渾濁型刺梨果汁飲料配方及其穩(wěn)定性研究

李小鑫，羅昱，梁芳，王曉蕓，丁筑紅

(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng)，550025)

刺梨(Rosa roxburghiiTratt. )又名茨梨、木梨子，為薔薇科多年生落葉叢生灌木繅絲花的果實(shí)［1］。刺梨果具有獨(dú)特的芳香味，含有豐富的Vc、黃酮和SOD等營(yíng)養(yǎng)成分，素有“三王水果”之稱［2］。但由于含有大量的單寧物質(zhì)，口味酸澀，使得鮮果適口性差，開發(fā)利用有限，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)局限于刺梨果脯、刺梨酒、刺梨醋、刺梨果膏、刺梨罐頭等［3－6］。目前刺梨的果汁產(chǎn)品主要是澄清型果汁、復(fù)配生產(chǎn)飲料、或者與牛奶復(fù)配進(jìn)行生產(chǎn)乳飲料［7－9］，而刺梨渾濁型果汁飲料方面的報(bào)道不多。刺梨汁在加工貯藏過程中存在易受微生物污染、容易褐變、組織形態(tài)不穩(wěn)定、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失和風(fēng)味物質(zhì)逸散等現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大。本試驗(yàn)以刺梨為原料，探討渾濁型刺梨果汁的原輔料風(fēng)味及組織穩(wěn)定性技術(shù)，研制出一種保持刺梨特有風(fēng)味，具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

刺梨、白砂糖，市售;單寧酶、黃原膠、卡拉膠、魔芋膠、磷酸化二淀粉磷酸酯、阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉、羧甲基淀粉、海藻酸鈉，清新縣和暢食品原料有限公司;赤蘚糖醇、低聚果糖、木糖醇、海藻糖、檸檬酸，杭州中香化學(xué)試劑開發(fā)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

JJ-2 組織搗碎勻漿機(jī)，常州澳華儀器有限公司;TU-1810 紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海梅香儀器有限公司;PHS-3C 精密pH 計(jì)，美國(guó)奧豪斯儀器(上海)有限公司;958-10L 型真空包裝機(jī)，歐創(chuàng)包裝機(jī)械(武漢)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 渾濁型刺梨果汁飲料加工工藝

1.3.2 操作要點(diǎn)

(1)刺梨汁的制備:選取成熟度高、品質(zhì)好的凍藏刺梨果，在室溫下自然解凍，破碎壓榨取汁。加入0.12 g/100 mL 的單寧酶，在pH 4.5，45℃下攪拌100 min，進(jìn)行單寧的脫除，冷藏備用。

(2)混合調(diào)配:將穩(wěn)定劑、乳化劑、檸檬酸與甜味劑溶于水中，然后加入到稀釋后的刺梨原汁中混合至均勻狀態(tài)。

(3)均質(zhì):將調(diào)配好的果汁進(jìn)行均質(zhì)處理，均質(zhì)溫度為60℃，均質(zhì)壓力為25 MPa，使渾濁果汁達(dá)到顆粒均勻，無(wú)沉淀產(chǎn)生［10］。

(4)脫氣:將均質(zhì)過后的果汁送入到真空脫氣機(jī)在真空度為0.09 MPa 的條件中脫氣20 min，脫除果汁中的空氣及不良?xì)馕兜?，避免殺菌階段的氧化反應(yīng)，減緩色澤變化［11］。

(5)灌裝、殺菌、冷卻:脫氣后的果汁飲料立即進(jìn)行灌裝，加熱到90℃保持15 min，殺菌后的果汁迅速冷卻到室溫［12］。

1.4 分析方法

總單寧含量:普魯士蘭法［13］;可滴定酸:酸堿滴定法［14］;菌落總數(shù):平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法［15］;果汁懸浮穩(wěn)定性的測(cè)定:取刺梨果汁10 mL，在4 200 r/min 下離心15 min，取上清液于660 nm 處測(cè)OD值，以水做空白。OD660nm值作為懸浮穩(wěn)定性指標(biāo)，此值越大，說明果汁懸浮穩(wěn)定越好［16］。感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方法:排序檢驗(yàn)法［17－18］;評(píng)分檢驗(yàn)法［19－20］，感官評(píng)價(jià)表見表1。

表1 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及尺度Table 1 Sensory evaluation items and scales

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS 統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺梨原汁含量的篩選

