王娜，韩海霞，钟志明，王娟，刘琪龙

（新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

树莓（Rubus corchorifolius L.f.）别称山莓、悬钩子，是蔷薇科悬钩子属，根据果实颜色和生长特性的不同分为4类，红树莓是其中的一类。红树莓果实含有丰富的营养物质，其中维生素A含量约为1.30 mg/g，维生素C含量为0.72 mg/g～0.84 mg/g，有机酸含量约为1.72%[1]。此外，红树莓还含有丰富的生物活性物质，其中总多酚含量为2.568 mg/g～2.698 mg/g，花色苷含量为0.67 mg/g～1.01 mg/g[2]，黄酮类化合物含量在147.5 mg/g～231.0 mg/g之间[3]。研究表明，经常食用红树莓，可以降血糖[4]、降血脂[5]、抗疲劳[6]、抗氧化[7]、抗炎[8]、抗菌[9]、抗癌[10]，增强人体免疫活性等[11-13]。但由于红树莓果实易破损腐烂，致使其难以贮存和运输，常将其熬制成果酱食用，也有人将其采收后直接制成冻果食用。目前红树莓的开发利用较少，红树莓果实中籽粒小而多，且较为坚硬，大大影响其口感，而且长时间的高温熬制果酱可能会破坏其中的总黄酮、总多酚和花青素等功能性成分。因此，开发一种口感好且能最大程度降低功能成分损失的红树莓加工产品尤为重要。

果酱是最受欢迎的果类产品之一。是加入糖、果胶、柠檬酸和防腐剂等进行熬制，直至得到半固态的稠状的产品[14]。传统的果酱在熬制过程中会造成水果营养成分的损失，降低其生物活性，但大部分的果酱制品都是以这种方法制作的。本研究首次通过冷冻干燥技术得到红树莓冻干粉，然后以冻干粉为主要原料，通过添加适量木糖醇、柠檬酸、卡拉胶等辅料研究果酱的制备工艺，以期获得色泽和风味俱佳的红树莓果酱，并研究红树莓果酱的营养和理化特性随贮藏时间和温度的变化，为红树莓的进一步研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

红树莓：新疆伊犁；木糖醇（食品级）：广州华糖食品有限公司；柠檬酸、卡拉胶（均为食品级）：山东中天生物科技有限公司。

乙醇、氢氧化钠、氯化钾（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；亚硝酸钠、硝酸铝（均为分析纯）：南京化学试剂股份有限公司；福林酚（均为分析纯）：天津拉斯维特化工贸易有限公司；碳酸钠（分析纯）：河南升华化工股份有限公司；盐酸、乙酸、醋酸钠（均为分析纯）：济南创世化工有限公司；芦丁对照品（色谱纯，≥98%）、没食子酸对照品（色谱纯，≥98%）：上海源叶生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

HUAXI-LGJ-12型多岐管普通型冷冻干燥器：上海华玺科学仪器有限公司；WZ118/ATC型糖度仪：常州锐品精密仪器有限公司；METTLER TOLEDO pH计：武汉永盛科技有限公司；JZ-350型色彩色差仪：宁波北仑区科诚仪器有限公司；DHS-16型电子卤素水分测定仪：上海菁海仪器有限公司；UV765紫外分光光度计：渡扬精密仪器（上海）有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

原料→预处理→打浆→冷冻干燥→粉碎→去籽壳→加辅料调配→灭菌→果酱

1.2.2 操作要点

原料选择及原料预处理：选择成熟度相同，新鲜、无腐烂、无病虫害的红树莓。

冷冻干燥：将新鲜红树莓打浆后进行冷冻干燥，制得红树莓冷冻干燥。

粉调配：称取木糖醇、卡拉胶和柠檬酸备用，按比例分多次加入水中，边加热边搅拌，直至组织均匀。

灭菌：121℃灭菌15 min，冷却至25℃，擦干玻璃瓶外残留的水分，放置4℃和25℃下贮藏。

1.2.3 红树莓果酱最优配方的确定

1.2.3.1 单因素试验方案

以感官评分为判断依据，研究红树莓冻干粉与水质量比为 1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、1 ∶4、1 ∶5，红树莓冻干粉与木糖醇质量比为 1 ∶0.5、1 ∶1.0、1 ∶1.5、1 ∶2.0、1 ∶2.5，柠檬酸添加量为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，卡拉胶添加量为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%对红树莓果酱品质的影响。

