山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料的研制

王 培，崔 寧，李青益，許寧俠，王漢屏

（西安外事學(xué)院，精準(zhǔn)抗衰健康產(chǎn)品研發(fā)與轉(zhuǎn)化陜西省高校工程研究中心，陜西 西安710077）

“藥食同源”一詞最早被記載于《黃帝內(nèi)經(jīng)》，其中提到的防病養(yǎng)生觀念一直延用至今。山楂和決明子均為藥食同源食品，可以調(diào)節(jié)人體部分生理功能。山楂是薔薇科植物的成熟果實(shí)，具有健脾開(kāi)胃、消食化瘀、降血脂、降壓的作用，主要化學(xué)成分為黃酮類和三萜類化合物。此外，山楂含有檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸等，可以促進(jìn)胃腸道的消化吸收，對(duì)冠狀動(dòng)脈疾病及高血脂、高血壓等有一定的防治功效[1-3]。決明子為豆科植物決明的干燥果實(shí)，具有清熱明目、潤(rùn)腸通便之功效，主要化學(xué)成分有決明子多糖、蒽醌類、脂肪酸類及氨基酸等。藥理作用研究表明，決明子具有降血糖、降血脂、抗衰老等功效[4-6]。蘋果醋是一種發(fā)酵果醋，兼有蘋果和食醋的味道及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[7-9]。通過(guò)在蘋果醋中添加藥食同源材料，既可以改善果醋風(fēng)味，又可增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。研究表明，蘋果醋含有多種多酚類和黃酮類化學(xué)成分，具有降低血脂、血壓及膽固醇等功效[10-14]。

影響蘋果醋飲料風(fēng)味的主要因素為糖度和酸度[15]。因此為了使飲料風(fēng)味更加純正，以蘋果醋原液為基料，添加山楂汁、決明子汁、木糖醇、檸檬酸原料，開(kāi)發(fā)一種既有蘋果醋的功效，又具有山楂和決明子保健功能的復(fù)合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

山楂、決明子，購(gòu)于西安市藥材市場(chǎng)；紅富士蘋果，產(chǎn)于陜西洛川。

木糖醇、食品級(jí)檸檬酸，浙江一諾生物科技有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Secura324-1CN電子天平、PB-10酸度計(jì)，德國(guó)賽多利斯；HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器有 限 公 司；Allegra 64R離 心 機(jī)，Beckman Coulter；LK-800A中藥粉碎機(jī)，上海隆拓儀器設(shè)備有限公司；BJ-Y57-P榨汁機(jī)，小熊電器股份有限公司；721G紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海上分儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 山楂汁的制備

1.2.1.1 工藝流程

山楂→清洗→預(yù)煮→破碎→浸提→粗濾→分離→澄清→過(guò)濾→山楂汁

1.2.1.2 操作要點(diǎn)

挑選色澤良好、無(wú)病蟲害的優(yōu)質(zhì)山楂，清洗干凈，于70℃熱水中預(yù)煮15 min，并加入1 g/L抗壞血酸溶液進(jìn)行護(hù)色，待其變軟后切成小塊，按液料比10∶1（mL/g）的比例加水浸取山楂汁，在65℃恒溫水浴鍋中熱水浸提4 h，隨后用6層紗布過(guò)濾，浸提2次，合并濾液，即得山楂汁。

1.2.2 決明子汁的制備

1.2.2.1 工藝流程

決明子→清洗→破碎→浸提→粗濾→分離→澄清→過(guò)濾→決明子汁

1.2.2.2 操作要點(diǎn)

挑選無(wú)蛀蟲害、大小均勻的優(yōu)質(zhì)干決明子，用粉碎機(jī)粉碎并過(guò)40目篩，按液料比10∶1（mL/g）的比例加水浸取決明子汁，在65℃恒溫水浴鍋中熱水浸提4 h，隨后用6層紗布過(guò)濾，浸提2次，合并濾液，即得決明子汁[16]。

1.2.3 蘋果醋的制備

1.2.3.1 工藝流程

蘋果→洗凈→破碎→榨汁→酶解→澄清→過(guò)濾→滅菌→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→過(guò)濾→蘋果醋→調(diào)配→裝罐→滅菌

1.2.3.2 操作要點(diǎn)

