賈潤(rùn)琪，王煜麗，馬凱旋，鄧 紅，2，3，田 丹，孟永宏，2，3

（1.陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710119；2.國(guó)家蘋(píng)果加工技術(shù)研發(fā)專(zhuān)業(yè)中心，陜西西安 710119；3.西部果品資源高值利用教育部工程研究中心，陜西西安 710119）

中國(guó)蘋(píng)果種植面積很大，每年總產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的一半以上。陜西蘋(píng)果產(chǎn)量居中國(guó)第一，蘋(píng)果是帶動(dòng)陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民最主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源的就是蘋(píng)果[1-2]。陜西蘋(píng)果主栽品種是富士、秦冠等，澳洲青蘋(píng)（Granny Smith） 也已經(jīng)形成規(guī)模，產(chǎn)量較大[3]。Granny Smith 是世界知名的加工、鮮食兼用綠色蘋(píng)果品種，其風(fēng)味獨(dú)特，酸度可達(dá)到5.4%～7.0%，營(yíng)養(yǎng)豐富，果肉為淡綠白色，果肉質(zhì)地粗脆而多汁，極耐貯藏[4-5]。

但近年來(lái)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)并不樂(lè)觀(guān)，蘋(píng)果的銷(xiāo)售利潤(rùn)比較低；為了提升蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)陜西經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和蘋(píng)果可持續(xù)迅速發(fā)展，有效且重要的途徑是將蘋(píng)果深加工，增大蘋(píng)果的附加值，降低蘋(píng)果的損失，提高果農(nóng)的收入，進(jìn)一步豐富蘋(píng)果制品的種類(lèi)[6-8]。

在眾多加工品中，果粉的加工不僅可以減少貯藏、運(yùn)輸?shù)目臻g和能耗，還可以應(yīng)用到許多其他加工食品領(lǐng)域，有助于豐富產(chǎn)品類(lèi)型、提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分、改善產(chǎn)品的風(fēng)味色澤，是一個(gè)值得研究和開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品[9-11]。目前，對(duì)于蘋(píng)果粉的研究主要是對(duì)其干燥方法及其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如許牡丹等人[12]以新鮮富士蘋(píng)果為原料，通過(guò)不同的干燥方式進(jìn)行制粉工藝研究，通過(guò)衡量維C 含量、果粉色澤等指標(biāo)制備純天然蘋(píng)果粉。張雨[13]研究了不同干燥方式、貯藏條件對(duì)蘋(píng)果粉品質(zhì)影響。馬超等人[14]著重于不同干燥工藝對(duì)品質(zhì)的影響。茍小菊等人[15]研究了熱風(fēng)干燥溫度對(duì)新疆紅肉蘋(píng)果粉品質(zhì)的影響。這些果粉制備工藝中都添加了大量的助干劑，如麥芽糊精、β 環(huán)糊精等添加量超過(guò)30%[16]，而試驗(yàn)則通過(guò)添加天然果蔬輔料代替蘋(píng)果粉中的助干劑，更加豐富了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味口感。

研究利用冷破碎專(zhuān)利技術(shù)設(shè)備加工澳洲青蘋(píng)果，將所得的純果肉果漿與其他果蔬物料復(fù)配研制全果肉膳食纖維果粉。由于加工用的澳洲青蘋(píng)果肉原漿的口感較酸（總固形物≥8°Brix，可滴定酸≥0.5%）[17]，試驗(yàn)采取不會(huì)影響血糖的赤蘚糖醇和低熱量的甜菊糖苷作為甜味劑代替蔗糖，使最終產(chǎn)品的糖酸比和口感協(xié)調(diào)，制得的蘋(píng)果粉產(chǎn)品熱量低、糖分少，更適宜糖尿病、高血壓人群食用；研究對(duì)推動(dòng)我國(guó)蘋(píng)果綜合加工利用和蘋(píng)果粉營(yíng)養(yǎng)功能產(chǎn)品的工業(yè)化有積極作用。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

澳洲青蘋(píng)果，陜西楊凌匯承果業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司提供（于2018 年11 月中旬采摘，0 ℃下冷藏備用）；輔料（香蕉、土豆、紅薯、獼猴桃、鐵棍山藥），西安市長(zhǎng)安區(qū)華潤(rùn)萬(wàn)家超市提供；甜菊糖苷、赤蘚糖醇、維C，均為食品級(jí)，天津天力化學(xué)試劑有限公司提供；SH3179/01 青蘋(píng)果香精，陜西海升果業(yè)發(fā)展股份有限公司提供。

