香蕉調(diào)配果汁飲料的工藝優(yōu)化研究

王文婷 李紅俠 龔朝霞 李秀麗

摘要：由于香蕉易后熟，不方便運輸，難以長時間貯存，所以在原產(chǎn)地對香蕉進行加工處理后投入市場具有一定的生產(chǎn)意義.主要研究了以香蕉、蘋果等為原料加工香蕉復(fù)合果汁飲料的工藝，采用正交試驗對香蕉汁酶解澄清工藝、香蕉澄清汁與蘋果汁調(diào)配工藝進行了優(yōu)化.結(jié)果表明，香蕉汁最佳酶解澄清工藝為：果膠酶添加量0.04%、檸檬酸添加量0.2%、酶解溫度50℃、酶解時間4h;香蕉澄清汁與蘋果汁最佳調(diào)配工藝為：香蕉澄清汁與蘋果汁混合比2.5：1、黃原膠添加量0.18%、白砂糖添加量10%.

關(guān)鍵詞：香蕉汁;酶解;澄清;調(diào)配

中圖分類號：TS255.44? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）01-0089-05

香蕉是世界四大名果之一，質(zhì)地松軟，味美可口，柔軟膩滑，氣味清甜.由于香蕉含有豐富的蛋白質(zhì)、果膠、維生素及微量元素等，被認為對胃、腸潰瘍和便秘等有預(yù)防作用，因此可以作為一種保健食品[1].所以，不僅香蕉生產(chǎn)國十分重視香蕉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一些主要依靠進口的發(fā)達國家也在積極參與[2].如今，對于香蕉飲料的加工，國外對其的研究多集中在澄清汁上，采用酶技術(shù)提高果汁產(chǎn)量，同時使用超濾等膜技術(shù)來澄清，以進一步獲得高品質(zhì)的香蕉清汁.國內(nèi)個別企業(yè)已經(jīng)從瑞士、德國、意大利、法國等食品機械與設(shè)備較為發(fā)達的國家引進了先進的果汁生產(chǎn)線.果汁加工設(shè)備的引進和現(xiàn)代加工技術(shù)的應(yīng)用不僅促進了我國果汁加工業(yè)的發(fā)展，縮短了我國果汁加工業(yè)與國際間的差距，同時也為研發(fā)出新的果汁品種提供了技術(shù)支持[3].然而，目前國內(nèi)香蕉仍以出口和鮮食為主，實際上用于精深加工的量較少，如香蕉酒、香蕉醋等產(chǎn)品，品種單一，遠遠不能滿足消費者對香蕉加工產(chǎn)品多樣性、營養(yǎng)性的需求.所以，研究香蕉加工新技術(shù)，提高香蕉的綜合利用價值具有一定的實際意義.其中，香蕉低溫深加工技術(shù)能夠保持香蕉的天然風(fēng)味，尤其與其他食品原料復(fù)配，能夠?qū)崿F(xiàn)品種、功能多樣性，因此，市場前景較好[4].

本文在單因素試驗的基礎(chǔ)上，利用正交試驗優(yōu)化，考察了果膠酶添加量、檸檬酸添加量、酶解溫度及酶解時間對香蕉澄清汁透光率的影響，以期獲得香蕉汁最佳的酶解澄清工藝;再通過考察香蕉澄清汁與蘋果汁混合比、黃原膠添加量及白砂糖添加量，探究了以香蕉、蘋果等為原料加工調(diào)配果汁飲料的工藝.通過以上研究，為香蕉的精深加工、香蕉綜合價值的提高以及實現(xiàn)其加工制品的產(chǎn)業(yè)化提供一定的理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料、主要試劑及儀器

1.1.1 材料

香蕉、蘋果：市售.

1.1.2 主要試劑

果膠酶（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）、亞硫酸氫鈉（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）、檸檬酸（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）、黃原膠（滕州市香凝生物有限責(zé)任公司）、兒茶酚（安徽酷爾生物工程有限公司）、硅藻土.

1.1.3 主要儀器

見表1.

