白刺脫鹽飲料加工工藝的研究

毛海峰，周先加，曹文秀，王 亮

(青海省輕工業(yè)研究所有限責(zé)任公司，青海 西寧 810000)

白刺植物屬蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺屬(Nitraria)，它富含多種粗多糖、氨基酸、黃銅、生物堿、礦物質(zhì)元素等成分，具有調(diào)節(jié)免疫、抗疲勞、耐寒冷、抗氧化、保肝及抗腫瘤等功效。

由于白刺生長(zhǎng)于沙地、鹽堿地，其果汁鹽度含量較高，適口性不佳，其開發(fā)的白刺飲料口感不佳，消費(fèi)者認(rèn)可度不夠，故在保留白刺果營(yíng)養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，開發(fā)一種白刺果汁脫鹽調(diào)配飲料是當(dāng)下所需。

本文以唐古特白刺為原料，采用樹脂脫鹽技術(shù)，對(duì)白刺果汁進(jìn)行脫鹽后，按不同比例稀釋白刺脫鹽液調(diào)配出可口的漿果飲料，以適宜于各類消費(fèi)人群。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

野生唐古特白刺果、檸檬酸、檸檬酸鈉、蘋果酸、穩(wěn)定劑CMC、復(fù)合穩(wěn)定劑、白砂糖。

1.2 主要儀器設(shè)備

分析電子天平BS224S、紫外可見分光光度計(jì)(型號(hào)TU-1800spc、手持式電子折光儀 PAL-1(ATAGO)、酸度計(jì)(型號(hào)FE28-Standard)、電導(dǎo)率儀(型號(hào)DDSJ-319L)、電子舌(型號(hào)SA402)、強(qiáng)酸型陽離子樹脂001×7(732)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1工藝流程圖

圖1 白刺脫鹽飲料的工藝流程Figure.1 Process flow diagram of Nitraria desalinated beverage

1.3.2 操作要點(diǎn)

果實(shí)的選擇:選擇新鮮無爛果的果實(shí)，同時(shí)除去病果及枝葉。

洗滌破碎和打漿:用流動(dòng)清水噴淋清洗干凈，瀝干水分。

果汁的榨取:利用榨汁機(jī)讓果核和果汁分離。要求榨汁過程要短，盡量減少果汁色香味損失。

果汁的過濾:先用85目篩對(duì)果漿進(jìn)行粗濾，將過濾后的果汁用120目篩網(wǎng)再進(jìn)行精濾。

果汁的稀釋:果汁稀釋要采用無污染、無雜質(zhì)的純凈水。

果汁的脫鹽:將樹脂用離子水浸泡24h后，反復(fù)沖洗至去離子水呈清澈透明狀態(tài)，采用 A+B+C三柱串聯(lián)運(yùn)行。取200ml預(yù)處理交換樹脂于離子交換柱，小流量注入白刺果汁，待樹脂吸附飽和后，收集流出液，每組重復(fù)三次。

果汁的調(diào)配:用電子天平稱取經(jīng)試驗(yàn)確定的糖、酸等的用量，逐一加到稀釋后的白刺脫鹽果汁中。

飲料的均質(zhì):混合均勻后的飲料通過高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)溫度為60-70℃。

飲料的殺菌方式：采用高溫瞬時(shí)滅菌。

飲料的包裝:飲料獨(dú)立小包裝之后，檢查包裝是否漏氣、完整。要在表面干凈干爽的情況下進(jìn)行裝箱。

1.4 分析方法

1.4.1 感官分析

感官分析采用差別評(píng)分法，該評(píng)分方法的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 脫鹽白刺飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table.1 Sensory evaluation standards of Nitraria Desalted beverage

1.4.2 理化分析

(糖度、含鹽量、pH、透光度)可溶性固形物：手持式折光儀測(cè)定；含鹽量：電導(dǎo)率儀直接測(cè)定；pH：酸度計(jì)直接測(cè)定；透光度：紫外可見光分光光度計(jì)檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 白刺果汁脫鹽方式的篩選

將白刺果榨汁過濾(選用60目的篩網(wǎng)),按不同稀釋要求稀釋后進(jìn)行脫鹽，試驗(yàn)中采用原汁與水1∶3進(jìn)行脫鹽，將脫完鹽的白刺原汁再進(jìn)行1∶3對(duì)脫完鹽后的白刺果汁、原果汁進(jìn)行電導(dǎo)率、鹽度測(cè)定，結(jié)果見表2。

表2 不同的脫鹽方式對(duì)理化指標(biāo)的影響Table.2 Effects of different desalination methods on physicochemical indexes

