桑葚紫薯復(fù)合飲料的工藝研究

覃曲虹 李帆 鄭博強(qiáng) 黃春秋

摘 要：【目的】以桑葚汁和紫薯原汁為基料，經(jīng)調(diào)和制復(fù)合混濁飲料?！痉椒ā渴紫却_定桑葚汁與紫薯原汁比例，再以食用明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、黃原膠為試劑分別對桑葚紫薯復(fù)合液作穩(wěn)定性處理，最后進(jìn)行風(fēng)味調(diào)配即得復(fù)合飲料產(chǎn)品。【結(jié)果】桑葚汁和紫薯原汁的最佳比例為3∶1，其色澤、風(fēng)味最佳;穩(wěn)定性效果最好試劑為羧甲基纖維素鈉（CMC），用量為0.6%，吸光度高達(dá)0.93，工藝條件為原汁濃度0.6%，溫度45℃，時間16 h和pH值為7;通過綜合評分，得出桑葚紫薯復(fù)合飲料的最佳工藝配方為：桑葚紫薯復(fù)合原汁10%、總糖12%、總酸度0.4%?！窘Y(jié)論】通過單因素和正交試驗(yàn)，得出桑葚汁和紫薯原汁的最佳比例為3∶1;穩(wěn)定性效果最好試劑為羧甲基纖維素鈉（CMC），工藝條件為復(fù)合原汁濃度為0.6%、處理溫度為45℃、保溫時間為16 h、pH值為7;桑葚紫薯復(fù)合飲料風(fēng)味調(diào)配工藝為復(fù)合原汁10%、總糖12%、總酸（以檸檬酸計(jì)）0.4%。此飲料色澤深紅、穩(wěn)定性好、香氣怡人、風(fēng)味獨(dú)特。

關(guān)鍵詞：桑葚;紫薯;穩(wěn)定性;復(fù)合飲料

中圖分類號：TS275.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Study on the Processing Technology of Compound Beverage of Mulberry and Purple Potato

QIN Quhong，LI Fan，ZHENG Boqiang，HUANG Chunqiu*

（Department of Food Engineering，Guangxi Agricultural Vocational and Technical

University，Nanning，Guangxi 530007，China）

Abstract：Using mulberry juice and purple potato juice as base materials，a compound cloudy beverage was prepared by blending. First determine the ratio of mulberry juice to purple sweet potato juice，and then use edible gelatin，sodium carboxymethyl cellulose （CMC） and xanthan gum as reagents to stabilize the compound solution of mulberry and purple sweet potato，and finally blend the flavor to obtain a composite beverage. Result showed that the best ratio of mulberry juice to purple sweet potato juice is 3∶1;the best stable reagent is sodium carboxymethyl cellulose （CMC） 0.6%;the process conditions are： treatment temperature 45℃，temperature holding time 16 h，and pH 7;the optimum technological formula is： compound raw juice 10%，total sugar 12%，and total acid 0.4% （calculated as citric acid）. This drink has dark red color，good stability，pleasant aroma and unique flavor.

Key words：Mulberry;purple sweet potato;stability;compound beverage

桑葚又被稱為“民間圣果”?，F(xiàn)代研究證實(shí)，桑葚果實(shí)中含有豐富的活性蛋白、維生素、氨基酸、胡蘿卜素、礦物質(zhì)、白藜蘆醇、花青素等成份，被醫(yī)學(xué)界譽(yù)為“21世紀(jì)的最佳保健果品”[1]。其中富含的維生素、花色苷等物質(zhì)使其具有抗氧化、降血脂、抗炎和抗腫瘤等功能[2]，且能保護(hù)肝臟、預(yù)防便秘和心血管疾病[3]。常吃桑葚能顯著提高人體免疫力、延緩衰老 [4]。

紫薯營養(yǎng)除了具有普通紅薯的營養(yǎng)成分外，還富含硒元素和花青素，是天然自由基清除劑，具有較高的藥用價值和極強(qiáng)抗氧化能力[5]，此外還具有抗炎、降血壓、緩解肝損傷等生理活性[6]。

