藍(lán)莓胡蘿卜復(fù)合果醬的配方優(yōu)化及貨架期預(yù)測(cè)

遲恩忠，王麗*，楊雨浩，華平

(1.廣東石油化工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，廣東 茂名 525000；2.安徽科技學(xué)院 食品工程學(xué)院，安徽 滁州 233100)

藍(lán)莓(blueberry)又稱(chēng)為藍(lán)漿果，屬于杜鵑花科越橘屬植物[1]。藍(lán)莓果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜適口，富含大量的糖、有機(jī)酸、花青素、黃酮類(lèi)物質(zhì)、礦物質(zhì)及維生素等，尤其花青素含量極高，具有明目、增強(qiáng)視力、降血壓、降血脂、預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、延緩衰老等保健價(jià)值[2,3]。胡蘿卜是雙子葉綱、傘形科、蘿卜屬的草本植物，富含維生素、酚類(lèi)、胡蘿卜素、總糖和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]，具有健脾、化滯、解毒、防治夜盲癥、保護(hù)視力、降血壓和抗癌等多種保健功能。

果醬是以水果、果汁或果漿和糖等為主要原料，經(jīng)預(yù)處理、煮制、打漿(或破碎)、配料、濃縮、包裝等工序制成的醬狀產(chǎn)品[5]。目前，人們?cè)絹?lái)越注重身體健康，低糖、營(yíng)養(yǎng)豐富的復(fù)合果醬越來(lái)越受到人們的青睞。以藍(lán)莓、胡蘿卜為原料的相關(guān)產(chǎn)品已有相關(guān)的報(bào)道。丁建軍等[6]優(yōu)化的低糖藍(lán)莓番茄復(fù)合果醬的最佳配方為藍(lán)莓與番茄醬配比50∶50、檸檬酸添加量0.7%、白砂糖添加量20%、鹽添加量3%、黃原膠添加量1%，并對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。陳祖滿(mǎn)等[7]在不添加防腐劑、色素的情況下以藍(lán)莓原漿40%，添加復(fù)配增稠劑變性淀粉3%、羧甲基纖維素鈉0.4%、黃原膠0.1%，糖酸比40∶1，白砂糖用量30%研制了無(wú)返砂、無(wú)析水、無(wú)霉變的優(yōu)質(zhì)果醬。韓在祺等[8]以胡蘿卜和鱷梨為原料制作復(fù)合果醬，優(yōu)化的最佳配方為胡蘿卜與鱷梨的比例 1∶1、白砂糖35%、檸檬酸0.5%、黃原膠0.25%。

食品貨架期是指食品被貯藏在推薦的條件下，能夠保持安全；確保理想的感官、理化和微生物特性；保留標(biāo)簽聲明的任何營(yíng)養(yǎng)值的一段時(shí)間[9]。加速貨架期測(cè)試法(ASLT)是一種常用的食品貨架期預(yù)測(cè)的方法，主要包括Q10模型、Z值模型、Arrhenius模型、Belehradek方程[10,11]。本研究以藍(lán)莓、胡蘿卜為原料研發(fā)復(fù)合果醬，對(duì)其配方進(jìn)行了優(yōu)化，研究產(chǎn)品貯藏期間品質(zhì)的變化，通過(guò)ASLT法建立Q10模型對(duì)其貨架期進(jìn)行了預(yù)測(cè)，旨在豐富果醬產(chǎn)品品種，為其實(shí)際生產(chǎn)和銷(xiāo)售提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料及輔料

藍(lán)莓、胡蘿卜、白砂糖、檸檬酸、果膠。

1.2 試劑

氫氧化鈉、氯化鉀、酚酞、氯化鈉：均為分析純；活性炭；微生物測(cè)試片：廣州綠洲生化科技股份有限公司。

1.3 儀器設(shè)備

AL204分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；TC-80手持糖度儀 北京天創(chuàng)光譜科技有限公司；LHP-160恒溫培養(yǎng)箱 上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng)；JJ-2B組織搗碎機(jī) 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；YXQ-SG46-2805殺菌鍋 蘇州江東精密儀器有限公司。

1.4 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.4.1 工藝流程

1.4.2 操作要點(diǎn)

