劉翰飛,何怡,林冰,周英,孫悅,張敏
(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025;2.貴州中醫(yī)藥大學(xué),貴州 貴陽(yáng) 550025;3.貴州大學(xué),貴州 貴陽(yáng) 550025)
刺梨(Rosa roxburghii Tratt)為薔薇科多年生落葉灌木繅絲花的果實(shí),是貴州、鄂西山區(qū)、湘西、涼山、冕寧山區(qū)等地的天然野果,在貴州省有大面積的人工種植。成熟后有濃芳香味。果皮上密生小肉刺,果實(shí)內(nèi)含有豐富的維生素C,被稱為“維C 之王”[1-5]。
無(wú)籽刺梨(Rosa sterilis)屬薔薇科落葉灌木,是普通刺梨的近緣種,與貴州繅絲花形態(tài)比較一致,遺傳親緣關(guān)系也更近[6-9]。果皮黃褐色、果肉肥厚脆嫩,營(yíng)養(yǎng)成分豐富,經(jīng)分析測(cè)定,果實(shí)含糖量較高,是普通有籽刺梨的6 倍以上,含酸較低,幾乎無(wú)單寧,果實(shí)酸甜適宜、極少澀味,口感明顯優(yōu)于普通刺梨[10-11],市場(chǎng)前景廣。
刺梨具有健脾開胃、滋陰補(bǔ)津、解暑止渴、強(qiáng)身健體、延年抗衰老等功效,食用價(jià)值很高。目前已開發(fā)出刺梨原汁及飲料、酸奶、發(fā)酵食品、糖制品以及保健品等多種產(chǎn)品,受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛。刺梨飲料的品種很多,主要分為刺梨果汁飲料和刺梨復(fù)合發(fā)酵飲料,刺梨飲料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,貴州地區(qū)刺梨資源豐富,所以刺梨的市場(chǎng)開發(fā)前景佳[12-14]。但是傳統(tǒng)的刺梨飲料使用的主要是有籽刺梨,有籽刺梨雖然營(yíng)養(yǎng)豐富,但是味道較酸、澀;無(wú)籽刺梨味甜且基本無(wú)苦澀味,但價(jià)格稍高。故本研究將有籽刺梨汁和無(wú)籽刺汁梨進(jìn)行復(fù)配,期望研制出一款口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的復(fù)合型刺梨果汁飲料。
黔產(chǎn)有籽刺梨、無(wú)籽刺梨:市購(gòu),經(jīng)貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院魏升華教授鑒定為普通有籽刺梨(Rosa roxburghii Tratt)、無(wú)籽刺梨(Rosa sterilis);純凈水:市售娃哈哈純凈水;冰糖、白砂糖、木糖醇、安賽蜜、三氯蔗糖(均為食品級(jí)):廣州馨之味食品配料廠。
FA2004 型電子天平:上海象平儀器儀表有限公司;HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海浦東物理光學(xué)儀器廠;SHZ-III 抽濾裝置:上海亞榮生化儀器廠;PH02 pH計(jì):廈門路凡科技有限公司;LYT-305 糖度儀:上海勃基儀器有限公司;WF-A3000 榨汁機(jī):永康市天歌電器有限公司;1260 高效液相色譜儀:安捷倫公司;BCD-525S 型冰箱:青島海爾公司。
1.3.1 加工工藝流程
1.3.2 操作要點(diǎn)
刺梨汁的提?。簩⒂凶汛汤婧蜔o(wú)籽刺梨鮮果洗凈,濾干水,榨汁,取汁液,濾布、布氏漏斗過(guò)濾得澄清刺梨汁。
復(fù)合飲料的調(diào)配:將榨取的有籽刺梨和無(wú)籽刺梨汁按一定比例混合、稀釋,加入矯味劑、穩(wěn)定劑,充分?jǐn)嚢杓吹谩?/p>
復(fù)合飲料的精制及滅菌:將飲料反復(fù)過(guò)濾2 次~3次,使其透明澄清,最后所得飲料成品滅菌,灌裝。
1.3.3 復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)的測(cè)定
根據(jù)飲料的感官進(jìn)行評(píng)分,包括飲料的色澤(滿分30 分),外觀形態(tài)(滿分30 分),滋味氣味(滿分40分),將每一項(xiàng)目分為3 個(gè)等級(jí)進(jìn)行打分。每一項(xiàng)目的等級(jí)以及分值都進(jìn)行合理設(shè)計(jì),得出感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)表[15]。評(píng)分滿分為100 分,由10 名具有食品專業(yè)背景的人員(5 男 5 女,23 歲~26 歲)組成評(píng)鑒小組,以感官評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)分,以平均分計(jì)算。復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)表見表1。
表1 復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)表Table 1 Sensory evaluation form of compound beverage
1.3.4 單因素試驗(yàn)
為確定復(fù)合飲料的配方,先進(jìn)行單因素試驗(yàn)確定無(wú)籽刺梨和有籽刺梨原汁體積比、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)、甜味劑的種類以及甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。試驗(yàn)時(shí)固定其他條件,一次改變其中一個(gè)條件,以便于分析各因素對(duì)飲料風(fēng)味的影響。固定兩種刺梨原汁體積比為3 ∶7、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為30%、甜味劑的種類為冰糖、甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,分別以兩種刺梨原汁體積比(2 ∶8、2.5 ∶7.5、3 ∶7、3.5 ∶6.5、4 ∶6)、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)(20%、25%、30%、35%、40%)、甜味劑的種類(白糖、冰糖、木糖醇、安賽蜜、三氯蔗糖)、甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3%、4%、5%、6%、7%)進(jìn)行單因素試驗(yàn),從色澤、外觀形態(tài)、滋味氣味3 個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià),得分去掉一個(gè)最低分,去掉一個(gè)最高分,剩下的作為正交試驗(yàn)的較優(yōu)區(qū)間。
