红心火龙果醋饮料调配工艺研究

袁时洁，肖 敏，郭 娅，黄晓润，吴拥军*

（1.贵州大学 生命科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵阳市云岩区市场监督管理局，贵州 贵阳 550004）

火龙果又称为红龙果、仙蜜果、情人果和青龙果等[1]，原产地为巴西、墨西哥等南美国家。它是一种热带、亚热带水果，因其外皮的鳞片与龙的鳞相似和其外皮颜色为红色而得名[2]，属仙人掌科（Cactaceae），量天尺属（Hylocereus）[3]，该属是我国目前栽培面积最大的火龙果品种。火龙果含有较高的膳食纤维素、维生素、有机酸、植物蛋白、碳水化合物等营养物质，具有较高的营养价值[4]，是酿酒制醋的良好原材料；此外，火龙果还能助肠道消化，预防便秘、高血压，降血糖和润肠以及具有美容养颜等医药价值[5]。火龙果果实可制成果汁、果酒、果醋等饮品，花可生食或做成罐装饮料，茎可鲜食或入药[6]。火龙果饮品因多样化、营养高、风味好等优点深受广大民众的喜爱。

果醋是以果实或果酒为主要原料，采用现代生物技术，通过醋酸菌发酵而成的酸性新饮品或调味品。先进国家加工水果品种一般在50%以上，国内加工果品极少[7]。目前，国内研究学者主要对山楂醋、苹果醋、西瓜醋、野生软枣猕猴桃果醋[8]、毛酸浆果醋[9]、桑葚果醋[10]等进行发酵工艺研究，而对火龙果醋研究较少。果醋除了具有抑菌、调节体内酸碱平衡和缓解体力疲劳的作用，还可预防肥胖和高脂血症[11]，对肺结核、支气管炎等有辅助治疗的功能[12]。果醋有营养高、风味口感好、能直接饮用以及兼有水果的保健功能等优点受大众欢迎[13]，因此存在很好的市场前景并能够迅速地发展。

近年来，随着我国相继出台农产品发展的相关政策，火龙果产业的研发成为研究热点[14]。目前对火龙果发酵型果醋的研究仍处于实验室研发阶段，还未进行大规模的工业化生产。本实验以贵州关岭红心火龙果为研究对象，采用单因素和正交优化试验优化红心火龙果醋饮料调配工艺条件，以期为其工业化生产提供技术支撑，也为相关产品的研发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红心火龙果原果醋（总酸63.4±0.1 g/L）：实验室酿造；白砂糖、木糖醇（均为食品级）：市售；氢氧化钠（分析纯）：成都金山化学试剂有限公司；酚酞（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

JE203多功能电子天平：上海浦春计量仪器有限公司；DNP-9082电热恒温培养箱：上海精宏实验设备有限公司；SW-CJ-1FD型单人单面净化工作台：苏州净化设备有限公司；WYT手持折光仪：成都光学仪器厂；GR60DA高压灭菌锅：致微（厦门）仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 红心火龙果醋饮料调配工艺流程及操作要点

操作要点：

取5 mL红心火龙果原果醋，加95 mL饮用水将其稀释至100 mL。再依次分别取6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL红心火龙果原果醋，用饮用水将其稀释至100 mL，进行感官评定，初步确定适宜的红心火龙果原果醋配比。依照预实验所得糖酸质量比17∶1，初步添加一定量的白砂糖，逐步加入一定量的木糖醇进行复配，根据感官品尝确定白砂糖和木糖醇的添加量。最后用200目滤布过滤已调配好的红心火龙果醋饮料装瓶后于121℃灭菌15 min，冷却至室温后进行感官评定。

1.3.2 红心火龙果醋饮料配方单因素试验

参照国家标准GB/T 30884—2014《苹果醋饮料》添加饮料用原果醋（以总酸的4%计）添加量≥5%[15]，选取红心火龙果原果醋添加量（5%、6%、7%、8%、9%、10%）、白砂糖添加量（1%、2%、3%、4%、5%）和木糖醇添加量（0、1%、2%、3%、4%、5%）3个因素不同水平进行单因素试验，调配后对各个因素不同水平的红心火龙果醋饮料进行感官评分。

