一種刺梨櫻桃復合果汁飲料的研制及穩(wěn)定性

劉娟娟，田密

北京振東光明藥物研究院有限公司（北京 100085）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt）又名文光果、送春歸，系薔薇科植物，廣泛分布于溫暖帶及亞熱帶地區(qū)。我國野生刺梨主要分布在貴州、陜西、四川、浙江等省。其中，僅貴州省年產量就超過1 500 t，野生資源十分豐富[1]。

刺梨維生素C（VC）含量可達300～1 600 mg/100 g，比以富含VC著稱的獼猴桃（62 mg/100 g）還高，因此被譽為“VC之王”。刺梨的營養(yǎng)成分豐富，研究證明其所含的維生素和超氧化物歧化酶具有防止氧化、延緩衰老的作用，微量元素能預防貧血，其他重要生化物質具有防癌抗癌、增強免疫功能、降低機體內重金屬負荷等功效[2-5]。

針葉櫻桃分布于南美洲北部，同樣富含VC，VC含量可達1 500 mg/100 g。相關科研人員在進行開發(fā)研究中，報道了針葉櫻桃在抗氧化、抗腫瘤、保健、美容方面都具有一定功效作用，因此把它稱為魔力櫻桃。

刺梨鮮果本身由于口味酸澀，很難入口。市面上的刺梨相關產品，有罐頭、果汁、啤酒、果酒、果脯等。普遍存在高新技術含量低，口感不太理想的問題[6]，在國內外市場上缺乏競爭力。如何利用天然資源高含量VC的刺梨，開發(fā)口感優(yōu)質的富含VC飲料，成為亟須解決的問題。此次試驗旨在開發(fā)一款刺梨復合果汁飲料，通過控制滅菌條件，為獲得高VC含量果汁提供技術支持；同時通過感官評價法確定刺梨和櫻桃原料的添加量，根據(jù)最佳配方，研制一款富含維生素C的刺梨復合果汁飲料的功能食品。產品區(qū)別于市場上的果汁或者濃縮果汁飲料，有維生素C的營養(yǎng)標識，具有補充維生素C的保健功能。

1 材料與方法

1.1 材料

濃縮刺梨原汁（恒利源公司）；櫻桃濃縮汁（濟寧正隆經貿公司）；青檸濃縮汁（道勤生物科技公司）；結晶果糖（保齡寶生物公司）；針葉櫻桃粉[格萊德科技（上海）公司]。

1.2 試劑和儀器設備

磷酸、磷酸二氫鉀、偏磷酸、甲醇、C18色譜柱、VC標準品。

XSE205DU電子分析天平（METTLER TOLEDO）；CHP-028高效液相色譜儀（waters W2489）；KQ-500DE數(shù)控超聲波清洗器（昆山市有限公司）；DSX-18L手提式高壓蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）。

1.3 試驗方法

針葉櫻桃粉VC含量為17%，采購的濃縮刺梨汁VC含量為500 mg/100 mL。設計產品規(guī)格為50 mL/瓶。經過初步的小試試驗與計算，調整甜味的主要原料選擇結晶果糖。確定針葉櫻桃粉添加量2%、青檸濃縮汁添加量2%。主要考察濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的最佳添加量。

1.3.1 濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量試驗設計

1.3.1.1 單因素試驗設計

固定櫻桃濃縮汁添加量20%、結晶果糖添加量7%，考察濃縮刺梨汁添加量（45%，50%，55%，60%和65%）對感官評價的影響；固定濃縮刺梨汁添加量45%、結晶果糖添加量7%，考察櫻桃濃縮汁添加量（5%，10%，15%，20%和25%）對感官評價的影響；固定濃縮刺梨汁添加量45%、櫻桃汁添加量20%，考察結晶果糖添加量（4%，5%，6%，7%和8%）對感官評價的影響；各單因素試驗中，針葉櫻桃粉添加量6%、青檸濃縮汁添加量2%，其余用純凈水定容。

感官評定標準由30名具有感官評定經驗的食品專業(yè)人員組成感官評定小組，每次評定前均用純凈水漱口，依據(jù)色澤、口感、香氣和組織狀態(tài)4個指標進行評定。滿分100分，其中色澤20分、滋味30分、氣味30分、組織狀態(tài)20分。感官評定標準見表1。

表1 感官評價指標及評分標準

1.3.1.2 正交優(yōu)化試驗設計

選取濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量3個因素，在單因素試驗基礎上，以單因素最優(yōu)的添加量確定3個水平。以感官評價為評價指標，設計正交試驗。

1.3.1.3 模糊數(shù)學綜合感官評價法確定刺梨櫻桃復合果汁飲料最佳配方

采用正交試驗和模糊數(shù)學綜合感官評價法相結合，對刺梨櫻桃復合果汁飲料進行感官評價[7-8]。該產品質量由口感、色澤、香氣和組織狀態(tài)4因素組成。對每個因素按優(yōu)、良、中、差4個等級進行評定，m1～m4代表優(yōu)、良、中、差4個等級，M={優(yōu)、良、中、差}={90，80，70，60}。采用強制決定法確定刺梨櫻桃復合果汁飲料各因素權重（表2），即V={0.29，0.27，0.24，0.20}，權重結果是口感＞色澤＞香氣＞組織形態(tài)。

