芒果帶皮果汁飲料的工藝研究

尚朝杰,王維民,張曉迪,劉俊圍

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江 524088)

芒果帶皮果汁飲料的工藝研究

尚朝杰,王維民*,張曉迪,劉俊圍

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江 524088)

以芒果帶皮果肉為原料,酶法制成芒果果汁飲料。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用正交實(shí)驗(yàn)確定了芒果帶皮果汁飲料最佳配方和最佳復(fù)合穩(wěn)定劑。結(jié)果表明:最佳配方為芒果原汁添加量90%,蜂蜜添加量6%,白砂糖添加量5%,檸檬酸添加量0.02%;最佳復(fù)合穩(wěn)定劑為PGA用量0.09%,黃原膠用量0.06%。該工藝生產(chǎn)的芒果帶皮果汁具有芒果香氣、色澤,質(zhì)地均勻,口感爽口。

芒果汁,飲料,配方,穩(wěn)定性

芒果是世界五大水果之一,它肉質(zhì)細(xì)嫩、香甜,營(yíng)養(yǎng)豐富,富含抗氧化維生素、芒果苷等物質(zhì),具有提高人體免疫機(jī)能和延緩衰老等藥理功能,深受人們的喜愛(ài)。我國(guó)芒果資源豐富,是世界第二大芒果生產(chǎn)國(guó)。但芒果采收期短、貯運(yùn)困難、損耗大,因此,芒果除作鮮果食用外,主要加工成為芒果汁、芒果原漿和芒果罐頭等。

目前,研究較多的芒果汁均是以果肉為原料,果皮被當(dāng)作廢物棄掉。據(jù)估計(jì),芒果果皮占芒果全重的9%～16%[1],且芒果皮中含有多種活性成分和有用物質(zhì)。Hana Kim等[2]研究發(fā)現(xiàn)芒果皮提取物具有抗氧化和抗腫瘤活性,黃敏琪[3]等研究發(fā)現(xiàn)芒果皮提取物具有止咳化痰和抗炎作用。另外,還可從芒果皮中提取絲氨酸蛋白酶[4]、膳食纖維[5],多酚[6]和黃色素[7]等有用物質(zhì)。因此去皮壓榨不僅浪費(fèi)資源、污染環(huán)境,還使得果汁成本提高,制約了芒果果汁的發(fā)展。

本論文對(duì)芒果帶皮果汁飲料的配方及穩(wěn)定性進(jìn)行研究,旨在充分利用芒果果皮資源,生產(chǎn)出色、香、味俱全,穩(wěn)定性好的芒果帶皮果汁,為芒果飲料的生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金煌芒芒果(九成熟) 購(gòu)自廣東湛江水果市場(chǎng);果膠酶(酶活力105U/g)和纖維素酶(酶活力105U/g) 和氏璧生物技術(shù)有限公司;蜂蜜 上海冠生園蜂制品有限公司;幼白砂糖(一級(jí)) 大佳食品有限公司;檸檬酸、羥甲基纖維素鈉(CMC)、海藻酸丙二醇酯(PGA)、黃原膠、瓜爾豆膠、卡拉膠均為食品級(jí);其他試劑均為分析純。

UX420H、AUW120型電子天平 日本島津;DH2230型打漿機(jī) 蒙達(dá)電器有限公司;HHS型電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;TDZ5-WS臺(tái)式低速離心機(jī) 湖南赫西儀器裝備有限公司;722S可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;GJJ超高壓均質(zhì)泵 上海諾尼輕工機(jī)械有限公司;KQ-500DB 型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;MASTER-53α手持折射儀 日本ATAGO;PHS-25C酸度計(jì) 深圳市力源檢測(cè)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

表1 芒果帶皮果汁感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Flavor sensory standard of whole mango juice beverage

