發布時間:2022-03-14所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘 要:作為漿果之王的藍莓,營養價值豐富,鑒于其保鮮難度和成本,目前世界各國仍以加工為主,其加工途徑十分廣泛。 本文綜述了我國近幾年藍莓食品加工行業的基本情況,對藍莓果酒、藍莓飲料、藍莓果醋、藍莓果醬等主流藍莓加工食品的工藝、特性、品質等進行了概述,
摘 要:作為“漿果之王”的藍莓,營養價值豐富,鑒于其保鮮難度和成本,目前世界各國仍以加工為主,其加工途徑十分廣泛。 本文綜述了我國近幾年藍莓食品加工行業的基本情況,對藍莓果酒、藍莓飲料、藍莓果醋、藍莓果醬等主流藍莓加工食品的工藝、特性、品質等進行了概述,并對我國藍莓食品加工的發展方向提出了建議。
關鍵詞:藍莓;加工;果酒;飲料;果醋;果醬;品質
藍莓(Vaccinium citisidaea),學名越橘,為杜鵑花科越橘屬植物。藍莓果實為漿果,因富含花色苷類物質而呈現深藍色,因此又稱為藍漿果[1]。藍莓果實甜酸適度、風味好,含有大量對人體健康有益的成分[2],被人們譽為“水果皇后”和“漿果之王”[3]。我國于 1989 年開始引種栽培藍莓[4],2008 年以后種植面積快速增長,到 2015 年,全國藍莓栽培面積達 31 210 hm2 ,總產量達 43 244 t,規;N植省份達到 27 個[5]。藍莓是一種柔軟多汁的小漿果,在夏季高溫氣候條件下成熟[6],因此其保鮮難度和成本較高,主要以加工為主,作為世界第一藍莓生產國的美國,2014 年也僅有 41%用于鮮銷,其余都用于加工[7]。我國在藍莓果酒、果汁、果醋等食品加工領域的研究也取得了一定的進展。
1 藍莓果酒
眾多藍莓加工食品中,藍莓果酒以其獨特的口感、豐富的營養成分而被世界各地的消費者所關注,已形成了全球化的藍莓酒消費熱潮[8]。
1.1 釀酒酵母
目前藍莓酒主要是采用傳統果酒釀造的方法生產制作而成,釀酒酵母對酒品起到至關重要的作用。酵母是應用于果酒生產的重要制劑,能破壞致密堅固的細胞壁,釋放出包裹在其中的色素、香味物質及糖分等,尤其對藍莓酒的色澤、香氣等起著關鍵性作用。我國目前用于藍莓果酒生產的酵母大部分為進口的葡萄酒專用酵母。任春光等[9]對自選復篩的酵母菌 LMF-15、LMF-17、LMF-24、LMF-27 進行了分子生物學鑒定,將 LMF-15 和 LMF-17 菌株鑒定為假絲酵母屬(Candida.sp);LMF-24 和 LMF-27 菌株鑒定為釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)。李丹[10]和伍鶴[11]等也在藍莓果酒酵母的篩選、鑒定及特性方面開展了類似的研究工作,李丹從藍莓中分離出了粟酒裂殖酵母,伍鶴分離出釀酒酵母,以上這些研究為推動藍莓酒產業的工業化生產,構建特色優良藍莓酒酵母提供了親本和基因資源。孫佳平[12]對適于釀造藍莓果酒的發酵菌種進行了篩選并研究其固定化的技術,從藍莓果皮及自然發酵酒中分離出 60 株酵母菌,將 13 號菌株采用固定化載體技術(海藻酸鈣包埋)進行增殖,固定化酵母接種量為 8%,發酵工藝為溫度 21 ℃、初始糖度 19 °Bx、pH 4.7,此時生產的酒精量為 8.77%。