番木瓜銀耳糖水罐頭工藝研究

（廣州酒家集團(tuán)利口福食品有限公司，廣東廣州511442）

番木瓜是一種典型的熱帶水果，鮮果外形美觀、皮薄肉厚、汁多味甜、氣味清香、營養(yǎng)豐富[1]。據(jù)分析，番木瓜營養(yǎng)成分多樣，富含維生素、天然植物多糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、微量元素以及多種必需氨基酸等[2]。此外，番木瓜還具有免疫調(diào)節(jié)、保肝、美容、抗菌、抗癌、抗腫瘤等功效[3]。

銀耳甘平無毒，有潤肺生津、滋陰養(yǎng)胃、抵抗腫瘤等作用。分析結(jié)果顯示，銀耳含豐富的粗蛋白、氨基酸、粗纖維、維生素和微量元素，對于慢性支氣管炎、肺源性心臟病、肺熱咳嗽、產(chǎn)后虛弱、大便秘結(jié)、祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘具有明顯療效[4]。

廣東糖水是特指用某些中藥材、豆類、堅(jiān)果、水果、牛奶或面制品等，加上糖制成的或湯狀、或羹狀、或糊狀、或沙狀的甜品[5]。其核心理念是以中醫(yī)的食療養(yǎng)生為理論基礎(chǔ)，結(jié)合廣東地區(qū)潮濕悶熱的氣候，將不同功效的食材搭配在一起，制作成具有廣東特色、品種豐富的廣東糖水。廣東糖水作為中國傳統(tǒng)美食，通過煲、燉、煮的傳統(tǒng)工藝，以“現(xiàn)做現(xiàn)賣”的單一方式進(jìn)行銷售。隨著我國食品加工技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備的日益發(fā)展，使得廣東糖水的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。因此，本文以廣東糖水特色之一的番木瓜銀耳糖水作為研究對象，通過原料護(hù)色處理、產(chǎn)品無菌灌裝、高壓殺菌等傳統(tǒng)手工所不具備的工藝技術(shù)，在保證產(chǎn)品安全性的同時(shí)，保留產(chǎn)品的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值，設(shè)計(jì)出番木瓜銀耳糖水生產(chǎn)的合理工藝和最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

番木瓜：市售，選取無病蟲、無機(jī)械損傷，八成熟的本地木瓜；銀耳、枸杞子、冰糖：市售；VC、檸檬酸、NaCl（食品級）：廣東廣益科技實(shí)業(yè)有限公司；1，1-二苯基-2-苦基苯肼（1，1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl，DPPH）：Sigma公司；耐高溫高壓、可微波注塑杯狀器皿（尺寸高55 mm、頂面口徑85 mm、底面口徑80 mm、重20 g）：廣州市天維包裝工業(yè)有限公司；耐高溫高壓、易撕塑料封口膜：美聯(lián)發(fā)包裝有限公司。

1.2 儀器和設(shè)備

860型全自動(dòng)星盤式灌裝封口機(jī)：佛山市巨利捷食品機(jī)械設(shè)備有限公司；PLJ10-1.8.3噴淋式調(diào)理殺菌鍋：山東博藍(lán)達(dá)機(jī)械有限公司；MS-TS分析天秤：梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；MASTER-M手持式糖度計(jì)：ATAGO公司；PHSJ-5型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 番木瓜銀耳糖水罐頭制作工藝

1.3.1 工藝流程

原料預(yù)處理：

1）挑選木瓜→清洗→去皮、除籽→切分→漂洗→漂燙→護(hù)色→修整→木瓜粒

2）挑選干銀耳→清洗→泡發(fā)復(fù)水→漂洗→切分→漂燙→銀耳塊

3）挑選干枸杞子→清洗→漂燙→濕枸杞子

罐頭加工基本工藝[6]：

木瓜粒、銀耳塊、濕枸杞子→稱量分裝→制備冰糖液→煮沸→（趁熱）灌裝→（趁熱）封口→檢漏→高壓殺菌→噴淋降溫→檢漏→成品

1.3.2 番木瓜護(hù)色處理

選取大小成熟度一致的番木瓜，去皮，按規(guī)格3×2×2 cm切丁后在100℃沸水中漂燙3 min，滅活多酚氧化酶[6-7]。置于護(hù)色液中常溫浸泡30 min后取出瀝干。稱量分裝于注塑杯中，并灌裝12%Brix的糖液，封口，并在121℃中殺菌30 min。

根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)選取VC、檸檬酸、NaCl濃度3個(gè)因素進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)，確定復(fù)合護(hù)色劑的最佳配比，并以總色差△E值來考察護(hù)色效果，△E值越小，表示番木瓜顏色變化越小，護(hù)色效果越好。具體試驗(yàn)因素水平見表1。

