百合蘋果復(fù)合飲料的研制

蔣雅萍，付曉東，張馨月，張新華，李曉安，李富軍

（山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255000）

百合（Lilium brownii var.viridulum）屬百合科百合屬植物，主要分為觀賞性百合與食用性百合。食用百合以鱗莖為主，鱗莖呈淡白色，肉質(zhì)肥厚，含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等基本營養(yǎng)物質(zhì)[1-2]，還含有多糖、甾體皂苷、酚類化合物、黃酮類化合物和生物堿等功能性成分[3]，藥理學(xué)研究表明，百合多糖具有降血糖[4]、抗氧化[5]、提升免疫力[6]等功效，百合皂苷具有廣泛的抗腫瘤活性和明顯的抗炎作用[7]，多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化作用[8]，秋水仙堿具有抑制有絲分裂和抑菌作用[9]。

百合鱗莖是一種藥食兼用植物資源。中醫(yī)認(rèn)為，百合味甘、性寒、歸心、非晶，具有養(yǎng)陰潤肺、清心安神的功效，用于治療陰虛噪咳、勞嗽咳血、虛煩驚悸、失眠多夢、精神恍惚等癥狀[10]，在我國具有悠久的食用歷史。百合傳統(tǒng)上的加工方法較為簡單，一般直接鮮蒸炒煮食用，或者將百合曬干或磨粉制成四季可食用的半成品或方便食品[11]。相比于干百合，鮮百合的營養(yǎng)成分更為豐富，藥用成分保存更好[12]。但由于鮮食百合具有一種獨(dú)特的苦味，難以被消費(fèi)者接受，并且鮮百合保鮮期短，不能滿足人們一年四季的需求，因此市場競爭力較弱。百合飲料可以通過對百合進(jìn)行預(yù)處理（去苦）、調(diào)配等工藝流程，制成酸甜可口，有一定抗氧化性能的產(chǎn)品，目前常見的百合飲料主要有百合汁飲料、百合乳飲料、百合醋飲料、百合乳酸飲料、百合類復(fù)合飲料，其中百合復(fù)合飲料有百合檸檬飲料、百合紅棗復(fù)合飲料、山藥百合復(fù)合飲料等[13]。百合復(fù)合飲料的加工工藝相比于發(fā)酵型飲料較為簡單，同時(shí)百合在與其它食材復(fù)合的過程中會(huì)形成豐富的色澤、獨(dú)特的口感和風(fēng)味，具有較好的市場前景。

本試驗(yàn)以百合鱗莖為主要原料，以濃縮蘋果汁為輔料，中和風(fēng)味口感，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究百合蘋果復(fù)合飲料的最佳工藝條件，旨在研發(fā)一款風(fēng)味獨(dú)特、口感愉悅、有一定抗氧化性能的百合復(fù)合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百合鱗莖：淄博浩然農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司；濃縮蘋果汁：天水長城果汁集團(tuán)有限公司；白砂糖（食品級(jí)）：云南綾悅軒食品有限公司；檸檬酸（食品級(jí)）：河南擴(kuò)源化工產(chǎn)品有限公司；抗壞血酸、羧甲基纖維素鈉（carboxymethylcellulose sodium，CMC-Na）、黃原膠（食品級(jí)）：山東優(yōu)索化工科技有限公司；海藻酸鈉（食品級(jí)）：青島明月海藻集團(tuán)有限公司；結(jié)冷膠（食品級(jí)）：邯鄲財(cái)鑫糖業(yè)有限責(zé)任公司；瓊脂、氫氧化鈉、氯化鈉（分析純）：阿拉丁試劑（上海）有限公司；苯酚（分析純）：煙臺(tái)遠(yuǎn)東精細(xì)化工有限公司；葡萄糖（分析純）：天津凱通化學(xué)試劑有限公司；濃硫酸（分析純）：淄博化學(xué)試劑廠有限公司；無水乙醇（分析純）：天津富宇精細(xì)化工有限公司；1，1-二苯基-2-苦基肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH，分析純）：上海TCI化成工業(yè)發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