對游離酵母和固定化酵母進行比較分析得出,固定化酵母產酒精量高達 8.9%,而游離酵母僅為 6.5%;固定化酵母主發酵時間僅為 4 d,可連續發酵 5 個批次,細胞增殖速度快,72 h 即可達到 1.8×108 個/mL。劉虹等[13] 則對不同類型的釀酒酵母進行了對比,分別采用啤酒酵母、酒精酵母、葡萄酒酵母、干酵母發酵制作藍莓酒,結果表明,葡萄酒酵母釀造出的藍莓酒品質最優。這些研究成果可為后期酵母工程菌的構建和藍莓果酒專用酵母菌的工業化生產提供參考。
1.3 基本成分變化
藍莓在釀酒過程中,基本成分會隨著發酵的進行發生一系列的變化。陳祖滿[20]對藍莓酒發酵過程中主要成分的變化規律進行了研究,結果表明,發酵過程中單寧含量變化較小,揮發酸含量隨著發酵時間的延長而逐漸上升,主發酵期上升較快,但最終可控制在國家標準(≤1.2 g/L)允許范圍以內;甲醇在剛開始發酵時就存在,發酵前期略有上升,之后略有下降,含量相對穩定;發酵過程中高級醇和酯都不斷增加。
許多研究表明,藍莓花青素不僅對人體健康有益,還能治療許多疾病,因此藍莓食品中的花青素含量是一項非常重要的品質指標[21]。孫靖超[22]對藍莓酒釀造過程中花色苷的變化規律進行了研究,發現花色苷含量在發酵初期先增大后減小,但總體呈減少趨勢;在陳釀過程中,花色苷(尤其是游離態花色苷)的含量也呈減少的變化趨勢,但其色價降低的程度較小。因此,從游離態花色苷的變化來看,藍莓酒在陳釀 3~6 個月內飲用較為適宜;但從色價降低的程度來看,飲用期可以更長些。
藍莓中含有豐富的抗氧化成分,黃曉杰等[23]對藍莓酒發酵過程中抗氧化物質的變化規律進行了研究,結果表明,在釀造過程中,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率和還原力變化一致,主發酵、后發酵期間均先增加后降低;L* 值的變化滯后于總花色苷含量的變化、a* 值變化與總花色苷含量變化一致,b* 值變化與總酚、總黃酮含量變化一致。
1.4 香氣成分變化
通常果酒的香氣成分是構成和影響果酒品質、典型性的主要因素,也是評價酒品優劣的重要指標之一。目前對藍莓果實及果酒香氣成分的研究已有報道,但是對藍莓酒主發酵前后香氣成分的變化及對比尚不多見,曹雪丹等[24]對藍莓酒主發酵前后揮發性成分的變化進行了分析,采用固相微萃取(SPME)結合氣相色譜-質譜(GC-MS)聯用技術,分別測定了藍莓主發酵前、后的揮發性成分。結果表明,主發酵前共檢出揮發性成分 36 種,主要為萜類(11 種)、醇類(12 種)、酯類(8 種)和酸類(3 種)等;主發酵后共檢出揮發性成分 46 種,主要為醇類(7 種)、酯類(13 種)、萜類(13 種)、酸類(4 種)和烴類(8 種)等。與主發酵前相比,主發酵后有 21 種化合物消失,有 31 種新增的化合物,還有 15 種化合物在主發酵前后均有檢出。主發酵過程是完成藍莓酒由果汁到果酒的主要香氣變化階段。董瑩璨等[25]分析了傳統法和二氧化碳浸漬法釀造藍莓酒中的香氣成分,共檢測出 80 種香氣物質,其中傳統法中檢測到 61 種,在二氧化碳浸漬 10 d、 15 d、20 d 的藍莓酒中分別檢測到 55 種、65 種、61 種香氣物質。二氧化碳浸漬法釀造的藍莓酒中酯類和萜烯類含量高于傳統法,較傳統法藍莓酒更具有清新優雅的特點。
