全果型红心火龙果果酱加工工艺

黄莹星，谢桂勉，黄崇才

揭阳职业技术学院 生物工程系（揭阳 522000）

火龙果，别名玉龙果、红龙果等，是仙人掌科植物的果实，是一种常见的热带、亚热带水果。据相关资料统计，我国是世界上火龙果第一大生产国，也是火龙果第一大消费国。在2016年至2020年间，我国年均火龙果进口量约52.5万 t，年均火龙果消费量为158.2万 t。近几年我国火龙果消费量呈现明显增长趋势，2020年我国火龙果产量为152.6万 t，约为2016年火龙果产量的2.3倍；2020年我国火龙果消费量为214.4万 t，相比2016年火龙果消费量增长了80.7%。可见，我国火龙果消费市场广阔，具有较大的开发潜力及研发空间[1-3]。

目前，红龙果的品种主要有黄皮白肉、红皮白肉和红皮红肉，其中，红皮红肉的火龙果则为红心火龙果。红心火龙果营养丰富，富含钙、镁、锌等矿物质及多种维生素、有机酸、膳食纤维。此外，红心火龙果富含甜菜红素、酚类物质等成分，具有一定的功能性营养价值。

相关研究报道表明，红心火龙果果皮富含果胶、甜菜红素、花青素、酚类物质等，具有良好的开发价值，有待进一步的加工利用。而红心火龙果加工产业在生产加工过程中，采用了去皮的处理，产生大量的火龙果皮皮渣，这些皮渣绝大部分作为废物处理，造成了资源上的浪费及环境上的负担[4-7]。

此试验创新性地以红心火龙果全果为主要原料，通过果皮打浆、果肉打浆、混合调配、加热浓缩等工序，进行单因素试验、正交试验优化，研发出一款酸甜可口、稳定均一的全果型红心火龙果果酱，较好地实现红心火龙果的全果高值利用。目前，尚未有全果型红心火龙果果酱的相关研究报告，此试验将助于推动红心火龙果果皮的加工利用，提高火龙果产业的生产附加值，并填补全果型红心火龙果果酱的研究空白，助于火龙果产品的多元化开发。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

红心火龙果（揭阳市百果园水果店）；白砂糖（广州华糖食品有限公司）；柠檬酸（河南中辰生物科技有限公司）；果葡糖浆（上海广禧食品科技有限公司）。

1.2 主要仪器设备

YP100001D电子秤（力辰科技有限公司）；TNC5200打浆机（美国Vitamix公司）；RS600哈克流变仪（美国赛默飞世尔科技公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程（图1）

图1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.21 原料验收

红心火龙果选取新鲜、果形完整、无病害、无腐烂的成熟大果。

1.3.22 清洗、去鳞片

红心火龙果用流动水清洗干净后，沥干水分，去除鳞片及果皮表层。

1.3.23 果肉打浆

红心火龙果果肉切成不大于1 cm3的立方体，用打浆机打浆至红心火龙果果仁细碎即可，一般情况下打浆时间为3～5 min。

1.3.24 果皮打浆

红心火龙果果皮切成面积不大于1 cm2的小块，于沸水中热烫约1 min，沥干后用打浆机打浆，打浆至均匀、无明显颗粒，一般情况下打浆时间为4～5 min。

1.3.25 加热浓缩

红心火龙果果肉浆与白砂糖、果葡糖浆混合后加热搅拌，浓缩至可溶性固形物含量在30～40 Brix范围，然后加入红心火龙果果皮浆、柠檬酸、山梨酸钾，加热搅拌至均匀，时间约为2 min。

1.3.3 单因素试验设计

此试验的基础工艺条件为白砂糖添加量30%、柠檬酸添加量0.20%、浓缩时间25 min、浓缩温度85 ℃。

经过前期预试验探究后，确定白砂糖添加量、柠檬酸添加量、浓缩温度、浓缩时间这四个因素为单因素探究条件，控制其他工艺条件不变，进行单因素试验。

1.3.31 白砂糖添加量对全果型红心火龙果果酱的影响

设定白砂糖添加量20%，25%，30%，35%和40%，探究白砂糖添加量对全果型红心火龙果果酱的影响。

1.3.32 柠檬酸添加量对全果型红心火龙果果酱的影响

设定柠檬酸添加量0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%，探究柠檬酸添加量对全果型红心火龙果果酱的影响。

1.3.33 浓缩时间对全果型红心火龙果果酱的影响

设定浓缩时间20，25，30，35和40 min，探究浓缩时间对全果型红心火龙果果酱的影响。

1.3.34 浓缩温度对全果型红心火龙果果酱的影响

设定浓缩温度75，80，85，90和95 ℃，探究浓缩时间对全果型红心火龙果果酱的影响。

1.3.4 正交试验方案设计

单因素试验探究后，利用正交试验法，设计四因素三水平的正交试验，选取白砂糖添加量、柠檬酸添加量、浓缩时间、浓缩温度这四个因素，设置3个水平进行正交试验。如表1所示，采用L9(34)正交表，以确定全果型红心火龙果果酱的最佳工艺条件。

