八月瓜果醬加工工藝研究

張 婧，樂 洋，程莉媛，徐崇朕，蔡雪梅

（四川旅游學院烹飪科學四川省高等學校重點實驗室，四川成都 610100）

八月瓜，學名三葉木通（Akebia trifoliate），是半常綠藤蔓植物，其果實從外觀上看呈橢圓形或腎型[1]，廣泛分布在韓國、日本和中國，我國主要生長在陜西南部、甘肅東南部、河南南部及四川西部等地區，資源豐富。作為天然藥食兩用經濟植物，其莖富含三萜皂苷、齊墩果酸等活性物質，用于激活血液循環和抑制炎癥，被廣泛用作消炎藥、利尿藥和鎮痛藥等[2-4]。八月瓜果實分為3個部分：果皮、果肉和果籽，果皮含有豐富的三萜類化合物[5-6]、天然果膠[7]、齊墩果酸[8]等物質，可用作茶葉加工、果膠提取等方面[9-10]；果籽所含脂肪酸高達39%左右，可用于食用油加工[11-13]；果肉呈乳白色，口感鮮嫩，富含人體所必需的8種氨基酸，較蘋果、獼猴挑、梨等水果中的氨基酸齊全，同時還富含礦物質元素、維生素等，具有巨大的經濟前景。關于八月瓜果肉的開發利用目前主要集中在果汁和果酒的工藝研究和營養分析上[14-16]。

對野生八月瓜馴化、育苗及規模化種植等方面均有一定研究，加快推進了四川石棉八月瓜產業化發展。雖然八月瓜種植規模在擴大，但加工轉換能力低，目前仍以鮮果銷售為主[17]，造成了極大的資源浪費及種植戶的經濟壓力。果醬是較為常見的新鮮水果深加工制品，口感香甜易保存，在西方國家是人們日常生活不可或缺的食品，在我國也逐漸受到越來越多消費者的喜愛[18]。將八月瓜果實開發加工成果醬，不僅可以提高八月瓜附加值，豐富八月瓜系列產品，還可以緩解八月瓜的鮮銷壓力，是八月瓜深加工的一條新途徑。因此，試驗以八月瓜果皮和果肉為原料，研究低糖八月瓜果醬的制作工藝和配方，致力于研制出一款低糖、營養、安全，且符合當代消費者健康需求的八月瓜果醬。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

八月瓜鮮果，四川農業大學八月瓜種植示范基地提供；蔗糖、葡萄糖漿、檸檬酸、果膠、山梨酸鉀，均為食品級，市售。

1.2 主要儀器

FW-100型高速萬能粉碎機，上海隆拓儀器設備有限公司產品；BT423S型電子天平，德國賽多利斯公司產品；LD5-10型離心機，北京京立離心機有限公司產品；756P型紫外-可見分光光度計，上海圣科儀器設備有限公司產品；SQ8/Clarus 680型氣相色譜質譜聯用儀，美國Per-kinElmer公司產品；KN580型凱氏定氮儀，濟南阿爾瓦儀器有限公司產品；S-4300D型全自動氨基酸分析儀，德國sykam公司產品；TMS-Pro型食品物性分析儀，美國FTC產品；CQCS3型色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

①八月瓜果皮→去表皮→切分→護色→漂燙→去苦；

②八月瓜果肉；

①+②→去籽調配→打漿→濃縮→灌裝→密封、殺菌、冷卻→成品。

1.3.2 操作要點

（1）去表皮、去籽。選取無腐爛變質、無病蟲害的成熟八月瓜果實，手工去表皮；果肉搗碎，手工用紗布擠壓去籽，得到果肉漿，備用。

（2）切分。將果皮切分成厚度約1 mm的片狀，使其厚度盡量統一。

（3） 護色。將果皮迅速放入料液比為1∶4的0.5%維C、0.5%檸檬酸的混合溶液中進行護色，時間30 min。

（4） 漂燙。將果皮瀝水，放入4倍100℃熱水中漂燙1 min，立即撈出浸入冷水中冷卻；再重復漂燙2 min，置于冷水中冷卻。

（5）去苦。將果皮瀝水，放入料液比為1∶2的0.5%食鹽、0.25%食用堿的混合液中，置于40℃水浴鍋中保溫1 h，再漂洗3 h脫鹽，瀝水，備用。

（6）調配。處理后的果皮與果肉漿按照5∶2稱量，再加入蔗糖、檸檬酸、果膠，混合后用打漿機進行打漿，再使用膠體磨均質。

（7）濃縮。把漿液放入不銹鋼鍋中，置于電磁爐上，先用600 W加熱數分鐘至煮沸，再改用300 W加熱，不斷攪拌以免局部發生焦糖化反應。濃縮至可溶性固形物含量35%～40%時停止加熱，加入0.05%山梨酸鉀。