2 藍莓飲料
通過榨汁或調配等技術生產制得藍莓飲料,由于處理手段溫和,能夠較好地保護藍莓中的天然營養成分,如 Whyte 等[26]研究表明,富含黃酮的藍莓汁對 8~ 10 歲兒童的記憶力有明顯效果,在喝完藍莓汁后的2 h 對 14 名 8~10 歲兒童進行測試,結果發現,他們對先前學習的單詞記憶能力明顯增強,攝入富含黃酮的藍莓,對學齡兒童的編碼記憶力更加有效。
2.1 藍莓汁
果汁加工工藝流程主要包括果汁的提取、澄清、殺菌、濃縮、調配和灌裝,其中涉及到的加工技術主要包括熱處理、微波處理、壓濾、膜處理、冷凍處理、酶處理等。劉佳[27]系統研究了藍莓汁酶解提取、澄清、濃縮和殺菌工藝對藍莓汁品質及活性成分的影響,結果表明,果膠酶添加量 0.6 mg/g,酶解溫度 51.6 ℃,酶解時間 2.36 h 條件下,藍莓汁的出汁率達 71.4%,藍莓汁中花青素含量為 420.4 mg/L,總酚含量為 2.78 g/L,總黃酮含量為 3.12 g/L。殼聚糖對藍莓汁中花青素和多酚類物質均沒有吸附作用,可較好地保留藍莓汁的活性成分。采用旋轉蒸發濃縮藍莓汁既高效,又不會對總酚、總黃酮含量及其抗氧化能力、花青素含量等造成較大影響。微波處理相比熱處理,能夠更好地保護藍莓汁中的花青素及色澤,而高溫熱處理能更好保存藍莓汁的抗氧化能力。葉萬軍[28]用 0.25%果膠酶酶解處理大興安嶺野生藍莓,發現其出汁率明顯提升,而劉波[29]研究表明,0.20~0.35 g/L 的果膠酶處理對藍莓果汁澄清效果顯著,透光率高達 75%以上。
2.2 藍莓復合保健飲料
鄧怡等[30]以藍莓為主要原料,添加黃精、山藥、葛根、枸杞等輔料,研制出一種具有益腎功效的藍莓復合保健飲料,飲料配方為:12.00%藍莓汁,7.00%白砂糖,0.10%檸檬酸,0.10%黃精,0.25%山藥,0.10%葛根,0.05%枸杞,該產品營養豐富、風味獨特,并且還具有一定的益腎功效。陳宏毅[31]研制多功能藍莓保健茶的最佳配方為:每 100 g 水中,藍莓葉粉末的用量為 0.65~1.0 g,藍莓果實用量為 0.2~0.33 g,干燥藍莓花 1~2 瓣,制得的飲料呈紫紅色,有濃厚的藍莓果酸甜感、藍莓葉的清爽感和藍莓花清香,符合現代人對保健飲料天然、安全、健康和美味的要求。
2.3 藍莓清汁飲料
陶伯旭[32]研究了藍莓清汁工藝條件,采用 0.3% 的果膠酶于 40 ℃下酶解 2.5 h 制備藍莓汁,再用殼聚糖進行澄清處理,處理條件為殼聚糖用量 0.7 g/L,溫度 50 ℃,時間 1.5 h,在此條件下藍莓汁透光率高達 89.8%,經調配殺菌后藍莓汁中總糖含量為 13.8 g/L,可溶性固形物含量為 9 °Brix,總酸含量為 2.91 g/L,花色苷含量為 68.4 mg/L,多酚含量為 37.8 g/L,該產品具有藍莓特有的香氣,色澤暗紅,澄清透明,是一種優質飲料。
2.4 藍莓果肉飲料
