香蕉皮制備飲料的工藝優(yōu)化及成分比較

張婷婷，蘇永昌，李 鳳，廖素蘭

1.武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院，武夷山,354300；2.福建省水產(chǎn)研究所，廈門,361013

香蕉是我國典型的熱帶經(jīng)濟作物之一，在我國廣東、福建、云南、廣西、貴州等地大量種植[1]。香蕉皮占香蕉果實的30%左右，如果得不到充分的開發(fā)利用，不僅造成資源浪費，還會污染環(huán)境[2-3]。研究發(fā)現(xiàn)，香蕉皮中不僅富含酚類、糖類、蛋白質(zhì)和有機酸等活性物質(zhì)，還含有豐富的維生素和微量元素[4-5]。王立娟等優(yōu)化了香蕉皮多糖的最優(yōu)提取條件，測得香蕉皮粗多糖的得率為4.25%[6]；陳軍等分別用堿法和酶法從香蕉皮中提取出膳食纖維[7]；鮑金勇采用鹽析的沉淀方法制備了香蕉皮果膠[8]。同時，香蕉皮多酚還具有抗氧化[9]、抗真菌[10]和降血脂[11]的作用。目前，對香蕉皮的開發(fā)利用還處于初級階段，主要作為飼料添加劑和肥料，而高附加值產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用還較少[12]。本研究以香蕉皮為原料，在制備香蕉皮飲品工藝[13]的基礎(chǔ)上,優(yōu)化制備飲料的工藝配方，以獲得具有更高營養(yǎng)價值、更天然健康且具有香蕉風(fēng)味的香蕉皮飲料，為香蕉皮的開發(fā)利用提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實驗材料

香蕉，產(chǎn)自福建寧德；CMC-Na、VC、食鹽、果膠、瓜爾豆膠、黃原膠、甜菊糖苷均為國產(chǎn)食品級添加劑。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

MR1861型榨汁機(飛利浦家庭電器有限公司)、TH2-82型恒溫振蕩器(常州國華電器有限公司)、CPA223S型電子分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)、V-1100D型可見分光光度計(上海美普達儀器有限公司)、KDM型可調(diào)控溫電熱套(山東鄄城華魯電熱儀器有限公司)、WYA型阿貝折射儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、RE52-99型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。

1.2 實驗方法

通過感官評定得出香蕉皮制備飲料的最佳工藝為：將香蕉皮打漿后以100目篩初濾，再離心取上層液，最后以料液比1∶1.5、白砂糖濃度7%、CMC-Na濃度0.07%、Vc 濃度 0.05%調(diào)配而成[13]。

本實驗在此工藝基礎(chǔ)上，針對以下問題進行優(yōu)化：(1)解決香蕉皮原漿經(jīng)過離心分離濾渣后營養(yǎng)成分被大量去除的問題；(2)甜味劑選用了甜菊糖苷代替白砂糖，解決了糖尿病和肥胖人群不宜食用、兒童不宜飲用較多的問題；(3)CMC-Na為化學(xué)合成類增稠劑，將改用天然提取物類。

1.2.1 工藝流程[13]

香蕉皮→預(yù)處理(清洗、除雜、護色、刮去最外層硬皮等)→打漿→過濾→除雜、護色→調(diào)配→飲料。

1.2.2 香蕉皮濾汁的優(yōu)化

將打好漿的香蕉皮原液分別用1層、2層、3層、4層紗布以及原工藝參數(shù)的100目篩進行過濾，得到的香蕉皮濾汁根據(jù)感官評定方法進行評價[14]，評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 濾汁的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 甜味劑的優(yōu)化

改用甜菊糖苷作為香蕉皮飲料的甜味劑，對其添加量進行優(yōu)化。分別在香蕉皮濾液中添加0.023%、0.028%、0.035%、0.047%、0.07%甜菊糖苷，恒溫攪拌溶解后，根據(jù)表2 進行感官評價。

表2 甜味劑的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.4 增稠劑的優(yōu)化

以瓜爾豆膠、果膠、黃原膠作為香蕉皮飲料的增稠劑，對其配方組合進行優(yōu)化。在增稠劑濃度分別為0.1%、0.2%、0.3%的條件下，將瓜爾豆膠與果膠、瓜爾豆膠與黃原膠、果膠與黃原膠分別以質(zhì)量比4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4比例混合均勻，恒溫攪拌溶解后，根據(jù)表3進行感官評價，篩選最優(yōu)配方。

表3 增稠劑的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.5 營養(yǎng)成分測定

分別測定優(yōu)化前后飲料的蛋白質(zhì)[15]、總糖[16]、總酸[17]、粗纖維[18]、可溶性固形物[19]等主要營養(yǎng)成分，比較工藝優(yōu)化前與優(yōu)化后的香蕉皮飲品中營養(yǎng)成分的差異。

