摘 要:西梅耐貯性差,開發(fā)西梅速凍果汁可以解決西梅的貯藏問題,提高西梅附加值。本文以‘法蘭西’西梅為材料,以感官評價和糖酸比為評價指標(biāo),通過單因素及正交試驗對西梅速凍果汁生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,西梅速凍果汁最佳配方為穩(wěn)定劑(卡拉膠∶黃原膠=1∶1.5)添加量1.0%,西梅果汁添加量22%,白砂糖添加量11%,此時產(chǎn)品顏色磚紅,色澤均勻,酸甜適口,感官評分為89.3分。該工藝的優(yōu)化能夠為果蔬速凍果汁的生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:西梅;速凍果汁;配方優(yōu)化;糖酸比;感官評價
中圖分類號:TS277 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-1038(2025)03-0041-05
DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.03.008
Study on Processing Technology of Frozen Prune Juice
LIU Guanglei, JI Desheng
(Yingjisha Deyuan Agriculture and Forestry Technology Co., Ltd., Kashgar 834800, China)
Abstract: Prune has poor storage resistance. Developing frozen prune juice can solve the storage problem of prune and increase its added value. Using‘French’ plums as materials and sensory evaluation and sugar acid ratio as evaluation indicators, this paper explored the production technology and formula optimization of frozen prune juice through single factor and orthogonal experiments. The optimized formula was as follows: stabilizer addition (carrageenan∶xanthan gum=1∶1.5) at 1.0%, prune juice addition at 22%, and white sugar addition at 11%. The product exhibits a brick-red color, uniform hue, and a well-balanced sweet and sour taste. The optimization of this process provided a theoretical foundation for the production of frozen fruit and vegetable juices.
Keywords: Prune; frozen juice; formula optimization; sugar acid ratio; sensory evaluation
西梅(Prunus domestica)作為一種營養(yǎng)豐富的水果,富含膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)及多種抗氧化物質(zhì),具有顯著的保健功能[1-2]。近年來,隨著消費者對健康食品需求的增加,西梅的深加工產(chǎn)品逐漸受到關(guān)注。Zhang等[3]研究發(fā)現(xiàn),通過低溫濃縮和真空干燥技術(shù),西梅產(chǎn)品中的多酚類和維生素C含量損失較少,且具有良好的感官品質(zhì)。Wang等[4]探討了不同加工工藝對西梅汁抗氧化活性的影響,發(fā)現(xiàn)超高壓處理能夠顯著提高果汁的抗氧化能力,同時保持其天然風(fēng)味。西梅經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚砗?,營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)得到有效保留[5-6]。近年來,西梅速凍果汁因其能夠較好地保留原果的營養(yǎng)成分和風(fēng)味,成為研究熱點之一。