DHL-1 型果蔬冷破碎機(jī)，西安鼎合機(jī)械制造公司產(chǎn)品；LGJ-10 型冷凍干燥機(jī)，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；DFT-50A 型手提式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，溫嶺市林大機(jī)械有限公司產(chǎn)品；120 目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩，浙江省上虞市大亨橋化驗(yàn)儀器廠(chǎng)產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

澳洲青蘋(píng)果→清洗挑選→護(hù)色→冷破碎（果肉與果皮、果籽分離） →果肉漿調(diào)制勻漿（加入輔料、甜菊糖苷、赤蘚糖醇、青蘋(píng)果香精） →冷凍干燥→粉碎→整?！b→分析評(píng)價(jià)。

1.2.2 操作要點(diǎn)

具體步驟參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行。

1.2.3 輔料的選擇

文獻(xiàn)報(bào)道蘋(píng)果粉中由于含有大量小分子糖和有機(jī)酸，玻璃化溫度較低，導(dǎo)致其在貯藏的過(guò)程中很容易受環(huán)境濕度、溫度所影響，既而出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象。因此，輔料中需要加入高玻璃化溫度的助干劑（如麥芽糊精、阿拉伯膠等） 改善這一情況[18-21]，試驗(yàn)嘗試5 種不同果蔬（獼猴桃、香蕉、土豆、山藥、紅薯） 作為輔料代替助干劑加入蘋(píng)果粉中，并選擇預(yù)防結(jié)塊效果最好的一種輔料進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

1.2.4 澳洲青蘋(píng)果粉配方單因素試驗(yàn)

由大量的預(yù)試驗(yàn)得出5 種不同果蔬中澳洲青蘋(píng)果與山藥配合果粉預(yù)防結(jié)塊的效果最好，因此澳洲青蘋(píng)果粉制備單因素試驗(yàn)如下：

（1） 果漿與輔料比例對(duì)口感的影響。澳洲青蘋(píng)果漿與山藥添加量的比例對(duì)于果粉成品的品質(zhì)影響很大，分別用蘋(píng)果果漿與山藥添加量的比例為8∶2，7.75∶2.25，7.5∶2.5，7.25∶2.75，7∶3 進(jìn)行試驗(yàn)，冷凍干燥24 h 后將物料粉碎過(guò)篩，得到的產(chǎn)品在室溫下用水沖調(diào)成糊狀，請(qǐng)30 名評(píng)審員進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

蘋(píng)果果粉感官評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。

表1 蘋(píng)果果粉感官評(píng)價(jià)

（2） 低熱甜味劑添加量對(duì)口感的影響。根據(jù)課題組已發(fā)表的文章[11，17]，采用甜菊糖苷和赤蘚糖醇進(jìn)行復(fù)配代替蔗糖添加，甜菊糖苷+赤蘚糖醇的添加量分別為0%，0.01%+1.44%，0.02%+2.88%，0.03%+4.32%，0.04%+5.76%，選擇甜味劑最佳的添加量改善產(chǎn)品的糖酸比。

（3） 青蘋(píng)果香精添加量對(duì)口感的影響。試驗(yàn)選用陜西海升果業(yè)發(fā)展股份有限公司提供的混合青蘋(píng)果香精，分別添加0.10%，0.12%，0.14%，0.16%，0.18%進(jìn)行試驗(yàn)，探討對(duì)產(chǎn)品口感的影響，利用感官評(píng)定權(quán)重打分，按照表2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.5 澳洲青蘋(píng)果粉配方的優(yōu)化

以1.2.4 中配方單因素試驗(yàn)的結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)一步考查多種因素對(duì)澳洲青蘋(píng)果粉口感的影響，試驗(yàn)分別選取果漿與輔料比例（A）、低熱甜味劑添加量（B） 和青蘋(píng)果香精添加量（C） 這3 個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。

香精添加量對(duì)蘋(píng)果果粉口感的影響評(píng)分見(jiàn)表2，蘋(píng)果果粉配方的優(yōu)化正交試驗(yàn)的因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 香精添加量對(duì)蘋(píng)果果粉口感的影響評(píng)分

表3 蘋(píng)果果粉配方的優(yōu)化正交試驗(yàn)的因素與水平設(shè)計(jì)

1.3 澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉的特性評(píng)價(jià)方法

1.3.1 蘋(píng)果果粉得率的計(jì)算

澳洲青蘋(píng)果粉的得率應(yīng)根據(jù)公式（1） 計(jì)算，測(cè)量3 次后取平均值。

1.3.2 色澤的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的色澤采用色差儀進(jìn)行測(cè)定，具體方法參照穆韋瞳等人[11]的方法進(jìn)行。

