全果型紅心火龍果果醬加工工藝

黃瑩星，謝桂勉，黃崇才

揭陽職業技術學院 生物工程系（揭陽 522000）

火龍果，別名玉龍果、紅龍果等，是仙人掌科植物的果實，是一種常見的熱帶、亞熱帶水果。據相關資料統計，我國是世界上火龍果第一大生產國，也是火龍果第一大消費國。在2016年至2020年間，我國年均火龍果進口量約52.5萬 t，年均火龍果消費量為158.2萬 t。近幾年我國火龍果消費量呈現明顯增長趨勢，2020年我國火龍果產量為152.6萬 t，約為2016年火龍果產量的2.3倍；2020年我國火龍果消費量為214.4萬 t，相比2016年火龍果消費量增長了80.7%。可見，我國火龍果消費市場廣闊，具有較大的開發潛力及研發空間[1-3]。

目前，紅龍果的品種主要有黃皮白肉、紅皮白肉和紅皮紅肉，其中，紅皮紅肉的火龍果則為紅心火龍果。紅心火龍果營養豐富，富含鈣、鎂、鋅等礦物質及多種維生素、有機酸、膳食纖維。此外，紅心火龍果富含甜菜紅素、酚類物質等成分，具有一定的功能性營養價值。

相關研究報道表明，紅心火龍果果皮富含果膠、甜菜紅素、花青素、酚類物質等，具有良好的開發價值，有待進一步的加工利用。而紅心火龍果加工產業在生產加工過程中，采用了去皮的處理，產生大量的火龍果皮皮渣，這些皮渣絕大部分作為廢物處理，造成了資源上的浪費及環境上的負擔[4-7]。

此試驗創新性地以紅心火龍果全果為主要原料，通過果皮打漿、果肉打漿、混合調配、加熱濃縮等工序，進行單因素試驗、正交試驗優化，研發出一款酸甜可口、穩定均一的全果型紅心火龍果果醬，較好地實現紅心火龍果的全果高值利用。目前，尚未有全果型紅心火龍果果醬的相關研究報告，此試驗將助于推動紅心火龍果果皮的加工利用，提高火龍果產業的生產附加值，并填補全果型紅心火龍果果醬的研究空白，助于火龍果產品的多元化開發。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

紅心火龍果（揭陽市百果園水果店）；白砂糖（廣州華糖食品有限公司）；檸檬酸（河南中辰生物科技有限公司）；果葡糖漿（上海廣禧食品科技有限公司）。

1.2 主要儀器設備

YP100001D電子秤（力辰科技有限公司）；TNC5200打漿機（美國Vitamix公司）；RS600哈克流變儀（美國賽默飛世爾科技公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程（圖1）

圖1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.21 原料驗收

紅心火龍果選取新鮮、果形完整、無病害、無腐爛的成熟大果。

1.3.22 清洗、去鱗片

紅心火龍果用流動水清洗干凈后，瀝干水分，去除鱗片及果皮表層。

1.3.23 果肉打漿

紅心火龍果果肉切成不大于1 cm3的立方體，用打漿機打漿至紅心火龍果果仁細碎即可，一般情況下打漿時間為3～5 min。

1.3.24 果皮打漿

紅心火龍果果皮切成面積不大于1 cm2的小塊，于沸水中熱燙約1 min，瀝干后用打漿機打漿，打漿至均勻、無明顯顆粒，一般情況下打漿時間為4～5 min。

1.3.25 加熱濃縮

紅心火龍果果肉漿與白砂糖、果葡糖漿混合后加熱攪拌，濃縮至可溶性固形物含量在30～40 Brix范圍，然后加入紅心火龍果果皮漿、檸檬酸、山梨酸鉀，加熱攪拌至均勻，時間約為2 min。

1.3.3 單因素試驗設計

此試驗的基礎工藝條件為白砂糖添加量30%、檸檬酸添加量0.20%、濃縮時間25 min、濃縮溫度85 ℃。

經過前期預試驗探究后，確定白砂糖添加量、檸檬酸添加量、濃縮溫度、濃縮時間這四個因素為單因素探究條件，控制其他工藝條件不變，進行單因素試驗。

1.3.31 白砂糖添加量對全果型紅心火龍果果醬的影響

設定白砂糖添加量20%，25%，30%，35%和40%，探究白砂糖添加量對全果型紅心火龍果果醬的影響。

1.3.32 檸檬酸添加量對全果型紅心火龍果果醬的影響

設定檸檬酸添加量0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%，探究檸檬酸添加量對全果型紅心火龍果果醬的影響。

