龙滩珍珠李冻干果片加工工艺

黄展文，李明娟 ，游向荣 ，张雅媛 ，王颖 ，周葵

1. 广西农业科学院农产品加工研究所（南宁 530007）；2. 广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室（南宁 530007）；3. 广西农业科学院花卉研究所（南宁 530007）

龙滩珍珠李是广西农产品地理标志水果，该品种具有晚熟丰产、外观亮丽、口感脆爽、营养丰富等优点而被誉为“广西第一李”和“李族皇后”[1-3]，该品种既可鲜食又可加工，是一种极具发展前景的地方区域优势特色水果[4-5]。近年来，广西各级党委政府把龙滩珍珠李作为广西贫困山区实施产业扶贫工程重点产业，成为石山地区农民脱贫致富和地方经济发展的重点产业，种植面积和产量逐年增加[6]。然而，龙滩珍珠李地域性和季节性很强，于每年7月底至8月中旬成熟，果期短，且正值高温天气，加上李果属呼吸跃变型水果，采后生理活动旺盛，不耐贮运，随着种植面积和产量逐年增加，鲜销压力大。在长期传统农业模式下，龙滩珍珠李基本以鲜食为主，精深加工产品甚少，只有龙滩珍珠李果脯方面的研究见诸报道[3，7]，为保证该产业健康持续稳定发展，加大其加工利用是有效途径。

真空冷冻干燥技术是较流行的果蔬干燥技术，该技术是利用水分升华原理除去果蔬水分。经冻干的产品呈多孔性结构，其组织结构和外观形态被较好地保持；冻干过程低温且基本隔绝空气，较好地保存了原料中的色泽、营养成分及活性物质，已成功应用于苹果[8]、柿子[9]、哈密瓜[10]等水果加工中。然而真空冷冻干燥时间长，能耗和成本较高，对产品质量要求较高，通常需要对原料进行前处理，包括护色、酶解、厚度、助干剂种类和添加量筛选，以及对物料冷冻干燥时间的良好控制[11-12]，从而提高产品品质，同时减少能耗。试验以龙滩珍珠李为原料研制真空冷冻干燥果片产品，在前期单因素试验基础上，采用正交试验对原料进行复合护色、果胶酶酶解工艺优化，同时通过添加助干剂、优化造型厚度和干燥时间等关键加工工艺条件的研究，提升产品质量，旨在为龙滩珍珠李冻干果片加工利用提供技术依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

龙滩珍珠李（采自广西天峨县）；D-异抗坏血酸钠、维生素C、柠檬酸、果胶酶、三氯蔗糖、麦芽糊精、β-环糊精（均为食品级，郑州市富泰程化工产品有限公司）；白砂糖（食用级，市售）。

JYL-Y92破壁打浆机（九阳股份有限公司）；WJ-3A恒温水浴锅（常州市伟嘉仪器制造有限公司）；BC/BD-500HA海尔冰柜（青岛海尔特种电冰柜有限公司）；LGJ-18真空冷冻干燥机（北京松源华兴科技发展有限公司）；NH300色差仪（深圳市三恩驰科技有限公司）；NDJ-8S数字显示黏度计（上海越平科学仪器有限公司）；CT3质构仪（美国Broofield公司）。

1.2 方法

1.2.1 加工工艺流程

1.2.2 加工技术要点及试验方法

1) 原料挑选、清洗、去核。选择新鲜、无病虫害、无腐烂变质的龙滩珍珠李果实，清洗干净后，用不锈钢刀进行切半、去核。

2) 护色、打浆。按果块质量比例加入复合护色剂，与果块一起打浆3 min至果浆均匀细腻，在前期护色剂单因素试验基础上，以护色效果较好的D-异抗坏血酸钠、柠檬酸和维生素C这3种护色剂进行三因素三水平正交试验（见表1），以果浆褐变度为考核指标，优化确定最佳的复合护色剂组合。