1.2.3.2 正交试验方案

在单因素基础上，采用三因素四水平正交试验，对果酱制备过程中影响较明显的因素进一步优化，以此确定红树莓果酱的最优配方。正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计Table 1 Orthogonal test factors and level design

1.2.4 感官评定

果酱的色泽、风味、口感以及组织状态评判标准参照GB/T 22474—2008《果酱》。采用满分100分评分规则，由10位专业人员组成评价小组，红树莓果酱感官评分标准见表2。

表2 红树莓果酱感官评分标准Table 2 Sensory scoring criteria of red raspberry jam

续表2 红树莓果酱感官评分标准Continue table 2 Sensory scoring criteria of red raspberry jam

1.2.5 红树莓果酱的理化分析

所有理化分析重复3次，结果表示为平均值±标准差。根据AOAC（Association of Officical Analytical Chemists）的规定进行以下分析：使用数字pH计测定pH值；使用WZ118/ATC型糖度仪测定可溶性固形物；采用DHS-16型电子卤素水分测定仪测定水分含量；采用JZ-350型色彩色差仪测定颜色。

1.2.6 微生物指标

菌落总数按照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》方法测定；大肠杆菌按照GB4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》方法测定。

1.2.7 总多酚含量的测定

采用福林-酚比色法测定总多酚含量[15]。

标准曲线的建立：取配制好的没食子酸溶液（0.1 mg/mL），逐级稀释成 10、20、30、40、50 ug/mL 没食子酸溶液。取1 mL标准品溶液，加入0.5 mL福林酚试剂，加10%碳酸钠溶液1.5 mL，混匀，加水定容后避光反应2h，于765nm处测吸光度。以吸光度为纵坐标（y），没食子酸的质量浓度为横坐标（x）绘制标准曲线。

样品含量测定：取样品溶液0.2 mL，以标准曲线方法进行测定。其吸光度带入标准曲线算出总多酚质量浓度C。按公式计算总多酚含量。

式中：C为样品中总多酚质量浓度，mg/mL；V为稀释体积，mL；D为稀释倍数；M为样品质量，g。

1.2.8 总黄酮含量的测定

采用亚硝酸钠-硝酸铝法比色法测定总黄酮含量[16]。

标准曲线的建立：取配制好的芦丁溶液（0.2mg/mL），逐级稀释成 10、20、30、40、50 ug/mL 芦丁溶液。取 1 mL标准品溶液，加入75%乙醇1 mL，5%亚硝酸钠0.5 mL，混匀，静置6 min，加入10%硝酸铝0.5 mL，混匀，静置6 min，加4%氢氧化钠5 mL后定容至10 mL，摇匀，静置10 min，于510 nm处测吸光度。以吸光度为纵坐标（y），芦丁的质量浓度为横坐标（x）绘制标准曲线。

样品含量测定：取样品溶液1 mL，以标准曲线方法进行测定。其吸光度代入标准曲线算出总黄酮质量浓度C。按公式计算总黄酮含量。

式中：C为样品中总黄酮质量浓度，mg/mL；V为稀释体积，mL；D为稀释倍数；M为样品质量，g。

1.2.9 花青素含量测定

采用pH示差法测定花青素含量[17]。取红树莓冻干粉的样品溶液0.5 mL，用pH1.0的盐酸-氯化钾缓冲液和pH4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液定容至10 mL，以0.5 mL供试液加入等量的缓冲溶剂作空白，将700 nm和520 nm处所测吸光度带入以下公式计算含量。花青素含量计算公式如下。

