蔓越莓飲料生產(chǎn)工藝流程中關鍵點的控制

蔓越莓飲料生產(chǎn)工藝流程中關鍵點的控制

蔓越莓又名蔓越橘、小紅莓等，主要含有碳水化合物、蛋白質、黃酮類化合物、原花青素等營養(yǎng)成分。目前研究發(fā)現(xiàn)蔓越莓具有預防尿道感染、抗幽門螺旋菌、抗氧化、抗腫瘤、預防心血管疾病、保護口腔和牙齒、降血壓等功效[1-2]。因蔓越莓柔軟多汁，采摘期又過于集中，蔓越莓果實的貯藏和運輸較困難，因此對蔓越莓的加工是解決蔓越莓貯藏與保鮮的有效途徑之一。

本研究以蔓越莓為原料，添加食品級木糖醇、檸檬酸及果膠，并對生產(chǎn)中幾個關鍵控制點的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化[3]，其中通過Box-Behnken試驗設計[4-5]，對蔓越莓飲料調(diào)配參數(shù)優(yōu)化，主要為了保證蔓越莓飲料成品質量的穩(wěn)定性，完善蔓越莓飲料的生產(chǎn)工藝，為蔓越莓飲料的加工提供數(shù)據(jù)。

材料與方法

材料：蔓越莓、木糖醇、檸檬酸、果膠均為食品級，均為市售。

果汁生產(chǎn)線：天津天獅學院生物與食品工程學院。

實驗方法:蔓越莓飲料的工藝流程 蔓越莓汁→過濾→滅酶（80℃，2min）→調(diào)配→均質→殺菌→罐裝→成品

感官評價標準 感官評價在生物與食品工程學院專業(yè)感官實驗室，由10位專業(yè)人員進行品嘗，對產(chǎn)品評價并打分（見表1）。

表1 蔓越莓飲料感官評價標準

蔓越莓飲料調(diào)配參數(shù)優(yōu)化 實驗方法：在容器中加入木糖醇、檸檬酸、果膠、蔓越莓原汁300kg，定容至1000L，按照工藝流程制成成品并對蔓越莓飲料進行感官評分，滿分10分。

采用DesignExpert 8.0軟件，設置3因素3水平的響應面試驗，以蔓越莓飲料感官評價評分為響應值，對蔓越莓飲料的工藝參數(shù)進行優(yōu)化分析（見表2）。

表2 蔓越莓飲料調(diào)配參數(shù)響應面試驗因素水平表

數(shù)據(jù)分析及處理：試驗數(shù)據(jù)應用Design Expert軟件進行響應面實驗設計分析。

結果分析

蔓越莓飲料工藝流程中關鍵控制點1-蔓越莓飲料調(diào)配參數(shù)優(yōu)化結果

表3 蔓越莓飲料響應面試驗設計與結果分析

表4 蔓越莓飲料的回歸模型方差分析

注：*.差異顯著，P＞0.05；**.差異極顯著，P＜0.01。

由表4可得出，模型F為70.16，P＜0.01，表明實驗模型是極顯著。失擬項P為0.06327，P＜0.05，為不顯著，對校正決定系數(shù)R2為0.9890，可知模型擬合情況良好。因素A、B、C、AC、BC、A2、B2、C2對影響值P的影響顯著，其中C、AC、BC、A2、B2、C2對影響值P的影響為極顯著。由表8可以得出，蔓越莓飲料參數(shù)影響的主次因素是果膠>檸檬酸>木糖醇，采用Design-Expert對表7數(shù)據(jù)進行回歸分析與擬合，蔓越莓飲料的各因素變量的二次方程模型為：R1=8.59200+0.076250A-0.081250B-0.30750C+0.080000AB-0.25250AC+0.1675 0BC+0.44150A2+0.41650B2-0.56600C2，經(jīng)分析，二次回歸方程來預測木糖醇為2.79%，檸檬酸0.10%，果膠0.07%，在此條件下預測感官評分為9.61171。

驗證試驗 根據(jù)模型預測的最佳條件，當添加為木糖醇為2.79%，檸檬酸0.10%，果膠0.07% 按此條件進行驗證試驗，結果，蔓越莓飲料的總體評分為9.65，與模型非常接近。

蔓越莓飲料工藝流程中關鍵控制點2-過濾篩及金屬探測器[6]。在生產(chǎn)制作過程中有可能帶入頭發(fā)、金屬顆粒等異物，需要在生產(chǎn)過程中有必要安裝過濾篩和金屬探測器。