其中，果汁含量(%)=[香蕉皮重(g)﹣過濾殘渣重(g)]/[水重(g)+濾液重(g)]；

優(yōu)化后營養(yǎng)增加率(%)=[(優(yōu)化后的營養(yǎng)含量-優(yōu)化前的營養(yǎng)含量)/優(yōu)化前的營養(yǎng)含量]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉皮濾汁的優(yōu)化

從圖1數(shù)據(jù)可知，1層紗布過濾時評分最低，此時飲品顏色過黃，沉淀較多，有澀感；3層紗布和4層紗布的分?jǐn)?shù)也都低于2層紗布，4層紗布的濾汁色澤過淡，香蕉味不明顯，無懸浮物，3層紗布較4層紗布色澤香氣評分略高；2層紗布過濾時，色澤呈鮮黃色，有淡淡的香蕉味，少量懸浮物，被大多數(shù)品評員接受，評分最高；采用2層紗布也比原工藝參數(shù)中的100目篩過濾得的濾液評分更高，內(nèi)容物更豐富。

圖1 不同過濾方式感官評定結(jié)果

2.2 甜味劑濃度的確定

將甜味劑由白砂糖替換為甜菊糖苷。甜菊糖苷是從甜葉菊的葉子中提取的一種糖苷，甜度是蔗糖的150～200倍，因其甜度高所以使用量可以大大降低，且甜菊糖苷食用后人體不吸收，不產(chǎn)生熱能，故為糖尿病、肥胖病患者良好的天然甜味劑[20]。甜菊糖苷也是目前世界已發(fā)現(xiàn)并經(jīng)我國衛(wèi)計委、輕工業(yè)部批準(zhǔn)使用的最接近蔗糖口味的天然低熱值甜味劑[21]。因此，利用甜菊糖苷作為香蕉皮飲料甜味劑，不僅符合現(xiàn)代化生活中人們對健康食品的要求，同時適宜中老年人飲用。

從圖2數(shù)據(jù)可知，甜菊糖苷濃度為0.023%時評分最低，飲料口感偏澀，無明顯的甜味，品評員難以接受。當(dāng)甜菊糖苷濃度為0.070%時，甜味劑的濃度過大，有明顯異味，所以接受度也偏低。而甜菊糖苷濃度為0.035%時得分最高，口感好，有適宜甜味。且在相同評分標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，0.035%的甜菊糖苷評分82.30分，因此0.035%的甜菊糖苷為最適添加量。周金燕[22]曾研究了冰紅茶飲料中添加甜菊糖苷取代蔗糖對冰紅茶的感官性狀的影響。結(jié)果表明，0.462 g·L-1的甜菊糖苷代替60 g·L-1的蔗糖的添加量不影響冰紅茶的性狀，還能降低67%的熱量，且在感官喜好方面與市場上銷售的冰紅茶并無明顯差異。

圖2 甜味劑感官評定結(jié)果

2.3 增稠劑品種和濃度的確定

2.3.1 瓜爾豆膠與果膠復(fù)配

增稠劑混合復(fù)配使用時，增稠劑之間會產(chǎn)生一種黏度疊加效應(yīng)，這種疊加可以是增效的，使體系的黏度大于各組分黏度之和，因此可降低增稠劑的總用量[23]。

由圖3可知，當(dāng)增稠劑濃度為0.3%時，分?jǐn)?shù)普遍偏低，可見飲品中增稠劑濃度過高時，飲品風(fēng)味較差；當(dāng)濃度為0.1%時，清香的香蕉味，略帶有黏稠度；當(dāng)增稠劑濃度為0.2%，瓜爾豆膠：果膠為1∶4時評分最高，為89.4分。此時增稠度適中，質(zhì)地均勻，顏色呈金黃色，淡淡的香蕉味，無異味。

圖3 瓜爾豆膠與果膠復(fù)配的感官評定結(jié)果

2.3.2 瓜爾豆膠與黃原膠復(fù)配

黃原膠具有口感好，能夠釋放果汁風(fēng)味的特點，同時還能控制果汁的滲透和流動[24]。由圖4可知，當(dāng)瓜爾豆膠和黃原膠濃度為0.3%時，分?jǐn)?shù)普遍偏低，口感滋味較差；當(dāng)濃度為0.2%，瓜爾豆膠：黃原膠為1∶2時效果較好，此時飲品黏稠度適中，口感鮮爽，不足的是色澤略差；當(dāng)濃度為0.1%且瓜爾膠：黃原膠為1∶4時評分最高，為91.3分，增稠效果最佳，無沉淀，有少量懸浮物，無澀感，香蕉味適中，感官評定較佳。