果肉型藍莓飲料不僅口感醇厚,味道酸甜可口,而且極大地保留了藍莓原果的天然營養成分。包怡紅等[33]研究了藍莓果肉飲料的最佳制作工藝為:果汁 200 mL,糖度 10 °Brix,檸檬酸 0.06%,蘋果酸 0.06%;均質壓力:25 MPa;殺菌條件:90~100 ℃,10 min。試驗所得產品口感細膩、酸甜適宜,是一種集營養、保健功能于一體的飲料。張亞紅[34]對藍莓果肉飲料的穩定性進行了研究,采用 0.15%的羧甲基纖維素鈉 (CMCNa),0.4%海藻酸丙二醇酯及 0.2%的黃原膠組成的復合穩定劑能較好保持產品的穩定性。
2.5 藍莓固體飲料
曹雪丹等[35]以速凍藍莓果實為原料,采用冷凍干燥法加工制作藍莓汁固體飲料,其工藝流程為:速凍藍莓→破碎壓榨→低溫澄清→藍莓原汁→調配殺菌→高壓均質→冷凍干燥→粉碎過篩→密封包裝→ 成品檢驗;產品配方為:在藍莓原汁中加入 5%蔗糖、 1.5%檸檬酸、15%麥芽糊精、0.7% CMC-Na,在該工藝和配方下所制得的藍莓汁固體飲料不僅風味獨特,口感酸甜,而且較好地保存了花色苷等營養成分,使其天然保健功能和果汁飲料風味達到和諧統一。
2.6 藍莓乳酸菌飲料
鐘寶[36]開發了一款兼具營養與口感的藍莓乳酸菌發酵飲料,該產品發酵最佳工藝條件為:藍莓汁與脫脂牛奶的體積比為 1∶1.5,發酵時間 20 h,發酵溫度 40 ℃,菌種接種量 4%;最佳配方為:原發酵汁添加量 80%,白糖添加量 5%,檸檬酸添加量 0.01%;穩定劑添加量為:0.15%黃原膠、0.06% CMC-Na、0.07%海藻酸鈉。在此工藝參數條件下制作的藍莓乳酸菌飲料色澤均勻一致,風味純正,酸甜適中,口味協調。
2.7 藍莓玉米酸奶
周穎[37]開發了一種藍莓玉米酸奶新產品,該產品最佳配方為:玉米添加量 10%,奶粉添加量 10%,藍莓汁添加量 9.9%,蔗糖添加量 7.2%,菌種添加量 7.0%(乳酸菌菌粉、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌),調配好后于 42 ℃發酵至凝乳后取出,再將酸奶置于 4 ℃冰箱中冷藏 24 h 即可。該產品色澤均勻有光澤,藍莓味和玉米味協調一致,具有濃郁的發酵奶香味,口感細膩,酸甜適中,質地均勻,不分層。該產品中活乳酸菌數可達 7×107 CFU/mL,花青素濃度為 39.1 mg/L,玉米黃質素濃度為 2.08 mg/L。
2.8 藍莓格瓦斯飲料
格瓦斯(來源于古東斯拉夫語,意思為“酵母”或 “發酵”)是一種盛行于俄羅斯、烏克蘭等東歐國家的傳統低度酒精飲料[38]。姜國龍等[39]以藍莓、沙棘和脫脂玉米粉為原料,以安琪干酵母為主發酵劑,以保加利亞乳桿菌、嗜酸鏈球菌為副發酵劑生產格瓦斯,確定了藍莓沙棘復合格瓦斯飲料的最佳發酵條件為:接種量 3%,發酵溫度 36 ℃,發酵時間 6 h,初始 pH 4.5,發酵液中還原糖含量為 3.41%,制得的產品營養豐富,酒精含量低,是一款既能消暑、解渴,又具有營養保健功能的飲料。
3 藍莓果醋