3) 酶解。采用果胶酶对龙滩珍珠李果浆进行酶解处理，在单因素试验的基础上，对果胶酶用量、酶解温度、酶解时间三因素各取三水平布置正交试验（见表2），以果浆黏度为考核指标，确定最佳酶解条件工艺参数。

表2 酶解正交优化试验因素与水平表

4) 调配。酶解后的龙滩珍珠李果浆中添加10%白砂糖和0.003%三氯蔗糖作为甜味剂，添加麦芽糊精（5%～20%）和β-环糊精（0.5%～2.0%）为助干剂（均以添加物质量占果浆质量百分比计），综合产品品质（感官品质、水分、色度值及脆性）等指标，确定助干剂最佳添加量。

5) 造型。将调配好的龙滩珍珠李果浆放入长和宽均为4 cm的硅胶磨具中造型，对不同造型厚度（1.0～2.0 mm）的果片品质进行测定分析，确定最佳造型厚度。

6) 预冻。造型好的样品平放于-20 ℃冰柜中过夜进行预冻，移至-40 ℃冰柜中预冻备用。

7) 冷冻干燥。将预冻好的果块样品置于真空冷冻干燥机中进行冻干数小时至恒重，以产品水分含量为考核指标，确定真空冷冻干燥时间。

8) 包装。冻干后的果片置于铝箔袋中，进行充氮密封包装。

1.3 指标测定

1.3.1 褐变度

取护色打浆后的龙滩珍珠李果浆，用0.075 mm（200目）滤布过滤，收集滤液，按8 000 r/min离心15 min，取上清液，在420 nm波长处测定吸光度A420nm，表示褐变度[13]，每个样品重复3次。

1.3.2 感官品质评价

由经过专门培训的10名科技人员对龙滩珍珠李冻干果片进行感官品质评价并评分，去掉1个最低分和1个最高分，取8个评分的平均值为最终得分，具体评分标准见表3。

表3 龙滩珍珠李冻干果片感官评分标准

1.3.3 色度值

采用NH300色差仪测定冻干果片L*、a*、b*值。L*表示亮度，越接近100表明产品亮度值越高；a*表示红绿色度，a*＞0表示红色度，a*越大红色度越深；b*表示黄蓝色度，b*＞0表示黄色度，b*越大黄色度越深，每个样品重复测定3次，取平均值。

1.3.4 黏度

采用NDJ-8S旋转黏度计测定，选用2号转子，速度6 r/min，每个样品重复测定3次，取平均值。

1.3.5 含水量

按GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》直接干燥法测定[14]。

1.3.6 脆性

采用CT3质构仪对冻干果片脆性进行测定。测定条件：压缩模式，选用TA7探头，距离3 mm，触发力5 g，测试速度0.5 mm/s，每个样品重复3次，取平均值[15-16]。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel软件和DPS软件对试验数据进行处理分析并制图。

2 结果与分析

2.1 龙滩珍珠李果浆复合护色剂优化

在单因素试验基础上，以D-异抗坏血酸钠、柠檬酸和维生素C进行龙滩珍珠李果浆复合护色剂正交优选试验。由表4正交试验结果可知，极差R值大小为A＞C＞B，即D-异抗坏血酸钠对果浆色泽影响最大，其次为维生素C，最后是柠檬酸；由于褐变度越小说明护色效果越好，因此依据k的最小值确定最优水平A3B1C3，即D-异抗坏血酸钠0.10%、柠檬酸0.01%、维生素C 0.08%，该组合即为试验设计中的试验号7，在该工艺条件下制备的龙滩珍珠李果浆褐变度最低，为1.77，显著优于其他试验号褐变度（p＜0.05）。