表2 感官指標權重分配

評價小組由10名按照GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓與管理評價員一般導則第1部分：優(yōu)選評價員》嚴格訓練的食品專業(yè)人員組成，在評定前1 d不飲酒，不吸煙，感官評定前不吃刺激性食物，每評定完一個樣品要用清水進行漱口，間隔10 min再對下一個樣品進行評定。對評價結果匯總建立模糊數(shù)學矩陣Ri，其中，i=1，2，3，4，5，6，7，8，9為樣品編號，每一行代表一個，評價因素的評價結果采用模糊數(shù)學綜合感官評價方法進行分析，具體感官評價標準依據(jù)NY 82.2—1988《果汁測定方法感官檢驗》并稍作修改（表3）。

表3 刺梨櫻桃復合果汁飲料感官評價

1.3.2 測定項目及方法

VC含量測定采用GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》[9]。

1.3.3 滅菌方法的篩選

利用實驗室現(xiàn)有試驗條件，分別對刺梨櫻桃復合果汁飲料進行3種不同的方式滅菌，對其口感、氣味等感官和VC含量指標以及產品的穩(wěn)定性進行考察，以對比不同滅菌方法對產品的影響。

1.3.4 穩(wěn)定性試驗

將制得的刺梨櫻桃復合果汁飲料滅菌包裝后，放入加速穩(wěn)定性箱中（穩(wěn)定性試驗溫度37±2 ℃，相對濕度75%±5%）進行2個月加速試驗，常溫放置12個月觀察。通過感官和VC含量指標對產品的穩(wěn)定性進行考察，對產品的質量進行評價。

2 結果與分析

2.1 濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量確定

2.1.1 單因素試驗結果

2.1.1.1 濃縮刺梨汁添加量對感官評價的影響

濃縮刺梨汁添加量對感官評價的影響見圖1。濃縮刺梨汁添加量55%時，感官評價最高，為88.5分，此時產品呈紫紅色，具有濃郁的刺梨香味。濃縮刺梨汁可有效調節(jié)風味和色澤，但隨著添加量繼續(xù)增加，飲料的口感變差，酸澀味道凸顯。濃縮刺梨汁的添加量較低時，刺梨香味淡，口感寡淡。

圖1 濃縮刺梨汁添加量對感官評價的影響

2.1.1.2 櫻桃濃縮汁添加量對感官評價的影響

櫻桃濃縮汁添加量對感官評價的影響見圖2。櫻桃濃縮汁添加量15%時，感官評價最高，為83.3分，刺梨櫻桃復合果汁飲料有酸甜味，具有刺梨、櫻桃特有的香氣。櫻桃濃縮汁添加量過少，起不到調色的作用，整體味道寡淡，刺梨的口澀味凸顯，不容易被消費者接受。櫻桃濃縮汁添加量較高時，會給飲料帶來更深的顏色，視覺不美觀，且酸味不協(xié)調。

圖2 櫻桃濃縮汁添加量對感官評價的影響

2.1.1.3 結晶果糖添加量對感官評價的影響

結晶果糖添加量對感官評價的影響見圖3。結晶果糖添加量7%時，感官評價最高，為79.5分，此時產品呈清亮的紫紅色，具有濃郁的刺梨香味和櫻桃香味。結晶果糖可有效調節(jié)飲料的風味，但隨著添加量繼續(xù)增加，飲料的整體口感會甜膩，會掩蓋果汁香氣。結晶果糖的添加量較低時，無甜味，口感酸澀。

圖3 結晶果糖添加量對感官評價的影響

2.1.2 濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量正交優(yōu)化試驗設計

在濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量的單因素試驗基礎上，以單因素最優(yōu)的添加量確定3個水平。以感官評價為評價指標，設計正交試驗，因素水平表見表4。

表4 正交試驗因素水平 單位：%

由圖1～圖3得到，濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量對刺梨櫻桃汁復合果汁飲料均呈現(xiàn)相似的變化趨勢。感官評價分數(shù)先增后減。濃縮刺梨汁添加量55%時，感官評價分數(shù)最高，添加量過高或者過低都會導致復合果汁飲料的口感苦澀或者寡淡，嚴重影響口感，故選擇50%～60%作為濃縮刺梨汁的最適添加范圍；櫻桃濃縮汁添加量15%時，感官評價分數(shù)最高，若繼續(xù)添加會導致飲料味道不協(xié)調，品質顏色不好看，影響復合果汁飲料的整體感官，故選擇10%～20%作為櫻桃濃縮汁的最適添加范圍；結晶果糖添加量7%時，感官評價分數(shù)最高，添加量過高或者過低都會導致復合果汁飲料的口感不協(xié)調，嚴重影響口感，故選擇6%～8%作為結晶果糖的最適添加范圍。