1.3.4 正交試驗(yàn)確定配方
根據(jù)單因素試驗(yàn)所確定的兩種刺梨原汁體積比、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)、甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最優(yōu)區(qū)間,進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)[16],通過(guò)感官評(píng)價(jià)分析確定刺梨復(fù)合飲料的最佳配方。正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)見表2。
表2 因素水平表Table 2 Factor level table
1.3.4 滅菌方法的選擇
選擇高溫水浴法、高壓蒸汽滅菌法、熱風(fēng)循環(huán)滅菌3 種方法滅菌,考察飲料滅菌后的口感和長(zhǎng)菌情況,選擇飲料的最佳滅菌方法。
高溫水浴法:100 ℃下加熱飲料5 min。
高壓蒸汽滅菌法:高壓蒸汽滅菌鍋101 kPa,120 ℃滅菌3 min。
熱風(fēng)循環(huán)滅菌法:120 ℃烘箱加熱飲料5 min。
1.3.5 理化指標(biāo)的測(cè)定
維生素C 的測(cè)定采用高效液相色譜法;可溶性固體物的測(cè)定采用折光計(jì)法;pH 值的測(cè)定使用pH 計(jì)測(cè)定。
1.3.6 微生物的測(cè)定
按照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》,微生物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):菌落總數(shù)≤100 CFU/mL。
1.3.7 穩(wěn)定性試驗(yàn)
低溫穩(wěn)定試驗(yàn):將制得的刺梨飲料100 mL 滅菌后放入無(wú)菌瓶,置于2 ℃冰箱中,觀察并記錄結(jié)果[17]。
高溫穩(wěn)定試驗(yàn):將制得的飲料100 mL 滅菌后放入無(wú)菌瓶,置于37 ℃的烘箱中,觀察并記錄結(jié)果[18]。
強(qiáng)光照穩(wěn)定試驗(yàn):在4 700 Lx 的照度試驗(yàn)下放置10 d,按飲料保質(zhì)期考察指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),重點(diǎn)檢查飲料的感官變化,通過(guò)測(cè)定色差值考察飲料穩(wěn)定性[19]。
2.1.1 甜味劑的單因素試驗(yàn)
兩種刺梨原汁體積比為3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為30%、甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,選擇白糖、冰糖、木糖醇、安賽蜜、三氯蔗糖5 種甜味劑,配制刺梨飲料,根據(jù)感官評(píng)價(jià)表打分,結(jié)果如圖1。
由圖1可知,甜味劑為冰糖時(shí)感官評(píng)分最高,所以刺梨飲料的甜味劑選擇冰糖。
2.1.2 兩種刺梨原汁體積比的單因素試驗(yàn)
混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為30%、甜味劑為冰糖、冰糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%、兩種刺梨原汁體積比設(shè)置2 ∶8、2.5 ∶7.5、3 ∶7、3.5 ∶6.5、4 ∶6;5 個(gè)梯度,配制刺梨飲料,根據(jù)感官評(píng)價(jià)表打分,結(jié)果如圖2。
圖1 甜味劑的種類對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響Fig.1 The effect of the type of sweetener on sensory evaluation
圖2 兩種刺梨原汁體積比對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2 Effect of volume ratio of two kinds of Rosa roxburghii Tratt juice on sensory evaluation
兩種刺梨原汁體積比在3.5 ∶6.5 時(shí)評(píng)分最高,刺梨飲料顏色為澄清的明黃色,口感酸甜可口。體積比低于 3.5 ∶6.5 時(shí)刺梨飲料偏酸;高于 3.5 ∶6.5 時(shí)飲料口感偏澀,所以兩種刺梨原汁的最佳體積比為3.5 ∶6.5。
2.1.3 混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)的單因素試驗(yàn)
兩種刺梨原汁體積比為3.5 ∶6.5、甜味劑為冰糖、甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)設(shè)置 20%、25%、30%、35%、40%5 個(gè)梯度,配制刺梨飲料,根據(jù)感官評(píng)價(jià)表打分,結(jié)果如圖3。
圖3 混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響Fig.3 Effect of volume fraction of mixed Rosa roxburghii Tratt juice on sensory evaluation
混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)在35 % 時(shí)感官評(píng)分最高,即刺梨飲料顏色澄清,酸甜可口,稀釋濃度過(guò)低飲料偏酸,稀釋濃度過(guò)高飲料則偏澀,所以混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為35%時(shí)最佳。