榨汁機(jī)（JS39D-250）：浙江蘇泊爾股份有限公司；無油真空泵（AP-9950）：天津特賽恩斯儀器有限公司；高速分散均質(zhì)機(jī)（IKA T18）：德國IKA集團(tuán)；高速冷凍離心機(jī)（GL-20G-2）：上海安亭科學(xué)儀器廠；電磁爐（C21-RT2170）：廣東美的生活電器制造有限公司；酸度計(jì)（PB-10）：德國賽多利斯集團(tuán)；蒸汽滅菌鍋（LDZX-50FBS）：上海申安醫(yī)療器械廠；酶標(biāo)儀（MULtiskan）：美國賽默飛世爾科技公司；紫外可見分光光度計(jì)（UV2102PCS）：上海尤尼柯儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

新鮮百合鱗莖→去泥、洗凈、掰瓣→稱重→熱燙→護(hù)色→浸泡→破碎→過濾→調(diào)配→均質(zhì)→過濾→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）稱重、熱燙：稱取約50 g處理好的百合鱗莖于沸水中熱燙5 min[14]。

（2）護(hù)色、浸泡：向熱燙后的百合鱗莖中加入0.005g NaCl、0.005 g檸檬酸、0.01 g D-異抗壞血酸鈉、0.1 g抗壞血酸作為護(hù)色劑進(jìn)行護(hù)色處理，然后加水1 000 mL，浸泡1 h～2 h[15]。

（3）破碎、過濾：將護(hù)色后的百合鱗莖放入榨汁機(jī)中破碎打漿，得到的百合漿用四層紗布過濾，得到百合汁備用。

（4）調(diào)配：將百合汁與濃縮蘋果汁按一定體積比混合，再加入一定量的水、白砂糖、檸檬酸，并充分?jǐn)嚢柚涟咨疤桥c檸檬酸溶解。

（5）均質(zhì)：將調(diào)配好的飲料于4500r/min均質(zhì)2min，使其混合均勻。

（6）殺菌：將百合蘋果復(fù)合飲料裝入玻璃瓶中，虛掩瓶蓋于90℃水浴鍋中繼續(xù)加熱，當(dāng)瓶內(nèi)溫度升至100℃后擰緊瓶蓋，保持15 min。

1.4 配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在百合蘋果復(fù)合飲料的調(diào)配過程中，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比、混合汁的用量（百合汁與濃縮蘋果汁）、白砂糖的添加量、檸檬酸的添加量，會(huì)影響飲料的組織狀態(tài)、色澤、氣味和滋味，因此要對其進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.4.1.1 百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對飲料感官評(píng)分的影響

控制飲料總量為150 mL，混合汁的用量為50%，加水補(bǔ)充剩余體積，白砂糖的添加量為5%，檸檬酸的添加量為0.05%。百合汁與濃縮蘋果汁的體積比選取 5 個(gè)水平（9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對飲料感官評(píng)分的影響。

1.4.1.2 混合汁的用量對飲料感官評(píng)分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，白砂糖的添加量為5%，檸檬酸的添加量為0.05%?；旌现挠昧窟x取5個(gè)水平（30%、40%、50%、60%、70%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察混合汁的用量對飲料感官評(píng)分的影響。

1.4.1.3 白砂糖的添加量對飲料感官評(píng)分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，混合汁的用量為50%，檸檬酸的添加量為0.05%，白砂糖的添加量選取5個(gè)水平（1%、3%、5%、7%、9%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察白砂糖的添加量對飲料感官評(píng)分的影響。

1.4.1.4 檸檬酸的添加量對飲料感官評(píng)分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，混合汁的用量為50%，白砂糖的添加量為3%，檸檬酸的添加量選取5個(gè)水平（0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察檸檬酸的添加量對飲料感官評(píng)分的影響。

1.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對百合汁與濃縮蘋果汁的體積比、混合汁的用量、白砂糖的添加量、檸檬酸的添加量4個(gè)因素進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，具體因素水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Factors and levels of the orthogonal test