注:果汁風(fēng)味配方研究時(shí),暫不考慮組織狀態(tài),組織狀態(tài)均為10分。

1.2.1 工藝流程 芒果原汁→調(diào)配(白砂糖、蜂蜜、檸檬酸、穩(wěn)定劑)→均質(zhì)→脫氣→灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 芒果原汁的制備 挑選成熟度高(九成熟)、無(wú)病害的芒果清洗、熱燙、去核,將帶皮果肉切成1cm左右的方塊按m(果肉)∶m(水)=1∶2加水打漿[8];取100.0g果漿加入0.007%的果膠酶和0.001%的纖維素酶,用保鮮膜密封,40.6℃酶解60min;酶解結(jié)束后立刻放入100℃熱水中滅酶2min,然后迅速冷卻至室溫;最后用200目的濾布進(jìn)行壓榨過(guò)濾取汁,即為芒果原汁[9-10]。

1.2.2.2 均質(zhì) 為使果汁中的顆粒微細(xì)化,改善飲料的口感,同時(shí)防止果汁分層沉淀,將調(diào)配好的芒果果汁加熱到50℃左右,在25MPa的工作壓力下均質(zhì)10min,可得到口感細(xì)膩,組織狀態(tài)良好的果汁。

1.2.2.3 脫氣 果汁中存在的氧氣,不僅會(huì)使果汁中的VC受破壞,而且氧氣還能與果汁中的其他成分反應(yīng),會(huì)使香氣和色澤惡變,本實(shí)驗(yàn)采用超聲波進(jìn)行脫氣,超聲條件為400W,40kHz,脫氣時(shí)間30min。

1.2.2.4 滅菌 灌裝密封后的果汁在85℃條件下保持10min,進(jìn)行滅菌,冷卻貯藏。

1.2.3 感官評(píng)定 由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的研究生同學(xué)進(jìn)行感官評(píng)分(按照香氣25%、色澤25%、滋味40%、組織狀態(tài)10%的權(quán)重,計(jì)算果汁綜合評(píng)分,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1),取平均值。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定 果汁懸浮穩(wěn)定性的測(cè)定參考李碩[11-13]等并改進(jìn):取芒果果汁20mL,在4000r/min下離心15min,測(cè)定果汁在660nm處離心前吸光度A0和離心后上清液吸光度A1,以蒸餾水做空白。計(jì)算穩(wěn)定性(R),R值越大,說(shuō)明穩(wěn)定性越好。

總酸:酸堿滴定法;菌落總數(shù):GB 4789.2-2010菌落總數(shù)測(cè)定;大腸桿菌:GB 4789.3-2010大腸菌群計(jì)數(shù)。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 芒果帶皮果汁飲料配方工藝單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.1.1 芒果原汁添加量的確定 分別取芒果原汁添加量為50%、60%、70%、80%、90%、100%的100.0g果汁,進(jìn)行果汁感官評(píng)分,確定最適原汁添加量。

1.3.1.2 蜂蜜添加量的確定 在原汁添加量80%條件下,選取蜂蜜添加量2%、4%、6%、8%、10%、12%,進(jìn)行感官評(píng)分,確定蜂蜜最適添加量。

1.3.1.3 白砂糖添加量的確定 在芒果原汁添加量80%,蜂蜜添加量6%條件下,選取白砂糖添加量1%、3%、5%、7%、9%,進(jìn)行感官評(píng)分,確定白砂糖最適添加量。

1.3.1.4 檸檬酸添加量的確定 在芒果原汁添加量80%,蜂蜜添加量6%,白砂糖添加量3%條件下,選取檸檬酸添加量0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%,進(jìn)行感官評(píng)分,確定檸檬酸最適添加量。

1.3.2 芒果帶皮果汁飲料配方的正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取芒果原汁添加量,蜂蜜添加量,白砂糖添加量,檸檬酸添加量四個(gè)因素,設(shè)計(jì)4因素3水平的正交實(shí)驗(yàn),通過(guò)感官評(píng)分確定芒果帶皮果汁飲料的最佳配方,因素與水平見(jiàn)表2。