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

原料選擇→去皮→切分與護色→打漿→熱燙→酶解澄清→鈍化酶→過濾→調(diào)配→均質(zhì)

↑

蘋果汁[5-7]、穩(wěn)定劑、白砂糖

1.2.2 香蕉澄清汁制備操作要點

（1）切分與護色：香蕉切成0.5cm左右大小，迅速放入0.4%亞硫酸氫鈉護色液中20min[8];

（2）打漿：加入2倍水和檸檬酸[9];

（3）熱燙：在pH3.0、100℃的熱燙液中熱燙6min[10，11];

（4）酶解：在適宜條件下加入果膠酶酶解;

（5）澄清：將經(jīng)酶解的香蕉汁快速加熱至85℃，使酶失活;

（6）過濾：向澄清后的香蕉汁中加入0.2%的硅藻土，靜置30min后抽濾，得香蕉澄清汁[12，13].

1.2.3 透光率的測定

以蒸餾水為參比，在670nm下測定[9]，透光率與吸光值的關(guān)系：A=lg（1/T）.

1.2.4 靜置分層率的測定

樣品靜置一周后測量析出水層的高度（Lw）和樣品總高度（Ls），用Lw/Ls代表靜置分層率[14]，該數(shù)值越小，表明果汁的穩(wěn)定性越好.

1.2.5 感官評定方法

選定100人作為感官評定者，男女各一半，對產(chǎn)品色澤、氣味、滋味及組織狀態(tài)進行評定，最后依據(jù)綜合分數(shù)，確定最佳的調(diào)配工藝.

2 結(jié)果與分析

2.1 酶解澄清單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 果膠酶添加量對香蕉澄清汁透光率的影響

將酶添加量設(shè)定為0.01%、0.02%、0.03%、0.05%、1.0%，在香蕉汁pH為3.0的條件下，于45 ℃酶解4h[15]，通過透光率確定最佳果膠酶添加量，結(jié)果如圖1所示.

由圖1可以看出，當果膠酶添加量為0.02%時，香蕉澄清汁的透光率最高，當果膠酶添加量超過0.02%時，透光率逐漸下降，這可能因為酶蛋白增多，使香蕉汁出現(xiàn)一定的渾濁[16]，故選擇最佳果膠酶添加量為0.02%.

2.1.2 酶解溫度對香蕉澄清汁透光率的影響

將酶解溫度設(shè)定為35℃、45℃、55℃和65℃，在香蕉汁pH為3.0的條件下，添加0.02%的果膠酶酶解4h，通過透光率確定果膠酶最佳酶解溫度，結(jié)果如圖2所示.

由圖2可以看出，當溫度達到45℃時，果膠酶的酶活力最高，澄清效果最好，但當溫度逐漸升高時，果膠酶的酶活下降，澄清效果降低，故選擇果膠酶酶解最適溫度為45℃.

2.1.3 酶解時間對香蕉澄清汁透光率的影響

將酶解時間設(shè)定為2h、3h、4h、5h和6h，在香蕉汁pH為3.0的條件下，添加0.02%果膠酶，于45℃酶解，通過透光率確定果膠酶最佳酶解時間，結(jié)果如圖3所示.

由圖3可以看出，隨著酶解時間的不斷增加，香蕉汁的透光率不斷升高，當酶解4h時，香蕉汁的透光率達到95.82%，之后香蕉汁的透光率趨于平緩，故選擇果膠酶最佳酶解時間為4h.

2.1.4 檸檬酸添加量對香蕉澄清汁透光率的影響

將檸檬酸添加量設(shè)定為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，在45℃添加0.02%果膠酶酶解4h，通過透光率確定果膠酶的最佳酶解pH，結(jié)果如圖4所示.

由圖4可以看出，當檸檬酸添加量為0.4%時，測得香蕉汁pH為4.0，得到的香蕉澄清汁透光率最高，說明此時果膠酶的酶解能力最強，但當檸檬酸添加量不斷增多，pH值逐漸降低時，果膠酶的酶活也隨之降低，從而影響澄清效果，故選擇最佳檸檬酸添加量為0.4%

2.2 酶解澄清香蕉汁正交優(yōu)化結(jié)果與分析

由表3可以得知，處理5的透光率最高，最優(yōu)水平組合為A3B2C2D1.由R值分析可以得知，影響酶解澄清香蕉汁的主次因素為A>D>B>C，即果膠酶添加量>檸檬酸添加量>酶解溫度>酶解時間.因此，確定酶解澄清的最優(yōu)組合為果膠酶添加量0.04%，檸檬酸添加量0.2%，50℃酶解4h，此時的酶解效果最佳，在該酶解條件下進行驗證試驗，測得香蕉澄清汁透光率為96.04%，與正交試驗結(jié)果基本一致.

