火龍果汁水溶液顏色的影響因素研究

◎趙世民，劉洇怡

（廣州工商學(xué)院，廣東 廣州 510850）

火龍果（Piraya），也稱作紅龍果、仙人果、吉祥果等，為仙人掌科量天尺屬（Hylocereus undatus）植物，屬于熱帶和亞熱帶水果?；瘕埞a(chǎn)于巴西、墨西哥等中美洲國家，20世紀(jì)90年代初我國臺(tái)灣引進(jìn)試種，并選育出一些優(yōu)良品種。在亞洲，越南也有上百年的火龍果種植歷史。目前，火龍果在尼加拉瓜、哥倫比亞、以色列、美國和澳大利亞也有種植。近年來，火龍果已陸續(xù)引種到我國的廣西、廣東、海南、福建、云南和貴州等省區(qū)，主產(chǎn)區(qū)集中在海南、廣西等少數(shù)省區(qū)。我國引種的火龍果，有白肉火龍果、紅肉火龍果和紫紅肉火龍果等品種?；瘕埞刑妓衔?、蛋白質(zhì)、脂肪酸、水溶性膳食纖維、磷、鈉、鈣、鐵、鋅、鎂、銅、硒、維生素C、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B9、維生素E、丹寧、鞣花酸、黃酮類化合物、果酚、色素、琥珀酸、富馬酸、蘋果酸、檸檬酸和植物甾醇等。在我國，火龍果以鮮食為主，深加工產(chǎn)品較少。火龍果可以加工成飲料、冰激凌、果酒、果醋和果酸奶等食品，以提高火龍果的附加值[1-6]。

火龍果的果皮和果肉含有多酚氧化酶，在適當(dāng)溫度和pH 值時(shí)，可催化火龍果的氧化，導(dǎo)致火龍果顏色發(fā)生變化[7-8]。將火龍果加工成飲料時(shí)，受加工條件和添加劑的影響，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品顏色改變或者褪色。本文探討了加熱溫度、加熱時(shí)間、pH 值和光照等因素對(duì)火龍果汁顏色的影響，為優(yōu)化火龍果飲料加工工藝條件提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

火龍果，品種為海南金都1 號(hào)；蔗糖，河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；無水檸檬酸，山東濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；碳酸氫鈉，海申光食用化學(xué)品有限公司。

A360 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HHS-21-4 型紫外可見分光光度計(jì)，翺藝儀器上海有限公司；AB2104 型電子天平，沈陽多杰電子科技有限公司；FB-818B 型榨果汁機(jī)，廣州市杰冠西廚設(shè)備廠；標(biāo)準(zhǔn)分樣篩，東莞超凡篩網(wǎng)廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光波長的確定

將火龍果原汁用蒸餾水稀釋后，制成果汁含量分別為10%、20%、30%的火龍果汁水溶液，用紫外可見分光光度計(jì)在波長400～630 nm 的范圍內(nèi)測(cè)定火龍果汁水溶液對(duì)不同波長光的吸光度，不同光的波長間隔為10 nm，以蒸餾水為參比溶液，繪出吸光度-波長關(guān)系曲線，根據(jù)曲線的峰值，確定火龍果汁水溶液最大吸收光的波長[9]。

1.2.2 外界條件對(duì)火龍果汁水溶液吸光度和顏色的影響

取25 mL 火龍果原汁，加入一定量蔗糖和無水檸檬酸，在容量瓶中，用蒸餾水定容到250 mL，得到10%火龍果汁水溶液。分別測(cè)定該火龍果水溶液在不同加熱溫度（20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%）、不同加熱時(shí)間（0.0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h 和3.0 h）、不同pH（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 和8.0）以及不同光照條件（避光、室內(nèi)、室外）下的吸光度和顏色變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光的波長

含量不同的火龍果汁水溶液對(duì)不同波長光的吸光度如圖1所示。從圖1 可知，果汁含量為10%的火龍果汁水溶液對(duì)于波長530～540 nm 范圍的光的吸光度最大；果汁含量為20%的火龍果汁水溶液對(duì)于波長約為490 nm的光的吸光度達(dá)到最大，對(duì)于波長大于490 nm 的光的吸光度基本保持不變；果汁含量為30%的火龍果汁水溶液對(duì)于波長約為480 nm 的光的吸光度達(dá)到最大，對(duì)于波長大于480 nm 的光的吸光度基本保持不變。

圖1 火龍果汁水溶液對(duì)不同波長光的吸光度圖

為了較為精確地確定果汁含量為10%的火龍果汁水溶液吸光度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的光的波長，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出波長在530～540 nm 范圍內(nèi)，較為精細(xì)的吸光度-波長關(guān)系曲線，如圖2所示。從圖2 可知，果汁含量為10%的火龍果汁水溶液，吸光度最大時(shí)對(duì)應(yīng)光的波長是536 nm，所以在后續(xù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，固定用波長為536 nm 的可見光，測(cè)定在不同條件時(shí)，火龍果汁水溶液的吸光度，以此吸光度的大小，衡量火龍果汁水溶液顏色的深淺和變化。

圖2 10%火龍果汁水溶液對(duì)不同波長光的吸光度圖

2.2 溫度對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋，分別在不同溫度加熱1 h，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測(cè)定對(duì)波長536 nm 的光的吸光度，結(jié)果如圖3所示。