藍(lán)莓漂燙：將藍(lán)莓清洗，用80 ℃水漂燙(鈍化酶減少褐變發(fā)生)，撈出，趁熱打漿。

胡蘿卜軟化：將胡蘿卜清洗、去皮后切片，將胡蘿卜煮爛利于打漿。

配料：將分別打漿后的藍(lán)莓、胡蘿卜按照比例再次混合打漿，充分混勻。

加熱濃縮：將混合的原料煮沸保持1 min，將檸檬酸、果膠分別用5 mL熱水溶解加入，白砂糖分3次加入，不斷攪拌，固形物達(dá)到40%時(shí)即可。

灌裝：將果醬趁熱灌裝于瓶中，留有一定的頂隙。灌裝時(shí)防止果醬沾在瓶口。灌裝用瓶、蓋要事先加熱殺菌[12]。

殺菌：將果醬在85 ℃水浴中加熱20 min，注意水要沒(méi)過(guò)瓶蓋[13]。

冷卻：采用分段冷卻，逐步降溫、冷卻。

1.5 果醬配方的優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以藍(lán)莓與胡蘿卜比例(A)、果膠添加量(B)、檸檬酸添加量(C)、糖添加量(D)為4個(gè)因素，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化，因素水平表見(jiàn)表1。

表1 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 The L9(34) orthogonal test design

1.6 測(cè)定方法

1.6.1 感官評(píng)定

組織10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員組成評(píng)分小組，從組織狀態(tài)、口感、香味、色澤4個(gè)方面對(duì)藍(lán)莓胡蘿卜復(fù)合果醬進(jìn)行感官評(píng)定，用加權(quán)平均分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard

1.6.2 可溶性固形物測(cè)定

按照GB/T 10786-2006 規(guī)定的方法測(cè)定。

1.6.3 微生物測(cè)定

樣品處理：取樣品2.5 g放入22.5 mL生理鹽水中，制成1∶10樣品勻液，用1 mL移液槍吸取1∶10樣品勻液1 mL，注入含有9 mL生理鹽水的試管內(nèi)，振搖后制成1∶100的樣品勻液。

測(cè)定：將測(cè)試片置于無(wú)菌室中，揭開(kāi)上層膜，用無(wú)菌吸管分別吸取兩個(gè)梯度樣品勻液1 mL滴加到紙片上，然后將上層膜緩慢蓋下(無(wú)氣泡)。做一個(gè)空白對(duì)照，每個(gè)稀釋度接種兩片。菌落總數(shù)和大腸桿菌測(cè)定于(36±1) ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h，霉菌酵母菌測(cè)定于(28±1) ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)72 h。

1.7 貨架期預(yù)測(cè)[14,15]

應(yīng)用ASLT法建立Q10模型進(jìn)行貨架期的預(yù)測(cè)。按照最優(yōu)配方制作果醬，分別放入27，37 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)貯藏。27 ℃條件下的樣品每6 d測(cè)定可溶性固形物、菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌酵母菌，37 ℃條件下的樣品每3 d測(cè)定其指標(biāo)。Q10是指溫度相差10 ℃時(shí)，兩個(gè)任意溫度下貨架期的比例，見(jiàn)公式(1)：

Q10=在T溫度下的貨架期壽命/在(T+10)溫度下的貨架期壽命。

(1)

貨架期的測(cè)定采用公式(2)進(jìn)行計(jì)算：

θT1=θT2×Q10△T/10。

(2)

式中：θT1為特定溫度T1下食品的貨架期，θT2為特定溫度T2下食品的貨架期，△T為T(mén)1與T2的溫度差。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 藍(lán)莓與胡蘿卜比例對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響

由表3可知，隨著胡蘿卜添加量的增加，感官評(píng)分先增加后降低，這是由于當(dāng)胡蘿卜添加量過(guò)少時(shí)胡蘿卜風(fēng)味不明顯，過(guò)多時(shí)不利于果醬凝膠，會(huì)影響口感。當(dāng)藍(lán)莓與胡蘿卜比例為8∶2時(shí)，感官評(píng)分最高，因此初步確定藍(lán)莓與胡蘿卜比例為8∶2。

表3 藍(lán)莓與胡蘿卜比例對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響Table 3 Effect of the ratio of blueberry to carrot on sensory quality of jam

2.1.2 果膠添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著果膠添加量的增加，感官評(píng)分先增加后降低，這是由于果膠添加量較低時(shí)，果醬凝膠效果差，偏稀流散；而果膠添加量相對(duì)較高時(shí)，稠度過(guò)高，涂抹性差。當(dāng)果膠添加量為主料的0.4%時(shí)感官評(píng)分最高，因此初步確定果膠添加量為主料的0.4%。