表2 芒果帶皮果汁風(fēng)味配方正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment for flavor formula of whole mango juice beverage

1.3.3 芒果帶皮果汁飲料的穩(wěn)定性研究 分別將0.1%的羥甲基纖維素鈉(CMC)、海藻酸丙二醇酯(PGA)、黃原膠、瓜爾豆膠、卡拉膠加入到100.0g果汁中,計(jì)算它們的懸浮穩(wěn)定性,比較穩(wěn)定性效果。選取3種穩(wěn)定效果較好的穩(wěn)定劑PGA(0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%)、黃原膠(0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%)、CMC(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)3因素3水平的正交實(shí)驗(yàn),進(jìn)行復(fù)合穩(wěn)定劑的優(yōu)化,因素與水平見(jiàn)表3。

表4 芒果原汁添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Table 4 Effect of mango juice concentration on sensory quality of whole mango juice beverage

表5 蜂蜜添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Table 5 Effect of honey concentration on sensory quality of whole mango juice beverage

表3 芒果帶皮果汁穩(wěn)定劑配方正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment for stabilizer formula of whole mango juice beverage

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用origin 8.5軟件作圖,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用正交設(shè)計(jì)助手3.1進(jìn)行分析處理。每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 果汁配方單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 芒果原汁添加量的確定 芒果原汁添加量是影響果汁品質(zhì)的重要因素。由表4可以看出,當(dāng)添加量在80%之前時(shí),隨芒果原汁添加量的增加,綜合評(píng)分逐漸增高,當(dāng)原汁添加量為80%時(shí),果汁的綜合評(píng)分最高,添加量大于80%后,評(píng)分略微下降。這是因?yàn)楣砑恿可?香氣和色澤不好,口感也較差;添加量過(guò)多,雖香氣突出,但使色澤加深(暗黃),影響感官,而且使果汁成本提高,因此綜合考慮選取80%為適宜芒果原汁添加量。

2.1.2 蜂蜜添加量的確定 蜂蜜是工蜂經(jīng)過(guò)唾液腺內(nèi)淀粉酶作用而釀成的一種天然的甜味食品,具有抗炎、抗菌、抗氧化等作用,它不僅可以單獨(dú)服用,還廣泛用于各種食品添加輔料[14-15]。在果汁中添加蜂蜜不僅可以增加營(yíng)養(yǎng)保健成分還能掩蓋某些不良?xì)馕逗妥涛?提高產(chǎn)品品質(zhì)。由表5可知,隨著蜂蜜添加量的增加,綜合評(píng)分呈先升高后下降趨勢(shì),這是因?yàn)榉涿厶砑恿可?效果不明顯,添加量多,蜂蜜味太重,掩蓋芒果特有香氣,還會(huì)使果汁顏色變暗。其中蜂蜜添加量為8%時(shí)評(píng)分最高,但此時(shí)蜂蜜味偏重,影響芒果香氣,且蜂蜜添加量多使成本提高,綜合考慮,選取6%為適宜蜂蜜添加量。

2.1.3 白砂糖添加量的確定 糖度對(duì)果汁的色澤和香氣并無(wú)太大影響,主要影響口感。白砂糖是果汁重要的甜味劑,糖酸比是衡量果汁口感的重要指標(biāo)。由表6可知,當(dāng)白砂糖添加量3%時(shí),果汁綜合評(píng)分最高,添加量超過(guò)3%時(shí),評(píng)分逐漸下降,這是因?yàn)樘翘砑恿窟^(guò)多,甜味太重,酸甜不協(xié)調(diào)。綜合考慮,選取3%為適宜白砂糖添加量。