關(guān)于桑葚飲料、紫薯飲料的制作前人已有研究報道。賀偉強(qiáng)[7]等利用桑葚果汁制成澄清飲料，調(diào)配的桑葚飲料呈紫紅色，澄清度好、色澤透明無懸浮物;利用桑葚粉為原料調(diào)配成的桑葚果汁呈暗紅色，澄清度較差、有少量懸浮顆粒。徐顯睿等[8]以桑葚、藍(lán)莓和紫薯汁為發(fā)酵基料，研究乳酸桿菌、增稠劑、果蔬汁配比對復(fù)合發(fā)酵果蔬飲料風(fēng)味、口感和穩(wěn)定性的影響，研究結(jié)果表明桑葚與紫薯比例為2∶1口感較滑順。俞燕芳等[9]采用不同的配比將桑葚漿與紫薯泥混合，經(jīng)過真空冷凍干燥和粉碎，制成桑葚紫薯復(fù)合粉，在桑葚紫薯比為1∶1時感官評分最高。真正以桑葚和紫薯為原料制得復(fù)合渾濁飲料尚未有報道，而且已報道研究的桑葚或紫薯飲料存在風(fēng)味單一、出現(xiàn)渾濁和沉淀等現(xiàn)象[10-11]。本文擬以新鮮桑葚和紫薯為原料，研究其原汁配方并篩選適宜的穩(wěn)定劑，研制一種新型桑葚紫薯復(fù)合渾濁飲料，豐富桑葚和紫薯的開發(fā)利用途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

桑葚（鮮樣，品種為桑優(yōu)24號）;紫薯（品種為華南9號）;白砂糖（純度93%，市售，廣西明陽糖業(yè)股份有限公司）;檸檬酸（食用級，市售，安慶安通化工有限公司）;食用明膠（ 食用級，1kg裝，河南博洋生物科技有限公司）;CMC（食用級，1 kg裝，武漢聚燦生物科技有限公司）;黃原膠（食用級，1 kg裝，深圳金富源生物科技有限公司）。

1.2 設(shè)備

粉碎打槳機(jī)（山東曲阜市恒豐機(jī)械有限公司）;普通電磁爐、平底鍋（廣東美的環(huán)境電器制造有限公司）;臺式酸度計(jì)（青島景弘環(huán)?？萍加邢薰荆琍HS-3C）;儀電紫外可見分光光度計(jì)（濟(jì)南愛來寶儀器設(shè)備有限公司，L9，雙光束）;自動旋光儀（上海光學(xué)儀器五廠有限公司，WZZ-2B）、電熱恒溫干燥箱（上海燈晟儀器制造有限公司，DS-30H）;水銀溫度計(jì)（翼州耀華， 0～100℃），數(shù)顯單控單列水浴鍋（廠家：上海向帆儀器有限公司，HH-3A），電子分析天平（廠家：上海精密科學(xué)儀器有限公司，JA5003B ）;量筒（規(guī)格10 mL）;濾網(wǎng)（棉紗，食用級，市售）;玻璃瓶（廣口帶蓋，透明，300 mL）;殺菌鍋（實(shí)驗(yàn)室立式殺菌鍋，廠家：山東鼎泰盛機(jī)械科技有限公司，DTS/12-5）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

①桑葚汁獲?。哼x擇原料→清洗→破碎→打漿→榨汁→過濾→濾液備用。

②紫薯原液獲?。哼x擇原料→去皮→切?！笾辆懦墒臁驖{→取上液備用。

③飲料復(fù)配及后續(xù)：2種原液混合→穩(wěn)定劑處理（加穩(wěn)定劑）→調(diào)配（調(diào)整糖酸度）→高壓均質(zhì)→殺菌→無菌灌裝→貼標(biāo)簽→成品。

1.3.2 操作要點(diǎn)

①桑葚原汁、紫薯原液獲?。涸弦浞殖墒?、新鮮、無病蟲害，紫薯需去皮徹底。

②過濾：桑葚、紫薯取汁后用4層60目紗布過濾2次。

③桑葚原汁、紫薯原液混合比例：以色澤、香氣、滋味、風(fēng)格等綜合評分，篩選出最佳比例組合。

④穩(wěn)定性研究：確定配比后，以食用明膠、CMC（羧甲基纖維素鈉）、黃原膠分別處理飲料原液，控制用量（適量0.2%～1%）、溫度（適溫30～55℃）、時間4～20 h、pH值（設(shè)置3～8，用檸檬酸、碳酸氫鈉調(diào)整pH為6個梯度），以吸光度結(jié)果來判定其渾濁度，即穩(wěn)定性，從而確定穩(wěn)定劑的種類及工藝。

⑤調(diào)配、均質(zhì)：對混合的桑葚紫薯復(fù)合液進(jìn)行糖、酸等風(fēng)味調(diào)配，用18～23 MPa壓力均質(zhì)2次，保證復(fù)合飲料均勻、無分層和沉淀，口感細(xì)膩、滑順。