表4 复合护色剂正交试验结果

2.2 龙滩珍珠李果浆酶解工艺优化

在前期大量单因素试验的基础上，以龙滩珍珠李果浆黏度为考核指标，对果胶酶用量、酶解温度和酶解时间进行正交优化试验，优化确定龙滩珍珠李果浆最佳酶解工艺条件。由表5酶解正交试验结果可知：极差R值大小为A＞B＞C，表明对龙滩珍珠李果浆酶解工艺的影响因素大小顺序为果胶酶用量＞酶解温度＞酶解时间；由于黏度越小，说明果浆酶解越彻底，因此根据k的最小值确定最优组合A2B2C3，该组合即为试验设计中的试验号5，即果胶酶用量0.04%、酶解温度50 ℃、酶解时间60 min，在此工艺条件下制备的龙滩珍珠李果浆黏度最小，为146.67 MPa·s。

表5 酶解正交试验结果

2.3 造型厚度对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

由表6可知：果浆造型厚度1.0 mm时，冷冻干燥后的果片太薄，容易出现边缘卷曲、不规整、易碎现象，不耐贮运，但口感酥脆、入口即化、酸甜适口；造型厚度1.5和2.0 mm时，冻干果片厚度适中、色泽均匀、口感细腻酥脆，感官评分分别为69.38分和68.63分，两者差异不显著；造型厚度2.5 mm时，冻干果片色泽不匀均，酥脆度略差，感官评分显著低于其他处理组的（p＜0.05）。

表6 造型厚度对龙滩珍珠李冻干果片感官品质的影响

由表7可知，随着造型厚度增加，冻干果片的水分含量不断升高，亮度L*值、红绿色度a*值、黄蓝色度b*值和脆性均呈不断下降的趋势变化，说明造型厚度越厚果片色泽越暗，脆性越差，但并非造型厚度越薄越好，太薄了脆性太高，果片易碎、易裂。综合各项指标，造型厚度1.5～2.0 mm为宜。

表7 造型厚度对龙滩珍珠李冻干片品质的影响

2.4 辅助剂对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

2.4.1 麦芽糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

由表8可知：麦芽糊精添加量5%时，龙滩珍珠李冻干果片色泽玫红亮丽，但口感微酸，略有粘牙感，感官评分明显较低；添加量10%时，果片色泽好，口感酸甜适中、酥脆，感官评分最高为70.63分，显著高于其他添加量（p＜0.05）；添加量高于15%，果片色泽开始泛白，变浅，感官评分下降，添加量20%的果片表面有不均匀的白色斑块，严重影响产品外观。

表8 麦芽糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片感官品质的影响

由表9可知：随着麦芽糊精添加量不断升高，龙滩珍珠李冻干果片水分含量呈不断上升的变化趋势，添加量超过15%后，上升幅度不明显；果片亮度L*值呈不断升高的变化趋势，说明果片色泽不断变浅、变白，a*和b*值基本呈不断下降的趋势变化，说明果片色度朝着绿色、蓝色的方向变化；果片脆性随着麦芽糊精添加量升高呈先升高后下降，添加量10%时，果片脆性最高，为192.33 g，与添加量15%的差异不显著，两者均显著高于其他添加量组合（p＜0.05）。综合各项指标，以麦芽糊精添加量10%为宜。

表9 麦芽糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

2.4.2β-环糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

由表10可知：β-环糊精添加量0.5%时，龙滩珍珠李冻干果片色泽均匀、亮丽，口感酥脆，但孔隙较多；添加量1.0%的冻干果片色泽亮丽，口感酥脆，感官评分最高为73.00分，显著高于其他添加量（p＜ 0.05）；添加量高于1.5%后，果片色泽变暗，并出现不均匀的白色斑块，感官评分不断显著下降。