表1 番木瓜護(hù)色正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment for Papaya color-protection %

1.3.3 產(chǎn)品配方單因素試驗(yàn)

以番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分為指標(biāo)，依次進(jìn)行番木瓜、銀耳、冰糖添加量的單因素試驗(yàn)。結(jié)合產(chǎn)品特性和經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮，枸杞子作為番木瓜銀耳糖水的一個(gè)點(diǎn)綴，使得產(chǎn)品色彩更加豐富，對產(chǎn)品風(fēng)味影響不大，因此不作為試驗(yàn)因素考慮。

每個(gè)單因素試驗(yàn)得到的最佳條件值作為下一組單因素試驗(yàn)的固定條件值，設(shè)計(jì)表見表2。

表2 番木瓜銀耳糖水罐頭配方單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 2 Single factor experiment design of canned dessert with papaya and tremella %

1.3.4 產(chǎn)品配方響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分為響應(yīng)值（Y），以番木瓜添加量（A），銀耳添加量（B），冰糖添加量（C）為自變量，采用三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步優(yōu)化罐頭糖水的配方工藝條件。根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表3。感官評分標(biāo)準(zhǔn)詳見表4。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平表Table 3 Factors and levels of response surface experiment %

1.3.5 殺菌及冷卻

產(chǎn)品殺菌條件：殺菌壓力為0.12 MPa，殺菌溫度為121℃，維持時(shí)間為30 min。殺菌結(jié)束后，殺菌鍋內(nèi)將迅速加壓及噴灑冷水使產(chǎn)品迅速降溫至30℃～35℃。

表4 番木瓜銀耳糖水罐頭感官質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Sensory evaluation standards of canned dessert

1.3.6 評價(jià)指標(biāo)分析方法

糖度的測定：糖度計(jì)法；pH值的測定：pH計(jì)法；DPPH·消除率的測定[8]：取8 mL DPPH-乙醇溶液與2 mL樣品或無水乙醇（空白）混合，振蕩后避光靜置反應(yīng)30 min，室溫下3 000 r/min離心10 min，取上清液于517 nm測其吸光值A(chǔ)，計(jì)算DPPH·消除率。DPPH·消除率/%=（[A空白-A樣品]）/A空白×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 番木瓜護(hù)色正交優(yōu)化試驗(yàn)

采用三因素三水平正交試驗(yàn)篩選出番木瓜復(fù)合護(hù)色液的最佳配比，結(jié)果見表5。

表5 番木瓜護(hù)色優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiment for papaya color-protection

根據(jù)表5可得，各因素對總色差影響的主次順序均為 X1＞X2＞X3，即影響最大的是 VC濃度，其次是檸檬酸濃度，最后是NaCl濃度。從K值分析所得，復(fù)合護(hù)色液的最佳組合為（X1）2（X2）2（X3）2，即VC濃度為0.020%，檸檬酸濃度為0.20%，NaCl濃度為0.40%。

方差分析結(jié)果見表6。

表6 以總色差為評價(jià)指標(biāo)的正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析 Table 6 Variance analysis of orthogonal experiment results according to total aberrations

方差分析結(jié)果顯示，VC濃度和檸檬酸濃度對總色差△E的影響顯著（P＜0.05），而NaCl濃度對總色差△E的影響并不顯著（P＞0.05）。

對最優(yōu)組合的復(fù)合護(hù)色液進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，3次平行試驗(yàn)結(jié)果△E值分別為2.24，2.13，2.19，平均值為2.187，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.038；則總色差△E為2.187±0.038，證明復(fù)合護(hù)色液效果明顯，正交優(yōu)化試驗(yàn)準(zhǔn)確可行。

2.2 產(chǎn)品配方單因素結(jié)果分析

2.2.1 番木瓜添加量對番木瓜銀耳糖水罐頭感官品質(zhì)的影響

銀耳添加量為5%，冰糖添加量為8%時(shí)，番木瓜添加量不同比例時(shí)對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 番木瓜添加量對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響Fig.1 The sensory effect of adding papaya in canned dessert

由圖1可見，番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分曲線較為平緩，即番木瓜添加量對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響并不會很大，當(dāng)番木瓜添加量為25%時(shí)，糖水罐頭感官質(zhì)量評分最高。

2.2.2 銀耳添加量對番木瓜銀耳糖水罐頭感官品質(zhì)的影響

番木瓜添加量為25%，冰糖添加量為8%時(shí)，銀耳添加量不同比例時(shí)對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 銀耳添加量對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響Fig.2 The sensory effect of adding tremella in canned dessert

由圖2可知，糖水罐頭質(zhì)量評分隨著銀耳添加量的不斷增大而減小。銀耳添加量過大，致使糖水口感過于黏稠，不夠清爽，整體口感不甚和諧。因此，銀耳添加量適宜選取5%。