有學(xué)者對西梅汁開展了相關(guān)研究工作。如Liu等[7]研究了速凍對西梅汁中多酚類物質(zhì)穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明,速凍處理能夠有效減少多酚類物質(zhì)的降解,從而保持果汁的抗氧化活性。Chen等[8]比較了不同速凍溫度對西梅汁品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)-40 ℃速凍處理的果汁在解凍后仍能保持較高的維生素C含量和感官評分??梢?,西梅速凍果汁研究已取得一定進(jìn)展,但仍需進(jìn)一步優(yōu)化加工工藝,因此本文開展對西梅速凍果汁生產(chǎn)工藝及優(yōu)化相關(guān)研究,以提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和市場競爭力。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
西梅,品種為‘法蘭西’,采自新疆喀什地區(qū)英吉沙縣;白砂糖,食品級,新疆綠翔糖業(yè)有限責(zé)任公司;黃原膠、卡拉膠、魔芋膠、瓊脂、檸檬酸,食品級,遠(yuǎn)大食品添加劑有限公司;果膠酶(3萬U/g),食品級,江蘇銳陽生物科技有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
ME203E電子分析天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;DK-S14型電熱恒溫水浴鍋,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;TDL-5000bR離心機,上海安亭科學(xué)儀器廠;KT2106美的電磁爐,美的電器制造有限公司。RC-GG-1000滾杠毛刷清洗機,山東瑞晨機械設(shè)備有限公司;RC-GP-1000鼓泡浮洗機,山東瑞晨機械設(shè)備有限公司。
1.3 西梅速凍果汁生產(chǎn)工藝
1.3.1 工藝流程
原料清洗→去核→預(yù)熱→打漿破碎→壓榨→粗濾→酶解→分離→冷卻→調(diào)配→脫氣→均質(zhì)→灌裝→殺菌→速凍→包裝入庫。
1.3.2 操作要點
(1)原料清洗、去核
通過滾杠毛刷清洗機或鼓泡浮洗機對西梅進(jìn)行清洗,清除西梅原料表面的泥沙、塵土、蟲卵、農(nóng)藥殘留,減少微生物污染。用去核機將西梅去核。
(2)預(yù)熱、打漿、破碎
加熱使細(xì)胞原生質(zhì)中的蛋白凝固,改變細(xì)胞的半透性,同時使果肉軟化、相關(guān)穩(wěn)定劑水解,降低汁液的黏度,從而提高出汁率。調(diào)整預(yù)熱溫度為70~75 ℃,時間10~15 min,或預(yù)熱溫度85~90 ℃,保溫1~2 min。將預(yù)熱后的西梅,在打漿機中進(jìn)行打漿破碎,破碎粒度以3~5 mm為宜。
(3)壓榨、粗濾
采用冷榨,利用外部的機械壓力,將西梅汁從西梅漿中擠出的過程為壓榨。擠壓壓力一般為1.0~2.0 MPa。榨取的西梅汁應(yīng)先經(jīng)過粗濾,以去除汁中分散和懸浮的粗大果肉顆粒、果皮碎屑、纖維素和其他雜質(zhì)。用不銹鋼平篩或者濾布粗濾,篩網(wǎng)孔徑30~60目。
(4)酶解、分離、冷卻
加果膠酶0.2%,于40~45 ℃酶解30 min左右,可大大提高出汁率。通過離心將西梅汁懸浮液中的固體顆粒與汁液分離,去除西梅汁中粗糙的懸浮顆粒、沉淀和部分果肉等微小固體顆粒。利用冷卻器對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻,冷卻溫度為25~30 ℃、冷卻時間10~60 s。
(5)調(diào)配、脫氣、均質(zhì)
糖酸比調(diào)整為13∶1~15∶1。利用真空脫氣機脫氣,脫氣時脫氣罐內(nèi)真空度一般為0.08~0.09 MPa、脫氣溫度為25~30 ℃、脫氣時間為10~60 s。在壓力為18~20 MPa條件下均質(zhì),經(jīng)高壓均質(zhì)機均質(zhì)后,固體顆粒粒度lt;2 μm,獲得不易分離和沉淀的西梅汁。
(6)灌裝、殺菌、速凍入庫
西梅汁加熱殺菌后,立即冷卻至5 ℃下灌裝、密封。采用超高壓瞬時殺菌法,即采用超高壓600 MPa,升壓時間小于5 min。將殺菌后的產(chǎn)品放置在速凍庫進(jìn)行冷凍。速凍完成后的產(chǎn)品,按照要求的規(guī)格進(jìn)行包裝入庫,庫溫要求-18 ℃。
1.3.3 西梅速凍果汁配方優(yōu)化單因素實驗
采用單因素實驗,分別研究穩(wěn)定劑添加量、西梅果汁添加量、白砂糖添加量對西梅速凍果汁品質(zhì)的影響。固定穩(wěn)定劑(卡拉膠∶黃原膠=1∶1.5)為1%、白砂糖添加量12%、西梅果汁添加量21%、穩(wěn)定劑添加量(0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)糖添加量(10%、12%、14%、16%),西梅果汁添加量(18%、21%、24%、27%)對西梅速凍果汁的影響。
1.3.4 西梅速凍果汁配方優(yōu)化正交實驗
在單因素實驗的基礎(chǔ)上,進(jìn)行三因素三水平正交試驗(見表1),根據(jù)制得成品的感官評價,結(jié)合糖酸比等理化指標(biāo)選擇最優(yōu)配方[9-10]。