挑選果實(shí)飽滿、成熟度高的優(yōu)質(zhì)紅富士蘋果，用自來(lái)水沖洗干凈，去皮去核后切塊，放入1 g/L抗壞血酸護(hù)色液中浸泡10 min，接著加入超過(guò)蘋果塊1倍體積的清水進(jìn)行榨汁，得到蘋果果漿。隨后將蘋果漿在pH 6.5，溫度45℃，果膠酶添加量0.2 g/L的條件下酶解90 min。用紗布過(guò)濾后得蘋果汁。將蘋果汁于95℃下滅菌6 min后，用檸檬酸將pH值調(diào)至4.0，加入已滅菌的糖并調(diào)節(jié)其糖度至16%，接種體積分?jǐn)?shù)為9%活化后的酵母菌液（5 g酵母加入50 mL 2%的蔗糖水中活化），28℃酒精發(fā)酵5 d。在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上再進(jìn)行醋酸發(fā)酵[17]，最佳工藝參數(shù)為：接種體積分?jǐn)?shù)為8%的醋酸菌種子液，發(fā)酵溫度36℃，發(fā)酵時(shí)間6 d。將發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾，即得蘋果醋[18]。

1.2.4 復(fù)合飲料的制備

1.2.4.1 工藝流程

山楂汁、決明子汁、蘋果醋、木糖醇、檸檬酸→調(diào)配→預(yù)熱（70℃）→灌裝→密封→殺菌（95℃，10 min）→冷卻→成品[19]

1.2.4.2 操作要點(diǎn)

混合調(diào)配：將山楂汁、決明子汁、木糖醇、檸檬酸加入到蘋果醋中進(jìn)行調(diào)配。

灌裝、殺菌、冷卻：灌裝容器、瓶蓋放在沸水中煮15 min備用。將調(diào)配好的溶液灌裝，旋蓋封口，采用巴氏殺菌法（80℃，30 min）滅菌，冷卻，得到成品[20]。

1.2.5 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以感官品質(zhì)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)確定山楂汁、決明子汁、木糖醇和檸檬酸的最適添加量。以上成分添加量均以占成品飲料的體積計(jì)，飲料不足部分以蘋果醋補(bǔ)齊。

1.2.5.1 山楂汁添加量的篩選

固定決明子汁添加量10%，木糖醇添加量10 g/L，檸檬酸添加量0.15 g/L，考察山楂汁添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%時(shí)對(duì)復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響，篩選最佳山楂汁添加量。

1.2.5.2 決明子汁添加量的篩選

固定山楂汁添加量15%，木糖醇添加量10 g/L，檸檬酸添加量0.15 g/L，考察決明子汁添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%時(shí)對(duì)復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響，篩選最佳決明子汁添加量。

1.2.5.3 木糖醇添加量的篩選

固定山楂汁添加量15%，決明子汁添加量15%，檸檬酸添加量0.15 g/L，考察木糖醇添加量分別為5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 g/L時(shí)對(duì)復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響，篩選最佳木糖醇添加量。

1.2.5.4 檸檬酸添加量的篩選

固定山楂汁添加量20%，決明子汁添加量為15%，木糖醇添加量10 g/L，考察檸檬酸添加量分別為0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 g/L時(shí)對(duì)復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響，篩選最佳檸檬酸添加量。

1.2.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取山楂汁添加量、決明子汁添加量、木糖醇添加量和檸檬酸添加量為復(fù)合飲料感官品質(zhì)的主要影響因素，以復(fù)合飲料感官評(píng)分為考察指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，確定產(chǎn)品最佳配方，正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Orthogonal experiment factors and levels table

1.2.7 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.7.1 感官評(píng)價(jià)

由25名具有食品專業(yè)背景的人員從組織形態(tài)、色澤、風(fēng)味、口感4個(gè)方面對(duì)山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分，取平均值作為最終得分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for hawthorn cassia apple vinegar compound beverage

1.2.7.2 理化測(cè)定指標(biāo)

蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)法[21]進(jìn)行測(cè)定；總酸度：參照GB 12456—2021[22]規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定；總糖含量：采用苯酚-硫酸法[23]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.7.3 微生物指標(biāo)檢測(cè)

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2—2016[24]中的方法測(cè)定；大腸桿菌總數(shù)：參照GB 4789.3—2016[25]中的方法測(cè)定。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行作圖，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 山楂汁添加量的確定

由圖1可以看出，隨著山楂汁添加量的增加，山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)山楂汁添加量低于20%時(shí)，復(fù)合飲料中山楂的氣味和滋味均過(guò)淡，且口感欠佳；而當(dāng)山楂汁添加過(guò)量高于20%時(shí)，蘋果醋本身的酸味加上山楂的酸味，致使復(fù)合飲料酸味過(guò)重，感官評(píng)分降低。綜上，確定山楂汁適宜添加量為20%。

