渾濁型藍莓果汁飲料的加工技術

夏其樂，曹艷，邢建榮，陳劍兵

(浙江省農業科學院食品科學研究所 農業農村部果品采后處理重點實驗室浙江省果蔬保鮮與 加工技術研究重點實驗室，浙江 杭州 310021)

藍莓又稱越橘，屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vacciniumspp.)，其果實為漿果，呈深藍色，披白霜，近圓形，皮薄籽小，具有極高的營養價值[1]。藍莓除含有豐富的碳水化合物、蛋白質、維生素、礦物質外，還含有大量的維生素(維生素A、維生素C、維生素E)、超氧化物歧化酶(SOD)、花色苷、鞣酸、葉酸、黃酮類化合物，具有防止神經衰老、增強心臟功能、明目的獨特功效[2]。聯合國糧食及農業組織將其列為人類五大健康食品之一。

我國藍莓種植主要集中在長白山一帶，近年來，藍莓在我國南方得到迅速發展。目前，我國藍莓總產量已達11.5萬t，但藍莓收購季節短、易腐爛、保鮮困難、成本較高，造成農民出售難和藍莓損失量大等問題[3-4]，深加工已成為提高藍莓附加值、促進藍莓產業健康可持續發展的必由之路[5]。藍莓產品主要以果汁、果酒和果醬為主，渾濁型藍莓果汁飲料含有大量果肉，因口感好且保留大部分的營養成分而倍受歡迎，但該產品易產生沉淀、分層，從而影響產品感官品質，直接影響產品銷售和市場拓展[6-8]。本研究擬對影響渾濁型藍莓果汁穩定性的主要工藝因素進行研究，探索得出提高藍莓果汁穩定性的最佳工藝參數，并對產品殺菌工藝及保質期進行研究，以期開發出適合于產業化生產的藍莓果汁加工技術。

1 材料與方法

1.1 供試材料

藍莓，產自新昌藍莓基地；復合穩定劑，購自丹尼斯克(中國)有限公司；檸檬酸、白砂糖、黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉(CMC)，食品級，市售；氫氧化鈉、酚酞，分析純。

WYT-4手持糖度計，上海精密儀器儀表有限公司；NDJ-1型黏度計，上海昌吉地質儀器有限公司；T-200型電子天平、ML104分析天平，梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司；PS-5型破碎機、DJ型打漿機、DYJ-15帶式壓榨機，靖江前衛食品機械廠；GYB-60均質機，上海東華高壓均質機廠。

1.2 檢測方法

不溶性固型物含量測定：將一定量(m0)飲料經濾紙(m1)過濾后，用去離子水清洗3次，將沉淀于105 ℃烘干至恒重，稱濾紙和沉淀總重(m2)，計算不溶性固形物含量(w，%)[9]。

分層程度(L，%)依下式計算：

式中：L1為果肉沉淀厚度；L2為飲料液面總高度。

黏度測定：采用NDJ型旋轉式黏度計，選用2號轉子，30 r·min-1、常溫下測定液體黏度。

1.3 處理設計

1.3.1 不同取汁方式對產品穩定性的影響

藍莓清洗、挑選后，適度破碎，通過浸提、壓榨、打漿3種方式分別得到果汁：1)適度破碎后的藍莓與50～60 ℃純水按1∶1(質量比)比例混合，邊攪拌邊浸提1 h，過濾上清為浸提果汁；2)藍莓破碎后經帶式壓榨機處理，得壓榨果汁；3)破碎后的藍莓經打漿后壓榨，制得打漿果汁。將以上3種果汁，經過濾、調配、過濾、均質(25 MPa)、滅菌、罐裝、封口、傾倒、滅菌、冷卻，制成渾濁型藍莓果汁飲料，產品在常溫下存放10 d后，觀察分層情況，研究對產品穩定性的影響，進而確定最優的取汁方式。

1.3.2 不同加工工藝對產品穩定性的影響及工藝優化

對不同加工工藝制得的果汁，根據酸性果汁特性要求，選用黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、復合穩定劑作為試驗膠體，在相近黏度條件下(17.0 MPa·s)進行產品穩定性試驗。對同一種果汁配料，采用不同的壓力(10、15、20、25、30、35、40、45 MPa)均質后進行穩定性試驗。將制得的果汁產品存放10 d，每隔2 d測定一次沉淀量，作為穩定性評價指標。

選取影響渾濁果汁穩定性的主要因素設計3因素3水平正交試驗，得出影響產品穩定性的主次因素及最佳工藝方案，具體地：A，復合穩定劑用量，1～3水平分別為0.10%、0.15%、0.20%；B，不溶性固形物含量，1～3水平分別為15%、16%、17%；C，均質壓力，1～3水平分別為25、30、35 Mpa。

1.3.3 殺菌條件確定及保質期試驗

90 ℃條件下分別對飲料進行10、15、20 min水浴殺菌，冷卻后在37 ℃恒溫箱中保存10 d，測定微生物指標，綜合微生物指標和感官評價確定合理的殺菌條件。將殺菌后的藍莓果汁放置于常溫下，每隔2個月檢測一次微生物指標是否超過國家果汁飲料衛生標準(GB 7101—2015，GB 31121—2014)，確定其保質期。