1.3.3 堆積密度的測(cè)定

將樣品倒入5 mL 量筒中，充分晃動(dòng)使蘋(píng)果粉與5 mL 量筒的刻度線(xiàn)相平齊，根據(jù)公式（2） 計(jì)算樣品的堆積密度。

式中：D0——果粉的堆積密度，g/mL；

m2——蘋(píng)果粉和量筒總質(zhì)量，g；

m1——空量筒質(zhì)量，g；

V——堆積體積，mL。

1.3.4 休止角的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的休止角參照GB 11986—1989[23]測(cè)定。固定漏斗尾部與平面的豎向距離（h） 為3 cm，堆積成錐體，靜置2 min 后測(cè)定錐體底部直徑（2 r）（cm），根據(jù)公式（3） 計(jì)算錐體側(cè)面和平面夾角即為休止角α。

式中：h——漏斗尾部與平面的豎向距離，cm；

r——錐體底部半徑，cm。

1.3.5 溶解時(shí)間的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的溶解時(shí)間使用磁力攪拌器測(cè)定。將1 g 果粉撒入裝有10 mL 蒸餾水的燒杯，在25 ℃下攪拌，果粉完全溶解所需的時(shí)間即為溶解時(shí)間，測(cè)量3 次取平均值。

1.3.6 結(jié)塊度的測(cè)定

稱(chēng)量3 g 果粉于102 ℃的烘箱中干燥1 h。待樣品冷卻后稱(chēng)其質(zhì)量再過(guò)40 目篩，篩5 min 后稱(chēng)量篩上面剩余果粉的質(zhì)量。根據(jù)公式（4） 算出結(jié)塊度，測(cè)量3 次取平均值。

式中：d——篩前的果粉質(zhì)量，g；

c——篩后殘留在篩上的果粉質(zhì)量，g。

1.3.7 微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析

將果粉固定噴金后，采用環(huán)境掃描電鏡觀(guān)察果粉的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。

1.3.8 水分含量的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的水分含量參照國(guó)標(biāo)GB 5009.3—2016[24]直接干燥法進(jìn)行測(cè)定，水分含量不小于1 g/100 g 時(shí)，結(jié)果保留3 位有效數(shù)字；水分含量小于1 g/100 g 時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留2 位有效數(shù)字；測(cè)定3 次取平均值。

1.3.9 總糖的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的總糖采用苯酚-硫酸法進(jìn)行測(cè)定，所得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（圖省略） 的回歸方程為Y=1.951 5X+0.070 2，該曲線(xiàn)R2值為0.996 1。果粉樣品的測(cè)定步驟與測(cè)定標(biāo)曲時(shí)相同，具體參見(jiàn)文獻(xiàn)[11，17]，測(cè)定3 次取平均值。

1.3.10 總酸的測(cè)定

澳洲青蘋(píng)果粉的總酸含量按照GB/T 12456—2008[25]中的酸堿滴定法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.11 總膳食纖維的測(cè)定

膳食纖維按NY/T 1594-2008[26]中非酶- 質(zhì)量法規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

以上所有試驗(yàn)均重復(fù)3 次，以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示測(cè)定結(jié)果，采用Origin Pro 2020 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和差異顯著性分析（p＜0.05 差異顯著，p＜0.01差異極顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 輔料的選擇試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)采用獼猴桃、香蕉、土豆、山藥、紅薯分別與澳洲青蘋(píng)果漿1∶1 混合，另設(shè)一組純蘋(píng)果對(duì)照，采用同樣的處理方法后冷凍干燥24 h 后進(jìn)行粉碎。

添加不同輔料的果粉對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖1。

從圖1 可以看出，第2 組（添加獼猴桃） 和第3組（添加香蕉） 在同樣的冷凍干燥時(shí)間后仍含大量水分，故獼猴桃、香蕉作為輔料添加不利于蘋(píng)果粉的制備；而第4 組（添加土豆） 和第6 組（添加紅薯） 雖然干燥完成了，但由于輔料的韌性同樣成粉困難；第5 組（添加山藥） 相較于純蘋(píng)果組和其他輔料組均有明顯優(yōu)勢(shì)，輔料山藥能夠很好地促進(jìn)蘋(píng)果成粉，根據(jù)文獻(xiàn)資料[19-22]，分析認(rèn)為山藥的添加能夠預(yù)防蘋(píng)果粉結(jié)塊的原因在于山藥中淀粉含量高，玻璃化溫度高，將其混勻在蘋(píng)果果漿中，能夠?qū)⑻O(píng)果自身的小分子糖分散開(kāi)，使得產(chǎn)品不易結(jié)塊，品質(zhì)較好；且試驗(yàn)選用的鐵棍山藥自身為白色，作為輔料添加基本不會(huì)影響產(chǎn)品的色澤，適合作為代替助干劑的輔料應(yīng)用于蘋(píng)果粉的生產(chǎn)加工中。

