火龍果果汁飲料護色工藝*

謝國芳，周俊良，許倩，張興無

(貴州省果樹科學(xué)研究所，貴州貴陽，550006)

火龍果［1］營養(yǎng)豐富，富含糖、有機酸、膳食纖維及多種礦物質(zhì)營養(yǎng)元素，特別是鉀、鈣、鎂、磷的含量豐富，籽和果仁中含豐富的不飽和脂肪酸［2－4］。

利用火龍果加工成果汁飲料，其營養(yǎng)豐富。紅肉火龍果果汁中富含大量的色素，在給產(chǎn)品帶來色澤的同時其不穩(wěn)定性也給產(chǎn)品的質(zhì)量帶來困擾。Tang等雖然對火龍果色素在不同pH值、溫度、金屬離子和VC條件下的穩(wěn)定性進行研究［5］，但并未對其加工過程中的護色工藝進行研究。本文對紅肉火龍果色素穩(wěn)定性問題開展研究，選用5種抗氧化劑作為護色劑，測定色素的保持率，同時對滅菌方式進行對比研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火龍果，由貴州羅甸果樹研究所火龍果種植基地提供;D-異抗壞血酸鈉，茶多酚，VE，無水亞硫酸鈉，植酸，檸檬酸，氫氧化鈉。

1.2 儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海梅香儀器有限公司);微波爐(P70D21N1L-Q9型，格蘭仕公司);臭氧殺菌機(HY-001型廣州佳環(huán)科技電器有限公司);PHS-25數(shù)顯酸度計(上海虹益儀器儀表有限公司);GL-3250C磁力攪拌器(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);UV-7502PC紫外可見分光光度計(上海欣茂儀器有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 火龍果肉色素最大吸收波長的確定

將經(jīng)破碎榨汁、調(diào)整濃度、過濾處理后的火龍果果汁樣品進行適當(dāng)稀釋后用分光光度計在所一定波長范圍進行波長掃描，以蒸餾水做空白對照，確定火龍果肉色素最大吸收波長。

1.3.2 pH值對火龍果色素色澤變化的影響

向經(jīng)破碎榨汁、調(diào)整濃度、過濾處理后的火龍果果汁樣品加入不同濃度的檸檬酸和氫氧化鈉，調(diào)節(jié)果汁pH值，觀察火龍果顏色穩(wěn)定性最高的pH值范圍。

1.3.3 抗氧化劑的護色效果研究

經(jīng)破碎榨汁、調(diào)整濃度、過濾處理后的火龍果果汁樣品，分別加入不同濃度的D-異抗壞血酸鈉、植酸、無水亞硫酸鈉、茶多酚及VE等5種的抗氧化劑，經(jīng)煮沸滅菌(100℃，35 min)后，以滅菌前后果汁吸光度保持率為指標(biāo)，判斷其護色效果。

1.3.4 不同滅菌方式對果汁護色效果的影響

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入5種不同濃度的D-異抗壞血酸鈉，空白組中不加任何抗氧化劑。采用煮沸滅菌(100℃，35 min)、臭氧滅菌(每100 mL滅菌1 min)和微波滅菌(中高火，5 min)3中滅菌方式進行篩選，滅菌時間均為常規(guī)滅菌時間2倍。滅菌前每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。滅菌后室溫靜置24h后，測定果汁的吸光度，比較殺菌前后火龍果汁吸光度保持率，判斷其護色效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果肉色素最大吸收波長的確定

根據(jù)火龍果果肉色素的紫外-可見光譜圖可知火龍果果肉色素的最大吸收波長為537 nm。

2.2 pH值對火龍果色素色澤變化的影響試驗結(jié)果

表3.2 火龍果色素色澤隨pH值的變化

火龍果果汁顏色在不同pH值條件下，顏色不同。在酸性條件下呈深紫紅至紫紅色，色澤具有相對的穩(wěn)定性。隨pH值的增大，顏色逐漸變黃。在堿性條件下，火龍果果汁呈橙黃至黃色。本火龍果果汁飲料的pH值為3.5～3.6左右，在酸性pH值范圍內(nèi)，可保證飲料的顏色呈火龍果特有的紫紅色。