（8）裝罐。果醬濃縮后應趁熱裝罐，保持中心溫度在80℃以上，裝罐時應盡量減少空隙，同時防止果醬沾染瓶口。果醬瓶預先殺菌、瀝水。

（9）密封、殺菌、冷卻。裝罐完畢后的果醬在100℃條件下加熱排氣10 min，然后迅速封蓋，繼續殺菌10 min。殺菌完畢后取出，擦干瓶身，倒置，常溫冷卻。冷卻后，放正瓶身，常溫保藏，備用。

1.3.3 果醬配方的試驗設計

選擇蔗糖添加量（18%，20%，22%，24%，26%）、果膠添加量（0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%）、檸檬酸添加量（0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%）3個因素進行單因素試驗，以感官評價為考查標準。

根據單因素試驗結果，設計三因素三水平的正交試驗，以質構、色澤和感官為考查指標，優化八月瓜果醬配方。

八月瓜果醬配方正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 八月瓜果醬配方正交試驗因素與水平設計/%

1.3.4 濃縮條件對果醬品質的影響

稱取果漿300 g，加入22%的蔗糖，0.5%的果膠和檸檬酸，均質后，分別加熱20，25，30，35，40 min。根據果醬的感官、可溶性固形物含量和色差，確定最佳濃縮時間。

1.3.5 水浴加熱殺菌條件對果醬品質的影響

將100 g熬制好的八月瓜果醬裝入玻璃瓶中進行水浴加熱殺菌，以不同殺菌溫度（70，80，90，100℃） 和不同殺菌時間 （10，25，20，25，30 min），以樣品果醬感官評分和菌落總數為指標，確定八月瓜果醬最佳的殺菌參數。

1.3.6 感官評價

由固定的10名專業品評員對果醬進行感官品評。品評員對果醬進行品嘗，在口中充分感受后咽入。每次品嘗前后用溫水漱口。每個樣品品嘗一次，按色澤、形態、香氣和滋味進行綜合評分。結果為各項評分的總和，最終結果去掉一個最高分和一個最低分取平均值。

感官評分標準[19-20]見表2。

表2 感官評分標準

1.3.7 果醬質構特性測定

裝150 g果醬于口徑5 cm的圓柱形玻璃瓶中，使用P2.5探頭進行質構測試。設置參數為測試速度60 mm/min，力量250 N，位移距離50 mm，停頓時間5 s，最小感應力0.375 N，形變量為50%。

1.3.8 色度值測定

采用自動色差儀測定果醬的明亮度L*值、紅綠色度值a*、黃藍色度值b*。

1.3.9 理化檢測方法[21]

采用GB/T 22474—2008可溶性固形物含量，總酚含量采用福林酚比色法，黃酮含量采用NaNO2-AL(NO3)3分光光度法，粗蛋白的測定采用凱氏定氮法，氨基酸的測定利用氨基酸自動分析儀測定。

1.3.10 微生物檢測方法

菌落總數測定按照GB/T 4789.2—2010測定，大腸菌群的測定按照GB/T 4789.3—2010測定。

2 結果與分析

2.1 果醬配方的單因素試驗結果

八月瓜果醬配方優化單因素試驗結果見圖1。

圖1 八月瓜果醬配方優化單因素試驗結果

由圖1可知，蔗糖添加量為20%和22%的時候，八月瓜果醬口感細膩、酸甜適中；蔗糖添加量18%時果醬偏酸，添加量為24%和26%時果醬過于甜膩。果膠添加量為0.3%和0.5%時，果醬成型較好，無水析出且不流散，涂抹均勻連續；果膠添加量較少時，果醬成形較差，容易有水析出；而添加過多時，造成果醬凝膠過度，涂抹困難。檸檬酸添加量在0.5%時，果醬的酸甜度適宜；添加過少時口感偏酸，添加量過大時口感偏甜。

2.2 八月瓜果醬加工配方優化試驗結果

根據單因素試驗結果，設計L9（34）正交試驗，以可溶性固形物含量、色澤、質構和感官評分為指標。

八月瓜果醬配方正交優化結果見表3，八月瓜果醬配方正交優化結果分析見表4。

表3 八月瓜果醬配方正交優化結果

由表4可知，八月瓜果醬的可溶性固形物含量主要受到果膠添加量的影響，果膠添加量越大可溶性固形物含量越高。當配方為A3B3C2時，即蔗糖24%，果膠0.7%，檸檬酸0.5%，八月瓜果醬的可溶性固形物含量最高，為54.27%。

表4 八月瓜果醬配方正交優化結果分析

從極差分析可見，果膠添加量也是影響八月瓜果醬的質構特性的最主要因素，果膠添加量越大，果醬的硬度和膠黏性也越大，但最大黏附力和感官彈性呈先上升后下降的趨勢。針對不同果醬的質構特性，優化后的配方存在差異，配方為A1B3C1時，八月瓜果醬硬度最大；配方為A1B2C2時，八月瓜果醬最大黏附力最大；配方為A3B2C1時，八月瓜果醬的最大彈性最大；配方為A1B3C1時，八月瓜果醬的膠黏性最大。