刺梨原汁中單寧及酸含量較高，口感酸澀，是影響刺梨果汁飲料品質(zhì)的主要因素之一，采用單寧酶使刺梨原汁脫單寧后，總單寧含量為0.233 g/100 mL，單寧脫除率達(dá)76.07%，但刺梨原汁仍有苦澀味，且可滴定酸含量較高，含量為1.65 g/100 mL，總糖含量為5.13 g/100 mL，口感偏酸，合適的刺梨原果汁濃度可以使刺梨果汁飲料風(fēng)味較協(xié)調(diào)并保持刺梨原有的天然香味。不同的刺梨原果汁含量對(duì)品質(zhì)的影響見表2。

表2 刺梨原果汁含量對(duì)品質(zhì)的影響Table 2 Effects of original juice content on the quality of roxburgh rose juice

從表2 中可以看出，刺梨原果汁含量不同，其產(chǎn)品口感、色澤和風(fēng)味相差很大，澄清刺梨原果汁的量為30%時(shí)，刺梨果汁品質(zhì)各項(xiàng)感官指標(biāo)俱佳，添加量大于30%，刺梨果汁飲料偏酸，而低于30%時(shí)，刺梨果汁飲料中刺梨的特征香氣淡薄，所以試驗(yàn)中采用30%刺梨原汁含量作為最佳原汁配方。

2.2 蔗糖用量的確定

根據(jù)確定的刺梨原汁的量為30%，設(shè)定蔗糖的添加量分別為5、6、7、8 g/100 mL，即A、B、C、D 4 個(gè)樣品，經(jīng)過10 名評(píng)價(jià)員按嗜好排序，嗜好排列的結(jié)果見表3，樣品的秩次與秩和見表4。

表3 加糖量對(duì)產(chǎn)品秩次的感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Sensory preference test result on samples prepared with different sucrose concentration

從表3 和表4 可以看出，10 名評(píng)價(jià)員偏重于喜好樣品B，而樣品A 的受歡迎程度最小。經(jīng)Friedman檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)量等于6.240 0，在5%顯著水平下，樣品之間有顯著性差異。根據(jù)各樣品的秩和從小到大將樣品進(jìn)行排列，其排列順序?yàn)锳 ＜C ＜D ＜B，進(jìn)行多重比較和分組，得到結(jié)果如下:A、C、D、B，在5%顯著水平上，樣品B 最好，D、C 樣品次之，A 樣品最差，C、D 樣品無(wú)顯著性差異?？梢娞砑? g/100 mL 蔗糖的可明顯改善刺梨果汁飲料的口感。

表4 加糖量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響的秩次和秩和Table 4 Preference order of samples prepared with different sucrose concentration

2.3 輔助甜味劑的篩選

隨著人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)、健康和安全的重視，低熱量的甜味劑越來越受到人們的青睞，為了評(píng)價(jià)不同甜味劑對(duì)刺梨果汁風(fēng)味的改善作用，以蔗糖為主，添加輔助甜味劑。蔗糖甜度為1，赤蘚糖醇相對(duì)甜度0.6，低聚果糖相對(duì)甜度0.6，木糖醇相對(duì)甜度0.9，海藻糖相對(duì)甜度為0.45［21－23］。刺梨原汁的量30%，蔗糖5 g/100 mL，分別單獨(dú)添加1 個(gè)甜度甜味劑，標(biāo)記為樣品A、B、C、D 和E，10 名評(píng)價(jià)員分別對(duì)5 種甜味劑樣品進(jìn)行嗜好排列，1→5 嗜好度依次增加。嗜好排列的情況見表5，樣品的秩次與秩和見表6。

表5 不同甜味劑對(duì)產(chǎn)品秩次的感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Sensory preference test result on samples prepared with different sweetener

從表5 和表6 可以看出，評(píng)價(jià)員對(duì)樣品D 的喜好程度優(yōu)于其他樣品，經(jīng)Friedman 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)量等于13.840 0，各樣品之間有極顯著性差異(P＜0.01)。根據(jù)各樣品的秩和從小到大將樣品進(jìn)行排列，其排列順序?yàn)镋 ＜B ＜D ＜C ＜A，在1%水平下，進(jìn)行多重比較和分組，得到結(jié)果為樣品E 最優(yōu)，B 樣品次之，A、C樣品最差，A、C 樣品無(wú)顯著性差異。海藻糖和赤蘚糖醇都能明顯改善刺梨果汁飲料的口感，而且甜度低，甜味爽口不留后味，可同時(shí)作為輔助甜味劑。

表6 不同甜味劑對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響的秩次和秩和 g/100 mLTable 6 Preference order of samples prepared with different sweetener g/100 mL