果醋是繼食醋之后新一代的調味品,含有豐富的微量元素、維生素、多種有機酸以及人體所需的氨基酸,具有調節酸堿平衡、促進血液循環、開胃消食、解酒保肝、抗菌消炎、美容護膚、延緩衰老等諸多功效。在崇尚健康的現代社會,果醋具有廣闊的市場空間[40]。藍莓果醋的開發解決了藍莓不利于保鮮的難題,它不但具備食醋中酸含量的要求,同時還保持藍莓濃郁的香氣及營養價值,口味柔和、刺激性小,既可作為調味品,還可開發成藍莓醋飲料。
王靜華等[41]研究了藍莓果醋的制作工藝條件,其加工工藝流程為:藍莓→挑選清洗→破碎榨汁→糖酸調整→酒精發酵→醋酸發酵→生醋→陳釀→澄清→ 過濾→裝瓶→滅菌→檢驗→成品。該產品呈深紫紅色且色澤艷麗,具有食醋特有的香氣,藍莓香味濃,無其他不良異味,酸味柔和,體態澄清,無懸浮物,無醋膜。榮智興等[42-43]研究了固定化發酵技術在藍莓果醋中的應用,產品總酸含量達(7.41±0.72)g/100 mL。此外,藍莓還可以跟其他水果一起制成混合果醋,既可提高風味又可增強營養價值。關瑩等[44]采用二次發酵法對黑加侖藍莓復合果醋的酒精發酵及醋酸發酵進行優化,酒精發酵最佳工藝為:黑加侖果汁與藍莓果汁按體積比 3∶2 復合,初始糖度 8 °Bx,初始 pH 3.8,28 ℃ 發酵 6 d;醋酸發酵最佳條件為:發酵溫度 35 ℃,通風量為 1∶0.10~1∶0.15((V/V)/min),酒精含量 6.0%,接種量 8.0%,初始 pH 5.5;黑加侖藍莓復合果醋飲料配方為:12%復合果醋,5.5%白砂糖,2%蜂蜜,0.1%食鹽, 0.06%復合香料,按照上述條件制備的產品具有食醋的清香和黑加侖、藍莓的果香,酸味柔和,風味獨特。陳曙璐等[45]開發了藍莓蘋果醋酸飲料的最佳配方為:藍莓蘋果醋酸發酵液添加量 30%,醋母用量 10%,酒母用量 10%,蜂蜜 0.05%,檸檬酸 0.2%,羧甲基纖維素鈉 0.02%,在該條件下制作的藍莓蘋果醋酸飲料澄清透明,口味純正,風味濃郁,既不需要添加香精,也不需要添加防腐劑及合成色素,是老少皆宜的新型保健飲品。陳明明等[46]則采用多菌種共固定化發酵技術開發出黑米藍莓果醋,最佳工藝條件為:蘋果汁與黑米汁的體積比 6∶1,海藻酸鈉溶液濃度 2.0%,膠珠直徑 2~3 mm,接種量 10%,發酵時間 36 h。同時添加甜味劑、檸檬酸、乳酸鈣等輔料調配成酸甜可口、營養豐富的黑米藍莓汁果醋飲料,具有特殊的營養功效,同時還具有黑米汁的獨特風味。
果醋發酵結束后會含有懸浮狀態的酵母、凝聚的蛋白質、單寧物質、黏液質以及多酚等大分子物質。在儲藏過程中極易產生渾濁、沉淀等現象,嚴重影響其品質。吳凱儀等[47]采用添加量為 5%的果膠酶∶明膠∶單寧(8∶1∶1)復合澄清劑處理藍莓果醋,澄清后的果醋呈深紫紅色,成品果香怡人,具有食醋特有的香味,酸味柔和。
藍莓果醋中香氣物質是評價其產品品質優劣的 重要指標。張建煬等[48]采用氣質聯用(GC-MS)法分析了藍莓發酵原醋和藍莓果醋飲料的香氣物質,結果發現二者的香氣物質種類存在較大差異。藍莓發酵原醋共檢測出香氣物質 45 種,包括醇類 9 種,酯類 8 種,酸類 6 種,醛類 4 種,酚類 5 種,烴類 5 種,其余類 8 種。藍莓果醋飲料共檢出香氣物質 66 種,包括烴類 17 種,醇類 10 種,酯類 8 種,苯類 7 種,醛類 6 種,酮類 4 種,其余類 4 種。Su 等[49]對果醋中的香味成分進行分析,共檢出了 47 種風味成分,這些成分在藍莓果中也能檢出,但在酒精發酵和醋酸發酵過程中這些成分得到了增強。
