玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的配方優(yōu)化及穩(wěn)定性研究

趙儷穎，張麗，王春燕 ，杜雨航，唐永慧，夏光輝*

（1.通化師范學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林通化 134002；2.吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，吉林長春 130000；3.中華全國供銷合作總社濟(jì)南果品研究院，山東濟(jì)南 250014）

獼猴桃營養(yǎng)豐富，含有人體所需的17 種氨基酸及鈣、鐵、磷、鉀等礦物質(zhì)，風(fēng)味獨特，維生素C 含量遠(yuǎn)高于其他水果，被譽(yù)為“水果之王”“維C 之冠”[6]。獼猴桃對促進(jìn)人體消化、防治心臟病及阻斷誘發(fā)癌癥的亞硝酸胺的形成有明顯功效。蘋果是人們喜愛的一種水果，富含糖類、纖維素、礦物質(zhì)、有機(jī)酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，具有降低腦血管病、抗氧化等多種保健功能[7]。菠蘿別名鳳梨、王梨、香菠梨等，在我國水果市場上占有重要地位[8]。據(jù)測定每100 g 新鮮菠蘿中含水分88.4 g，蛋白質(zhì)0.5 g，脂肪0.1 g，碳水化合物9.5 g，維生素C 18 mg，膳食纖維1.3 g，鈣12 mg，鉀113 mg；此外，菠蘿中富含的鈉、鎂、鐵及有機(jī)酸等多種營養(yǎng)成分，對人體健康也有積極的作用[9]。本試驗以玉竹根莖為主要原料，用水提取玉竹多糖，經(jīng)凈化后添加獼猴桃汁、蘋果汁、菠蘿汁等輔料，開發(fā)制作出色澤宜人、口感柔和，具有水果香味的玉竹多糖復(fù)合飲料，其營養(yǎng)豐富，原料天然，具有一定的食用保健功效，符合現(xiàn)代人的消費理念。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

玉竹，購于吉林省白山市松江河縣；粉紅佳人蘋果、獼猴桃、菠蘿、白糖、果葡糖漿，市售；維生素C，安徽天悅生物科技有限公司；檸檬酸，廣東省陽東縣瑋琪香化工工業(yè)公司；乙基麥芽酚，哈爾濱市向?qū)懔嫌邢薰荆稽S原膠，淄博順達(dá)生物化學(xué)有限公司；羧甲基纖維素鈉，威怡化工有限公司；海藻酸鈉，青島奧福隆生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9245A 鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SHP-60-60 均質(zhì)機(jī)，上?？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電廠；JML50 膠體磨，張祥膠體磨廠；YXQ-SG46-280S 殺菌鍋，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；GT6J-0.5CE 夾層鍋，廣州旭眾食品機(jī)械廠；1000C 粉碎機(jī)，永康紅太陽機(jī)電有限公司；GD-Ca-425 打漿機(jī)，菏澤光大自動化設(shè)備有限公司；TS-10 離心過濾機(jī)，大龍興創(chuàng)實驗儀器（北京）有限公司；ET-03L 比重計，北京儀特諾電子科技有限公司；RE100-Pro 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，大龍興創(chuàng)實驗儀器（北京）有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料制作工藝

玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的工藝流程如圖1 所示。

1.2.2 工藝操作要點

（1）玉竹多糖的提取

將鮮玉竹用清水洗凈，去除各種雜質(zhì)后置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，于70 益下烘干，將干燥后的玉竹粉碎，過40 目篩子，取篩上物繼續(xù)粉碎，直至完全粉碎，備用。

采用熱水浸取法提取玉竹多糖。將玉竹粉末置于不銹鋼蒸鍋中按照1:50 的比例加入純凈水，加熱煮沸2 h，冷卻后3000 r/min 離心15 min，收集上清液，減壓蒸發(fā)至固形物濃度為40 毅B佴（玉竹多糖含量70%）后取出即得玉竹多糖液。

（2）獼猴桃制汁

選取新鮮、八分熟的獼猴桃，加水輕輕搓洗，洗去外面粘附的灰塵和毛刺，去皮后切塊打漿，過120 目的篩，收集濾液，減壓蒸發(fā)至固形物濃度為40 毅B佴。

（3）蘋果制汁

選取新鮮、八分熟的粉紅佳人蘋果，去皮后浸入維生素C 溶液中進(jìn)行護(hù)色處理，切塊后打漿，用120 目篩過濾后收集濾液，減壓蒸發(fā)調(diào)整固形物濃度為40 毅B佴即得蘋果汁。

（4）菠蘿制汁

選取新鮮、七分熟的菠蘿，去皮、去牙孔后切塊，經(jīng)打漿榨汁后，過120 目的篩，濾液經(jīng)減壓蒸發(fā)調(diào)整固形物濃度為40 毅B佴 后備用。