1.5 穩(wěn)定性試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以調(diào)配方案最佳的百合蘋果復(fù)合飲料為研究對象，添加不同量的黃原膠、CMC-Na或?qū)⒍哌M(jìn)行復(fù)配，產(chǎn)品再經(jīng)均質(zhì)，在4℃下靜置7 d，以4 000 r/min離心10 min后以沉淀率作為指標(biāo)，確定最佳的穩(wěn)定劑種類和添加量[16]，計(jì)算公式如下。

沉淀率/%=G1/G2×100

式中：G1為沉淀物質(zhì)量，g；G2離心飲料質(zhì)量，g。

1.6 檢測方法

1.6.1 感官評(píng)價(jià)方法

參照吳國美等[17]的方法稍作修改，對百合蘋果復(fù)合飲料進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。由10名專業(yè)人員進(jìn)行品嘗，分別從色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)分，滿分為100，取評(píng)分小組的平均值為最終評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 百合蘋果復(fù)合飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of lily and apple compound beverage

1.6.2 理化指標(biāo)測定

可溶性固形物的測定：參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》進(jìn)行測定；總酸的測定：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》進(jìn)行測定；pH值的測定：pH計(jì)；粗多糖含量的測定：采用苯酚-硫酸法[18-19]。

1.6.3 微生物指標(biāo)測定

細(xì)菌總數(shù)：參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》進(jìn)行測定；大腸菌群：參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》進(jìn)行測定。

1.6.4 抗氧化活性測定

用無水乙醇配制0.1 mmol/L的DPPH溶液，避光保存。在試管中分別加入2 mL待測液和2 mL的DPPH溶液，充分振搖后置于暗處，在室溫25℃下反應(yīng)30 min，在波長517 nm處測定吸光度A1。2 mL待測液加入等積無水乙醇作為樣品對照測得吸光度A2，2mL的DPPH溶液加入等體積無水乙醇作為空白測得吸光度A0。測定時(shí)用無水乙醇調(diào)零，重復(fù)3次，取平均值，計(jì)算樣品的DPPH自由基清除率[20]。

DPPH 自由基清除率/%=[1-（A1-A2）/A0]×100

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和Origin 2019軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對產(chǎn)品品質(zhì)的影響百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對感官評(píng)分的影響見圖1。

圖1 百合汁與濃縮蘋果汁體積比對感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of volume ratio of lily juice and concentrated apple juice on sensory evaluation scores

由圖1可知，隨著濃縮蘋果汁比例的增加，其香味逐漸變濃，當(dāng)百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2時(shí)感官評(píng)分最高，之后，飲料的口感變差。這主要是因?yàn)?，濃縮蘋果汁比例的增加掩蓋了百合獨(dú)有的風(fēng)味，因此選擇百合汁與濃縮蘋果汁體積比為 9∶1、8∶2、7∶3 這3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.2 混合汁的用量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

混合汁的用量對感官評(píng)分的影響見圖2。

圖2 混合汁用量對感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of amount of mixed juice on sensory evaluation scores

由圖2可知，隨著混合汁用量的增加，感官評(píng)分升高，當(dāng)混合汁的用量為50%時(shí)，感官評(píng)分最高，當(dāng)混合汁用量超過50%，感官評(píng)分隨之下降。原因在于混合汁用量過少時(shí)，其中固形物含量過低，飲料的口感過于稀薄，香味滋味寡淡，而當(dāng)混合汁用量過多時(shí)，飲料的口感過于黏稠，適口性較差。因此選擇混合汁用量為40%、50%、60%3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.3 白砂糖的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

白砂糖的添加量對感官評(píng)分的影響見圖3。

圖3 白砂糖添加量對感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of sugar addition on sensory evaluation scores

甜度直接影響飲料的口感，由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，飲料的甜度增加，口感適宜，白砂糖添加量為3%時(shí)感官評(píng)分最高，但當(dāng)白砂糖的添加量超過3%，口感變差，由于飲料中已添加的濃縮蘋果汁會(huì)增加飲料的甜度，所以白砂糖添加量超過3%會(huì)使飲料過甜而影響口感。因此選擇白砂糖添加量為1%、3%、5%3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.4 檸檬酸的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