試驗(yàn)證明：經(jīng)過脫鹽后的白刺電導(dǎo)率都有所上升，查閱相關(guān)文獻(xiàn)[1-2]，脫鹽后電導(dǎo)率略微上升。脫鹽白刺汁鹽度相較于未脫鹽，鹽度數(shù)據(jù)下降0.1%，脫鹽后稀釋3倍比稀釋3倍后脫鹽脫鹽率提高0.03%，由于白刺原汁溶液經(jīng)過樹脂柱時(shí)流速過慢、極易堵塞樹脂柱，稀釋倍數(shù)過大，不利于生產(chǎn)加工中原料運(yùn)輸及儲(chǔ)存，為保證順利脫鹽，選用了稀釋后1∶3的白刺稀釋液進(jìn)行脫鹽，使流速在原汁的基礎(chǔ)上得以提升，為后續(xù)加工生產(chǎn)提供原料保障。

2.2 白刺脫鹽果汁稀釋比例的篩選

脫完鹽后的白刺果汁和水比例為 1∶3，稀釋后的脫鹽白刺果汁進(jìn)行調(diào)配后添加量分別為 10%、20%、30%、40%和 50%，白砂糖添加量為10%，檸檬酸添加量為 0.2%，檸檬酸鈉添加量0.1%，對(duì)白刺脫鹽果汁的感官品質(zhì)影響進(jìn)行比較，感官評(píng)價(jià)結(jié)果見圖 2。

圖2 白刺脫鹽果汁添加量對(duì)感官的影響Fig.2 Effect of adding amount of Nitraria desalted juice on sensory organs

由圖 3 可知，隨著白刺脫鹽果汁的調(diào)配量逐漸增加，感官綜合得分先增加后降低。 當(dāng)脫鹽白刺果汁添加量達(dá)到30%時(shí)感官評(píng)價(jià)均值最高。當(dāng)白刺脫鹽果汁調(diào)配濃度大于40% 時(shí)，感官色澤上發(fā)黑發(fā)暗，且口感酸澀；而當(dāng)濃度低于 10% 時(shí)，白刺脫鹽飲料在色澤和口感等方面都失去了白刺原汁的特點(diǎn)。

2.3 白刺脫鹽果汁白砂糖添加量的篩選

白砂糖添加量分別為 6%、8%、10%、12%和14%，稀釋后的脫鹽白刺果汁進(jìn)行調(diào)配后添加量為30%，檸檬酸添加量為 0.2%，檸檬酸鈉添加量0.1%，對(duì)果汁的感官品質(zhì)影響進(jìn)行比較，感官評(píng)價(jià)結(jié)果見圖3。

圖3 白砂糖的添加量對(duì)感官的影響Fig.3 Effects of sugar addition on sensory organs

由圖 3 結(jié)果可知，白砂糖加量為 10%對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響最佳。 這是因?yàn)榘咨疤强梢允巩a(chǎn)品具有良好的糖酸比，當(dāng)添加量低于為8%，產(chǎn)品的甜味不足，高于 12% 時(shí)，甜味過濃，酸甜失衡，影響口味白刺脫鹽飲料的口感。

2.4 白刺脫鹽果汁檸檬酸添加量的篩選

檸檬酸的添加量分別為0.16%、0.18%、0.2%、0.22%和0.24%，稀釋后的脫鹽白刺果汁進(jìn)行調(diào)配后添加量為 30%，白砂糖添加量為10%，檸檬酸鈉添加量0.1%，對(duì)果汁的感官品質(zhì)影響進(jìn)行比較，感官評(píng)價(jià)結(jié)果見圖 4。

圖4 檸檬酸的添加量對(duì)感官的影響Fig.4 Effects of citric acid on sensory organs

由圖 4結(jié)果可知，隨著檸檬酸用量的增加，飲料感官評(píng)定得分先增加后降低，添加量在 0.19%到0.22%之間可以得到較好的效果。

2.5 白刺脫鹽飲料穩(wěn)定劑對(duì)感官的影響

試驗(yàn)中采用0.1%CMC、0.15%CMC、0.2%CMC、0.1%復(fù)合穩(wěn)定劑、0.15%復(fù)合穩(wěn)定劑、0.2%復(fù)合穩(wěn)定劑2 種3個(gè)濃度梯度進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)對(duì)比。結(jié)果表明：0.2%的復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)白刺脫鹽果汁的穩(wěn)定性最好。

由于復(fù)合穩(wěn)定劑難直接溶于白刺脫鹽果汁中，先稱取2g復(fù)合穩(wěn)定劑，加入200ml調(diào)配好的白刺脫鹽果汁，在80℃水浴中邊攪拌邊加熱，直到復(fù)合穩(wěn)定劑全部溶解后，定容至100ml，所得溶液濃度為1g/100mL 的復(fù)合穩(wěn)定劑溶液[3]。

