桂圓紅棗復合發酵果醬的工藝優化*

王海利，陳安琪，郭旭，黃俊杰，林艷翎，張文森*

（1.福建技術師范學院食品與生物工程學院，福建 福清 350300；2.福州市釀造行業技術中心，福建 福清 350300；3.福建省復茂食品有限公司，福建 莆田 351100）

桂圓肉是無患子科植物龍眼的假種皮的烘干物，其食用價值很高，具有補血安神，健腦益智，補養心脾的功效[1]；現代研究表明，它含有豐富的鐵、鈣、磷、鉀等多種礦物質，含有多種氨基酸、皂素、X-甘氨酸、鞣質、膽堿等活性物質，對子宮癌細胞的抑制率超過90%[2]。紅棗干[3]是我國傳統的特色產品，風味甜潤，營養豐富，富含維生素C，維生素B族、糖分與鈣、磷等營養成分，能提高人體免疫力以抗過敏，具有除腥臭怪味、寧心安神、益智健腦、增強食欲等功效。

果醬[4]一般以水果、果汁或果漿及糖等為主要原料，經預處理、煮制、打漿、配料、濃縮、包裝等工序制成。為了獲得良好的口感和便于保藏，傳統果醬普遍是通過添加高濃度蔗糖加工而成，導致熱量高、口感甜膩，掩蓋原料本身風味等問題。

保加利亞乳酸桿菌屬于乳酸桿菌，是益生菌[5]，能調節腸道菌群平衡，促進腸道蠕動，幫助食物消化，保護消化道黏膜，有助于改善免疫系統的功能[6-8]；乳酸桿菌應用于發酵食品生產中，不僅能將原料中的蛋白質分解成肽及各種氨基酸，同時能產生特殊的香氣，使發酵產物有一種獨具的風味。

本文以桂圓、紅棗干為主要原料，添加保加利亞乳酸桿菌、紅曲進行發酵增香，提高紅棗桂圓的獨特風味，經調配開發符合當代消費者“低糖、低熱量、促消化”營養需求的復合發酵型果醬，為桂圓紅棗果醬的生產提供一定的理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

莆田桂圓干、紅棗干、結冷膠、刺槐豆膠、檸檬酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、白砂糖、德運脫脂奶等均為食品級。保加利亞乳酸桿菌（活菌數≥108 cfu/mL）：西安米先爾生物科技有限公司。紅曲：廣州杰麒信息科技有限公司。

HWS-24 水浴鍋（上海一恒科學儀器有限公司）；WBL2501B美的家用榨汁機（智的電子商務有限公司）；C22-RT22E01美的電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）；全自動智能型生化培養箱（長葛市明途機械設備有限公司）；JY1002電子天平（上海舜宇恒平科學儀器有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程（圖1）

1.2.2 操作要點

⑴ 原料預處理將原料用清水洗凈，瀝干水分，按水∶果肉原料質量比=2.5∶1，放入榨汁機打至勻漿，過60目篩，獲得果汁原漿。

⑵ 殺菌、冷卻將果汁原漿進行巴氏殺菌（85 ℃、15 min），殺菌后冷卻至(40±1)℃備用。

⑶ 保加利亞乳桿菌的活化

按脫脂奶粉∶水=1∶10（質量比）的比例，配制脫脂牛乳培養基溶液，經100 ℃、30 min滅菌，冷卻至室溫后，接入保加利亞乳酸桿菌，(40±1)℃下培養至凝乳時，取出備用。

⑷ 紅曲的活化

取原料量的紅曲，加入20倍經殺菌冷卻至34℃的自來水攪拌均勻，34 ℃下活化60 min備用。

⑸ 發酵

將活化后的保加利亞乳桿菌、紅曲加入果汁原漿中，混合均勻后，置于(40±1)℃的恒溫培養箱，進行恒溫發酵，獲得復合發酵型果醬。

⑹ 調配、濃縮

將質量分數分別為10%白砂糖、0.05%結冷膠、0.1%刺槐豆膠、0.15%檸檬酸、0.10%檸檬酸鈉、0.1%山梨酸鉀用適量過濾水加熱溶解后加入發酵型果醬，充分攪拌、混合均勻。先用中大火熬開沸騰，再改為小火，邊加熱邊攪拌濃縮，熬煮至取一勺果醬倒入冷水中不分散，即可。