2.4 檸檬酸用量的確定

考慮到經(jīng)濟(jì)原因，蔗糖為主要甜味劑，刺梨原汁的量為30%，甜味劑用蔗糖5 g/100 mL，海藻糖1.1 g/100 mL，赤蘚糖醇0.9 g/100 mL，檸檬酸添加量分別為0.01 g/100 mL、0.03 g/100 mL、0.05 g/100 mL、0.07 g/100 mL，進(jìn)行調(diào)配，以感官評(píng)分為指標(biāo)，確定檸檬酸的用量。嗜好排列的結(jié)果見表7，樣品的秩次與秩和見表8。

表7 檸檬酸用量對(duì)產(chǎn)品秩次的感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Sensory preference test result on samples prepared with different suger concentration

從表7 和表8 可以看出，樣品D 的秩和最小，樣品B 的秩和均大于其他處理組，說明10 名評(píng)價(jià)員偏重于喜好樣品B，而樣品D 的受歡迎程度最小。經(jīng)Friedman 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)量等于9.000 0，在1%顯著水平下，樣品之間有顯著性差異。根據(jù)各樣品的秩和從小到大將樣品進(jìn)行排列，其排列順序?yàn)镈 ＜C ＜A ＜B，進(jìn)行多重比較和分組，得到結(jié)果如下:D、C、A、B，在1%顯著水平上，樣品B 最好，D 樣品最差，A、B 樣品無(wú)顯著性差異?？梢娞砑?.03 g/100 mL 的檸檬酸可明顯改善刺梨果汁飲料的口感。

表8 檸檬酸用量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響的秩次和秩和 g/100 mLTable 8 Preference order of samples prepared with different citric acid concentration g/100 mL

2.5 穩(wěn)定劑的篩選

2.5.1 不同穩(wěn)定劑對(duì)刺梨果汁飲料的穩(wěn)定效果的影響

根據(jù)穩(wěn)定劑的不同特性，選用黃原膠、卡拉膠、魔芋膠、磷酸化二淀粉磷酸酯、阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉、羧甲基淀粉和海藻酸鈉進(jìn)行篩選，刺梨原汁的量為30%，蔗糖5 g/100 mL，海藻糖1.1 g/100 mL，赤蘚糖醇0.9 g/100 mL，檸檬酸0.03 g/100 mL，添加不同濃度的穩(wěn)定劑，室溫放置30 d 后，評(píng)價(jià)各種穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果。

果汁組織的懸浮穩(wěn)定性不僅影響產(chǎn)品的保質(zhì)期，也影響產(chǎn)品風(fēng)味、口感，OD值越大，果汁懸浮穩(wěn)定性越好。由表9 可知，魔芋膠、羧甲基淀粉、羧甲基纖維素鈉以及磷酸化二淀粉磷酸酯添加到刺梨果汁飲料中均出現(xiàn)大量沉淀，黃原膠、阿拉伯膠、海藻酸鈉和卡拉膠能在不同程度上增加刺梨果汁飲料的懸浮穩(wěn)定性，但卡拉膠的添加使刺梨果汁飲料產(chǎn)生不愉快氣味，黃原膠添加量為0.15 g/100 mL，穩(wěn)定效果最好，OD值為0.568，果汁基本無(wú)沉淀。實(shí)驗(yàn)表明，單獨(dú)使用各增稠劑都會(huì)出現(xiàn)不同程度的分層現(xiàn)象，說明單獨(dú)使用其中的一種穩(wěn)定劑都達(dá)不到理想的效果。

表9 不同穩(wěn)定劑對(duì)刺梨果汁飲料的穩(wěn)定效果Table 9 The stabilizing result of stabilizer in roxburgh rose juice

2.5.2 復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)刺梨果汁飲料的穩(wěn)定效果的影響

采用單一穩(wěn)定劑中效果較好的黃原膠、阿拉伯膠和海藻酸鈉進(jìn)行兩兩復(fù)配，添加到刺梨汁飲料中，低溫放置30d 后進(jìn)行懸浮穩(wěn)定性測(cè)定，結(jié)果見表10。

黃原膠具有較高的粘度，較大的熱穩(wěn)定性和耐酸性，與多種穩(wěn)定劑皆有良好的兼容性，并具有爽口的特點(diǎn)，從表10 可以看出，阿拉伯膠+黃原膠、海藻酸鈉+黃原膠組，能達(dá)到較好的穩(wěn)定效果，而阿拉伯膠+海藻酸鈉組，刺梨果汁懸浮穩(wěn)定性與空白刺梨果汁相差不明顯，出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。

