紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性影響因素的研究

段秋霞，李定金，段振華，*，陳嫣，唐美玲

（1.賀州學(xué)院食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院，廣西賀州542899；2.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧大連116034）

紅心火龍果（Hylocereus undulates Britt），仙人掌科、量天尺屬植物的果實(shí)，又名紅龍果、仙蜜果、玉龍果、龍珠果、芝麻果等，是熱帶和亞熱帶的名優(yōu)水果之一[1]，原產(chǎn)于中美洲熱帶沙漠地區(qū)，后傳入越南、泰國等東南亞國家和中國[2-3]。主要品種為紅皮白肉、紅皮紅肉、黃皮白肉3種，其中紅心火龍果質(zhì)量更優(yōu)，備受消費(fèi)者青睞[4-5]?；瘕埞麪I養(yǎng)豐富、功能獨(dú)特，且含有大量的維生素和水溶性膳食纖維與其它植物體內(nèi)稀有的植物性白蛋白，具有預(yù)防重金屬中毒、增強(qiáng)骨質(zhì)、降低膽固醇等作用，還可以預(yù)防便秘、口角炎、貧血等[6-8]。火龍果果實(shí)的含水量高，呼吸作用強(qiáng)，采摘后在常溫下極易造成失水萎蔫，甚至腐爛，從而失去商品價(jià)值，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[9]。因此將火龍果發(fā)酵成果酒，不但可以解決火龍果貨架期短的問題，而且能增加其食用價(jià)值，還可以豐富果酒的品種。

紅心火龍果酒是以紅皮紅肉火龍果為原料，經(jīng)去皮、榨汁后，低溫發(fā)酵而成的色澤艷麗酒體輕盈的低度酒飲料，保留了火龍果原有的氨基酸、有機(jī)酸、礦物質(zhì)和部分水溶性膳食纖維等對身體有益的成分，因富含甜菜紅素而呈現(xiàn)明亮的紫紅色[10-11]。目前，對于紅心火龍果酒而言，許多學(xué)者傾向于研究其發(fā)酵工藝。李厚培等[12]以新鮮紅心火龍果為原料，采用多菌協(xié)聯(lián)發(fā)酵，得到香氣突出濃郁、回味協(xié)調(diào)豐盈的火龍果酒。周景瑞等[13]采用火龍果汁發(fā)酵，生產(chǎn)出具有典型的火龍果香和濃郁醇厚酒香的火龍果酒。陳爍等[14]采用紅曲進(jìn)行二次發(fā)酵得到的紅曲火龍果酒兼具果酒和米酒的風(fēng)味特征，質(zhì)量更優(yōu)。而關(guān)于對紅心火龍果酒貯藏環(huán)境及顏色穩(wěn)定的影響因素的研究尚未見報(bào)道。顏色作為果酒最重要的感官品質(zhì)之一，是消費(fèi)者在消費(fèi)過程中首先關(guān)注的重要品質(zhì)特征[15]。保持或賦予食品以良好的色澤，是食品加工過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[16]。紅心火龍果酒在生產(chǎn)及儲(chǔ)藏過程中易發(fā)生褪色現(xiàn)象，顏色由深紫紅色變?yōu)榘导t色再變?yōu)辄S褐色。果酒的褪色嚴(yán)重影響了其感官品質(zhì)，降低了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，為了探索紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響因素，進(jìn)而確定其最佳儲(chǔ)存條件，本試驗(yàn)以自釀紅心火龍果酒為試驗(yàn)對象，研究溫度、光照、pH值和氮?dú)鈱t心火龍果酒顏色穩(wěn)定性和口感的影響。以期為深入開發(fā)、研究紅心火龍果酒、紅心火龍果飲料和其它果酒奠定基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮紅心火龍果、白砂糖：市售；Pectinex果膠裂解酶（1×104U/mL）：廣州明曜公司；BV818葡萄酒活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；食用堿：南京甘汁園糖業(yè)有限公司；檸檬酸（食品級）：浙江多味化工食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ZQZY-VC振蕩培養(yǎng)箱：上海知楚儀器有限公司；UV-1780紫外可見分光光度計(jì)：島津儀器有限公司；CR-400色差儀：柯尼卡美能達(dá)（中國）投資有限公司；LH-B55數(shù)顯折光儀：陸恒科技生物技術(shù)有限公司；RXZ型（多段編程）智能人工氣候箱：寧波江南儀器廠；Five Easy Plus pH計(jì)：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CK-A600真空充氮包裝機(jī)：玉環(huán)昶坤機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅心火龍果酒的制備工藝