（5）玉竹多糖復(fù)合果汁飲料調(diào)制

取適量的玉竹多糖液、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁，按一定比例與蒸餾水混合，加入適量的白糖、檸檬酸、果葡糖漿、乙基麥芽酚和穩(wěn)定劑，攪拌均勻后于60 益、40 MPa 條件下高壓均質(zhì)處理2 次。將漿液灌裝到玻璃瓶中，80 益水浴加熱10 min 后封口，再煮沸滅菌15 min，冷卻至室溫后即得玉竹多糖復(fù)合飲料。

1.2.3 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的單因素試驗研究

先進(jìn)行玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁的適宜混合比例研究，按體積比3:1:1:1、4:2:1:1、5:2:1:2、6:3:1:1、7:3:1:1、8:3:1:1、9:3:1:1 和10:3:1:1 的混合比例調(diào)試飲料，觀察色澤、品評風(fēng)味，確定合適的混合比例。

確定玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁的適宜混合比例后，再分別進(jìn)行加水比（玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁的體積和與水的體積比例）、白糖用量、檸檬酸用量和果葡糖漿用量的單因素試驗。加水比分別為1:5、1:10、1:15、1:20、1:25 和1:30，白糖用量分別為1%、2%、3%、4%、5%和6%（每100 mL 飲料添加的白糖質(zhì)量克數(shù)，下文的百分比用量均類同此意），檸檬酸用量分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%，果葡糖漿用量分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%。

1.2.4 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的正交試驗研究

由于玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁的比例，以及加水比對飲料的色澤、黏稠度和香氣等感官性狀影響很大，改變四者的比例和加水比，均會導(dǎo)致飲料各項指標(biāo)發(fā)生較大變化，不利于飲料組織狀態(tài)的穩(wěn)定。因此，經(jīng)單因素試驗后，確定固定不變的加水比和玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁與菠蘿汁的比例，正交試驗時不予考察。以白糖、檸檬酸和果葡糖漿用量為因素，進(jìn)行L9(34)正交試驗以確定適宜的工藝參數(shù)。正交試驗設(shè)計見表1。成品飲料制成后，由感官評價小組人員進(jìn)行綜合測評。各試驗以感官評價的平均得分為考察指標(biāo)對正交試驗結(jié)果進(jìn)行分析，來確定玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的最佳配比。

表1 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料制作工藝正交設(shè)計表Table 1 Orthogonal design of technology ofpolysaccharide fruit juice compound beverage

表1 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料制作工藝正交設(shè)計表Table 1 Orthogonal design of technology ofpolysaccharide fruit juice compound beverage

1.2.5 飲料的穩(wěn)定性試驗

由于玉竹多糖復(fù)合果汁飲料中有微小果肉顆粒，以及果肉成分熱變性后產(chǎn)生的凝聚物，會產(chǎn)生沉淀導(dǎo)致飲料失去應(yīng)有的感官穩(wěn)定性，需要使用適量的穩(wěn)定劑來保持飲料的均勻穩(wěn)定狀態(tài)，避免產(chǎn)生分層。試驗中分別對添加不同量黃原膠、羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉的飲料取樣10 mL 裝入離心管中，于5000 r/min 離心15 min，觀察是否產(chǎn)生沉淀并稱量沉淀的質(zhì)量[10]，進(jìn)而計算沉淀的百分含量，據(jù)此確定合適的穩(wěn)定劑種類和用量。

1.2.6 飲料的檢驗指標(biāo)及方法

（1）感官評定方法

對制作出的玉竹多糖復(fù)合果汁飲料從口感、色澤、氣味、組織狀態(tài)四個方面進(jìn)行評價，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料感官評價表Table 2 Sensory evaluation of polysaccharide fruit juice compound beverage

表2 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料感官評價表Table 2 Sensory evaluation of polysaccharide fruit juice compound beverage

（2）理化與微生物檢驗

對制作出的玉竹多糖復(fù)合果汁飲料進(jìn)行可溶性固形物、碳水化合物、總酸、砷、鉛、銅含量和微生物學(xué)指標(biāo)的檢驗?？扇苄怨绦挝锖坎捎谜酃夥y定[11]，還原糖含量依據(jù)GB 5009.7—2016 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，總酸含量依據(jù)GB/T 12456—2008 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，砷含量依據(jù)GB 5009.11—2014 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，鉛含量依據(jù)GB 5009.12—2017 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，銅含量依據(jù)GB 5009.13—2017 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，微生物學(xué)檢驗采用GB/T4789.21—2003方法檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 不同原料汁配比對飲料感官品質(zhì)的影響

分別進(jìn)行了玉竹多糖、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁的不同混合比例試驗，經(jīng)調(diào)配后飲料的感官性狀見表3。