1.3.33 濃縮時間對全果型紅心火龍果果醬的影響

設定濃縮時間20，25，30，35和40 min，探究濃縮時間對全果型紅心火龍果果醬的影響。

1.3.34 濃縮溫度對全果型紅心火龍果果醬的影響

設定濃縮溫度75，80，85，90和95 ℃，探究濃縮時間對全果型紅心火龍果果醬的影響。

1.3.4 正交試驗方案設計

單因素試驗探究后，利用正交試驗法，設計四因素三水平的正交試驗，選取白砂糖添加量、檸檬酸添加量、濃縮時間、濃縮溫度這四個因素，設置3個水平進行正交試驗。如表1所示，采用L9(34)正交表，以確定全果型紅心火龍果果醬的最佳工藝條件。

表1 紅心火龍果果醬L9(34)試驗因素水平表

1.3.5 感官評定

由25名食品專業人員進行感官評價培訓后，組成感官評價小組，參照楊穎等[8]的試驗方法，對紅心火龍果果醬按照表2所示的感官評定標準進行評分[9-10]。

表2 產品感官評分標準

1.3.6 驗證性試驗

根據正交試驗結果，選取最優條件開展驗證試驗，并進行感官評定。

1.3.7 理化指標和微生物指標測定

可溶性固形物含量的測定按GB/T 22474—2008《果醬》要求，在20 ℃條件下用折光計測定；pH的測定根據GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》方法進行；總糖的測定根據GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》方法進行；黏度的測定采用黏度計進行，剪切速率為100 r/s；菌落總數的測定根據GB 4789.2—2022《菌落總數測定》方法進行；大腸菌群的測定根據GB 4789.3—2016《大腸菌群計數》方法進行；金黃色葡萄球菌的測定根據GB 4789.10—2016《金黃色葡萄球菌檢驗》方法進行；沙門氏菌的測定根據GB 4789.4—2016《沙門氏菌檢驗》方法進行。

1.3.8 數據處理

每次試驗均至少重復3次，采用ANOVA進行誤差分析，并用 Excel 2010、SPSS 22.0、Origin 8.0軟件進行數據處理及圖像的繪制。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 白砂糖添加量對紅心火龍果果醬感官品質的影響

白砂糖是紅心火龍果果醬的主要輔料之一。白砂糖對于紅心火龍果果醬體系的糖酸比具有重要的調節作用，適當添加白砂糖，可提高果醬的可溶性固形物含量，有助于提高體系的滲透壓，進而抑制微生物的繁殖，提高果醬的儲存性能[11-14]。

由圖2可知：當白砂糖添加量在20%～30%時，隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果果醬的感官評分越來越高，這可能是由于白砂糖添加量過低，火龍果果醬的甜度不夠，直接影響感官品質，同時白砂糖還有一定的增稠作用，若白砂糖添加量過低，果醬黏度較低，醬體較為流散且出現析水，涂抹性較差。隨著白砂糖添加量的增加，白砂糖的增稠作用明顯，可以提供較好的口感，流變性能有所改善，產品也較為穩定均一、涂抹性較好。在一定范圍內，適當提高白砂糖的添加量，可以提高果醬的感官品質。而當白砂糖添加量超過30%時，隨著白砂糖添加量的增加，紅心火龍果果醬的感官評分反而越來越低，這主要的原因是白砂糖添加量過多，火龍果果醬甜度過高，果醬醬體黏度太高，影響口感，且涂抹性反而變差，易出現涂抹不連續的情況。

圖2 白砂糖添加量對紅心火龍果果醬感官品質的影響

2.1.2 檸檬酸添加量對紅心火龍果果醬感官品質的影響

檸檬酸是一種常見的酸味劑，適當添加檸檬酸可以調整果醬的糖酸比，利于形成酸甜的口感，提高紅心火龍果果醬的感官品質。檸檬酸的添加，可以降低果醬體系的pH，利于提高果醬產品的儲藏性能。另外，有研究表明，一定濃度的檸檬酸對紅龍果甜菜紅素具有一定的穩定保護作用[15-18]。

由圖3可知：當檸檬酸添加量在0.10%～0.15%這個范圍時，隨著檸檬酸添加量的增加，紅心火龍果果醬的感官評分越來越高，檸檬酸有助于緩和果醬的甜味，利于果醬酸甜風味的形成。而當檸檬酸添加量超過0.15%時，隨著檸檬酸添加量的增加，紅心火龍果果醬的感官評分反而明顯下降，這主要的原因是檸檬酸添加量過高，果醬酸味過于明顯，酸甜不夠柔和，另外果醬容易出現流散、析水的情況，這可能與檸檬酸添加量過高導致體系pH過低、果醬總體的持水力下降有關[19-22]。

圖3 檸檬酸添加量對紅心火龍果果醬感官品質的影響

2.1.3 濃縮時間對紅心火龍果果醬感官品質的影響

由圖4可知：當濃縮時間在20～30 min范圍時，隨著濃縮時間的增加，紅心火龍果果醬的感官品質顯著提升，濃縮時間增大，有助于提高果醬的濃縮效果。而當濃縮時間大于30 min時，隨著濃縮時間的增加，紅心火龍果果醬的感官品質反而逐漸下降，這主要的原因是濃縮時間過長，紅心火龍果的色素受到較大程度的破壞，使得果醬總體色澤變暗，且濃縮時間過長，果醬可溶性固形物含量較高，果醬口感較差。合適的濃縮時間有利于調控紅心火龍果果醬的可溶性固形物含量，在一定程度上提高滲透壓，利于果醬的感官品質及儲存性能[23-25]。