取10ml、15ml、20ml復(fù)合穩(wěn)定劑溶液，各加入到3個(gè)裝有100mL白刺脫鹽果汁中充分?jǐn)嚢?。然后稱取0.1g、0.15g、0.2g的CMC直接加入100ml白刺脫鹽果汁進(jìn)行攪拌，直到CMC穩(wěn)定劑全部溶于果汁中。然后，各取50ml由于測(cè)定，結(jié)果如4表所示：

由表3可以看出，試樣 1、4、5 的均有不同程度的沉淀，影響了白刺脫鹽飲料的感官品質(zhì)，由此未進(jìn)行透光率的具體測(cè)定。而通過和表 的對(duì)比可以看出，復(fù)合穩(wěn)定劑、CMC穩(wěn)定劑都有良好的穩(wěn)定效果，對(duì)樣品2、3、6進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)測(cè)定，結(jié)果表明0.2%復(fù)合穩(wěn)定劑優(yōu)于其它水平。

表3 穩(wěn)定劑對(duì)白刺果汁穩(wěn)定性的效果Table.3 Stability effects of stabilizers on the stability of Nitraria juice

2.6 白刺脫鹽飲料最優(yōu)配方的確定

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了主要因素，優(yōu)化試驗(yàn)中白刺脫鹽調(diào)配液30%、白砂糖10%、檸檬酸0.2%、穩(wěn)定劑：0.15%、0.2%復(fù)合穩(wěn)定劑和0.2%CMC穩(wěn)定劑，選取 3 個(gè)水平，選用 L9(34)正交表對(duì)不同條件的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)判，以此來確定最佳工藝。正交試驗(yàn)的因素水平表見表4，結(jié)果見表5。

表4 正交試驗(yàn)因素水平表Table.4 Factor level in orthogonal test

表5 正交試驗(yàn) L9(34)結(jié)果Table.5 L9(34) result in orthogonal test

由表5可見，試驗(yàn)最佳配比為A2、B2、C2、D2，與理論最佳組合相同。即白刺脫鹽果汁的最佳配方為：稀釋后脫鹽白刺果汁添加量30%、白砂糖添加量10%、檸檬酸的添加量0.2%、檸檬酸鈉的添加量0.1%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.2%。從極差分析中可見。3個(gè)因素對(duì)飲料感官指標(biāo)的影響程度為B>C>A=D，即白砂糖影響最大，其次是檸檬酸，脫鹽白刺添加量和穩(wěn)定劑影響最小且相同。

2.7 白刺脫鹽飲料電子舌評(píng)價(jià)

采用電子舌味覺系統(tǒng)對(duì)調(diào)配的白刺脫鹽飲料、未脫鹽飲料的不同味覺指標(biāo)進(jìn)行分析。選用白刺原果汁和脫鹽果汁在相同的工藝下進(jìn)行調(diào)配進(jìn)行樣品對(duì)照，比較脫鹽前后樣品之間的味覺差異，味覺雷達(dá)圖見5。表6為通過電子舌測(cè)得的脫鹽調(diào)配白刺飲料和未脫鹽調(diào)配白刺飲料的味覺指標(biāo)評(píng)價(jià)原始數(shù)據(jù)[4]。

表6 電子舌評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)Table.6 Evaluation data of electronic tongue

由圖5、表6可知，白刺飲料在基本味澀、苦以及苦、澀的回味、豐富度上基本無差異，在甜味上差異較小，在咸、鮮、酸度上脫鹽前和脫鹽后有顯著性差異。說明在相同工藝下進(jìn)行調(diào)配脫鹽前和脫鹽后的白刺飲料在味覺上差異比較明顯，脫鹽后咸味明顯得到改善，作為漿果飲料更容易被消費(fèi)者所接受。

圖5 脫鹽、未脫鹽白刺飲料對(duì)比雷達(dá)圖Figure.5 Comparison radar diagram of desalted and not desalted Nitraria beverage

3 結(jié)果與討論

在試驗(yàn)以柴達(dá)木唐古特白刺為原料，經(jīng)過脫鹽處理最終確實(shí)白刺脫鹽飲料的制備工藝條件：白刺果汁經(jīng)過榨汁、過濾后用1∶3純凈水稀釋進(jìn)行白刺果汁脫鹽，收集脫鹽后的白刺脫鹽果汁進(jìn)行調(diào)配，稀釋后脫鹽白刺果汁添加量30%、白砂糖添加量10%、檸檬酸的添加量0.2%、檸檬酸鈉的添加量0.1%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.2%、可生產(chǎn)出色澤紫紅透亮，有白刺特有風(fēng)味、酸甜適宜的白刺飲料。經(jīng)電子舌的測(cè)定得出味覺指示數(shù)據(jù)：酸味4.19、苦味7.37、澀味0.6、鮮味8.99、咸味-3.25、甜味7.63，為后續(xù)不同批次產(chǎn)品的生產(chǎn)提供電子感官數(shù)據(jù)依據(jù)。