火龍果果汁飲料護色工藝*

謝國芳，周俊良，許倩，張興無

(貴州省果樹科學研究所，貴州貴陽，550006)

火龍果［1］營養豐富，富含糖、有機酸、膳食纖維及多種礦物質營養元素，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，其營養豐富。紅肉火龍果果汁中富含大量的色素，在給產品帶來色澤的同時其不穩定性也給產品的質量帶來困擾。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 儀器與設備

數顯恒溫水浴鍋(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型廣州佳環科技電器有限公司);PHS-25數顯酸度計(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

將經破碎榨汁、調整濃度、過濾處理后的火龍果果汁樣品進行適當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

向經破碎榨汁、調整濃度、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，調節果汁pH值，觀察火龍果顏色穩定性最高的pH值范圍。

1.3.3 抗氧化劑的護色效果研究

經破碎榨汁、調整濃度、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，經煮沸滅菌(100℃，35 min)后，以滅菌前后果汁吸光度保持率為指標，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)，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，滅菌時間均為常規滅菌時間2倍。滅菌前每組取適量果汁樣品，經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 結果與分析

2.1 火龍果肉色素最大吸收波長的確定

根據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，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)，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，經稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經煮沸滅菌后，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。但飲料經煮沸滅菌剛取出時，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，幾乎可恢復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)，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，經稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經煮沸殺菌后，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)，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，經稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經煮沸滅菌后，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增加趨勢，當濃度為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。但飲料經煮沸滅菌剛取出時，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，可恢復成紫紅色。

2.3.4 茶多酚

取6組火龍果果汁樣品(每組3個重復)，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，經稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經煮沸殺菌后，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。但飲料經煮沸滅菌剛取出時，顏色變化比較大，變成橙色，待靜置24 h后，幾乎可恢復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)，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，經稀釋后在火龍果肉色素最大吸收波長下測定其吸光度。經煮沸滅菌后，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，但飲料經煮沸滅菌剛取出時，顏色變化比較大，要待靜置24 h后，才可恢復成滿意的效果;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定性產生非常大的影響，在飲料中產生許多絮狀物，造成飲料嚴重的渾濁現象，還殘留臭氧的氣味，影響風味。

圖6 不同滅菌方式對火龍果汁的護色效果的影響

3 結論

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較多的絮狀物，對穩定性影響較大。且在實際生產中，煮沸滅菌的設備成本更低，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:采用煮沸滅菌結合0.015%D-異抗壞血酸鈉。

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

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

［3］王秋玲，莫建光，謝一興.響應面法優化超臨界CO2萃取火龍果籽油工藝［J］.食品科學，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.