2.1.4 甜味劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的單因素試驗(yàn)
兩種刺梨原汁體積比為3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為30%、甜味劑為冰糖,配制刺梨飲料,根據(jù)感官評(píng)價(jià)表打分,結(jié)果如圖4。
圖4 甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響Fig.4 Effect of mass fraction of sweetener on sensory evaluation
甜味劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)感官評(píng)分最高,即刺梨飲料酸甜可口,所以甜味劑的最適添加量為6%。
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化刺梨飲料的配比,設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn),試驗(yàn)因素水平見表2,正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment results
由表3可知,得分結(jié)果最高的是A3B3C2。從各因素極差R 可以看出,各因素對(duì)無(wú)籽有籽混合型刺梨果汁飲料感官質(zhì)量影響的主次順序是:無(wú)籽有籽刺梨原汁混合比例(A)>兩種刺梨混合原汁稀釋比例(B)>冰糖的濃度(C),無(wú)籽有籽混合型刺梨果汁飲料配方的最佳組合為:A3B3C2,即無(wú)籽有籽刺梨原汁混合比例3.5 ∶6.5、兩種刺梨混合原汁稀釋比例35%、冰糖濃度5%時(shí)所得刺梨飲料顏色澄清,透亮金黃,口感酸甜可口。
3 種方法滅菌后飲料放置 5、10、30 d 后的外觀情況見表4,感官得分及飲料滅菌前后維生素C 含量見表5。
表4 飲料放置5、10、30 d 后外觀情況Table 4 Appearance after 5,10,30 days of beverage placement
表5 飲料放置5、10、30 d 后感官得分及滅菌前后維生素C 含量Table 5 Sensory evaluation score after 5,10,30 days of beverage placement and vitamin C content before and after sterilization
由表4、表5可知,綜合3 種滅菌方法滅菌后飲料維生素C 含量、感官評(píng)價(jià)得分及外觀評(píng)價(jià):高溫水浴滅菌后的刺梨飲料感官評(píng)價(jià)得分最高且維生素C 的含量最高;滅菌放置5、10、30 d,高溫水浴滅菌后的飲料顏色無(wú)明顯變化,也無(wú)沉淀生成。綜上,刺梨飲料的最佳滅菌方法選擇高溫水浴滅菌法。
通過(guò)理化指標(biāo)的測(cè)定可知,復(fù)合飲料的維生素C含量大于等于0.60 mg/mL;可溶性固體物的含量為5%;飲料的pH 值為4.0。
復(fù)合飲料的微生物測(cè)定結(jié)果表明,飲料的細(xì)菌總數(shù)<100 cfu/mL,沒有致病菌檢出。
2.6.1 低溫穩(wěn)定性試驗(yàn)
復(fù)合刺梨飲料低溫穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表6。
由表6可知,飲料在低溫下放置第5 天時(shí)澄清透明,無(wú)沉淀,放置第10 天時(shí)飲料仍然澄清透明,沒有沉淀生成,所以刺梨飲料在低溫下穩(wěn)定性良好。
表6 低溫穩(wěn)定性考察Table 6 Investigation of low temperature stability
2.6.2 高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)
復(fù)合飲料高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表7。
表7 高溫穩(wěn)定性考察Table 7 High temperature stability investigation
由表7可知刺梨飲料在高溫下放置第3 天時(shí)開始發(fā)生變化,香味降低,放置第5 天時(shí)口感有焦糊味,放置第10 天時(shí)飲料渾濁、產(chǎn)生沉淀,所以刺梨飲料在高溫下穩(wěn)定性一般。
2.6.3 強(qiáng)光照穩(wěn)定試驗(yàn)
強(qiáng)光照穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果見表8。
表8 強(qiáng)光照穩(wěn)定性考察Table 8 Investigation of strong light stability
由表8可知,飲料在強(qiáng)光照下照射10 d,色差值逐漸降低,可能是刺梨色素在強(qiáng)光照下被分解[20];強(qiáng)光照下飲料變?yōu)榘迭S色,且渾濁和有輕微沉淀,口感也略帶異味,說(shuō)明刺梨飲料在光照條件下不穩(wěn)定,需要低溫避光儲(chǔ)存。
試驗(yàn)研究表明,在保證刺梨果汁營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的情況下,無(wú)籽刺梨、有籽刺梨復(fù)合型刺梨飲料的最佳配方為:兩種刺梨原汁體積比為3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁體積分?jǐn)?shù)為35%、甜味劑為冰糖、冰糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。所得刺梨飲料澄清,顏色為明亮的黃色,酸甜可口,風(fēng)味獨(dú)特。飲料微生物指標(biāo)符合GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》要求,可溶性固體物≥5%,維生素C 含量≥0.6 g/mL,穩(wěn)定性試驗(yàn)表明飲料應(yīng)低溫避光保存。