原料經(jīng)去皮、破碎、打漿、過濾后，加入純凈水把果汁的濃度調(diào)整在可溶性固形物為9°Bx，加入0.012%果膠酶在40℃下酶解20 min，調(diào)整果汁初始發(fā)酵糖度為23°Bx，85℃殺菌15 min后，添加果汁體積0.04%的活化后的BV818酵母，22℃下靜置發(fā)酵7 d，過濾滅菌澄清后即可得到糖度為13.2 g/L，酸度為4.36 g/L，酒精度為8.15%vol的紅心火龍果酒。

1.3.2 溫度對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

取 25 mL 紅心火龍果酒，分別置于 25、40、55、70、85、100 ℃中水浴加熱，在 1、2、3、4、5 h 時(shí)分別取樣，測定A600nm與A537nm處吸光值，計(jì)算甜菜紅素的含量并計(jì)算其保存率，測其色度，分析溫度對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響。

1.3.3 pH值對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

取25 mL紅心火龍果酒，分別用檸檬酸和食用堿調(diào)節(jié)樣品的 pH 值為 3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，在 24、48、72、96、120 h時(shí)分別取樣，測定A600nm與A537nm處吸光值，計(jì)算甜菜苷含量并計(jì)算其保存率，測其色度，分析pH值對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響。

1.3.4 光照對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

取25 mL紅心火龍果酒，分別在持續(xù)光照、自然散射光、避光條件下貯藏，在 24、48、72、96、120 h 時(shí)分別取樣，測定A600nm與A537nm處吸光值，計(jì)算甜菜苷含量并計(jì)算其保存率，測其色度，分析不同光照條件對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響。

1.3.5 氮?dú)鈱瘕埞祁伾€(wěn)定性的影響

取25 mL紅心火龍果酒，分別對其進(jìn)行充入空氣處理與充入氮?dú)馓幚?，?24、48、72、96、120 h 時(shí)分別取樣，測定A600nm與A537nm處吸光值，計(jì)算甜菜苷含量并計(jì)算其保存率，測其色度，分析氮?dú)馓幚韺t心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響。

1.3.6 色差測定

采用色差儀測定樣品的L*值、a*值、b*值，計(jì)算出樣品的ΔE值。以ΔE值描述樣品的顏色變化程度[17]，計(jì)算公式（1）如下。

1.3.7 甜菜紅色素含量測定

取0.5 mL火龍果酒，于10 mL比色管，加入蒸餾水定容，搖勻，分別在波長537、600 nm處，以蒸餾水為空白參比，測定其吸光度[18-19]。按下列公式（2）計(jì)算甜菜紅色素含量（以甜菜苷計(jì)）。

式中：Aw為537 nm處的吸光值減去600 nm處吸光值；DF為稀釋倍數(shù)；MF為甜菜苷摩爾質(zhì)量，550g/mol；ε為標(biāo)準(zhǔn)甜菜苷摩爾消光系數(shù)，60 000 L/（mol·cm）；L為比色皿的光路長度，cm。

式中：C為處理后的甜菜紅色素含量，mg/L；C0為處理前的甜菜紅色素含量，mg/L。

1.3.8 感官評分的評定

紅心火龍果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)重復(fù)3次，采用origin9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及繪圖。