⑥殺菌：用90～93℃高溫巴氏殺菌，可灌裝密封。

1.3.3 測定方法

用紫外可見分光光度計(jì)在波長490 nm下測定吸光度，得到各實(shí)驗(yàn)樣品的穩(wěn)定效果;用酸度計(jì)測定樣液pH值;用手持旋光儀測定糖度;采用感官評定法評判桑葚紫薯復(fù)合飲料的風(fēng)味、色澤等：每次以10位感官評價員（5 男 5 女）分別進(jìn)行評價計(jì)分，按照設(shè)計(jì)的感官評分標(biāo)準(zhǔn)（見表1）打分（滿分100分），最終取10位成員的平均分值，然后評定通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最佳組合。

1.3.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.4.1 桑葚—紫薯復(fù)合果汁飲料最佳混合配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將桑葚原汁與紫薯原汁比例設(shè)計(jì)為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、2∶1、3∶1、4∶1，通過加糖、調(diào)酸后研究其產(chǎn)品效果（感官評分）。以10位評價員進(jìn)行綜合評分，分?jǐn)?shù)最高試驗(yàn)組合即為最佳配比方案。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.4.2 桑葚—紫薯復(fù)合果汁飲料穩(wěn)定性研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)1.3.4.1試驗(yàn)結(jié)果選擇桑葚汁與紫薯汁最佳比例混合液為原汁，以食用明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）和黃原膠等三種試劑為穩(wěn)定劑。設(shè)定濃度分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%;處理溫度設(shè)定為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃;處理時間設(shè)定為4 h、8 h、12 h、16 h、20 h;pH取值為3、4、5、6、7、8。通過測定吸光度，初步判斷穩(wěn)定劑的處理效果。

1.3.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.5.1 桑葚—紫薯復(fù)合果汁飲料穩(wěn)定性研究正交試驗(yàn)

依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以復(fù)合汁濃度、處理溫度、處理時間和pH值為因素進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

1.3.5.2 風(fēng)味調(diào)配正交試驗(yàn)

以桑葚原汁和紫薯復(fù)合原汁含量（%）、總糖度（%）、總酸度（%）為因素進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，詳見表3。以表1作為評分標(biāo)準(zhǔn)，選10名群眾綜合評分。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑葚紫薯復(fù)合果汁飲料最佳混合配方試驗(yàn)

不同桑葚汁與紫薯汁混合比例的感官評分結(jié)果見圖1?？梢钥闯?，不同組合的感官評分結(jié)果相差較大，沒有形成固定規(guī)律，7個試驗(yàn)組合中，桑葚汁與紫薯汁混合比例為3∶1時評分最高，即桑葚原汁與紫薯原汁混合最佳比例為3∶1 。

2.2 穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果對比分析

2.2.1 穩(wěn)定劑對復(fù)合飲料穩(wěn)定效果的影響

從圖2可以看出，在一定范圍內(nèi)，隨著穩(wěn)定劑濃度的增大，桑葚紫薯復(fù)合液吸光值也相應(yīng)增大。當(dāng)三種穩(wěn)定劑濃度達(dá)0.6%時吸光度達(dá)最高值，之后濃度增加其吸光度讀數(shù)變化差異不明顯，說明0.6%的穩(wěn)定劑濃度時復(fù)合液渾濁度穩(wěn)定，效果最佳。在三種穩(wěn)定劑處理效果對比中，CMC吸光值最大，達(dá)0.91，而且前后濃度變化其吸光度差異較小，說明CMC對桑葚紫薯復(fù)合飲料的穩(wěn)定效果最好，濃度為0.6%。

2.2.2 處理溫度對CMC穩(wěn)定效果的影響

從圖3得知，在一定溫度范圍內(nèi)，隨著處理溫度增加，復(fù)合液吸光值也增加，說明CMC穩(wěn)定劑對復(fù)合液的穩(wěn)定效果增強(qiáng)。當(dāng)溫度達(dá)45℃時其吸光度達(dá)最高值0.68，之后呈現(xiàn)下降趨勢，說明溫度過高會增加粘稠度、導(dǎo)致果汁中單寧、果膠等結(jié)團(tuán)沉淀。因此，使用CMC處理果汁的最佳適溫為45℃。

2.2.3 處理時間對CMC穩(wěn)定效果的影響

從圖4可知，在一定處理時間范圍內(nèi)，隨著處理時間增長，復(fù)合液吸光值也增加，說明穩(wěn)定性效果增強(qiáng)。當(dāng)處理時間達(dá)12h時吸光度達(dá)最高值0.83，之后呈現(xiàn)下降趨勢，說明時間過長還會使得果汁產(chǎn)生沉淀，渾濁度、穩(wěn)定性降低。因此，使用CMC的最佳處理時間12h為宜。