表4 果膠添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of the additive amount of pectin on sensory quality of jam

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響

由表5可知，隨著檸檬酸添加量的增加，感官評(píng)分先增加后降低，這是由于檸檬酸添加量不同，糖酸比不同，當(dāng)檸檬酸添加量為主料的0.2%時(shí)感官評(píng)分最高，因此初步確定檸檬酸添加量為主料的0.2%。

表5 檸檬酸添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of the additive amount of citric acid on sensory quality of jam

2.1.4 糖添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響

由表6可知，隨著糖添加量的增加，果醬感官評(píng)分先增加后降低。這是由于糖添加量會(huì)影響糖酸比，當(dāng)糖添加量為主料的40%時(shí)感官評(píng)分最高，因此初步確定糖的添加量為主料的40%。

表6 糖添加量對(duì)果醬感官品質(zhì)的影響Table 6 Effect of the additive amount of sugar on sensory quality of jam

2.2 正交試驗(yàn)及驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 7 The results of orthogonal test

由表7可知，對(duì)藍(lán)莓胡蘿卜復(fù)合果醬感官品質(zhì)影響的主次順序?yàn)椋篈>B>D>C，即藍(lán)莓與胡蘿卜比例>果膠添加量>糖添加量>檸檬酸添加量，最優(yōu)組合為A2B2C1D1。由于最優(yōu)組合A2B2C1D1未在正交試驗(yàn)組中出現(xiàn)，因此進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，見(jiàn)表8。

表8 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 8 The results of validation test

由表8可知最優(yōu)組合A2B2C1D1的感官評(píng)分大于組合A2B2C3D1，說(shuō)明A2B2C1D1為最優(yōu)組合，即藍(lán)莓與胡蘿卜比例為8∶2，果膠為主料的0.4%，檸檬酸為主料的0.18%，白砂糖為主料的38%。

2.3 貨架期預(yù)測(cè)結(jié)果

可溶性固形物也是評(píng)價(jià)果醬品質(zhì)的指標(biāo)之一，GB/T 22474-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品可溶性固形物含量要大于25%。由表9和表10可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，可溶性固形物總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。這是由于開(kāi)始階段果醬中多糖不斷轉(zhuǎn)化成單糖，造成可溶性固形物不斷上升，達(dá)到峰值之后又由于呼吸作用不斷消耗使得可溶性固形物含量降低。在試驗(yàn)貯藏期內(nèi)可溶性固形物含量均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

表9 樣品在37 ℃的檢測(cè)結(jié)果Table 9 The testing results of samples under 37 ℃

表10 樣品在27 ℃的檢測(cè)結(jié)果Table 10 The testing results of samples under 27 ℃

微生物指標(biāo)是檢驗(yàn)食品貨架期的重要指標(biāo)之一，GB/T 22474-2008《果醬》中規(guī)定菌落總數(shù)≤1500 CFU/g、大腸菌群≤30 MPN/100 g、霉菌酵母菌≤100 CFU/g。由表9和表10可知，隨著保藏天數(shù)的增加，在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)菌落總數(shù)和大腸菌群均未超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，霉菌酵母菌出現(xiàn)了超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

由表9可知，37 ℃條件下貯藏18，21 d時(shí)測(cè)得的霉菌酵母菌數(shù)分別為70，160 CFU/g；21 d時(shí)已超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即果醬的保質(zhì)期為19～20 d。由表10可知，27 ℃條件下貯藏54 d時(shí)測(cè)得的霉菌酵母菌數(shù)為100 CFU/g，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相同，即果醬的保質(zhì)期為54 d。因此，由公式(1)可以計(jì)算出Q10=54/19=2.84或Q10=54/20=2.7。由公式(2)可計(jì)算出該產(chǎn)品在商業(yè)儲(chǔ)存溫度20 ℃的貨架期為：θ20 ℃=19×2.841.7=112 d或θ20 ℃=20×2.71.7=108 d。

3 結(jié)論

該研究以藍(lán)莓和胡蘿卜為主要原料研制復(fù)合果醬，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化了果醬的最佳配方，其中藍(lán)莓與胡蘿比例為8∶2，果膠占主料的0.4%，檸檬酸占主料的0.18%，白砂糖占主料的38%。應(yīng)用ASLT法建立Q10模型，預(yù)測(cè)藍(lán)莓胡蘿卜果醬在不加防腐劑的情況下，20 ℃條件下的貨架期為108～112 d。