式中：Mw=449.2 g/moL（矢车菊花素-3-O-葡萄糖苷的摩尔质量）；DF为稀释倍数；ε=29 600 L/（moL·cm）（矢车菊花素-3-O-葡萄糖苷的摩尔吸光系数）。

1.3 数据处理

采用SPSS19.0统计分析软件对数据进行相关分析，用Origin 2018软件进行作图分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 红树莓冻干粉与水质量比对感官评分的影响

红树莓冻干粉与水质量比对红树莓果酱感官评分的影响见图1。

图1 红树莓冻干粉与水质量比对红树莓果酱的品质影响Fig.1 Effect of freeze-dried powder and water quality ratio on the quality of red raspberry jam

由图1可知，当树莓冻干粉与水的质量比为1∶2时，其组织状态均匀，无颗粒状和水分析出的现象，且红树莓果酱的感官评分最高，随着红树莓冻干粉含量的减少而水比例的继续增大，红树莓果酱的感官评分下降，从红树莓果酱的品质考虑，选用红树莓冻干粉与水质量比1∶2为宜。

2.1.2 红树莓冻干粉与木糖醇质量比对感官评分的影响

红树莓冻干粉与木糖醇质量比对红树莓果酱感官评分的影响见图2。

图2 红树莓冻干粉与木糖醇质量比对红树莓果酱的品质影响Fig.2 Effect of quality ratio of freeze-dried red raspberry powder to xylitol on the quality of red raspberry jam

由图2可知，红树莓冻干粉与木糖醇质量比对红树莓果酱的感官评分产生了较大的影响。当质量比为1∶2.0时，感官评分最高。当质量比小于1∶2.0时，红树莓果酱过酸，口感差；当质量比高于1∶2.0时，红树莓果酱开始具有明显的苦涩味，严重影响红树莓果酱的品质。综上所述，红树莓冻干粉与木糖醇的最佳质量比为1∶2.0。

2.1.3 柠檬酸对感官评分的影响

柠檬酸是植物和动物的天然成分和常见代谢物，是食品领域最广泛的有机酸，通常被用作酸味剂、护色剂和抗氧化的增效剂[18]。柠檬酸添加量对红树莓果酱感官评分的影响见图3。

图3 柠檬酸的添加量对红树莓果酱的品质影响Fig.3 Influence of the amount of citric acid on red raspberry jam quality

由图3可知，柠檬酸添加量对感官评分具有一定的影响，当柠檬酸添加量为0.10%时效果最佳，感官评分最高，此时的红树莓果酱酸甜度适中，当添加量大于0.10%时，红树莓果酱口感过酸，严重影响红树莓果酱的品质，因此柠檬酸最佳添加量为0.10%。

2.1.4 卡拉胶对感官评分的影响

卡拉胶属红藻多糖，是构成某些红藻细胞壁的主要成分，具有良好的胶凝性，由于这种特性使其在食品方面有着广泛的应用，其降解产物具有明显的抗氧化、抗病毒、抗结石、免疫调节等生物活性[19]。卡拉胶添加量对红树莓果酱感官评分的影响见图4。

图4 卡拉胶的添加量对红树莓果酱的品质影响Fig.4 Effect of the amount of carrageenan on the quality of red raspberry jam

由图4可知，卡拉胶添加量对感官评分具有一定的影响。当卡拉胶添加量为0.4%时，感官评分最高，此时的红树莓果酱黏稠度适中，均匀、易涂抹、无分层、无水析出、无结晶，当添加量大于0.4%时，红树莓粉酱口感差，且具有异味出现，严重影响红树莓果酱的品质，因此卡拉胶的最佳添加量为0.4%。