2.2.4 pH值對CMC穩(wěn)定效果的影響

從圖5可以看出，在一定范圍內(nèi)，隨著復(fù)合液的pH值增大，其吸光值也增加，穩(wěn)定性效果增強(qiáng)。當(dāng)pH值為6時吸光度值達(dá)最高值0.84，之后呈現(xiàn)下降趨勢，說明pH值過大還會導(dǎo)致復(fù)合果汁飲料產(chǎn)生膠結(jié)、沉淀等現(xiàn)象，吸光度下降，穩(wěn)定效果差。所以，使用CMC的最佳pH值為6。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3.1 CMC穩(wěn)定性正交試驗(yàn)

CMC穩(wěn)定性正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。可見，影響CMC對桑葚紫薯復(fù)合果汁飲料穩(wěn)定因素關(guān)系為A>C>B>D，即使用濃度影響最大，處理時間次之，pH影響最小。最佳組合為A2B2C3D3 。即桑葚紫薯復(fù)合果汁飲料穩(wěn)定效果最好是用CMC，在濃度為0.6%、溫度為45℃、處理時間為16 h、pH值為7時，復(fù)合液渾濁穩(wěn)定、無分層沉淀，即穩(wěn)定性效果最好。

通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在以上組合條件下復(fù)合果汁的吸光度高達(dá)0.872，高于正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，并呈現(xiàn)顯著性因素，驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

2.3.2 風(fēng)味調(diào)配試驗(yàn)正交試驗(yàn)

風(fēng)味調(diào)配正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。可知，影響桑葚紫薯復(fù)合果汁飲料風(fēng)味調(diào)配的因素關(guān)系為A>B>C ，即原果汁含量影響最大，總糖度次之，總酸度影響最小。最佳組合為A1B2C2 ，該組合在正交表中出現(xiàn)，為2號試驗(yàn)樣本，綜合評分為95分。因此，桑葚紫薯復(fù)合果汁飲料風(fēng)味調(diào)配最佳工藝條件為：原果汁（桑葚紫薯復(fù)合原汁）含量10%、原復(fù)合果汁10%、總糖12%、總酸（以檸檬酸計(jì)）0.4%。

通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在以上組合條件下桑葚紫薯復(fù)合飲料的評分為98分，高于正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，并呈現(xiàn)顯著性因素，驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

3 討論

本文以桑葚汁和紫薯原汁為基料制得復(fù)合渾濁飲料，以食用明膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、黃原膠為試劑研究對飲料穩(wěn)定性的影響，并進(jìn)行糖酸度等風(fēng)味調(diào)配制得色澤深紅、穩(wěn)定性好、風(fēng)味獨(dú)特的新型桑葚紫薯復(fù)合飲料，實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。但本文試驗(yàn)還存在局限性，影響桑葚紫薯復(fù)合飲料穩(wěn)定性因素較多，除果膠、淀粉、蛋白質(zhì)外，花青素、酚類物質(zhì)的氧化也會造成飲料變色渾濁，而飲料殘留的纖維、果膠也會導(dǎo)致飲料在貯存過程中出現(xiàn)分層沉淀。為保證該復(fù)合渾濁飲料穩(wěn)定性，除選用穩(wěn)定劑外，還可通過改進(jìn)過濾、均質(zhì)等工藝提高穩(wěn)定性;其次，本研究選用的食用明膠、CMC、黃原膠為常用的穩(wěn)定劑，還可進(jìn)一步對比研究和開發(fā)其他如海藻酸鈉、果膠及高黏度羧甲基淀粉（CMS）等新型增稠劑對桑葚紫薯復(fù)合混濁果汁飲料的穩(wěn)定效果，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化工藝條件及產(chǎn)品風(fēng)味，為新型桑葚紫薯復(fù)合混濁飲料開發(fā)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

4 結(jié)論

桑葚紫薯復(fù)合混濁飲料的最佳原料配方為桑葚∶紫薯為3∶1;CMC對其穩(wěn)定效果最好，最佳工藝條件為濃度0.6%、處理溫度45℃、保溫時間16h、pH值為7;風(fēng)味調(diào)配最佳配方為原復(fù)合果汁10%、總糖12%、總酸（以檸檬酸計(jì)）0.4%。在此工藝條件下制得的桑葚紫薯復(fù)合飲料色澤深紅、穩(wěn)定性好、香氣怡人、風(fēng)味獨(dú)特。

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