表3 不同原料汁配比下產(chǎn)品的性狀Table 3 Product properties under different raw juice ratio

由表3 可知，隨著玉竹多糖比例的提高，產(chǎn)品的玉竹氣味越來越濃，但水果味越來越淡。玉竹多糖溶液呈黃紅色，無香氣；濃縮蘋果汁呈淺黃色，帶酸味，有蘋果香氣；菠蘿濃縮汁呈鮮黃色，有香氣，酸味一般；只有獼猴桃汁呈現(xiàn)綠色，但無香味，酸味明顯。增加獼猴桃汁的比例，飲料的綠色增強(qiáng)，但水果味較淡。當(dāng)四者的比例為6:3:1:1時飲料酸味突出，玉竹味明顯，水果味也較明顯，色澤黃綠色，基本符合對飲料的預(yù)期要求。雖然四者混合后酸味突出，通過后續(xù)加水稀釋和加糖后，其酸味較低，仍需添加酸味劑來提高口感。

2.1.2 不同加水比對飲料感官品質(zhì)的影響

2.1.3 白糖用量對飲料感官品質(zhì)的影響

由圖3 可以看出，隨著白糖用量的增加，玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的感官評分呈先增大后減小的趨勢，白糖用量為3%時感官評分最高。

2.1.4 檸檬酸用量對飲料感官品質(zhì)的影響

從圖4 可以看出，檸檬酸的添加量對感官評分的影響較大，用量超過0.04%后感官評分顯著降低；在用量為0.03%時感官評分最高，為最佳添加量。

2.1.5 不同果葡糖漿用量對飲料感官品質(zhì)的影響

果葡糖漿的甜度沒有白糖大，但與白糖混合使用，能改善白糖的甜味，使甜味更加柔和。但用量過大仍會增加飲料的甜度，降低飲料的感官評分。果葡糖漿用量對玉竹多糖復(fù)合果汁飲料感觀品質(zhì)的影響見圖5。由圖5 可以看出，果葡糖漿的最佳用量為1.5%，在此用量下，飲料的感觀評分最高，甜度適宜，味感柔和，最易被接受。

2.2 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的正交試驗結(jié)果

以果葡糖漿用量、檸檬酸用量和白糖用量為因素，進(jìn)行玉竹多糖復(fù)合果汁飲料風(fēng)味調(diào)配正交試驗，結(jié)果見表4。

表4 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料制作工藝正交試驗結(jié)果Table 4 Orthogonal test results of technology of polysaccharide fruit juice compound beverage

表4 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料制作工藝正交試驗結(jié)果Table 4 Orthogonal test results of technology of polysaccharide fruit juice compound beverage

2.3 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的穩(wěn)定性試驗結(jié)果

選取飲料制作過程中常用的、價廉易得的黃原膠、羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉三種穩(wěn)定劑對玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的穩(wěn)定效果進(jìn)行考查，經(jīng)離心處理后計算沉淀的含量，得到的試驗結(jié)果見表5。

從表5 可以看出，三種穩(wěn)定劑均對飲料具有較好的穩(wěn)定效果，且用量都較低。由于玉竹多糖具有一定的黏性，有助于提高飲料中果肉微粒的穩(wěn)定性。三種穩(wěn)定劑中，黃原膠的適宜用量為0.06%，海藻酸鈉的適宜用量為0.07%，羧甲基纖維素鈉的適宜用量為0.05%，羧甲基纖維素鈉在三者中是最低的，可見，玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的適宜穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素鈉，最佳用量為0.05%。

表5 三種穩(wěn)定劑對成品飲料的穩(wěn)定效果Table 5 Stability effect of three stabilizers on beverage

2.4 玉竹多糖復(fù)合果汁飲料的營養(yǎng)衛(wèi)生指標(biāo)

經(jīng)檢驗，成品飲料的可溶性固形物含量為8.56%，碳水化合物含量為7.85%、總酸含量為0.89 g/100 mL、砷含量為0.005 g/100 mL、鉛含量為0.005 g/100 mL、銅含量為0.91 g/100 mL。微生物檢驗結(jié)果為菌落總數(shù)小于100個/mL，大腸菌群數(shù)小于3 個/100 mL，無致病菌檢出。

3 結(jié)論

以新鮮的玉竹、蘋果、獼猴桃和菠蘿為原料，水提法提取玉竹多糖，多糖溶液減壓濃縮至固形物濃度為40 毅B佴；獼猴桃、蘋果和菠蘿經(jīng)制汁后減壓濃縮至固形物濃度為40 毅B佴；將玉竹多糖濃縮汁、獼猴桃汁、蘋果汁和菠蘿汁按6:3:1:1 的比例混合，再加入混合汁液15 倍的水，添加3%白糖、0.03%檸檬酸、2%果葡糖漿和0.05%羧甲基纖維素鈉進(jìn)行調(diào)配，再經(jīng)高壓均質(zhì)、灌裝和滅菌后即可得到色澤淺黃綠色、組織狀態(tài)均勻、酸甜可口的玉竹多糖復(fù)合果汁飲料，該飲料營養(yǎng)豐富，富含多糖、維生素C、礦物質(zhì)等多種成分，具有一定的保健作用。