從圖3 可知，隨著溫度的升高，火龍果汁水溶液的吸光度逐漸變小，當(dāng)超過40 ℃時(shí)，吸光度變小的趨勢(shì)加快，到溫度升高到100 ℃時(shí)，火龍果汁水溶液的吸光度變得很小，約為0.076，這說明溫度對(duì)火龍果汁水溶液的吸光度影響較大。與此相應(yīng)，溫度對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響如表1所示。

表1 溫度對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響表

圖3 火龍果汁水溶液吸光度隨溫度的變化圖

從表1 可知，溫度對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響顯著，當(dāng)溫度超過50 ℃時(shí)，火龍果汁水溶液的顏色會(huì)發(fā)生較明顯變化，當(dāng)溫度達(dá)到100 ℃時(shí)，火龍果固有的紫紅色已經(jīng)全部消失，火龍果所含有色物質(zhì)幾近完全分解。由此證明，火龍果中的有色物質(zhì)不耐高溫，在加工過程中，需要控制加熱溫度，以防止發(fā)生褪色現(xiàn)象。

2.3 加熱時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋，在40 ℃分別加熱不同時(shí)間，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測(cè)定對(duì)波長536 nm 的光的吸光度，結(jié)果如圖4所示。

圖4 火龍果汁水溶液吸光度隨加熱時(shí)間的變化圖

從圖4 可知，隨著加熱時(shí)間的延長，火龍果汁水溶液的吸光度逐漸變小，當(dāng)加熱時(shí)間超過3 h，火龍果汁水溶液的吸光度迅速由約1.9 下降到0.8 左右，吸光度下降明顯，說明加熱時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液的吸光度影響較大。與此相應(yīng)，加熱時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響如表2所示。

表2 加熱時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響表

從表2 可知，加熱時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液的顏色有一定影響，但影響不是十分顯著。為了防止火龍果汁水溶液因加熱而發(fā)生顏色變化，應(yīng)盡量縮短加熱時(shí)間，加熱時(shí)間控制在0.5 h 之內(nèi)較好。

2.4 pH 對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，然后在不同pH，將火龍果汁水溶液用水浴鍋，在40℃分別加熱0.5 h，接著冷卻至室溫，以蒸餾水為參比液，分別測(cè)定對(duì)波長536 nm 的光的吸光度，結(jié)果如圖5所示。

圖5 火龍果汁水溶液吸光度隨pH 的變化圖

從圖5 可知，隨著火龍果汁水溶液的pH 的升高，吸光度緩慢升高，當(dāng)pH ＞5 時(shí)，火龍果汁水溶液的吸光度則快速下降，說明火龍果汁水溶液的顏色，在pH ＜5 的酸性條件下較穩(wěn)定，而在pH ＞7 的堿性條件下不穩(wěn)定。與此相應(yīng)，pH 對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響如表3所示。

表3 pH 對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響表

從表3 可知，pH 對(duì)火龍果汁水溶液的顏色有一定影響。為了防止火龍果汁水溶液的顏色發(fā)生變化，應(yīng)盡量將火龍果汁水溶液的pH 控制在3 左右的酸性條件。

2.5 光照對(duì)火龍果汁顏色的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖和無水檸檬酸，使蔗糖的含量為5%，檸檬酸的含量為0.1%，將火龍果汁水溶液用水浴鍋，在40 ℃加熱0.5 h，接著冷卻至室溫，將火龍果汁水溶液分成3等份，分別在室內(nèi)、室外和避光的條件下放置9 h，每隔3 h，測(cè)一次對(duì)波長536 nm 的光的吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 火龍果汁水溶液吸光度受環(huán)境光照的影響圖

從圖6 可知，在避光條件下，火龍果汁水溶液放置較長時(shí)間，吸光度變化很小，放置9 h 后，僅有些微下降；在室內(nèi)放置火龍果汁水溶液，受到光線的照射，吸光度有些下降，由于光線較弱，下降幅度不是太大；在室外，由于光線相對(duì)較強(qiáng)，火龍果汁水溶液受光照的影響，吸光度有較大下降。這些結(jié)果說明，光照和光線的強(qiáng)弱會(huì)影響火龍果汁水溶液的吸光度，光照會(huì)使火龍果汁水溶液的吸光度下降。光照對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響如表4所示。

從表4 可知，光照對(duì)火龍果汁水溶液的顏色有一定影響，為了防止火龍果汁水溶液的顏色發(fā)生變化，應(yīng)盡量將火龍果汁水溶液避光保存。

表4 光照對(duì)火龍果汁水溶液顏色的影響表

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，溫度、加熱時(shí)間、pH 值和光照條件對(duì)火龍果汁水溶液的吸光度和顏色影響都較大，將火龍果汁水溶液的加熱溫度控制在50 ℃以下，加熱時(shí)間不超過0.5 h，火龍果汁水溶液的顏色變化較小，基本能保持火龍果汁水溶液的原有的顏色。將火龍果汁水溶液pH 值維持在3.0 左右，有助于保持火龍果汁水溶液的顏色。在避光條件下，可以較好防止火龍果汁水溶液變色。