解溫度選擇45℃。

2.2.3 果漿酶解時(shí)間對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

按以上工藝選用的酶制劑添加量和酶解溫度，在酶解時(shí)間0min、30min、60min、90min、120min的條件下，分別測(cè)定果汁出汁率，確定適宜酶解時(shí)間。

由圖3得出，當(dāng)果漿酶的酶解時(shí)間為60min時(shí)，得到的出汁率為83.6%，當(dāng)酶解時(shí)間繼續(xù)提高，對(duì)出汁率出汁效果影響不顯著。因此，果漿酶最優(yōu)作用時(shí)間為60min。

圖3 果漿酶解時(shí)間對(duì)藍(lán)莓汁出汁率的影響

2.2.4 酶解工藝參數(shù)的正交實(shí)驗(yàn)

為了進(jìn)一步確定酶解工藝各因素的最優(yōu)組合，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 L9（33）正交實(shí)驗(yàn)因素與水平

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，影響出汁率的因素主次為：酶解時(shí)間（C）＞酶添加量（A）＞酶解溫度（B）。酶解時(shí)間對(duì)于出汁率的影響最大，而酶解溫度對(duì)出汁率影響較小。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)分析得A2B2C2為最優(yōu)組合。補(bǔ)充對(duì)組合A2B2C2的實(shí)驗(yàn)，即酶添加量100mg/kg，酶解溫度45℃，酶解時(shí)間60min。經(jīng)驗(yàn)證，該條件下出汁率為84.6%，均優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。

2.3 藍(lán)莓汁飲料最優(yōu)配方確定

在藍(lán)莓汁飲料的配方設(shè)計(jì)中，以藍(lán)莓原汁突出果汁的酸味和藍(lán)莓特有的苦澀味，不添加外來(lái)酸味劑，在甜度的調(diào)整上，以脫色脫酸蘋(píng)果汁為主要原料替代常用的白砂糖、糖漿等，為了提高產(chǎn)品的色澤及外觀，加入少量紫胡蘿卜汁進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，添加穩(wěn)定劑來(lái)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定均一，研究發(fā)現(xiàn)采用復(fù)合穩(wěn)定劑的效果較好［11］。

在前期的單因素實(shí)驗(yàn)中，基本確定了藍(lán)莓汁飲料的配方，分別如下：藍(lán)莓原汁的添加量為20%，脫色脫酸蘋(píng)果濃縮汁的添加量為14%，紫胡蘿卜濃縮汁的添加量為0.5%，黃原膠+CMC-Na（1：1添加）的添加量為0.3%，其余則為純凈水。

在本實(shí)驗(yàn)中，為了進(jìn)一步確定更合理更優(yōu)化的配方，圍繞單因素實(shí)驗(yàn)所得到的因素水平設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)見(jiàn)表5，結(jié)果見(jiàn)表6（下頁(yè)）。

表5 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)因素與水平

表6顯示了正交試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果。

由表6的結(jié)果可知，影響感官評(píng)分的主次因素為：蘋(píng)果汁添加量（B）＞穩(wěn)定劑添加量（D）＞藍(lán)莓原汁添加量（A）＞紫胡蘿卜汁添加量（C）。

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)分析得A1B2C2D3為最優(yōu)組合。此組合不在設(shè)計(jì)組中，進(jìn)行驗(yàn)證補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，其感官評(píng)分為92.8分，較其它實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)分高。因此，藍(lán)莓汁飲料的最佳配方為藍(lán)莓原汁添加量為18%，脫色脫酸蘋(píng)果汁添加量為14%，紫胡蘿卜汁添加量為0.5%，黃原膠+CMC-Na添加量為0.4%。

表6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

本文主要研究了藍(lán)莓汁飲料的加工工藝及配方優(yōu)化。（1）在藍(lán)莓原汁的加工中，采用果漿酶Ultra Color可提高藍(lán)莓汁出汁率和花色苷含量，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳酶解工藝即酶添加量為100mg/kg，酶解時(shí)間為60min，酶解溫度為45℃。（2）在藍(lán)莓汁飲料的配方設(shè)計(jì)中，采用脫色脫酸蘋(píng)果汁替代白砂糖、糖漿，采用紫胡蘿卜汁提高產(chǎn)品色澤及外觀，添加少量黃原膠、CMC-Na提高穩(wěn)定性和均一程度。通過(guò)正交優(yōu)化得到藍(lán)莓汁飲料配方為：藍(lán)莓原汁添加量為18%，脫色脫酸蘋(píng)果汁添加量為14%，紫胡蘿卜汁添加量為0.5%，黃原膠+CMC-Na添加量為0.4%。（3）通過(guò)本實(shí)驗(yàn)加工工藝和配方加工的藍(lán)莓汁色澤深紅，味道酸甜適口，藍(lán)莓風(fēng)味突出，無(wú)分層沉淀，均勻統(tǒng)一。

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Study on the Enzymatic Hydrolysis Technology and Formula of Blueberry Juice Beverage

CHU Le，MA Yin-fei，ZHAO Yan，DING Chen，HE Fa-tao，ZHU Feng-tao*
（Jinan Fruit Research Institute，All China Federation of Supply&Marketing Co-operatives，Jinan 250014，China）

This paper studied the processing technology and formula of blueberry juice beverage with few additives. PECTINEX Color Ultra was used to improve the juice yield and anthocyanin content of blueberry juice.The optimum enzymatic hydrolysis process was that the enzyme addition was 100mg/kg，and the enzymatic time was 60min，and the enzymatic temperature was 45℃.The best formula of blueberry juice beverage was∶the amount of blueberry juice was 18%，the amount of de-colorization and de-acid apple juice was 14%，the amount of purple carrot juice was 0.5%，and the amount of yellow gum+CMC-Na was 0.4%.The blueberry juice was red color，taste sweet and sour，blueberry outstanding flavor，no layered uniform precipitation.

Blueberry juice；enzymatic hydrolysis technology；formula design

O657.3

A

1008-1038（2016）10-0016-05

2016-09-26

初樂(lè)（1987—），女，助理研究員，主要從事果蔬深加工研究

*通訊作者：朱風(fēng)濤（1962—），男，研究員，主要從事果蔬加工研究