表1 紅心火龍果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of red heart pitaya wine

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

溫度對紅心火龍果酒中甜菜紅色素保存率的影響見圖1。

圖1 溫度對甜菜紅色素保存率的影響Fig.1 The effect of temperature on the preservation rate of beet red pigment

天然色素在高溫條件下會(huì)發(fā)生褪色，具有熱不穩(wěn)定性[20]，紅心火龍果酒中含有大量的天然色素。由圖1可知，在40℃以下，紅心火龍果酒顏色比較穩(wěn)定，加熱2 h，甜菜紅色素保存率還在90%以上，甜菜紅色素保存率會(huì)隨著時(shí)間的延長略微降低，變化不明顯。但是高于55℃，甜菜紅色素穩(wěn)定性變差，保存率出現(xiàn)明顯下降。100℃加熱2 h時(shí)，甜菜紅色素的保存率只有10.84%，色素被嚴(yán)重破壞。隨著時(shí)間的延長，甜菜紅色素保存率逐漸趨于0。由此說明，紅心火龍果酒中甜菜紅色素?zé)岱€(wěn)定性差，溫度越高，其降解速率越快，溫度會(huì)破壞紅心火龍果酒顏色的穩(wěn)定性，紅心火龍果酒適合在低溫或室溫保存。

溫度對紅心火龍果酒的色差值影響見圖2。

圖2 溫度對色差的影響Fig.2 The effect of temperature on color difference

由圖2可知，在25℃時(shí)，紅心火龍果酒顏色幾乎不改變，色差變化也很小，但是溫度在40℃到55℃，隨著時(shí)間的延長，紅心火龍果酒顏色稍有變化，其色差也逐漸增大。85℃與100℃加熱時(shí)，隨著時(shí)間的增加，顏色變化非常明顯，色差變化也非常大。在100℃加熱1 h與2 h時(shí)色差變化稍小，是因?yàn)樵诩訜釙r(shí)，紅心火龍果酒顏色由紫紅色逐漸褪為紅色，再由紅色慢慢褪為淡黃色。色差中L*值、a*值、b*值都有變化，由于紅心火龍果酒褪色的原因，亮度一直在增加，即L*值不斷變大；a*值表示紅綠色調(diào)，則是先增加后減?。欢鴅*值表示藍(lán)黃色調(diào)，增加到一定程度就趨于穩(wěn)定。此時(shí)，L*值在增加，a*值已經(jīng)開始減小，b*值處于穩(wěn)定狀態(tài)，所以導(dǎo)致在100℃加熱1 h與2 h色差變化稍小。

溫度對紅心火龍果酒的感官評分影響見圖3。

圖3 溫度對感官評分的影響Fig.3 The effect of temperature on sensory score

由圖3可以看出，溫度對紅心火龍果酒的感官品質(zhì)影響很大。隨著處理溫度的提高，紅心火龍果酒的感官評分一直處于下降的趨勢，果酒的顏色由紫紅色褪成紅色再到淺黃色。在70℃時(shí)，紅心火龍果酒出現(xiàn)了輕微熟化的味道。溫度越高，果酒熟化的味道越重，褪色越嚴(yán)重，從而造成感官評分降低。此時(shí)，就口感而言，果酒已經(jīng)失去了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

綜上所述，紅心火龍果酒的貯藏溫度應(yīng)保持在25℃以下。

2.2 pH值對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

pH值對紅心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率影響見圖4。

圖4 pH值對甜菜紅色素保存率的影響Fig.4 The effect of pH on the beet red pigment preservation rate