⑺ 罐裝、封口

果醬出鍋后迅速裝入已殺菌的玻璃罐中，果醬中心溫度保持在85 ℃以上，控制5%～10%的頂隙，隔水加熱排氣后趁熱封口，獲得果醬成品。

2 試驗設計

2.1 單因素實驗

以感官評分為指標，對桂圓紅棗質量比、保加利亞乳酸桿菌添加量、紅曲添加量、發酵時間4個因素進行單因素實驗，每個水平進行3次重復實驗。

2.2 正交試驗設計

在預實驗和單因素實驗的基礎上，進行4因素3水平正交實驗，以感官評價作為發酵后果醬的主要指標，對影響發酵的4個主要因素進行L9(34)正交優化，確定最佳工藝。

2.3 感官評價方法

參照果醬國家標準GB/T 22474—2008，并進行適當調整后由20名經過培訓的感官評定員組成評審小組，按照表1進行感官評定。

表2 正交因素水平表

2.4 數據處理

經過3次平行實驗后，通過SPSS統計軟件（SPSS 21.0，美國SPSS公司）在顯著性水平p=0.05下，進行數據統計與分析，采用Origin7.5作圖。

3 結果分析

3.1 桂圓紅棗質量比對果醬風味的影響

由圖2可知，隨著桂圓紅棗質量比增大，果醬的感官評分先上升后下降，當質量比超過80∶20時，果醬過甜，含糖量高；當桂圓紅棗質量比為80∶20時，桂圓香氣和紅棗香氣融合得最好，口感層次豐富，口感最好。且經LSD多重比較分析表明：桂圓紅棗質量比為80∶20時，其感官評分與質量比為85∶15和75∶25時感官評分均存在顯著差異，因此，確定最佳桂圓紅棗質量比為80∶20。

圖2 桂圓紅棗質量比對果醬感官評分影響

圖1 工藝流程

3.2 保加利亞乳酸桿菌活化液添加量對果醬風味的影響

由圖3可知，乳酸桿菌活化液添加量在2%～4%，感官評價隨著保加利亞乳酸桿菌活化液添加量升高而升高，但當乳酸桿菌添加量超過4%時，果醬風味開始下降，這可能是因為發酵過度產生的酸味逐漸掩蓋桂圓和紅棗本身濃郁的香氣，口感發澀，這與衛娜[7]等人的研究結果相似。當乳酸菌的添加量為4%，綜合感官評價得分最高，且經LSD多重比較分析表明：對感官的影響中乳酸菌的添加量4%與3%、5%存在顯著差異。因此，確定最佳保加利亞乳酸桿菌添加量為4%。

圖3 保加利亞乳酸桿菌活化液添加量對果醬感官評分影響

3.3 不同紅曲添加量對果醬風味的影響

由圖4可知，當紅曲添加量小于0.4%，感官評分較低，此時果醬顏色較為暗沉，當紅曲添加量為0.4%，顏色較為鮮亮，果醬外觀得以改善，當紅曲添加量大于0.4%，口感略微酸澀、風味下降，這可能是因為酒精發酵過度，與乳酸發酵產生的乳酸協調作用，導致果醬口感風味下降。且經LSD多重比較分析表明：對感官的影響中紅曲添加量0.4%與0.3%、0.5%均存在顯著差異。因此，確定最佳紅曲添加量為0.4%。

圖4 紅曲添加量對果醬感官評分影響

3.4 不同發酵時間對果醬風味影響

由圖5得可知：最佳發酵時間為21 h。當發酵時間在15～21 h，感官評分隨著時間增加而提高，此間香氣愈發濃郁，發酵時間為21 h時，桂圓紅棗香氣融合乳酸發酵、酒精發酵產生的獨特香氣，整體香氣協調，感官評價最好。當發酵時間大于21 h時，酸味過酸，不良風味掩蓋了桂圓和紅棗的香氣，口感下降，且經LSD多重比較分析表明：發酵時間為21 h時與19 h、23 h的感官評分均存在顯著差異。因此，確定最佳發酵時間為21 h。

圖5 發酵時間對果醬感官評分影響

3.5 正交試驗分析

經過單因素實驗，確定以桂圓紅棗質量比、保加利亞乳酸桿菌添加量、紅曲添加量、發酵時間等四因素按正交試驗L9(34)設計進行試驗，以感官評價作為評價指標，確定最佳工藝。

正交試驗結果如表3所示，經極差分析可知：影響桂圓紅棗果醬感官品質的主要因素主次順序為：D＞C＞B＞A，且較優組合為A2B3C1D2，且在置信度為95%的條件下，4個因素對感官評價的影響均達到顯著效果。對正交結果進行3次驗證性平行試驗。得出3組平行驗證試驗結果（表4）平均分較高，最終選擇組合A2B3C1D2，即桂圓紅棗果醬最佳發酵工藝為：桂圓紅棗質量比為80∶20，保加利亞乳酸桿菌添加量為4%，紅曲添加量為0.5%，(40±1)℃條件下發酵19 h。

表3 正交試驗結果

表4 驗證實驗感官評分結果

4 結論

利用桂圓肉、紅棗干為主要原料，經過乳酸、紅曲發酵，得到桂圓紅棗乳酸發酵果醬最佳發酵工藝為：桂圓紅棗質量比為80∶20，保加利亞乳酸桿菌添加量為4%，紅曲添加量為0.5%，(40±1)℃條件下發酵19 h。采用此工藝制備得出的果醬，具有桂圓和紅棗發酵后的特別風味，酸甜可口，口感層次豐富，為果醬外觀、風味改善提供了新思路。