2.3 單一抗氧化劑護色效果的試驗結(jié)果

3.3.1 D-異抗壞血酸鈉

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入 0.011%，0.012%，0.013%，0.014%，0.015% 的D-異抗壞血酸鈉為護色劑，空白組中不加任何抗氧化劑。對果汁樣品進行拍照。每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經(jīng)煮沸滅菌后，室溫靜置24h后，測定果汁的吸光度，并拍照。通過比較殺菌前后火龍果汁吸光度保持率及照片對比，判斷護色效果。

圖1 D-異抗壞血酸鈉對火龍果汁的護色效果

由圖1看出，D-異抗壞血酸鈉對火龍果飲料的護色效果非常明顯。隨著D-異抗壞血酸鈉濃度的增加，火龍果汁的吸光度保持率增加，0.015%的濃度吸光度保持率為最大的48.95%。由滅菌前后照片對比，飲料顏色幾乎不變，仍為紅肉火龍果特有的紫紅色。不加任何抗氧化劑的空白組，顏色已變成橙色。隨著D-異抗壞血酸鈉濃度的增加，肉眼感官各濃度組間飲料的顏色差異不大，效果均非常滿意。但飲料經(jīng)煮沸滅菌剛?cè)〕鰰r，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，幾乎可恢復(fù)成煮沸滅菌前的顏色。

2.3.2 植酸

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%的植酸為護色劑，空白組中不加任何抗氧化劑。對果汁樣品進行拍照。每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經(jīng)煮沸殺菌后，室溫靜置24 h后，測定果汁的吸光度，并拍照。通過比較滅菌前后火龍果汁吸光度保持率及照片對比，判斷護色效果。

圖2 植酸對火龍果汁的護色效果

由圖2可以看出，植酸對火龍果飲料的護色效果不明顯。隨著植酸濃度的增加，火龍果汁的吸光度保持率增加，但均非常低，0.05%的濃度吸光度保持率為最大的6.63%，甚至比不上空白組吸光度的保持率6.89%。由滅菌前后照片對比，飲料顏色已變成橙色，失去原有的紫紅色。不加任何抗氧化劑的空白組，顏色變成稍淺的橙色。隨著植酸濃度的增加，肉眼感官各濃度組間飲料的顏色差異不大，效果均不明顯。靜置24 h后恢復(fù)成深橙色。

2.3.3 無水亞硫酸鈉

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入0.03%，0.035%，0.040%，0.045%，0.050%的無水亞硫酸鈉為護色劑，空白組中不加任何抗氧化劑。對果汁樣品進行拍照。每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經(jīng)煮沸滅菌后，室溫靜置24 h后，測定果汁的吸光度，并拍照。通過比較殺菌前后火龍果汁吸光度保持率及照片對比，判斷護色效果。

圖3 無水亞硫酸鈉對火龍果汁的護色效果

由圖3可以看出，無水亞硫酸鈉對火龍果飲料的護色效果比較明顯，隨著無水亞硫酸鈉濃度的增加，火龍果汁的吸光度保持率先呈現(xiàn)增加趨勢，當(dāng)濃度為0.035%時，保持率為最大的20.35%。由滅菌前后照片對比，飲料顏色仍為紅肉火龍果特有的紫紅色，但紫紅色變淺。不加任何抗氧化劑的空白組，顏色已變成橙色。隨著無水亞硫酸鈉濃度的增加，肉眼感官飲料的顏色差異不大。但飲料經(jīng)煮沸滅菌剛?cè)〕鰰r，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，可恢復(fù)成紫紅色。

2.3.4 茶多酚

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的茶多酚為護色劑，空白組中不加任何抗氧化劑。對果汁樣品進行拍照。每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經(jīng)煮沸殺菌后，室溫靜置24h后，測定果汁的吸光度，并拍照。通過比較滅菌前后火龍果汁吸光度保持率及照片對比，判斷護色效果。

圖4 茶多酚對火龍果汁的護色效果

由圖4可以看出，茶多酚對火龍果飲料的護色效果非常明顯。隨著茶多酚濃度的增加，火龍果汁的吸光度保持率并不成線性增加，0.2%的濃度吸光度保持率為最大的50.78%。由滅菌前后照片對比，飲料顏色幾乎不變，仍為紅肉火龍果特有的紫紅色。不加任何抗氧化劑的空白組，顏色已變成橙色。隨著茶多酚濃度的增加，肉眼感官各濃度組間飲料的顏色差異不大，效果均非常滿意。但飲料經(jīng)煮沸滅菌剛?cè)〕鰰r，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，幾乎可恢復(fù)成煮沸滅菌前的顏色。