對八月瓜果醬亮度影響較大因素有果膠和蔗糖添加量，果膠添加越多，蔗糖添加越少，八月瓜果醬的光澤度越好；另外，蔗糖添加量對八月瓜果醬a*值和b*值的影響較大，隨著蔗糖添加量的增加，a*值呈先增后減的趨勢，b*值逐漸增加。針對不同色澤指標，八月瓜果醬的配方也存在差異，配方為A1B3C1時，八月瓜果醬亮度最大；配方為A2B3C3時，八月瓜果醬a*值最大；配方為A3B2C2時，八月瓜果醬的b*值最大。

感官是評價八月瓜果醬品質好壞的最直接的指標，感官評價結果主要受蔗糖和果膠添加量的影響，且兩因素的影響程度一樣。感官得分都是隨著果膠和蔗糖添加量的增加呈先增后減的變化趨勢，說明在八月瓜果醬的加工中，果膠和蔗糖并非添加越多，八月瓜果醬品質越好。工藝條件為A2B2C1時，即蔗糖22%，果膠0.5%，檸檬酸0.3%時，八月瓜果醬的感官品質最適宜。

2.3 基于主成分的綜合評價

由于可溶性固形物、色澤、質構和感官的4個維度所優化的八月瓜果醬配方參數不一致，因此需要進一步的分析來確定最優的配方參數。對正交試驗的9組八月瓜果醬的9個指標進行主成分分析（見表5），前3個主成分特征值大于1且累計貢獻率有79.431%，對所有變量的初始信息具有一定的代表性，第4個主成分的特征值為0.829，接近1，此時累計貢獻率達到88.647%，多所有變量的原始信息代表性更強，因此選用前4個主成分作為數據分析的有效成分。利用表6中前4個主成分的載荷向量構建綜合評價模型如下：

F1=0.069X1+0.441 9X2+0.194X3+…-0.372X9

F2=-0.536X1+0.288X2-0.570X3+…-0.094X9

F3=0.407X1-0.264X2+0.140X3…+0.030X9

F4=0.190X1-0.034X2-0.118X3…-0.021X9（X 為原始變量標準化處理后數值）

主成分的特征值和貢獻率見表5，主成分的特征向量與載荷矩陣見表6。

表5 主成分的特征值和貢獻率

表6 主成分的特征向量與載荷矩陣

以各主成分對應的貢獻率作為權重，對各主成分得分進行加權求和得到綜合評分：

F=00.421F1+0.276F2+0.198F3+0.104X4.

正交試驗組的成分得分和綜合評估見表7。

由表7可知，得分高低反映八月瓜果醬的綜合品質。正交試驗組第6組得分最高，說明此時的八月瓜果醬品質最佳。因此，八月瓜果醬的最佳配方為蔗糖添加量24%，果膠添加量0.3%，檸檬酸添加量0.5%。對該配方下進行驗證試驗，果醬的感官評分為78.2分。

表7 正交試驗組的成分得分和綜合評估

2.4 濃縮條件對果醬品質的影響

濃縮時間對八月瓜果醬理化的影響見表8，濃縮時間對八月瓜果醬感官品質的影響見表9。

由表8和表9可知，熬制時間越長，水分蒸發越多，可溶性固形物含量逐漸增加，同時果醬的硬度和膠黏性也持續增大，而內聚性和感官彈性在濃縮20 min和25 min時較高。同時，熬制時間越長，果醬焦糖化反應越劇烈，會導致褐變程度嚴重，透明度和光澤度下降，L*值下降，顏色加深偏紅，a*值上升。當濃縮30 min時，八月瓜果醬最黃，b*值最大。從感官上看，濃縮時間為20 min時，八月瓜果醬的色澤較佳；當濃縮時間為25 min時，八月瓜果醬的組織狀態、口感、香氣最佳。因此，綜合分析表明，八月瓜果醬的最佳濃縮時間為25 min。

表8 濃縮時間對八月瓜果醬理化的影響

表9 濃縮時間對八月瓜果醬感官品質的影響

2.5 八月瓜果醬質量分析

根據優化的參數制作八月瓜果醬，對其質量指標進行分析（見表10）。八月瓜果醬營養豐富，富含多酚 （1.14 mg/g）、黃酮 （0.79 mg/g） 和氨基酸（0.971 mg/g）。另外，八月瓜果醬中檢出菌落總數4 CFU/g，大腸桿菌和致病菌均未檢出，符合果醬產品質量標準要求。

八月瓜果醬質量指標見表10。

表10 八月瓜果醬質量指標

3 結論

以八月瓜果皮和果肉為原料，采用單因素試驗和正交試驗，結合主成分綜合評價，以可溶性固形物含量、色澤、質構和感官為指標，對八月瓜果醬的配方參數和濃縮時間進行優化。結果表明，八月瓜果皮與果肉的用量比為5∶2時，八月瓜果醬的最佳配方為蔗糖添加量24%，果膠添加量0.3%，檸檬酸添加量0.5%，最佳濃縮時間為25 min。以此制得的八月瓜果醬色澤均一、酸甜適中、香氣淡雅、涂抹性較好，且富含多酚、黃酮和氨基酸，是一款健康、綠色、營養的果醬。該研究為八月瓜的深加工利用提供理論數據支撐具有重要意義。