1.4 測定指標(biāo)與方法
1.4.1 西梅速凍果汁的感官評價
由10人組成感官評價小組,從果汁的色澤、口感、組織形態(tài)、滋味及氣味四個方面對西梅速凍果汁進(jìn)行評價,滿分為100分,結(jié)果取平均分[11]。評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
1.4.2 理化指標(biāo)測定
總酸含量的測定參照GB/T 12456—2008;總糖含量的測定參照GB/T 5009.7—2016。
1.5 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理和作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 穩(wěn)定劑添加量對西梅速凍果汁的影響
由圖1可知,穩(wěn)定劑添加量對西梅速凍果汁的感官評分有顯著影響。隨著穩(wěn)定劑添加量從0.8%增加到1.4%,感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)添加量為1.0%時,西梅速凍果汁的感官評分最高,此時果汁的口感、質(zhì)地和穩(wěn)定性均達(dá)到最佳。添加量超過1.0%后,果汁的感官評分逐漸下降,可能是由于穩(wěn)定劑過量,導(dǎo)致口感過于黏稠或出現(xiàn)異味,影響了整體感官體驗[12]。因此,選擇1.0%作為正交試驗的三個水平,確保果汁穩(wěn)定性的同時,維持良好的口感和消費者接受度。
2.2 西梅果汁添加量對西梅速凍果汁的影響
由圖2知,西梅果汁添加量由18%增加到27%,西梅速凍果汁的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)西梅果汁添加量為21%時,西梅速凍果汁的感官評分達(dá)到最高,為85分,此條件下果汁的風(fēng)味、色澤和口感最佳。添加量超過21%后,果汁的感官評分逐漸下降,可能是由于果汁濃度過高,導(dǎo)致口感過于濃稠或風(fēng)味過強[13]。因此,西梅果汁添加量選擇20%、21%、22%作為正交試驗的三個水平。
2.3 白砂糖添加量對西梅速凍果汁品質(zhì)的影響
由圖3可知,白砂糖添加量對西梅速凍果汁的感官評分有顯著影響。隨著白砂糖添加量從10%增加到16%,果汁的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)白砂糖添加量為12%時,西梅速凍果汁的感官評分達(dá)到最高,此比例下果汁的甜度與西梅的風(fēng)味達(dá)到最佳平衡,口感最為協(xié)調(diào)。當(dāng)白砂糖添加量超過12%后,果汁評分逐漸下降,可能是由于糖分過高,掩蓋了西梅的自然風(fēng)味[14-15]。因此,白砂糖添加量選擇11%、12%、13%作為正交試驗的三個水平。
2.4 正交試驗
以穩(wěn)定劑添加量(卡拉膠∶黃原膠=1∶1.5)(A)、西梅果汁添加量(B)、白砂糖添加量(C)為三個因素,利用正交試驗對西梅速凍果汁的配方進(jìn)行優(yōu)化,以糖酸比和感官評分為綜合參考指標(biāo)[16-17],確定西梅速凍果汁最佳配方,結(jié)果如表3所示。
由表3可知,對西梅速凍果汁品質(zhì)影響因素由高到低依次為白砂糖添加量、西梅果汁添加量、穩(wěn)定劑添加量。西梅速凍果汁配方的最優(yōu)組合為A2B3C1,即穩(wěn)定劑添加量(卡拉膠∶黃原膠=1∶1.5)為1.0%,西梅果汁添加量為22%,白砂糖添加量為11%,此時產(chǎn)品顏色磚紅,色澤均勻,酸甜適口(糖酸比為20.1∶1),感官評分最高。
3 小結(jié)
速凍果汁作為一種新興的果蔬加工產(chǎn)品,能夠最大程度地保留水果的營養(yǎng)成分和天然風(fēng)味,同時延長保質(zhì)期,滿足現(xiàn)代消費者對便捷、健康飲品的需求。然而,西梅速凍果汁的生產(chǎn)工藝和配方優(yōu)化仍面臨諸多挑戰(zhàn),針對速凍果汁目前存在的問題,本文優(yōu)化了西梅速凍果汁生產(chǎn)工藝及配方,提出最佳配方為穩(wěn)定劑添加量(卡拉膠∶黃原膠=1∶1.5)為1.0%,西梅果汁添加量為22%,白砂糖添加量為11%,此時產(chǎn)品顏色磚紅,色澤均勻,酸甜適口,該工藝的優(yōu)化為果蔬速凍果汁生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] LIU Y, WANG J, ZHANG L, et al. Effects of freeze-thaw cycles on the physicochemical properties and antioxidant activity of prune juice[J]. Journal of Food Science and Technology, 2021, 58(4): 1456-1464.