表1 红心火龙果果酱L9(34)试验因素水平表

1.3.5 感官评定

由25名食品专业人员进行感官评价培训后，组成感官评价小组，参照杨颖等[8]的试验方法，对红心火龙果果酱按照表2所示的感官评定标准进行评分[9-10]。

表2 产品感官评分标准

1.3.6 验证性试验

根据正交试验结果，选取最优条件开展验证试验，并进行感官评定。

1.3.7 理化指标和微生物指标测定

可溶性固形物含量的测定按GB/T 22474—2008《果酱》要求，在20 ℃条件下用折光计测定；pH的测定根据GB 5009.237—2016《食品pH值的测定》方法进行；总糖的测定根据GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》方法进行；黏度的测定采用黏度计进行，剪切速率为100 r/s；菌落总数的测定根据GB 4789.2—2022《菌落总数测定》方法进行；大肠菌群的测定根据GB 4789.3—2016《大肠菌群计数》方法进行；金黄色葡萄球菌的测定根据GB 4789.10—2016《金黄色葡萄球菌检验》方法进行；沙门氏菌的测定根据GB 4789.4—2016《沙门氏菌检验》方法进行。

1.3.8 数据处理

每次试验均至少重复3次，采用ANOVA进行误差分析，并用 Excel 2010、SPSS 22.0、Origin 8.0软件进行数据处理及图像的绘制。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 白砂糖添加量对红心火龙果果酱感官品质的影响

白砂糖是红心火龙果果酱的主要辅料之一。白砂糖对于红心火龙果果酱体系的糖酸比具有重要的调节作用，适当添加白砂糖，可提高果酱的可溶性固形物含量，有助于提高体系的渗透压，进而抑制微生物的繁殖，提高果酱的储存性能[11-14]。

由图2可知：当白砂糖添加量在20%～30%时，随着白砂糖添加量的增加，红心火龙果果酱的感官评分越来越高，这可能是由于白砂糖添加量过低，火龙果果酱的甜度不够，直接影响感官品质，同时白砂糖还有一定的增稠作用，若白砂糖添加量过低，果酱黏度较低，酱体较为流散且出现析水，涂抹性较差。随着白砂糖添加量的增加，白砂糖的增稠作用明显，可以提供较好的口感，流变性能有所改善，产品也较为稳定均一、涂抹性较好。在一定范围内，适当提高白砂糖的添加量，可以提高果酱的感官品质。而当白砂糖添加量超过30%时，随着白砂糖添加量的增加，红心火龙果果酱的感官评分反而越来越低，这主要的原因是白砂糖添加量过多，火龙果果酱甜度过高，果酱酱体黏度太高，影响口感，且涂抹性反而变差，易出现涂抹不连续的情况。

图2 白砂糖添加量对红心火龙果果酱感官品质的影响

2.1.2 柠檬酸添加量对红心火龙果果酱感官品质的影响

柠檬酸是一种常见的酸味剂，适当添加柠檬酸可以调整果酱的糖酸比，利于形成酸甜的口感，提高红心火龙果果酱的感官品质。柠檬酸的添加，可以降低果酱体系的pH，利于提高果酱产品的储藏性能。另外，有研究表明，一定浓度的柠檬酸对红龙果甜菜红素具有一定的稳定保护作用[15-18]。

由图3可知：当柠檬酸添加量在0.10%～0.15%这个范围时，随着柠檬酸添加量的增加，红心火龙果果酱的感官评分越来越高，柠檬酸有助于缓和果酱的甜味，利于果酱酸甜风味的形成。而当柠檬酸添加量超过0.15%时，随着柠檬酸添加量的增加，红心火龙果果酱的感官评分反而明显下降，这主要的原因是柠檬酸添加量过高，果酱酸味过于明显，酸甜不够柔和，另外果酱容易出现流散、析水的情况，这可能与柠檬酸添加量过高导致体系pH过低、果酱总体的持水力下降有关[19-22]。

图3 柠檬酸添加量对红心火龙果果酱感官品质的影响

2.1.3 浓缩时间对红心火龙果果酱感官品质的影响

由图4可知：当浓缩时间在20～30 min范围时，随着浓缩时间的增加，红心火龙果果酱的感官品质显著提升，浓缩时间增大，有助于提高果酱的浓缩效果。而当浓缩时间大于30 min时，随着浓缩时间的增加，红心火龙果果酱的感官品质反而逐渐下降，这主要的原因是浓缩时间过长，红心火龙果的色素受到较大程度的破坏，使得果酱总体色泽变暗，且浓缩时间过长，果酱可溶性固形物含量较高，果酱口感较差。合适的浓缩时间有利于调控红心火龙果果酱的可溶性固形物含量，在一定程度上提高渗透压，利于果酱的感官品质及储存性能[23-25]。