表10 β-环糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片感官品质的影响

由表11可知：β-环糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片含水量影响很小，果片含水量在5.32%～5.61%范围内；果片亮度L*值和红绿色度a*值均先升高，添加量1.0%时均达到最大值，分别为60.82分和19.88分，之后下降，黄蓝色度b*值不断下降，说明果片色泽随着β-环糊精添加量增加而变暗，并朝着绿色和蓝色方向变化；果片脆性随着β-环糊精添加量的增加先升高，添加量1.0%时，果片脆性最高，为258.00 g，随后下降，添加量0.5%～1.5%的果片脆性差异不显著。综合各项指标，以β-环糊精添加量1.0%为宜。

表11 β-环糊精添加量对龙滩珍珠李冻干果片品质的影响

2.5 干燥时间的确定

干燥曲线是冻干果片食品含水量随着冷冻干燥时间的延长而变化的关系曲线。由图1可知：随着冷冻干燥时间延长，龙滩珍珠李冻干果片含水量不断下降，说明果片不断地被冻干；干燥0～7 h，果片含水量呈直线下降趋势，每小时之间的含水量差异均达到显著水平（p＜0.05）。冷冻干燥4 h时，果片含水量出现1个转折点，达到第1临界含水量34.15%，干燥7 h达到第2临界含水量8.70%；干燥8 h后，龙滩珍珠李果片水分在3.42%～3.48%范围内波动，达到平衡，干燥过程停止。

图1 龙滩珍珠李冻干果片干燥曲线

3 结论与讨论

试验以广西特色水果龙滩珍珠李为对象加工冻干果片，由于龙滩珍珠李果皮呈紫红色，花青素含量丰富，但极不稳定，易褐变。试验表明，单一护色剂对龙滩珍珠李果浆的护色效果并不理想，可能是引起其褐变的因素较复杂，单一护色剂较难解决；通过单因素试验，选用D-异抗坏血酸钠、柠檬酸和维生素C 3种护色效果较好的护色剂进行正交优化试验，结果表明，采用0.10%D-异抗坏血酸钠+0.01%柠檬酸+ 0.08%维生素C复配护色对龙滩珍珠李果浆护色效果最好；D-异抗坏血酸钠能阻止醌类物质聚合形成褐色物质，柠檬酸具有很强的酸味，能将果浆酸度保持在较低范围，维生素C具有钝化多酚氧化酶和还原酚类物质的作用，从而对龙滩珍珠李果浆具有护色功能[17]。在关于龙滩珍珠李果脯护色研究中发现，0.20%D-异抗坏血酸钠、0.30%抗坏血酸、0.15%L-半胱氨酸盐酸盐复配护色效果最佳[7]；王嘉楠等[18]研究发现，三华李果汁最佳护色条件为0.4%D-异抗坏血酸钠+0.5%柠檬酸+0.5%抗坏血酸，护色剂种类和浓度的不同可能与加工产品和加工工艺技术有关。

龙滩珍珠李果实中含有大量的果胶类物质，打浆后果浆较黏稠，导致产品不宜冻干且有粘牙感，影响产品品质。因此，采用果胶酶对其进行酶解处理，果胶酶用量少时，果胶分解不完全，影响出汁率，进而影响果浆黏度。酶解温度直接影响酶活力大小而影响酶解效果，当酶解达到一定时间后，果实中的果胶质和纤维素等分解为小分子果胶酸和葡萄糖，细胞基本被破坏，细胞中内溶物全部释放，酶解基本完全。试验发现：果胶酶用量0.04%、酶解温度50 ℃、酶解时间60 min可以达到最佳酶解的目的。

真空冷冻干燥样品厚度、助干剂种类和添加量及干燥时间都是影响其产品品质的重要因素，试验表明，造型厚度1.5～2.0 mm，添加10%麦芽糊精和1.0%β-环糊精，真空冷冻干燥8 h条件下可制得色泽玫红亮丽、口感酥脆的龙滩珍珠李冻干果片，产品综合品质最佳。该试验旨在为龙滩珍珠李真空冻干干燥果片加工技术和工艺提供指导，为充分开发利用广西龙滩珍珠李特色资源提供参考。