圖4 瓜爾豆膠與黃原膠復(fù)配的感官評定結(jié)果

2.3.3 黃原膠與果膠復(fù)配

從圖5可知，當(dāng)濃度為0.1%、0.3%時，黃原膠與果膠的最佳配比分別為1∶1和2∶1，較濃度為0.2%比例為1∶2時的分?jǐn)?shù)低。濃度為0.2%比例為1∶2的評分是最高的，為93.2分。此時，黏稠度適中，少量懸浮物，無沉淀，香蕉味明顯，色澤呈均勻的金黃色。

2.3.4 最佳增稠劑復(fù)配結(jié)果的確定

綜合瓜爾豆膠與果膠、瓜爾豆膠與黃原膠、黃原膠與果膠復(fù)配組合在不同膠濃度、不同膠配比條件下對飲料的感官影響，最終選取黃原膠與果膠復(fù)配增稠劑。黃原膠與果膠以1∶2比例復(fù)配，添加量為0.2%時，感官評分最高，達到93.2分。黃原膠與果膠均屬于天然提取類增稠劑，不僅具有較好的親水性和增稠作用，而且具有一定的乳化和穩(wěn)定的作用，在食品飲料中受到廣泛的應(yīng)用[25]。

2.4 營養(yǎng)成分的測定比較

對優(yōu)化前后的香蕉皮飲品進行營養(yǎng)成分的測定比較，結(jié)果如表4所示：優(yōu)化后飲品中的蛋白質(zhì)、纖維素、果汁含量和可溶性固形物含量均有上升，其中果汁含量增加了3倍，可溶性固形物和纖維素含量也有顯著上升，蛋白質(zhì)含量略有上升，極大地提高了香蕉皮飲品的營養(yǎng)價值?？偹岷繜o顯著變化，但總糖含量有顯著下降，降了83.5%，這是由于優(yōu)化后配方中的甜味劑選用了甜菊糖苷代替白砂糖的緣故?？偺呛康娘@著下降，使此款飲料對于肥胖、糖尿糖等不適宜攝入高糖的人群亦可飲用，老少皆宜，適宜人群更為廣泛。

表4 工藝優(yōu)化前后飲品中營養(yǎng)成分的比較

3 討 論

本實驗以香蕉皮為主要原料，在香蕉皮制備飲料工藝初探的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化，通過感官評定和營養(yǎng)成分的測定比較，獲得香蕉皮飲料的最佳制備工藝：將香蕉皮以料液比 1∶1.5進行打漿，用2層紗布過濾，添加的甜菊糖苷濃度為0.035%、VC濃度0.05%、黃原膠與果膠(1:2復(fù)配)總濃度為0.2%。本優(yōu)化實驗對提升香蕉皮飲品的品質(zhì)有以下三個創(chuàng)新點：

(1)提高營養(yǎng)價值。將香蕉皮汁的過濾方式由離心改為兩層紗布過濾，經(jīng)過對優(yōu)化前后飲品中營養(yǎng)成分的測定比較，可知優(yōu)化后的飲品中保留了更多的營養(yǎng)成分。實驗還結(jié)合感官評定，確定了最佳的過濾方式。

(2)提高安全性。將化學(xué)合成類增稠劑CMC-Na替換為天然提取且安全性更高的增稠劑，黃原膠與果膠。由于CMC-Na是一種化學(xué)合成類增稠劑，添加在飲料中，若飲用過多易導(dǎo)致CMC-Na在體內(nèi)的積累量超過人體代謝能力，可能會對人體產(chǎn)生一定危害，因此將其替換為天然提取類且安全性更高的黃原膠與果膠，提高安全性。

(3)拓寬飲用群體。將白砂糖替換為甜菊糖苷。白砂糖屬于雙糖，能量較高，糖尿病及肥胖等人群不宜食用，兒童若食用過多也易引起齲齒。甜菊糖苷的能量僅為蔗糖的1/250[22]，對肥胖病、糖尿病、高血壓病、心臟病、齲齒等還有一定的輔助治療作用[26]。從90年代起就有學(xué)者建議將甜菊糖苷用在飲料中，尤其是軟飲料[27]，甜味劑的優(yōu)化，使這款飲品老少皆宜，適宜人群更為廣泛。

香蕉皮飲料中含有果膠、纖維素、低聚糖、維生素和微量元素，不僅是一類具有天然香蕉風(fēng)味的營養(yǎng)飲料，也是一類具有一定功能活性的保健飲品，具有較好的推廣和應(yīng)用價值[28]。然而，香蕉皮飲品若要走進市場，還需要進一步探索，如進一步研發(fā)出不同的風(fēng)味系列，這也是今后繼續(xù)改進的方向。