2.3 調(diào)配單因素試驗結(jié)果與分析

2.3.1 香蕉澄清汁與蘋果汁混合比對香蕉調(diào)配果汁飲料感官品質(zhì)的影響

由表4可以得知，香蕉汁與蘋果汁最佳混合比為2.5：1，該比例風(fēng)味最被喜愛.

2.3.2 白砂糖添加量對香蕉調(diào)配果汁飲料感官品質(zhì)的影響

將白砂糖添加量設(shè)定為0%、6%、10%、14%、18%，在香蕉澄清汁與蘋果汁混合比2.5：1、黃原膠添加量0.15%的條件下，通過感官評定標準，由感官評定者評定的分值確定最佳白砂糖添加量，結(jié)果如圖5所示.

由圖5可以看出，隨著白砂糖添加量的增加，感官評定分值逐漸升高，但當糖含量超過14%時，香蕉調(diào)配果汁飲料的口感逐漸變甜變膩，影響綜合風(fēng)味，故選擇最佳白砂糖添加量為14%.

2.3.3 黃原膠添加量對香蕉調(diào)配果汁飲料感官品質(zhì)的影響

將黃原膠添加量設(shè)定為0.06%、0.09%、0.12%、0.15%、0.18%，在香蕉澄清汁與蘋果汁混合比2.5：1、白砂糖添加量14%的條件下，通過靜置分層率確定最佳的黃原膠添加量，結(jié)果如圖6所示.

由圖6可以看出，隨著黃原膠添加量的不斷增加，調(diào)配果汁飲料的靜置分層率不斷下降，穩(wěn)定性升高.當黃原膠添加量為0.15%時，調(diào)配果汁飲料的穩(wěn)定性最好，但濃度過高時，效果沒有那么明顯，且會影響色澤、口感，因此，選擇最佳的黃原膠添加量為0.15%.

2.4 調(diào)配工藝正交優(yōu)化結(jié)果與分析

由表5可以看出，最優(yōu)水平組合為A2B2C3，由極差R值分析可知，影響香蕉調(diào)配飲料感官品質(zhì)的因素主次分別為A>C>B，即香蕉澄清汁與蘋果汁混合比>黃原膠添加量>白砂糖添加量.因此，可以確定香蕉果汁飲料調(diào)配最佳工藝水平為A2B2C3，即香蕉澄清汁與蘋果汁混合比2.5：1、黃原膠添加量0.18%、白砂糖添加量10%.此時產(chǎn)品綜合得分最高，為93.6分，產(chǎn)品色澤均勻、酸甜適中，具有清甜的香蕉、蘋果氣味，口感細膩爽滑，組織狀態(tài)穩(wěn)定，無黏稠現(xiàn)象.

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

果膠酶酶解澄清香蕉汁的處理方法效果好，工藝簡單、操作方便，保留了香蕉原有的香味和營養(yǎng)成分，通過正交優(yōu)化試驗確定最佳果膠酶添加量0.04%、檸檬酸添加量0.2%、酶解溫度50℃、酶解時間4h.然后將酶解得到的香蕉澄清汁與蘋果汁進行調(diào)配，得到最佳配方為：香蕉澄清汁與蘋果汁混合比2.5：1、黃原膠添加量0.18%、白砂糖添加量10%，該調(diào)配果汁飲料口感較好，最被喜愛.

3.2 展望

本研究得出了一些對香蕉調(diào)配果汁飲料的研發(fā)有參考和借鑒價值的參數(shù)和結(jié)論，但如果把這種香蕉調(diào)配果汁飲料引入到工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)中，還需要做放大實驗，在實驗基礎(chǔ)上探究出生產(chǎn)線上的工藝參數(shù)，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化.另外，還可以進一步研究不同品種的香蕉的特性，進行多種果汁飲料的復(fù)合調(diào)配，對香蕉進行精深加工，從而提高香蕉的綜合利用價值，并解決香蕉難以長期貯藏等問題.

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