蔓越莓飲料工藝流程中關鍵控制點3-（CCP3）殺菌。蔓越莓中含有酚類物質，長時間且高溫加熱會使酚類物質發(fā)生降解，對細菌、真菌等菌體的抑制作用喪失[7]。綜合考慮蔓越莓飲料工藝流程中各種因素，本實驗采用118℃/15s超高溫瞬時滅菌，不僅能較好保留蔓越莓飲料的營養(yǎng)成分不被破壞，又能達到延長貨架期的目的。

蔓越莓飲料工藝流程中關鍵控制點4-（CCP4）罐裝。為了保證蔓越莓飲料達到商業(yè)無菌，并且在保質期內(nèi)無變質現(xiàn)象發(fā)生。蔓越莓飲料需采用無菌灌裝，本實驗采用的無菌罐裝方式主要是熱罐裝，罐裝完畢后不進行殺菌。實驗方法設置不同的熱灌裝溫度，將成品放置于38℃保溫實驗7天后，觀察產(chǎn)品的色澤、風味、組織狀態(tài)、口感及有無腐敗變質，進行感官評價[7]。

實驗證明：當灌裝溫度低于70℃，經(jīng)過實驗證明易腐敗變質，只有穩(wěn)定高于90℃時，產(chǎn)品能夠保持較好的色澤、香味和組織狀態(tài)，且可以長期保存。

結果討論

通過響應面分析法，對蔓越莓飲料調(diào)配參數(shù)進行優(yōu)化，最優(yōu)條件為：木糖醇為2.79%，檸檬酸0.10%，果膠0.07%。

在最有條件下制成的蔓越莓飲料成品采用超高溫瞬時滅菌118℃/15s、灌裝溫度高于 90℃的產(chǎn)品能夠保持較好的色澤、香味和組織狀態(tài)，且可以長期保存。

[1]郭佳，丁慶波.蔓越莓的營養(yǎng)與功能特性概述[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學刊，2011（5）：100-104.

[2]王筠婷，葛婷，蔡羽宣，等.蔓越莓天然保健果凍生產(chǎn)工藝研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2016（12）：44-49.

[3]曾榮妹，羅旭雁，韓琳，等.黑莓果汁飲料生產(chǎn)流程中關鍵點的控制[J].食品工業(yè)科技，2013，34（23）：247-251.

[4]吳竹青，陳景，黃群，等.響應面法優(yōu)化雪蓮果酒發(fā)酵工藝[J].食品科學，2010，31（23）：182-187.

[5]潘年龍，王孝榮.響應面法優(yōu)化紫薯酒的發(fā)酵工藝及香氣分析[J].食品工業(yè)科技，2013，34（6）：202-206.

[6]李慧榮.可可粉固體飲料與HACCP體系的技術研究[J].食品研究與開發(fā)，2012（5）：204-206.

[7]陳燕，孫曉紅，曹奕，等.藍莓抑菌活性研究進展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2013（25）：716-721.

[8]曾榮妹，羅旭雁，韓琳，等.黑莓果汁飲料生產(chǎn)流程中關鍵點的控制[J].食品工業(yè)科技，2013（23）：247-250.

□ 李黎 張浩 天津天獅學院

(研究方向：食品科學與工程)

The Critical Point Control in The Production Process of Cranberry Beverage

為保證蔓越莓飲料的品質，對蔓越莓飲料生產(chǎn)工藝流程中四個關鍵控制點的工藝參數(shù)進行研究。本試驗采用感官評價、響應面法及將蔓越莓飲料成品放置于38℃保溫實驗等方法，實驗結果表明：最優(yōu)的調(diào)配條件為木糖醇為2.79%，檸檬酸0.10%，果膠0.07%。采用超高溫瞬時滅菌118℃/15s、灌裝溫度高于90℃的生產(chǎn)工藝條件能很好的保存蔓越莓飲料的色澤、香味和組織狀態(tài)，為蔓越莓飲料的生產(chǎn)提供可行的工藝參數(shù)。

s: In order to ensure the quality of cranberry beverages, the process parameters of three critical control points (CCP) in the production process of cranberry beverage were analyzed. Experiment, sensory evaluation, response surface method and the cranberry beverages were placed in 38℃ insulation test and other methods. After the sensory evaluation, response surface methodology and insulation test at 38℃, the results showed that. The optimal deployment conditions were xylitol acid 2.79%, citric acid 0.10%, pectin 0.07%. The use of ultra-high temperature instantaneous sterilization 118℃/15s, filling temperature higher than 90℃production process conditions can be a good preservation of cranberry beverages color, flavor and tissue state, for the production of cranberry beverages to provide a viable process parameter.

蔓越莓；響應面法；關鍵控制點；工藝參數(shù)

Cranberry Beverage；response surface methodology; critical control points; process parameter