2 結果與分析

2.1 不同取汁方式對藍莓渾濁果汁穩定性的影響

果汁制備工藝是影響果汁中不溶性固形物含量的主要因素，采用浸提、壓榨、打漿3種方式制得的果汁中不溶性固形物含量分別為15%、16%和17%，加工成飲料后果汁穩定性如表1所示。由于浸提果汁經水稀釋過，其中的營養成分含量較壓榨果汁和打漿果汁低，因此不溶性固形物含量相對較低，產品中產生的沉淀量也相對較少，但產品感官品質和口感均偏淡。藍莓經打漿處理后，果肉更細膩、顆粒度更小，果汁中不溶性固形物含量高于壓榨果汁，但存放期間兩者沉淀量基本相同。

表1 不同果汁制備工藝對藍莓濁汁飲料 穩定性的影響

注：+的數量表示沉淀量，+越多表示沉淀越多。表2同。

2.2 不同穩定劑對藍莓渾濁果汁穩定性的影響

通過添加穩定劑、避免果汁分層來提高渾濁型果汁產品的穩定性、增加產品的稠度，是渾濁型果汁加工過程中常用的手段和方法[6,10]。根據藍莓渾濁果汁的特性(以打漿果汁為例)，選用果膠、黃原膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、復合穩定劑進行對比試驗，結果見表2。不添加穩定劑的果汁易產生沉淀，且沉淀量較多，添加穩定劑后沉淀生成量和生成速度均降低，果汁產品穩定性明顯提高。添加單一穩定劑條件下，0.30%果膠對藍莓果汁穩定性改善效果最好，但在貯存第7天時仍有較多的沉淀出現。在添加0.20%復合穩定劑條件下，保存期前5 d沉淀量很少，第10天時沉淀量也少于其他單一穩定劑和對照處理。張亞紅[11]的研究結果也表明，添加復合穩定劑對改善渾濁型果汁穩定性較好。因此，建議在渾濁型藍莓果汁產品中選用0.2%的復合穩定劑。

2.3 不同均質壓力對藍莓渾濁果汁穩定性的影響

果肉是影響渾濁型飲料穩定性的主要因素。高壓均質是一種純物理的非熱加工技術，能最大限度地維持果蔬汁原有的營養，是目前常用的提高果汁穩定性的手段[12]。通過均質，大顆粒果肉變成小顆粒，單顆粒果肉的體積和質量降低，可以與穩定劑充分融合，從而大大降低果肉等不溶性物質的沉降速度，提高渾濁型果汁產品的穩定性。不同均質壓力對藍莓果汁穩定性的影響如圖1所示，果汁的穩定性隨著均質壓力的增大呈先增加后降低的趨勢，當壓力達到30 MPa時，果汁穩定性達到最大，之后隨著均質壓力繼續增加，穩定性反而下降。這主要是因為初始階段隨著壓力增加，果肉等大分子物質細化程度逐漸增加，它們與膠體的融合程度也不斷加強，產品穩定性逐漸升高，而當均質壓力超過35 MPa后，繼續增加的壓力反而使果汁中的膠體結構受到破壞，果汁的穩定體系也被破壞，導致產品穩定性下降[13]。因此，在渾濁型藍莓果汁飲料生產中建議使用25～35 MPa的壓力，效果最佳。

注：-表示無沉淀。

圖1 不同均質壓力對藍莓渾濁果汁穩定性的影響

2.4 藍莓果汁工藝優化

根據上述試驗結果，以原果汁不溶性固形物含量、復合穩定劑用量、均質壓力為因素做L9(33)正交試驗，試驗設計及結果見表3，最佳組合為A2B3C2，即復合穩定劑用量0.15%，均質壓力30 MPa，不溶性固形物含量17%(即打漿果汁)。

表3 不同處理組合的分層程度和極差分析結果

2.5 產品殺菌工藝及保質期

從表4可以看出，隨著90 ℃滅菌時間延長，細菌總數和大腸菌群數降低，但果汁蒸煮味越來越明顯。綜合安全指標和感官質量，90 ℃滅菌15 min效果最好，細菌總數和大腸菌群數均符合相應國家標準，且感官品質良好。

殺菌后的藍莓果汁在常溫下放置不同時間后，微生物指標及感官品質如表5所示。可以看出，果汁放置12個月后，微生物指標仍滿足相關標準要求，且果汁呈紫紅色，酸甜可口，具有天然藍莓特有的香氣，均勻細膩，有微量沉淀，但輕搖后即可溶解，感官品質良好。因此，按照本研究確定的工藝加工、滅菌的藍莓果汁產品保質期可達12個月以上。

表4 不同滅菌處理對藍莓果汁品質的影響

表5 不同保質期對藍莓果汁品質的影響

3 小結

以南方藍莓為原料加工渾濁型果汁飲料，并對影響其穩定性的主要因素進行研究，確定了能夠提高渾濁型藍莓果汁飲料穩定性的工藝，即利用打漿方式制備藍莓原果汁，不溶性固形物含量為17%，添加0.15%的復合穩定劑，均質壓力30 MPa處理藍莓汁。制得的渾濁藍莓果汁飲料最佳殺菌條件為90 ℃ 15 min，殺菌后的藍莓果汁保質期達12個月。