2.2.3 冰糖添加量對番木瓜銀耳糖水罐頭感官品質(zhì)的影響

番木瓜添加量為25%，銀耳添加量為5%時(shí)，冰糖添加量不同比例時(shí)對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 冰糖添加量對糖水罐頭感官品質(zhì)的影響Fig.3 The sensory effect of adding sugar in canned dessert

如圖3所示，糖水罐頭的感官質(zhì)量評分隨著冰糖添加量的增加呈現(xiàn)“先上升后下降”的趨勢，當(dāng)冰糖添加量為8%時(shí)，感官評分達(dá)到峰值，即糖液的甜度對糖水的感官品質(zhì)影響較大。

2.3 響應(yīng)面法試驗(yàn)結(jié)果與分析

利用Design-Expert 10.0軟件，三因素三水平Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果見表7。

對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合分析，可得到番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分（Y）對自變量番木瓜添加量（A）、銀耳添加量（B）、冰糖添加量（C）的二元多項(xiàng)回歸模型方程：Y=88.34-1.41A-1.35B+2.59C+2.50AB-1.78AC+2.95BC-6.23A2-4.21B2-8.38C2。該模型方差分析詳見表8。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 7 Results of response surface experiments

表8 回歸方程方差分析結(jié)果Table 8 Analysis results of regression and variance

由表8方差分析結(jié)果可知，該模型P＜0.000 1，則二次方程模型極為顯著，表明所得方程有意義；失擬項(xiàng)為 P=0.130（P＞0.05），失擬項(xiàng)不顯著；相關(guān)系數(shù) R2=0.991 4，R2adj=0.980 4，說明該模型擬合程度良好，預(yù)測值與試驗(yàn)值有較好的相關(guān)性，試驗(yàn)誤差較小，可表現(xiàn)出各工藝參數(shù)之間的真實(shí)關(guān)系，則該模型適用于分析和預(yù)測番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評價(jià)。

試驗(yàn)因素交互作用影響番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分的響應(yīng)曲面圖見圖4。

圖4 試驗(yàn)因素交互作用影響番木瓜銀耳糖水罐頭的感官質(zhì)量評分的響應(yīng)曲面圖Fig.4 Response surface for canned dessert sensory scale values versus two experimental factors

結(jié)合表8和圖4綜合分析，該模型的C、BC、A2、B2、C2項(xiàng)（P＜0.001）為極顯著，A、B、AB、AC 項(xiàng)（0.001＜P＜0.01）為高度顯著，表明各因素對罐頭糖水的感官質(zhì)量影響不是簡單的線性關(guān)系，各因素存在相互作用；由圖4可看出因素A、B，A、C，B、C相互形成的曲面都較為陡峭，說明兩因素的交互作用較強(qiáng)，對罐頭糖水的感官質(zhì)量影響達(dá)到顯著的水平。

通過Design-Expert 10.0軟件優(yōu)化試驗(yàn)可得到番木瓜銀耳糖水罐頭的最佳工藝配方為番木瓜添加量24.67%，銀耳添加量4.84%，冰糖添加量8.14%，此時(shí)罐頭糖水的感官質(zhì)量評分達(dá)到88.75。

對最佳工藝配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，3次平行試驗(yàn)結(jié)果感官質(zhì)量評分分別為90.11，89.45，89.30，平均值為89.62，與理論預(yù)測值的相對誤差為0.97%，因此，響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)所得的最佳工藝配方參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有應(yīng)用價(jià)值。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.4.1 感官指標(biāo)

產(chǎn)品整體口感不黏糊，清甜爽口，木瓜香甜，銀耳軟糯，糖液呈淡淡的橘紅色，透明清澈，不顯渾濁，無雜質(zhì)；無明顯蒸煮異味，產(chǎn)品香氣整體協(xié)調(diào)。

2.4.2 理化指標(biāo)

糖度 12.2%Brix，pH 4.30，DPPH·消除率 92.88%，可為車間生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量控制提供參考依據(jù)。

2.4.3 微生物指標(biāo)

產(chǎn)品符合商業(yè)無菌要求。

3 結(jié)論

通過正交試驗(yàn)，得到番木瓜復(fù)合護(hù)色液的最佳配比為VC濃度為0.020%，檸檬酸濃度為0.20%，NaCl濃度為0.40%；通過響應(yīng)曲面試驗(yàn)，得到番木瓜銀耳糖水罐頭的最佳工藝配方為番木瓜添加量24.67%，銀耳添加量4.84%，冰糖添加量8.14%。制得產(chǎn)品口感清爽，滋味香甜，具有獨(dú)特的廣東糖水風(fēng)味；并符合商業(yè)無菌要求。