花青素是藍莓果中最重要的活性成分之一,洪文艷等[50]研究了藍莓果醋發酵過程中花青素含量的變化規律,結果表明,藍莓果醋在每個發酵階段其花青素含量都會有損失,花青素含量由 58.2 mg/100 mL 下降到 36.2 mg/100 mL,總損失率為 37.8%。其中酒精發酵階段,花青素損失較大,損失率達到 25.7%,醋酸發酵過程中花青素的損失較小。
4 藍莓果醬
藍莓果醬加工操作過程簡單方便,條件易于控制,添加劑種類和用量都極少,主要成分是藍莓果實和蔗糖,能較大程度地保留藍莓果實的風味和營養。
劉華[51]研究制作了一種添加劑少、含糖量低,具有獨特的藍莓風味,色、香、味及營養俱佳的藍莓果醬。其制作工藝流程為:新鮮藍莓→分級→清洗→護色→打漿→調配→濃縮→裝罐→殺菌→成品。加工中藍莓不經熱燙處理,熬制開始時將糖全部加入,將該果醬于 4 ℃儲藏,其營養成分(可溶性固形物、可滴定酸、花青素)含量和清除自由基能力均較高,儲存期達 8 個月以上。
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鑒于果醬中糖含量過高而帶來的健康隱患,以及藍莓在釀酒過程中產生大量廢棄物的問題,曲寶妹[52]利用藍莓發酵副產物研究制作了低糖果醬,蔗糖用量為 32%,果醬中花青素含量為 0.087 mg/g,黃酮醇含量為 0.018 mg/g,加工過程中較好地保留了原料中的活性成分。該果醬具有藍莓香味,酸甜適宜,易涂抹,涂層均勻連貫,凝膠性良好。此外,其咀嚼黏度適中,為6.56 Pa·s,滯后環面積較小,流動活化能較低,為 19.2 kJ/mol,適于加工生產。陳祖滿[53]也對低糖果醬開展了相關研究工作,開發出了一款果肉型低糖藍莓果醬,白砂糖用量僅為 30%,成品果肉含量豐富,酸甜適口,色澤自然,涂抹性佳,穩定性好,具有營養保健功能。
此外,藍莓還可以與其他果蔬聯合加工制成復合果醬,張文英等[54]開發了藍莓番茄果醬,夏其樂等[55] 研制出藍莓草莓果醬,馮磊等[56]開發出藍莓黑木耳果醬,楊陽[57]研制出藍莓花生果醬,這些產品營養更加全面、風味更加多樣化。
5 其他藍莓加工產品
除了上述產品外,藍莓還可以加工制作成藍莓果脯[58]、藍莓冰淇淋[59]、藍莓蛋糕[60]、藍莓果凍[61]等,但基本都是小范圍生產與銷售,還沒有形成規模。
6 展望
我國藍莓加工業發展歷史較短,目前正處于快速發展階段[62]。在歐美及日本等發達國家,除少部分藍莓果實供應鮮果市場外,其余主要用于食品加工。據統計,在日本的大型超市中,有 10 種以上藍莓深加工產品出售,雖然其價格高昂,但仍然十分暢銷[63]。我國藍莓食品具有廣闊的市場開發前景,未來發展趨勢是由初級加工向深加工轉變,由僅注重外觀與口感的產品向保健功能明確的高附加值產品轉變。——論文作者:高明明,肖月歡,王 幸,孫 月,宋 雅,邱朝坤 *
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