由圖4可知，不同的pH值對紅心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率不同。在第120小時(shí)，果酒pH值為4時(shí)，紅心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率最高，為67.49%。而pH值為6時(shí)，紅心火龍果酒中甜菜紅色素降解得最快，在第120小時(shí)，果酒中的甜菜紅色素保存率僅為46.19%，較pH值為4時(shí)，下降21.3%。由此可以得出，紅心火龍果酒中甜菜紅色素在pH值為4的條件下相對于其它pH值而言比較穩(wěn)定。

pH值對紅心火龍果酒的色差值影響見圖5。

圖5 pH值對色差的影響Fig.5 The effect of pH on color difference

紅心火龍果酒對pH值比較敏感，色調(diào)會(huì)隨之發(fā)生很大的變化。由圖5可知，隨著時(shí)間的增加，紅心火龍果酒的色差值逐漸增大，說明果酒的顏色在變化。在第120小時(shí)，pH值為4的色差值變化最小。當(dāng)pH值為6時(shí)，在第24小時(shí)，果酒的紫紅色已經(jīng)變?yōu)樯罴t色，在第120小時(shí)，變?yōu)楹诩t色。可能是由于pH值的改變，導(dǎo)致果酒體系中色素改變結(jié)構(gòu)重排[21]，從而改變了果酒的顏色。由此可以看出，紅心火龍果酒體系的pH值不適宜偏中性條件。

pH值對紅心火龍果酒的感官評分影響見圖6。

圖6 pH值對感官評分的影響Fig.6 The effect of pH on sensory score

由圖6可知，隨著時(shí)間的增加，紅心火龍果酒的感官評分逐漸降低。一方面是由于紅心火龍果酒顏色的改變，另一方面是由于果酒的口感。pH值為6時(shí)，紅心火龍果酒的酒體顏色加深，成為暗紅色，果酒中的堿味過重，對口感造成影響。pH值為3.5時(shí)，果酒中由于加入過多的酸而導(dǎo)致酒體不協(xié)調(diào)，酸味過重。

綜上所述，紅心火龍果酒不適宜在強(qiáng)酸性或者偏中性的條件下貯藏，而適宜在弱酸性的條件下貯藏，較適宜的pH值為4.0。

2.3 光照程度對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

光照程度對紅心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率影響見圖7。

圖7 光照對甜菜紅色素保存率的影響Fig.7 The effect of light on the preservation rate of beet red pigment

由圖7可知，在黑暗避光貯藏和自然散射光條件下，紅心火龍果酒甜菜紅色素的保存率稍有下降，但顏色幾乎沒有變化。但在持續(xù)光照的條件下，褪色較為明顯，持續(xù)光照120 h時(shí)，可以觀察到火龍果酒的顏色由最初的紫紅色已經(jīng)變成橙紅色，甜菜紅色素保存率僅為27.09%?？赡苁羌t心火龍果酒中含有的物質(zhì)受到光照時(shí)，容易發(fā)生光氧化反應(yīng)，造成結(jié)構(gòu)的變化，不利于果酒顏色的穩(wěn)定[22]。由此可見，光照是影響紅心火龍果酒甜菜紅色素穩(wěn)定的重要因素。

光照程度對紅心火龍果酒的色差值影響見圖8。

圖8 光照對色差的影響Fig.8 The effect of illumination on color difference

由圖8可以看出，在持續(xù)光照條件下，紅心火龍果酒顏色變化最大，隨著時(shí)間的增加，色差值持續(xù)上升，其次為在自然散射光條件下。避光貯藏時(shí)，紅心火龍果酒色差值變化最小，果酒顏色較為穩(wěn)定。因此不同光照條件對紅心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響較大，避光貯藏可以緩解紅心火龍果酒的顏色變化。

光照程度對紅心火龍果酒的感官評分影響見圖9。

圖9 光照對感官評分的影響Fig.9 The effect of light on sensory score

由圖9可以看出，在光照條件下，對紅心火龍果酒的感官評分影響顯著。在自然散射光和避光貯藏條件下，果酒的感官評分趨于穩(wěn)定。隨著光照時(shí)間的增加，紅心火龍果酒的紫紅色逐漸褪去，變?yōu)槌燃t色，酒味也變得越來越淡，果酒的典型性與協(xié)調(diào)性變得不好，感官評分也逐漸降低。