圖4 濃縮時間對紅心火龍果果醬感官品質的影響

2.1.4 濃縮溫度對紅心火龍果果醬感官品質的影響

濃縮加熱是紅心火龍果果醬加工的重要工序。合適的濃縮條件有助于提高紅心火龍果果醬的濃縮效率，利于可溶性固形物含量的提高，有助于提高果醬的感官品質及儲藏性能[26-27]。

由圖5可知：當濃縮溫度在75～90 ℃范圍時，隨著濃縮溫度的提高，紅心火龍果果醬的感官品質也逐漸提高，特別是80～90 ℃范圍，感官評分呈現明顯上升趨勢。而當濃縮溫度高于90 ℃時，紅心火龍果果醬的感官評分反而呈現下降趨勢。這主要的原因是一定溫度范圍內（75～90 ℃）濃縮溫度過低，不利于水分的蒸發，果醬的濃縮效率較低，容易出現析水的現象，溫度的提升有助于果醬體系內水分的蒸發，提高果醬體系的黏度，果醬的涂抹性、組織狀態較好，外觀色澤也較鮮艷[28-29]。而當溫度超過90 ℃時，濃縮溫度過高，紅心火龍果果醬的色素受到一定程度的破壞，容易出現顏色變深、變暗的情況，同時溫度過高，紅心火龍果果皮的果膠容易降解，果醬的流變性能受到一定程度的破壞。此外，合適的濃縮溫度有助于實現較好的殺菌效果，較好地提高果醬的儲藏性能[29-31]。

圖5 濃縮溫度對紅心火龍果果醬感官品質的影響

2.2 正交試驗結果及分析

表3為全果型紅心火龍果果醬的正交試驗結果。由極差結果可知，RB＞RA＞RD＞RC，即此試驗所探究的四個因素中，對果醬感官評價的影響由高到低依次為檸檬酸添加量、白砂糖添加量、濃縮溫度、濃縮時間。檸檬酸添加量對紅心火龍果果醬感官品質的影響最為顯著。

表3 全果型紅心火龍果果醬L9(34)正交試驗結果

正交試驗結果表明，全果型紅心火龍果果醬的最佳配比為A1B2C3D2，即白砂糖添加量為25%，檸檬酸添加量為0.15%，濃縮時間為35 min，濃縮溫度為90℃。在此工藝條件下制備的全果型紅心火龍果果醬感官評分最高，果醬整體風味、口感最好。按正交試驗的最優配比A1B2C3D2進行3次平行試驗，感官評分平均值為93.25分。

2.3 理化指標和微生物指標測定

將正交試驗最優配比制得的全果型紅心火龍果果醬進行理化指標及微生物指標的測定，所得結果如表4和表5所示。

表4 全果型紅心火龍果果醬理化指標

表5 全果型紅心火龍果果醬微生物指標

由表4可知：最優條件下全果型紅心火龍果果醬的水分含量為40.47 g/100 g，可溶性固形物含量為34.81 Brix，總糖含量為55.64%，pH為4.10，黏度為85.37 Pa·s。該果醬符合國標GB/T 22474—2008《果醬》中規定的可溶性固形物含量≥25%的標準。最優配比條件下所制備的全果型紅心火龍果果醬黏度較高，為85.37 Pa·s，呈現較為均一、穩定的黏稠狀態，具有較好的涂抹性。

由表5可知：最優條件下全果型紅心火龍果果醬菌落總數＜100 CFU/g、大腸菌群＜30（MPN/100 g），常見的致病菌金黃色葡萄球菌、沙門氏菌均未檢出，符合國家標準。

3 結論

以紅心火龍果為主要原料，制備全果型紅心火龍果果醬，探究白砂糖添加量、檸檬酸添加量、濃縮時間、濃縮溫度這四個因素對全果型紅心火龍果果醬品質的影響，并采用L9(34)正交表進行正交試驗。試驗結果表明：影響全果型紅心火龍果果醬品質的因素按顯著性大小由大到小的順序依次為檸檬酸添加量＞白砂糖添加量＞濃縮溫度＞濃縮時間，最佳的工藝條件為白砂糖添加量25%、檸檬酸添加量0.15%、濃縮時間35 min、濃縮溫度90 ℃，按此條件下制備的全果型紅心火龍果果醬達到最優的感官品質，可溶性固形物含量為34.81 Brix，總糖含量為55.64%，pH為4.10，黏度為85.37 Pa·s，微生物指標符合標準。此研究有助于實現紅心火龍果的高值化利用，同時創新性開發全果型紅心火龍果果醬，為果醬產品的開發、升級提供新的思路。