黃原膠復(fù)配阿拉伯膠的穩(wěn)定效果優(yōu)于海藻酸鈉，各處理間有極顯著性差異(P＜0.01)，黃原膠0.1%g/100 mL+海藻酸鈉0.12 g/100 mL 復(fù)配時(shí)有少量沉淀出現(xiàn)，隨增稠劑濃度的增加，OD 值逐漸增大，穩(wěn)定性也越來越好，黃原膠0.12 g/100 mL +阿拉伯膠0.16 g/100 mL 復(fù)配增稠劑的穩(wěn)定性最好。

表10 復(fù)配穩(wěn)定劑對(duì)刺梨果汁懸浮穩(wěn)定性的影響Table 10 Effects of the cooperation of hydrocolloids on roxburgh rose juice stability

2.6 渾濁型刺梨果汁飲料配方優(yōu)化

原料的配比對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味和口感影響很明顯，為確定刺梨果汁飲料的最佳配方，在刺梨原汁的量為30%，蔗糖5 g/100 mL 的基礎(chǔ)上，海藻糖、赤蘚糖醇、檸檬酸和復(fù)配穩(wěn)定劑作為單因素，進(jìn)行正交試驗(yàn)。8位評(píng)價(jià)員對(duì)渾濁型刺梨果汁飲料的色澤、香氣、口感和濁度根據(jù)相對(duì)重要性進(jìn)行重要性比較，感官評(píng)價(jià)進(jìn)行綜合評(píng)分，確定刺梨果汁的最佳配方。權(quán)重比較結(jié)果見表11，各因素水平見表12，正交試驗(yàn)結(jié)果見表13。

表11 渾濁型刺梨果汁權(quán)重打分結(jié)果Table 11 The result of synthetic weight on roxburgh rose juice

表12 渾濁型刺梨果汁飲料配方優(yōu)選因素水平表 g/100 mLTable 12 Factors and levels of orthogonal test for roxburgh rose juice g/100 mL

從表11 看出，各個(gè)影響因素的權(quán)重系數(shù):A =［0.175，0.125，0.3375，0.3625］。

從表13 可以看出，各處理評(píng)分結(jié)果如下:P6＞P4＞P2＞P7＞P9＞P5＞P3＞P1＞P8，可以看出，9 種不同處理獲得的刺梨果汁飲料中，處理6 最好，刺梨果汁飲料色澤、口感和香氣都明顯優(yōu)于其他處理，綜合評(píng)分為32.31，其次是處理4，綜合評(píng)分為30.28，最后是處理8，評(píng)分27.10。影響刺梨果汁風(fēng)味的主次因子依次為D ＞A ＞B ＞C，即復(fù)配穩(wěn)定劑＞海藻糖＞赤蘚糖醇＞檸檬酸，且每個(gè)因素的各個(gè)水平間大小關(guān)系為

A2＞A1＞A3，B3＞B1＞B2，C2＞C1＞C3，D2＞D1＞D3，所以最優(yōu)組合是:D2A2B3C2。此配方并沒有出現(xiàn)在正交實(shí)驗(yàn)表中，重新調(diào)配此配方刺梨果汁飲料，與正交實(shí)驗(yàn)中各刺梨果汁飲料進(jìn)行綜合評(píng)分比較，綜合評(píng)分為32.23，與配方D2A2B3C1綜合評(píng)分32.31 接近，無(wú)顯著性差異(P＞0.05)，說明檸檬酸的添加量對(duì)刺梨果汁飲料無(wú)顯著性影響，所以D2A2B3C1和D2A2B3C2配方均為最優(yōu)組合，即海藻糖1.1%、赤蘚糖醇0.8 g/100 mL、黃原膠0.12 g/100 mL、阿拉伯膠0.16 g/100 mL、檸檬酸0.01 g/100 mL。

表13 渾濁型刺梨果汁飲料配方優(yōu)選實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 13 The best test result on formula of roxburgh rose juice

3 結(jié)論

經(jīng)過正交試驗(yàn)和后期的驗(yàn)證，以權(quán)重評(píng)分法確定渾濁型刺梨果汁飲料的最佳配方為:刺梨原汁含量30%、蔗糖5 g/100 mL、海藻糖1.1 g/100 mL、赤蘚糖醇0.8 g/100 mL、黃原膠0.12 g/100 mL、阿拉伯膠0.16 g/100 mL、檸檬酸0.01 g/100 mL。最后將最佳配方的果汁在溫度為60℃、25 MPa 的條件下進(jìn)行均質(zhì)，并在90℃、10 min 的條件下殺菌，制備具有口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特和較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的渾濁型刺梨果汁飲料。

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