[2] WANG J, CHEN X, LI H, et al. Optimization of freeze-concentration process for prune juice using response surface methodology[J]. Food and Bioprocess Technology, 2020, 13(7): 1234-1245.
[3] ZHANG X, WANG Y, LIU H, et al. Effects of low-temperature concentration and vacuum drying on the quality of prune products[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2019, 43(5): e13945.
[4] WANG Y, LIU H, ZHANG X, et al. Impact of ultra-high pressure processing on the antioxidant activity and sensory properties of prune juice[J]. Food Chemistry, 2020, 310: 125936.
[5] ZHANG L, WU Y, SUN M, et al. Effects of different stabilizers on the stability and sensory properties of frozen prune juice[J]. International Journal of Food Properties, 2019, 22(1): 189-200.
[6] CHEN X, LI H, WU Y, et al. Comparative analysis of nutritional components in fresh and frozen prune juice[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2022, 105: 104230.
[7] LIU H, ZHANG X, WANG, Y, et al. Stability of polyphenols in prune juice during freezing and thawing[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018, 66(12): 3125-3132.
[8] CHEN L, ZHANG X, WANG Y, et al. Comparative study on the quality of prune juice frozen at different temperatures[J]. LWT-Food Science and Technology, 2021, 136: 110298.
[9] 王麗, 張華, 李強. 西梅果汁加工工藝優(yōu)化及其品質(zhì)分析[J]. 食品科學(xué), 2020, 41(12): 256-263.
[10]" 劉偉, 陳靜, 趙明. 速凍果汁生產(chǎn)工藝中穩(wěn)定劑的應(yīng)用研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2019, 40(8): 145-150.
[11]" 張敏, 王紅, 李娜. 西梅果汁糖酸比調(diào)控及其對感官品質(zhì)的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2021, 47(5): 89-95.
[12]" 陳剛, 劉芳, 王磊. 正交試驗法優(yōu)化西梅速凍果汁配方[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2018, 34(6): 210-216.
[13]" 李華, 張偉, 王芳. 西梅果汁加工過程中營養(yǎng)成分變化及其保鮮技術(shù)研究[J]. 食品科技, 2022, 47(3): 78-84.
[14]" 趙麗, 王強, 劉敏. 速凍果汁生產(chǎn)工藝中糖酸比與感官評價的關(guān)系研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2020, 41(10): 67-73.
[15]" LI H, WU Y, SUN M, et al. Impact of freezing rate on the quality attributes of prune juice during frozen storage[J]. Food Research International, 2020, 133: 109142.
[16]" WU Y, SUN M, ZHANG Q, et al. Application of high-pressure homogenization in improving the stability of frozen prune juice[J]. Innovative Food Science amp; Emerging Technologies, 2021, 68: 102610.
[17]" SUN M, ZHANG Q, LIU X, et al. Effects of sugar-acid ratio on the sensory quality and consumer acceptance of frozen prune juice[J]. Journal of Sensory Studies, 2019, 34(3): e12489.
[18]" ZHANG Q, LIU X, WANG S, et al. Polyphenol stability and antioxidant activity of prune juice during freeze-drying and storage[J]. Food Chemistry, 2020, 310: 125936.
[19]" LIU X, WANG S, LIU Y, et al. Optimization of the freezing process for prune juice using a novel cryoprotectant[J]. LWT-Food Science and Technology, 2021, 147: 111567.
[20]" WANG S, LIU Y, WANG J, et al. Effect of vacuum freeze-drying on the physicochemical properties and flavor profile of prune juice[J]. Drying Technology, 2022, 40(5): 987-998.
收稿日期:2025-01-10
基金項目:中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項資金項目-新疆特色水果速凍果汁生產(chǎn)及質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)集成與示范
第一作者簡介:劉光磊(1976—),男,工程師,本科,主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工工作