2.2 正交试验结果分析

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Orthogonal test results

续表3 正交试验结果Continue table 3 Orthogonal test results

由表3可知，影响红树莓果酱的因素主次为A>B>C＞D，最优配方组合为A2B2C2D2。由于正交试验理论最优水平与实际最优水平A2B2C3D1不一致，为判断这两个组合有无显著性差异，所以对两组试验进行验证，结果见表4。

表4 验证试验结果Table 4 Verification test results

由表4可知，组合为A2B2C2D2的评分略高，即红树莓冻干粉与水质量比为1∶2，红树莓冻干粉与木糖醇质量比为1∶2，柠檬酸添加量为0.10%，卡拉胶的添加量为0.4%时，红树莓果酱评分最高、色泽鲜艳、香气浓郁、口感细腻且组织状态良好。

2.3 微生物指标

红树莓果酱微生物指标检测结果见表5。

表5 微生物指标检测结果Table 5 Microbial index detection results

由表5可知，红树莓果酱中的菌落总数符合GB 4789.2—2016中的规定；大肠杆菌数符合GB 4789.3—2016中的规定。

2.4 贮藏时间和温度对红树莓果酱理化和感官特性的影响

2.4.1 贮藏时间和温度对红树莓果酱pH值的影响

贮藏时间和贮藏温度对红树莓果酱pH值的影响见图5。

按照最优配方制备红树莓果酱，贮藏前果酱的pH值、可溶性固形物和水分含量分别为3.4、48.7°Brix和39.0%。由图5可知，在4℃和25℃的温度下贮藏，随着贮藏时间的延长，红树莓果酱的pH值呈下降趋势，这可能是由于酸性化合物的形成[20]。

图5 贮藏时间和贮藏温度对红树莓果酱pH值的影响Fig.5 Effect of storage time and temperature on pH value of red raspberry jam

2.4.2 贮藏时间和温度对红树莓果酱可溶性固形物含量的影响

适当的糖含量是果酱形成和保存作用的关键因素，如果果酱的最终可溶性固形物小于45°Brix，它将严重降低最终产品的保质期。相反，如果可溶性固形物高于68°Brix，果酱会变得非常僵硬，糖可能会在果酱中形成晶体，同时影响最终产品的质地[21]。贮藏时间和贮藏温度对果酱可溶性固形物含量的影响见图6。

图6 贮藏时间和贮藏温度对红树莓果酱可溶性固形物含量的影响Fig.6 Effect of storage time and temperature on soluble solid content in red raspberry jam

由图6可知，在4℃和25℃的贮藏温度下，随着贮藏时间的延长，红树莓果酱的可溶性固形物逐渐增加，在25℃的温度下可溶性固形物上升更为明显，可溶性固形物值从48.7°Brix上升到53.8°Brix。试验结果表明时间-温度相互作用因子对红树莓果酱的可溶性固形物有显著影响。

2.4.3 贮藏时间和温度对红树莓果酱水分含量的影响

贮藏时间和温度对红树莓果酱水分含量的影响见图7。

图7 贮藏时间和温度对红树莓果酱水分含量的影响Fig.7 Effect of storage time and temperature on moisture content of red raspberry jam

由图7可知，随着贮藏期的延长，红树莓果酱的水分含量逐渐降低，在4℃和25℃的贮藏温度下分别降低了10.5%和46.8%，这可能是由于储存过程中水分的流失。水分含量的下降也可能是由于总可溶性固形物和总糖的增加导致水的活性下降。本试验结果与Menezes等[22]的研究结果相似。

2.5 贮藏时间和温度对红树莓果酱颜色的影响

贮藏时间和温度对红树莓果酱颜色的影响见表6。

表6 贮藏时间和温度对红树莓果酱颜色的影响Table 6 The effect of storage time and temperature on the color of red raspberry powder sauce