2.3.5 VE

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復(fù))，分別加入 0.005，0.010%，0.015%，0.020%，0.025%的維生素E為護色劑，空白組中不加任何抗氧化劑。對果汁樣品進行拍照。每組取適量果汁樣品，經(jīng)稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經(jīng)煮沸滅菌后，室溫靜置24h后，測定果汁的吸光度，并拍照。通過比較殺菌前后火龍果汁吸光度保持率及照片對比，判斷護色效果。

圖5 維生素E對火龍果汁的護色效果

由圖5可以看出，VE對火龍果飲料的護色效果不明顯。隨著VE濃度的增加，火龍果汁的吸光度保持率并不成線性增加，0.010%的濃度吸光度保持率為最大的6.08%。但均非常低，僅稍高于空白組吸光度的保持率5.29%。由滅菌前后照片對比，飲料顏色已變成橙色，失去原有的紫紅色。不加任何抗氧化劑的空白組，顏色變成稍淺的橙色。隨著VE濃度的增加，肉眼感官各濃度組間飲料的顏色差異不大，效果均不明顯。靜置24 h后恢復(fù)成深橙色。

2.4 不同滅菌方式對果汁飲料護色效果的影響

由圖6可知，微波滅菌對飲料護色效果最好，即使不加入任何抗氧化劑，也能使飲料較大程度的保持原有的色澤;煮沸滅菌的護色效果僅次于微波滅菌，對飲料顏色影響中等，效果滿意。可以通過加入抗氧化劑使之滅菌后仍能保持飲料原有的色澤，但飲料經(jīng)煮沸滅菌剛?cè)〕鰰r，顏色變化比較大，要待靜置24 h后，才可恢復(fù)成滿意的效果;臭氧滅菌的對飲料顏色影響最大，效果最差，即使加入抗氧化劑D-異抗壞血酸鈉，臭氧滅菌后飲料顏色也會變成粉紅色。且對飲料的感官性狀和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常大的影響，在飲料中產(chǎn)生許多絮狀物，造成飲料嚴(yán)重的渾濁現(xiàn)象，還殘留臭氧的氣味，影響風(fēng)味。

圖6 不同滅菌方式對火龍果汁的護色效果的影響

3 結(jié)論

Duncan多重比較顯示:各種護色劑對火龍果汁飲料護色效果的差異極顯著(F=117.045，α=0.01)，護色效果依次為D-異抗壞血酸鈉＞茶多酚＞無水亞硫酸鈉＞植酸=VE。

雖微波滅菌在顏色保持效果上優(yōu)于煮沸滅菌，但由于微波滅菌的殺菌效果比不上煮沸滅菌，并且微波滅菌后的火龍果果汁出現(xiàn)較多的絮狀物，對穩(wěn)定性影響較大。且在實際生產(chǎn)中，煮沸滅菌的設(shè)備成本更低，操作實用性更高，效率更高。故本試驗研究的火龍果飲料生產(chǎn)工藝選擇的滅菌方式為煮沸滅菌。

因此，火龍果果汁飲料最佳護色工藝為:采用煮沸滅菌結(jié)合0.015%D-異抗壞血酸鈉。

［1］李興華.21世紀(jì)保健食品—火龍果［J］.云南農(nóng)業(yè)，2001，(7):14.

［2］蔡永強，向青云，陳家龍.火龍果的營養(yǎng)成分分析［J］.經(jīng)濟林研究，2008，26(4):53－56.

［3］王秋玲，莫建光，謝一興.響應(yīng)面法優(yōu)化超臨界CO2萃取火龍果籽油工藝［J］.食品科學(xué)，2012，33(10):92－97.

［4］Rui Hanming，Zhang Liyan，Li Zuowei，et al.Extraction and characteristics of seed kernel oil from white pitaya［J］.Journal of Food Engineering，2009，93:482－486.

［5］Tang，C.S and Norziah M.H.Stablity of Bbtacyanin Pigments from red purple pitaya fruit(Hylocereus polyrhizus):influence of Ph，temperature，metal ions and ascorbic acid［J］.Indo J Chem，2007，7(3)，327－331.