1.3.3 红心火龙果醋饮料调配工艺优化正交试验

在单因素试验基础上，选取红心火龙果原果醋（A）、白砂糖（B）和木糖醇（C）添加量为正交试验的3个因素，以感官评分作为评价指标，选用L9（33）正交试验优化调配工艺，试验因素与水平见表1。

表1 红心火龙果醋饮料调配工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

1.3.4 红心火龙果醋饮料感官评定

根据国家标准GB/T 30884—2014《苹果醋饮料》中感官指标要求，结合红心火龙果醋饮料以制定其感官评定标准，并将调配好的红心火龙果醋饮料在室温条件储存24 h后，由10人感官评定小组对红心火龙果醋饮料的色泽、香气、口感和组织状态4个方面进行评价，感官评分标准见表2。

表2 红心火龙果醋饮料感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standards of red pitaya vinegar beverage

1.3.5 检测方法

总酸：按照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》电位滴定法测定；可溶性固形物：按照国标GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》手持折光仪法测定；细菌总数：按照国标GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中规定方法；大肠菌群：按照国标GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中规定方法。

2 结果与分析

2.1 红心火龙果醋饮料调配单因素试验结果

考察红心火龙果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量对红心火龙果醋饮料感官评分的影响，结果见图1。

由图1A可知，当红心火龙果原果醋添加量在5%～7%范围内时，红心火龙果醋饮料感官评分随着红心火龙果原果醋添加量的增加而增加，红心火龙果醋饮料中的果香和醋香越来越明显；当红心火龙果原果醋添加量为7%时，红心火龙果醋饮料感官评分达到最大值，为80分；继续增加红心火龙果原果醋添加量，红心火龙果醋饮料感官评分开始出现下降的趋势，这是因为红心火龙果原果醋添加量过大时，红心火龙果醋饮料中会出现较重的酸味和较强的刺激性，不适口，导致感官评分下降。因此，初步确定红心火龙果原果醋添加量为7%。

由图1B可知，随着白砂糖添加量的增加，红心火龙果醋饮料感官评分呈先上升后下降的趋势，该过程中红心火龙果醋饮料的甜味增加，酸味渐小，当白砂糖添加量为3%时，红心火龙果醋饮料感官评分达到最大值，为80分；之后随着白砂糖添加量的增加，红心火龙果醋饮料感官评分开始下降，此过程中红心火龙果醋饮料的口感甜腻、果醋香不突出，糖酸比不适宜，导致感官评分下降。因此，初步确定白砂糖添加量为3%。

由图1C可知，当木糖醇添加量为0～2%范围内，随着木糖醇添加量的增加，红心火龙果醋饮料感官评分逐渐增高，少量的木糖醇可以有效地提高红心火龙果醋饮料的浑厚感，使之口感更为丰满；当木糖醇添加量为2%时，红心火龙果醋饮料感官评分达到最大值，为81分；当木糖醇添加量为2%～5%时，红心火龙果醋饮料感官评分随着木糖醇添加量的增加而下降。因此，初步确定木糖醇的添加量为2%。

图1 红心火龙果醋饮料调配工艺单因素试验结果Fig.1 Single factor experiments results for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

2.2 红心火龙果醋饮料正交试验结果

在单因素试验结果的基础上，选取红心火龙果原果醋添加量、白砂糖添加量、木糖醇添加量3个试验因素，进行3因素3水平正交试验优化红心火龙果醋饮料调配工艺，正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

表3 红心火龙果醋饮料调配工艺优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formulation technology optimization of red pitaya vinegar beverage

由表3可知，极差分析结果显示各因素对红心火龙果醋饮料感官评分影响的主次顺序为A＞C＞B，即三个因素影响最大的为红心火龙果原果醋添加量，其次为木糖醇添加量，白砂糖添加量对红心火龙果醋饮料产品质量的影响最小。最佳工艺配方为A3B2C1，即红心火龙果原果醋添加量为8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，红心火龙果原果醋添加量对红心火龙果醋饮料感官评分结果影响显著（P＜0.05），木糖醇、白砂糖因素对优化试验影响不显著（P＞0.05），这与表3极差分析结果一致。两个表的结果充分说明红心火龙果原果醋添加量因素对试验结果影响最大，其次影响因子为木糖醇添加量，白砂糖添加量影响最小。