由表6可知，贮藏时间和温度对亮度（L*）和Chroma均有显著性的影响，对Hue的影响不显著。在整个的贮藏过程中，在4℃下L*的变化范围在7.86～15.53之间，其变化程度低于25℃时的2.31～12.29；Chroma在4℃时降低了61.58%，在25℃贮藏时降低了73.45%，并且通过感观分析，在25℃下贮藏时果酱会保持较深的颜色。这表明树莓果粉果酱失去了特定的颜色，降低了亮度，并从最初的红色变为暗红色。这可能是由于美拉德反应生成了棕色色素。结果表明，时间-温度因素对红树莓果酱的颜色有显著影响，红树莓果酱贮藏在4℃更佳，这与前面的研究结果一致，且Martinsen等[23]报告了类似的结果。

2.6 贮藏时间和温度对红树莓果酱总多酚、总黄酮、花青素含量的影响

2.6.1 贮藏时间和温度对红树莓果酱中总多酚含量的影响

总多酚含量是生物活性果酱的重要特征之一，由于温度、酶活性、光照等多种因素的影响，总多酚在贮藏过程中会发生降解[24]，因此总多酚含量在贮藏期间应被尽可能的保存。贮藏时间和温度对红树莓果酱中总多酚含量的影响见图8。

图8 贮藏时间和温度对红树莓果酱总多酚含量的影响Fig.8 Effect of storage time and temperature on total polyphenol content in red raspberry jam

由图8可知，在25℃下贮藏的果酱样品中发现总多酚的损失最高，温度影响突出。并且在4℃和25℃贮藏期下总多酚的损失率分别为12.2%和37.9%。在25℃的温度贮藏80 d中，总多酚在第20天损失最严重。总多酚损失的主要原因可能是由于加工过程中细胞结构被破坏，容易发生非酶氧化。结果表明，红树莓果酱的适合于低温短期贮藏，这与黄利华等[25]的结果一致。

2.6.2 贮藏时间和温度对红树莓果酱中总黄酮含量的影响

贮藏时间和温度对红树莓果酱中总黄酮含量的影响见图9。

与总多酚的结果相似。由图9可知，贮藏时间和温度也对总黄酮产生不利影响。从第20天开始，总黄酮含量开始大量损失。在4℃和25℃储存80 d后，红树莓果酱中总黄酮的保留率分别为49.7%和29.6%，略低于Igual等[26]研究葡萄柚果酱产品的黄酮损失，可能与黄酮类化合物的不同类型和含量以及不同的食物基质有关。

图9 贮藏时间和温度对红树莓果酱总黄酮含量的影响Fig.9 Effect of storage time and temperature on flavone content in red raspberry jam

2.6.3 贮藏时间和温度对红树莓果酱中花青素含量的影响

贮藏时间和温度对红树莓果酱中花青素含量的影响见图10。

图10 贮藏时间和温度对红树莓果酱花青素含量的影响Fig.10 Effect of storage time and temperature on anthocyanin content in red raspberry jam

相比于总多酚和总黄酮，不同贮藏条件对红树莓果酱花青素含量的影响更大。研究表明pH值、温度、光照、氧、金属离子、酶和糖等因素会影响花青素的稳定性。由图10可知，在4℃和25℃储存80 d后，红树莓果酱的损失率分别达到55.98%和81.3%，这可能是水解反应导致花青素转化为查尔酮而引起的。因此试验表明在低温度下贮藏可以更好地保护花青素，与先前Kamiloglu等[27]结果一致，

3 结论

本研究通过单因素试验和正交试验得出红树莓果酱的最优配方为红树莓冻干粉与水质量比为1∶2.0、红树莓冻干粉与木糖醇质量比为1∶2.0、卡拉胶添加量为0.4%、柠檬酸添加量为0.10%。此条件下红树莓果酱的品质最好、香气浓郁、评分最高、口感细腻且组织状态良好。贮藏时间和温度对红树莓果酱的总多酚、总黄酮、花青素、水分活度、可溶性固形物、pH值和颜色均有明显影响。相对于25℃，4℃可能是贮藏该果酱的最佳温度。本文为红树莓的食品方面开发及利用提供了重要的理论依据，并为开展树莓果酱的工业化提供思路。