檸檬酸的添加量對感官評(píng)分的影響見圖4。

圖4 檸檬酸添加量對感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of citric acid addition on sensory evaluation scores

由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的增加，飲料的感官評(píng)分先升高后降低，在添加量為0.05%時(shí)達(dá)到最大值，此時(shí)風(fēng)味最佳，檸檬酸的添加量再增加時(shí)，由于過酸而掩蓋了百合原有的風(fēng)味和滋味，口感變差。因此選擇檸檬酸的添加量為0.03%、0.05%、0.07%3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由單因素試驗(yàn)得出A（百合汁與濃縮蘋果汁的體積比）、B（混合汁用量）、C（白砂糖添加量）、D（檸檬酸添加量）4個(gè)因素的適宜范圍進(jìn)行正交試驗(yàn)，其結(jié)果與極差分析見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test

由表3極差分析可以看出，各因素對飲料感官品質(zhì)影響的順序：C＞B＞D＞A，影響飲料品質(zhì)的主要因素為C（白砂糖添加量），其次為B（混合汁的用量）。綜合k值，以及直觀比較，得出最優(yōu)組合為A1B3C3D2，但該組合并未在9組試驗(yàn)號(hào)中出現(xiàn)，9組試驗(yàn)中感官評(píng)分最高的是A1B3C3D3，因此對A1B3C3D2和A1B3C3D32組進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到A1B3C3D2感官評(píng)分為86.33，A1B3C3D3感官評(píng)分為83.67，A1B3C3D2感官評(píng)分高于A1B3C3D3，因此確定A1B3C3D2為最佳配方組合，即百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為9∶1，混合汁用量為60%，白砂糖添加量為5%，檸檬酸添加量為0.05%。

2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

百合中淀粉含量較多，容易造成沉淀分層。為了提高飲料的穩(wěn)定性，防止其在貯藏過程中出現(xiàn)沉淀分層，需要添加一定量的穩(wěn)定劑[21]。在前期試驗(yàn)中，添加相同量的瓊脂、CMC-Na、黃原膠、海藻酸鈉和結(jié)冷膠，比較穩(wěn)定效果，其中效果較好的為黃原膠和CMC-Na，繼續(xù)選擇黃原膠和CMC-Na及其混合物進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

表4 穩(wěn)定劑添加量及穩(wěn)定效果Table 4 Stabilizer addition amount and stabilizing effect

由表4可知，穩(wěn)定效果最好的是添加0.05%的CMC-Na。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.4.1 感官評(píng)價(jià)

按照最優(yōu)工藝制成的百合蘋果復(fù)合飲料色澤均勻，香味協(xié)調(diào)且有百合獨(dú)特的清香，口感潤滑、酸甜適宜，無肉眼可見的沉淀，均勻一致無分層。

2.4.2 理化指標(biāo)

按照最優(yōu)工藝制成的百合蘋果復(fù)合飲料理化指標(biāo)見表5。

表5 百合蘋果復(fù)合飲料的理化指標(biāo)Table 5 The physical and chemical index of lily and apple compound beverage

2.4.3 微生物指標(biāo)

百合蘋果復(fù)合飲料中菌落總數(shù)和大腸菌群均為0。

2.4.4 抗氧化活性

測得飲料的DPPH自由基清除率為49.24%，這表明百合蘋果復(fù)合飲料有一定的抗氧化活性。

3 結(jié)論

本研究以感官評(píng)分為指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得到百合蘋果復(fù)合飲料的最佳配方：百合汁與濃縮蘋果汁體積比9∶1，混合汁用量60%，白砂糖添加量5%，檸檬酸添加量0.05%，得到的成品感官評(píng)分為86.33。對飲料感官影響的主次順序：白砂糖添加量＞混合汁用量＞檸檬酸添加量＞百合汁與濃縮蘋果汁體積比，添加0.05%的CMC-Na，飲料的穩(wěn)定性最好。制得的百合飲料均勻一致、有百合獨(dú)特風(fēng)味，其粗多糖含量為2.76 mg/mL，具有一定的抗氧化活性。此復(fù)合飲料色澤均勻、風(fēng)味獨(dú)特，具有一定的應(yīng)用前景。