图4 浓缩时间对红心火龙果果酱感官品质的影响

2.1.4 浓缩温度对红心火龙果果酱感官品质的影响

浓缩加热是红心火龙果果酱加工的重要工序。合适的浓缩条件有助于提高红心火龙果果酱的浓缩效率，利于可溶性固形物含量的提高，有助于提高果酱的感官品质及储藏性能[26-27]。

由图5可知：当浓缩温度在75～90 ℃范围时，随着浓缩温度的提高，红心火龙果果酱的感官品质也逐渐提高，特别是80～90 ℃范围，感官评分呈现明显上升趋势。而当浓缩温度高于90 ℃时，红心火龙果果酱的感官评分反而呈现下降趋势。这主要的原因是一定温度范围内（75～90 ℃）浓缩温度过低，不利于水分的蒸发，果酱的浓缩效率较低，容易出现析水的现象，温度的提升有助于果酱体系内水分的蒸发，提高果酱体系的黏度，果酱的涂抹性、组织状态较好，外观色泽也较鲜艳[28-29]。而当温度超过90 ℃时，浓缩温度过高，红心火龙果果酱的色素受到一定程度的破坏，容易出现颜色变深、变暗的情况，同时温度过高，红心火龙果果皮的果胶容易降解，果酱的流变性能受到一定程度的破坏。此外，合适的浓缩温度有助于实现较好的杀菌效果，较好地提高果酱的储藏性能[29-31]。

图5 浓缩温度对红心火龙果果酱感官品质的影响

2.2 正交试验结果及分析

表3为全果型红心火龙果果酱的正交试验结果。由极差结果可知，RB＞RA＞RD＞RC，即此试验所探究的四个因素中，对果酱感官评价的影响由高到低依次为柠檬酸添加量、白砂糖添加量、浓缩温度、浓缩时间。柠檬酸添加量对红心火龙果果酱感官品质的影响最为显著。

表3 全果型红心火龙果果酱L9(34)正交试验结果

正交试验结果表明，全果型红心火龙果果酱的最佳配比为A1B2C3D2，即白砂糖添加量为25%，柠檬酸添加量为0.15%，浓缩时间为35 min，浓缩温度为90℃。在此工艺条件下制备的全果型红心火龙果果酱感官评分最高，果酱整体风味、口感最好。按正交试验的最优配比A1B2C3D2进行3次平行试验，感官评分平均值为93.25分。

2.3 理化指标和微生物指标测定

将正交试验最优配比制得的全果型红心火龙果果酱进行理化指标及微生物指标的测定，所得结果如表4和表5所示。

表4 全果型红心火龙果果酱理化指标

表5 全果型红心火龙果果酱微生物指标

由表4可知：最优条件下全果型红心火龙果果酱的水分含量为40.47 g/100 g，可溶性固形物含量为34.81 Brix，总糖含量为55.64%，pH为4.10，黏度为85.37 Pa·s。该果酱符合国标GB/T 22474—2008《果酱》中规定的可溶性固形物含量≥25%的标准。最优配比条件下所制备的全果型红心火龙果果酱黏度较高，为85.37 Pa·s，呈现较为均一、稳定的黏稠状态，具有较好的涂抹性。

由表5可知：最优条件下全果型红心火龙果果酱菌落总数＜100 CFU/g、大肠菌群＜30（MPN/100 g），常见的致病菌金黄色葡萄球菌、沙门氏菌均未检出，符合国家标准。

3 结论

以红心火龙果为主要原料，制备全果型红心火龙果果酱，探究白砂糖添加量、柠檬酸添加量、浓缩时间、浓缩温度这四个因素对全果型红心火龙果果酱品质的影响，并采用L9(34)正交表进行正交试验。试验结果表明：影响全果型红心火龙果果酱品质的因素按显著性大小由大到小的顺序依次为柠檬酸添加量＞白砂糖添加量＞浓缩温度＞浓缩时间，最佳的工艺条件为白砂糖添加量25%、柠檬酸添加量0.15%、浓缩时间35 min、浓缩温度90 ℃，按此条件下制备的全果型红心火龙果果酱达到最优的感官品质，可溶性固形物含量为34.81 Brix，总糖含量为55.64%，pH为4.10，黏度为85.37 Pa·s，微生物指标符合标准。此研究有助于实现红心火龙果的高值化利用，同时创新性开发全果型红心火龙果果酱，为果酱产品的开发、升级提供新的思路。