綜上所述，紅心火龍果酒應(yīng)在避光條件下貯藏。

2.4 氮?dú)鈱t心火龍果酒顏色穩(wěn)定性的影響

氮?dú)鈱t心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率影響見圖10。

圖10 氮?dú)鈱μ鸩思t色素保存率的影響Fig.10 The effect of nitrogen on beet red pigment preservation rate

由圖10可知，在紅心火龍果酒中充入氮?dú)猓涔浦刑鸩思t色素的保存率高于未充入氮?dú)獾墓?。在?20小時(shí)，未充入氮?dú)獾募t心火龍果酒中甜菜紅色素的保存率為67.57%，而充入氮?dú)獾募t心火龍果酒中甜菜紅素的保存率為74.98%，較前者提高7.41%?？赡苡捎诠浦械奶鸩思t色素含有不飽和的雙鍵，在空氣中氧的作用下會(huì)發(fā)生氧化作用而造成褪色[23]，充入氮?dú)庵蟾艚^了氧氣，從而延緩紅心火龍果酒中甜菜紅色素的降解，有利于果酒顏色保存。

氮?dú)鈱t心火龍果酒的色差值影響見圖11。

圖11 氮?dú)鈱ι畹挠绊慒ig.11 The effect of nitrogen on color difference

由圖11可知，隨著時(shí)間的增加，紅心火龍果酒的色差值逐漸增大。其中未充氮?dú)饧t心火龍果酒顏色的變化幅度較大，果酒色差值也一直大于充氮?dú)獾墓啤５獨(dú)馐嵌栊詺怏w，在果酒中不發(fā)生任何反應(yīng)，反而起到隔絕氧氣的作用，使果酒體系中的某些氧化反應(yīng)缺少底物，從而阻斷反應(yīng)。由此可以說明，充入氮?dú)庥欣诩t心火龍果酒的顏色的穩(wěn)定。

氮?dú)鈱t心火龍果酒的感官評分影響見圖12。

圖12 氮?dú)鈱Ω泄僭u分的影響Fig.12 The effect of nitrogen on sensory score

由圖12可知，在第120小時(shí)，未充氮?dú)獾募t心火龍果酒感官評分為83，低于充入氮?dú)獾募t心火龍果酒。隨著時(shí)間的增加，未充氮?dú)獾募t心火龍果酒中甜菜紅色素含量降低，果酒顏色由紫紅色逐漸褪去，顏色的改變導(dǎo)致紅心火龍果酒的感官評分出現(xiàn)差異，在口感上差異不顯著。

綜上所述，充氮?dú)庥欣诩t心火龍果酒顏色的穩(wěn)定。

3 結(jié)論

本研究首次探討了紅心火龍果酒貯藏的影響因素，通過探討溫度、光照、pH值和氮?dú)獾扔绊懸蛩?。研究發(fā)現(xiàn)，紅心火龍果酒貯藏的環(huán)境溫度越高，果酒褪色越快，同時(shí)果酒口感也變差。光照能加速分解火龍果酒中的甜菜紅色素，隨著光照時(shí)間的延長，果酒的酒味變淡，酒性變得不協(xié)調(diào)。在不影響口感的前提下，火龍果酒中甜菜紅色素在pH值為4時(shí)較穩(wěn)定。當(dāng)pH值調(diào)節(jié)到3.5或5.5時(shí)，都會(huì)過酸或過堿，影響果酒的口感。充氮?dú)饪蓽p緩色素降解，接觸空氣會(huì)加速色素的降解。由此可見，紅心火龍果酒的貯藏過程中應(yīng)注意冷藏避光，在適宜的pH值下密封儲(chǔ)存，且可適量填充氮?dú)?。本研究可以為深入開發(fā)紅心火龍果酒、紅心火龍果飲料和其它果酒的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。