圖1 山楂汁添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.1 Effects of hawthorn juice additions on sensory scores of compound beverage

2.1.2決明子汁添加量的確定

由圖2可以看出，隨著決明子汁添加量的增加，山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)決明子汁添加量低于15%時(shí)，復(fù)合飲料中決明子汁氣味和滋味過(guò)淡；而當(dāng)決明子汁添加量高于15%時(shí)，復(fù)合飲料中藥味過(guò)重，口味欠佳，感官評(píng)分降低。因此，確定決明子汁適宜添加量為15%。

圖2 決明子汁添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.2 Effects of cassia juice additions on sensory scores of compound beverage

2.1.3 木糖醇添加量的確定

由圖3可以看出，隨著木糖醇添加量的增加，山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)木糖醇添加量低于10.0 g/L時(shí)，飲料甜度不足，酸味較重，適口性差；而當(dāng)木糖醇添加過(guò)量，高于10 g/L時(shí)，飲料過(guò)于甜膩，爽口性不足，且掩蓋了復(fù)合飲料本身原材料的味道，感官評(píng)分呈下降趨勢(shì)。因此，確定木糖醇適宜添加量為10.0 g/L。

圖3 木糖醇添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.3 Effects of xylitol additions on sensory scores of compound beverage

2.1.4 檸檬酸添加量的確定

由圖4可以看出，隨著檸檬酸添加量的增加，山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)檸檬酸添加量低于0.15 g/L時(shí)，飲料酸味不足，不夠爽口；而當(dāng)檸檬酸添加量高于0.15 g/L時(shí)，復(fù)合飲料酸味過(guò)重，掩蓋了飲料本身原材料的滋味，感官評(píng)分下降。因此，確定檸檬酸適宜添加量為0.15 g/L。

圖4 檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.4 Effects of citric acid additions on sensory scores of compound beverage

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，影響山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料感官評(píng)分的因素主次順序?yàn)椋篈＞C＞B＞D，即山楂汁添加量＞木糖醇添加量＞決明子汁添加量＞檸檬酸添加量。山楂汁添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分影響最大，其次為木糖醇添加量，決明子汁添加量和檸檬酸添加量的影響相對(duì)較小。正交試驗(yàn)表中復(fù)合飲料的最佳配方組合為A2B2C2D1，由極差分析法得到的最佳配方組合為A2B2C2D2。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal test results

對(duì)極差分析法所得的復(fù)合飲料最佳配方進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，感官評(píng)分為88分，比正交試驗(yàn)表中的最佳組合（85分）高，因此，最終確定山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料配方的最優(yōu)組合為A2B2C2D2，即山楂汁添加量為20%，決明子汁添加量為15%，木糖醇添加量為10 g/L，檸檬酸添加量為0.15 g/L。以該配方制備的復(fù)合飲料外觀澄清透亮、無(wú)懸浮物、沉淀物和分層現(xiàn)象，顏色呈橙紅色，色澤鮮亮，均勻，有蘋果和山楂特殊清新的果香氣味，味道酸甜可口，無(wú)異味，口感細(xì)膩。

2.3 山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.3.1 理化指標(biāo)

經(jīng)檢測(cè)，飲料的蛋白質(zhì)含量8.6 mg/100 mL，總酸含量（以乙酸計(jì)）5.9 g/100 mL，總糖含量3.6 mg/100 mL。

2.3.2 微生物指標(biāo)

經(jīng)檢測(cè)飲料的細(xì)菌總數(shù)≤100 CFU/mL，大腸菌群數(shù)≤MPN/100 mL，無(wú)致病菌檢出，以上指標(biāo)均符合GB 7101—2015[26]中規(guī)定的相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了山楂決明子蘋果醋復(fù)合飲料的最佳配方為：山楂汁添加量20%，決明子汁添加量15%，木糖醇添加量10 g/L，檸檬酸添加量0.15 g/L。以該配方制備的復(fù)合飲料色澤透亮、口感純正、酸甜爽口，具有山楂和蘋果的特殊果香味。復(fù)合飲料蛋白質(zhì)含量為8.6 mg/100 mL，總酸含量為5.9 g/100 mL，總糖含量為3.6 mg/100 mL，微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該研究成果為保健型復(fù)合果醋的研發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。