2.3 红心火龙果醋饮料调配工艺验证试验

由正交试验结果分析可知，红心火龙果醋饮料最佳调配工艺为A3B2C1与正交表中最高评分A3B3C2不一致，对两种不同配比进行3次验证试验。结果显示，以A3B2C1制得的红心火龙果醋饮料感官评分平均为86分，比A3B3C2（感官评分平均为85分）制得红心火龙果醋饮料口感更细腻，风味更好，因此确定A3B2C1为红心火龙果醋饮料最佳调配工艺，即红心火龙果原果醋添加量为8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。

2.4 红心火龙果醋饮料质量指标

2.4.1 感官指标

在最佳工艺条件下，对红心火龙果原果醋进行调配，所得红心火龙果醋饮料为淡琥珀色、澄清透明、无肉眼可见沉淀及悬浮物、有清淡的火龙果香味、酸甜爽口柔和、无异味。

2.4.2 理化指标

总酸（以乙酸计）：5.6 g/L；可溶性固形物含量：5.4%。红心火龙果醋饮料各项指标均符合国标GB/T 30884—2014《苹果醋饮料》的要求。

2.4.3 微生物指标

菌落总数＜50 CFU/mL；大肠菌群＜3 MPN/100 mL；致病菌未检出。

3 结论

本试验采用单因素和正交试验对红心火龙果醋饮料的调配工艺进行优化。结果表明，红心火龙果醋饮料最佳调配工艺为红心火龙果原果醋添加量8%，白砂糖添加量3%，木糖醇添加量1%。经调配，过滤，灌装后即为红心火龙果醋饮料。在此最佳调配条件下，红心火龙果醋饮料感官评分为86分，总酸含量为5.6 g/L，可溶性固形物含量为5.4%，菌落总数＜50 CFU/mL；大肠菌群＜3 MPN/100 mL。红心火龙果醋饮料为淡琥珀色、澄清透明、无肉眼可见沉淀及悬浮物、有清淡的火龙果香味、酸甜爽口、酸味柔和、无异味、风味独特。本研究可为红心火龙果深加工提供一定的技术支持，对红心火龙果资源的开发利用具有指导意义。

参考文献：

[1]彭志军，刘 涛，李文云，等.三个火龙果品种果肉色素提取条件及方法研究[J].中国南方果树，2014，43（5）：83-85.

[2]STINTZING F C,CARLE R.Functional properties of anthocyanins and betalains in plants,food,and in human nutrition[J].Trend Food Sci Technol,2004,15(1)：19-38.

[3]王俊宁，邓科禹，李润唐，等.采收期对火龙果果实品质及贮藏特性的影响[J].贵州农业科学，2011，39（4）：170-173.

[4]王 彬，郑 伟.火龙果在贵州南亚热带地区的发展前景[J].东南园艺，2004（1）：36-38.

[5]高 翔，王 蕊.火龙果酒发酵工艺的研究[J].中国酿造，2005，24（2）：49-51.

[6]李升锋，刘学铭，吴继军，等.火龙果的开发与利用[J].食品工业科技，2003，24（7）：88-90.

[7]蔡 飞，王永刚.果醋饮料的研究现状及市场前景展望[J].中国食品工业，2017（2）：58-59.

[8]李凤林，张丽丽.野生软枣猕猴桃果醋饮料的研制[J].冷饮与速冻食品工业，2006，25（2）：21-24.

[9]李世燕，朱 丹，牛广财，等.毛酸浆果醋发酵工艺的优化[J].中国调味品，2016，41（2）：88-92.

[10]李海洲，陈正余，贺才厚，等.桑葚果醋饮料的工艺研究[J].安康学院学报，2017，29（1）：94-97.

[11]杨 辉，杨文英，刘子贤.海红果醋生产工艺及其响应面法优化[J].中国调味品，2017，42（8）：1-5.

[12]沈晓怡，何艳梅，覃丽娟，等.红心火龙果营养果醋加工工艺研究[J].中国调味品，2016，41（11）：91-94.

[13]王 磊，陈宇飞，杨 柳.黑木耳红枣复合果醋酒精发酵工艺的研究[J].中国调味品，2017，42（6）：101-104.

[14]韩 冰，韩 剑.海南省火龙果产业发展形势及其建议[J].中国南方果树，2015，44（5）：156-158.

[15]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 30884—2014苹果醋饮料[S].北京：中国标准出版社，2014.