2.1.4 檸檬酸添加量的確定 檸檬酸可使飲料的pH降低,抑制腐敗微生物的繁殖,同時(shí)用檸檬酸調(diào)節(jié)食品的pH還可以達(dá)到改善品質(zhì)和風(fēng)味的目的[16]。由表7可知,隨檸檬酸添加量的增加pH逐漸下降,檸檬酸添加量在0.02%時(shí),果汁綜合評(píng)分最高,當(dāng)添加量大于0.02%后,隨著檸檬酸添加量的增加,綜合評(píng)分逐漸下降。這是因?yàn)樗崽砑恿慷?使果汁酸味太重,果汁的口感不協(xié)調(diào)。因此選取0.02%為果汁適宜檸檬酸添加量。

表6 白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Table 6 Effect of white granulated sugar concentration on sensory quality of whole mango juice beverage

表7 檸檬酸添加量對(duì)飲料pH和感官評(píng)分的影響Table 7 Effect of citric acid concentration on sensory quality and pH of whole mango juice beverage

2.2 果汁配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行芒果帶皮果汁風(fēng)味配方的正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。由于極差R值越大,因素對(duì)指標(biāo)的影響越顯著,由表8可知,在選取的4個(gè)因素中,對(duì)芒果果汁感官評(píng)分影響的主次順序依次為:A>D>C>B,即芒果原汁添加量>檸檬酸添加量>白砂糖添加量>蜂蜜添加量。由上述正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知芒果帶皮果汁配方的最佳組合為:A3B2C3D2,即芒果原汁添加量90%,蜂蜜添加量6%,白砂糖添加量5%,檸檬酸添加量0.02%。由于正交實(shí)驗(yàn)中不存在此實(shí)驗(yàn)組合,按照該組合做三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),綜合評(píng)分為82.06±1.01,此時(shí)芒果果汁飲料的色澤、香氣、口感質(zhì)量最好。

表8 芒果帶皮果汁風(fēng)味配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 8 Results of orthogonal experiment for flavor formula of whole mango juice beverage

2.3 果汁穩(wěn)定性結(jié)果

2.3.1 不同穩(wěn)定劑穩(wěn)定性大小的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 果汁的分層、沉淀現(xiàn)象是果汁在儲(chǔ)藏過(guò)程中的一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題,尤其是渾濁果汁,不僅影響果汁感觀,還會(huì)影響果汁品質(zhì)。工業(yè)上主要采用添加親水性膠體來(lái)穩(wěn)定和懸浮果汁顆粒,防止果汁分層和沉淀,其中用于食品工業(yè)的親水性膠體已有40余種[17]。由圖1可知,選取的五種穩(wěn)定劑在0.1%用量下,PGA的穩(wěn)定性最好,瓜爾豆膠的穩(wěn)定性最差。其中穩(wěn)定性較好的三種穩(wěn)定劑是PGA、黃原膠和卡拉膠,但由于卡拉膠會(huì)使果汁產(chǎn)生凝膠狀,而且有不愉快的氣味,不宜選用,因此選取PGA、黃原膠和CMC進(jìn)行果汁穩(wěn)定性單因素實(shí)驗(yàn)。

圖1 不同穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性大小比較Fig.1 The comparison of stability of different stabilizer

2.3.2 芒果果汁穩(wěn)定劑正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 單一的穩(wěn)定劑往往達(dá)不到理想的穩(wěn)定效果,因此在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取最優(yōu)水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

由表9中極差(R)大小可知,在選取的3個(gè)因素(PGA用量、黃原膠用量和CMC用量)中,對(duì)芒果果汁穩(wěn)定性影響的主次順序依次為:A>B>C,即PGA用量>黃原膠用量>CMC用量。由上述正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知芒果果汁最佳復(fù)合穩(wěn)定劑組合為:A3B2C1,即PGA用量0.09%,黃原膠用量0.06%,CMC不添加,為表9中實(shí)驗(yàn)8,此時(shí)懸浮穩(wěn)定性最高為72.92%。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

2.4.1 感官指標(biāo) 色澤:淺黃色至黃色,均勻一致;香味:清香怡人,具有芒果、蜂蜜的混合香氣;口感:酸甜適中,不黏口,口感協(xié)調(diào),無(wú)異味;組織形態(tài):渾濁度均勻一致,無(wú)肉眼可見(jiàn)沉淀及懸浮物,無(wú)雜質(zhì),長(zhǎng)期靜置后允許有少量沉淀。