2.1.3 刺梨櫻桃復合果汁飲料感官評價結果

由10名專業(yè)感官評價員對刺梨櫻桃復合果汁飲料按照口感、色澤、香氣和組織狀態(tài)進行評價，收集數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果，見表5。

表5 刺梨櫻桃復合果汁飲料模糊感官評價結果

用各個等級評價人數(shù)與總人數(shù)之比得集合。將9組試驗在不同因素下得到的評價結果列為矩陣。

根據(jù)模糊數(shù)學變換原理Y=V×R，確定模糊關系綜合評價集[Yj=V×Rj（j=1，2，3，4，5，6，7，8，9）]。各個試驗組不同指標的平均計算結果為Y1={0.282 0.264 0.314 0.144}，Y2={0.214 0.282 0.287 0.221}，Y3={0.242 0.344 0.220 0.163}，Y4={0.349 0.316 0.222 0.127}，Y5={0.404 0.276 0.188 0.127}，Y6={0.505 0.288 0.154 0.071}，Y7={0.268 0.426 0.185 0.153}，Y8={0.339 0.329 0.250 0.154}和Y9={0.447 0.196 0.147 0.244}。

2.1.4 基于模糊數(shù)學感官評價正交試驗結果

將評價等級優(yōu)、良、中、差4個等級分別賦予分數(shù)90，80，70，60，與綜合評價結果一一對應相乘（M×Yj），并且求和，最終得到每個樣品感官評分，見表6。

由表6可知，影響刺梨櫻桃復合果汁飲料感官評價結果主要因素排序為濃縮刺梨汁添加量（A）＞結晶果糖添加量（C）＞櫻桃濃縮汁添加量（B），最佳配方是A3B2C1，即濃縮刺梨汁添加量60%、櫻桃濃縮汁添加量15%、結晶果糖添加量6%。在此條件下，刺梨櫻桃汁復合果汁飲料的口感適中，具有濃郁的刺梨櫻桃香味，酸甜可口。第8組得分最高且處于優(yōu)良之間，綜合評價，認為8號試驗組是理論試驗的最佳條件。

表6 刺梨櫻桃復合果汁飲料正交試驗結果

2.2 刺梨櫻桃復合果汁飲料滅菌方法的考察結果

表7為不同滅菌方式的對比。從數(shù)據(jù)可以看出，感官沒有差別，但是VC含量都有損失，熱灌裝VC含量損失最少，損失率為25.0%。高壓滅菌和煮沸的損失率相差不多，分別為25.0%和27.0%。滅菌方式優(yōu)選熱灌裝，但對生產環(huán)境潔凈度要求比較嚴格。

表7 不同滅菌方式對比

2.3 刺梨櫻桃復合果汁飲料穩(wěn)定性考察結果

將制得的刺梨櫻桃復合果汁飲料按照3種滅菌方式滅菌包裝后，放入加速穩(wěn)定性箱中（穩(wěn)定性試驗溫度37±2 ℃，相對濕度75%±5%）進行2個月加速試驗，常溫放置12個月。對其口感、氣味、感官和VC含量指標對產品的穩(wěn)定性進行考察，對產品的質量進行評價，其3種滅菌方法的常溫放置12個月和加速2個月的口感、氣味、感官都與0月的無差別。VC含量變化結果見表8。

結果表明，3種滅菌方式感官沒有差別。但是VC含量都損失嚴重，加速1個月VC損失率在32%～37%。加速2個月VC損失率在48%～53%，常溫放置12個月VC損失率在49%～54%。從表8的結果可以看出，滅菌工藝對VC的破壞性相對不是很大，主要是保存期間VC的損失較大。VC其熱敏性在高溫狀態(tài)下容易造成熱破壞，溶液狀態(tài)下容易造成損失[10]。最后產品的VC含量可達150 mg/mL。

表8 常溫12個月和加速2個月試驗VC含量變化

3 結論

通過單因素試驗、正交試驗和模糊數(shù)學感官評價法相結合對刺梨櫻桃復合果汁飲料進行感官評價，通過創(chuàng)建模糊數(shù)學矩陣對試驗數(shù)值進行分析，考察濃縮刺梨汁、櫻桃濃縮汁、結晶果糖的添加量對刺梨櫻桃復合果汁飲料的口感、香氣和光澤等影響，得到飲料的最佳配方：針葉櫻桃粉添加量2%、青檸濃縮汁添加量2%、濃縮刺梨汁添加量60%、櫻桃濃縮汁添加量15%、結晶果糖添加量6%，并用水補齊。制得的刺梨櫻桃復合果汁飲料的感官評分是83.57分，在該配方下的飲料產品酸甜適中，風味獨特。通過對比不同滅菌方式，得到熱灌裝工藝對VC破壞性最少，損失率為12.0%。對飲料進行加速2個月的試驗和常溫放置12個月試驗，觀察其各項指標，微生物合格，感官未受到影響。VC損失率達50.0%左右。得到保存期VC損失率比加工損率大的結論。產品VC含量為150 mg/mL。該配方采用天然原料，無添加色素和甜味劑。VC含量豐富，口感酸甜，是優(yōu)質的健康飲品。