2.2 澳洲青蘋(píng)果粉配方單因素試驗(yàn)結(jié)果

按照1.2.4 方法進(jìn)行試驗(yàn)，蘋(píng)果果漿與輔料比例、低熱甜味劑添加量、青蘋(píng)果香精添加量對(duì)澳洲青蘋(píng)果粉口感的影響。

澳洲青蘋(píng)果粉配方單因素試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

從圖2（a） 可以看出，改變澳洲青蘋(píng)和鐵棍山藥的比例會(huì)影響產(chǎn)品最終的口感，當(dāng)蘋(píng)果和山藥比例為7.25∶2.75 時(shí)，得分最高，澳洲青蘋(píng)果粉的滋味濃郁，香氣接近原果。

甜味劑與酸味劑是賦予食品甜味和酸味的食品添加劑，能夠使食品具有適口的感覺(jué)，有助于良好風(fēng)味的形成，并且和許多食品本身的風(fēng)味相互補(bǔ)充。圖2（b） 試驗(yàn)結(jié)果表明，甜菊糖苷+赤蘚糖醇的添加量為0.02%+2.88%至0.04%+5.76%時(shí)口感更佳，果粉風(fēng)味酸甜適宜，口感濃郁。

添加適量的青蘋(píng)果香精能夠增加產(chǎn)品的香氣，豐富澳洲青蘋(píng)全果肉膳食纖維果粉的口感，圖2（c）試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明其添加量0.14%更好，但對(duì)產(chǎn)品的影響可能由果漿與輔料比例和低熱甜味劑添加量的共同作用，故需在后續(xù)配方正交優(yōu)化試驗(yàn)中再探討。

2.3 果粉配方正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用正交試驗(yàn)對(duì)澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉配方進(jìn)行優(yōu)化。

果粉配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析見(jiàn)表4，正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析見(jiàn)表5。

表4 果粉配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

從表4 可以看出，澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉的最佳組合為A1B3C1，即果漿與輔料比例為7∶3，甜菊糖苷添加量為0.04%，赤蘚糖醇添加量為5.76%，青蘋(píng)果香精添加量為0.10%。由表5 可知A因素（果漿與輔料比例） 差異顯著，B 因素（低熱甜味劑添加量） 差異極顯著；說(shuō)明甜味劑添加量對(duì)果粉口感影響最大，這與極差分析結(jié)果一致。

2.4 澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉的特性評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 理化與營(yíng)養(yǎng)特性評(píng)價(jià)

按照2.3 確定的最佳配方制備的澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉。

澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉理化指標(biāo)見(jiàn)表6。

表6 澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉理化指標(biāo)

從表6 可以看出，本產(chǎn)品富含膳食纖維，且糖酸比適宜，口感最佳。

2.4.2 果粉的粉質(zhì)特性評(píng)價(jià)

澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉的粉質(zhì)特性見(jiàn)表7。

表7 澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉的粉質(zhì)特性

試驗(yàn)結(jié)果表明，果粉流動(dòng)性良好、溶解時(shí)間短，說(shuō)明添加鐵棍山藥能夠通過(guò)提高玻璃化溫度，基本解決純蘋(píng)果粉結(jié)塊的問(wèn)題。

2.4.3 果粉的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖

果粉的掃描電鏡圖與實(shí)物圖見(jiàn)圖3。

由電鏡拍攝的400 μm 果粉圖像可以看出，果粉顆粒分布較為均勻，果粉顆粒的空隙間距離較大，沒(méi)有相互黏連；自然光下拍攝的實(shí)物圖顯示果粉顏色為偏白的淡綠色，質(zhì)地疏松，分散和溶解性較好，冷凍干燥所得的果粉其色澤與原漿較為接近。

3 結(jié)論

試驗(yàn)獲得的澳洲青蘋(píng)果肉膳食纖維果粉最佳配方為澳洲青蘋(píng)與鐵棍山藥比例7∶3，甜菊糖苷添加量0.04%，赤蘚糖醇添加量5.76%，青蘋(píng)果香精添加量0.10%；按最佳配方制備的果粉口感酸甜適宜且熱量低，感官得分較高。

通過(guò)果粉營(yíng)養(yǎng)理化指標(biāo)和粉質(zhì)特性分析，以及微觀(guān)結(jié)構(gòu)的研究，可知添加鐵棍山藥代替常見(jiàn)的助干劑，使該產(chǎn)品成為一款營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味俱佳的高品質(zhì)、低熱量的全果肉膳食纖維果粉，試驗(yàn)結(jié)果可為果粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供試驗(yàn)參考。