表9 芒果帶皮果汁穩(wěn)定劑配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 9 Results of orthogonal experiment for stabilizer formula of whole mango juice beverage

2.4.2 理化指標(biāo) 可溶性固形物含量:12%;pH:3.81;總酸含量(以檸檬酸計(jì)):0.28%。

2.4.3 微生物指標(biāo) 菌落總數(shù):<100 cfu/mL;大腸菌群數(shù):<3 MPN/100 mL;致病菌:未檢出。

3 結(jié)論

芒果帶皮果汁的最佳配方為芒果原汁添加量90%,蜂蜜添加量6%,白砂糖添加量5%,檸檬酸添加量0.02%,此時(shí)綜合感官評(píng)分最高為82.06;最佳復(fù)合穩(wěn)定劑為PGA用量0.09%,黃原膠用量0.06%,此時(shí)懸浮穩(wěn)定性最高為72.92%?？傻玫揭环N質(zhì)地均勻、色澤純正,具有芒果特征香氣,酸甜適中,口感協(xié)調(diào)的芒果帶皮果汁。

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超細(xì)粉碎技術(shù)研究仍在繼續(xù)

現(xiàn)在消費(fèi)者不僅關(guān)注食品安全也在乎食品口感。這就要求現(xiàn)代生產(chǎn)不僅要追求生產(chǎn)高效和食品安全，還要注重品質(zhì)。而粉碎機(jī)作為食品設(shè)備領(lǐng)域的重要機(jī)型，產(chǎn)品的好壞決定原材料研磨效果，超細(xì)粉碎技術(shù)因此得以廣泛應(yīng)用于食品加工中。

縱觀現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力的要求，我國(guó)物料超細(xì)粉碎技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)是向著低成本、高效率、可控性強(qiáng)、分散性好、質(zhì)量穩(wěn)定的方向發(fā)展，對(duì)各類型超細(xì)粉碎設(shè)備提出了更高的技術(shù)要求。因此，各設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都在加大自身研發(fā)力度，不斷完善設(shè)備在超細(xì)粉碎工作時(shí)的粉碎力度、粒度分布、粒型晶型等調(diào)節(jié)控制技術(shù)，以求達(dá)到更高效的生產(chǎn)。

這就要求各機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)要對(duì)超細(xì)粉加工生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)保低耗性能進(jìn)行具有針對(duì)性的改進(jìn)，力爭(zhēng)在我國(guó)超細(xì)粉碎技術(shù)上達(dá)到低耗能、高產(chǎn)出、無(wú)污染，成品物料粒性好，分散性好等獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，提高我國(guó)超細(xì)磨粉設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力和占有率。

來(lái)源：慧聰食品工業(yè)網(wǎng)

Study on the processing technology of a whole mango juice beverage

SHANG Chao-jie,WANG Wei-min*,ZHANG Xiao-di,LIU Jun-wei

(College of Food Science and Technology,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088,China)

A mango juice beverage was made with mango pulp and peel by enzymolysis. On the basis of single factor experiment,the optimal formula and stabilizer were determined by orthogonal test. The results showed that the optimum formula of the mango juice beverage was 90% mango juice,6% honey,5% white granulated sugar,0.02% citric acid and the optimum compound stabilizer was composed of 0.09% PGA and 0.06% xanthan gum. Under these conditions,the whole mango juice beverage had smooth taste,even texture,nice aroma and color of mango.

mango juice;beverage;formula;stability

2014-05-28

尚朝杰(1988-)，男，在讀碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及高效利用。

*通訊作者:王維民(1958-)，男，本科，教授，研究方向：食品加工與貯藏。

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012NL036)。

TS255.1

B

1002-0306(2015)01-0263-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.01.046