鄭亞琴

(臨沂師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005)

仙人掌黃瓜復(fù)合飲料的研制

鄭亞琴

(臨沂師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005)

以“米邦塔”仙人掌和黃瓜為原料，進(jìn)行仙人掌護(hù)色、原料配比、仙人掌黃瓜復(fù)合飲料穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)實驗，研制出復(fù)合飲料。采用正交試驗探索出仙人掌黃瓜復(fù)合飲料的最佳工藝配方：仙人掌汁15%，黃瓜汁30%，白砂糖9%；仙人掌汁較好的護(hù)色劑為0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、熱燙時間3min、護(hù)色時間0.5h，復(fù)合穩(wěn)定劑為同時添加總量各為0.1%的耐酸CMC-Na和卡拉膠。

“米邦塔”仙人掌；黃瓜；復(fù)合飲料；生產(chǎn)工藝

“米邦塔”仙人掌(Opuntia Milpa Alta)為仙人掌科(Cactaceae)仙人掌屬(Opuntia Mill)的肉質(zhì)植物，原產(chǎn)于南美熱帶地區(qū)，1997年由農(nóng)業(yè)部優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)中心作為菜用品種從墨西哥引進(jìn)[1]。仙人掌是一種富含多種營養(yǎng)成分的多年生草本植物[2]，屬于高鈣﹑高黃酮﹑多糖﹑低鈉﹑無草酸的新型蔬菜，被譽為是21世紀(jì)的綠色天然食品[3]。仙人掌含有人體必需的多種氨基酸、維生素和微量元素，具有抑菌、抗炎、增強免疫力、降血糖、降血脂及抗癌等多種保健作用[4-5]。

黃瓜營養(yǎng)十分豐富，含有糖類、糖苷類、多種游離氨基酸、胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、鈣、磷、鐵、維生素等人體必需的營養(yǎng)素[6]。據(jù)我國藥典考證，黃瓜還具有一定藥理和治療價值，黃瓜味甘性涼，具有清熱、利尿、利水、解毒、除濕、滑腸、鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、美容的保健功效[7]。另外，鮮黃瓜中還含有一種叫丙醇二酸的物質(zhì)，它有抑制糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪的作用，所以黃瓜還是減肥和預(yù)防冠心病的最佳食品[8]。

本實驗以“米邦塔”仙人掌和黃瓜為原料，將仙人掌與黃瓜的保健功能有機結(jié)合起來，研發(fā)一種新型的具有多種營養(yǎng)保健功能、老少皆宜的仙人掌黃瓜復(fù)合飲料，以滿足現(xiàn)代人對高品質(zhì)飲料的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

仙人掌(新鮮、肉厚無污染) 市購；黃瓜 農(nóng)貿(mào)市場；果膠酶：山東隆大生物工程有限公司生產(chǎn)，酶活力單位30000U/mL(g)，使用溫度范圍25～55℃，使用pH值范圍3.5～6.0；白砂糖、檸檬酸、抗壞血酸、亞硫酸鈉、乙酸鋅等(均為食用級)。

1.2 儀器與設(shè)備

控溫多用高速組織搗碎機 江蘇江陰科研器械廠；RC20型離心機 上海化工機械廠有限公司；FA2004型電子分析天平 上海恒平科學(xué)儀器有限公司；FJ-200型高速分散均質(zhì)機 上海標(biāo)本模型廠；RE5ZCS型旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；無菌灌裝機 山東工大機械公司；YXQ-LS-50S11型高壓蒸汽滅菌鍋 上海博

訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.3 方法

仙人掌護(hù)色采用因素水平對比法和因素水平正交試驗法，原料配比試驗采用因子水平正交試驗法[9]。

1.4 工藝流程設(shè)計[10]

1.5 技術(shù)要點

1.5.1 黃瓜汁的制備

預(yù)處理：選擇品質(zhì)優(yōu)良、水分大、新鮮的黃瓜，清洗干凈，切成2～3cm厚片狀；殺青：將切好的黃瓜在開水中燙漂3min；榨汁過濾：用打漿機榨汁，榨出的汁液用200目的濾布過濾。澄清過濾：將過濾后的汁液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04%的果膠酶[11]，澄清2h后過濾，汁液備用。

1.5.2 仙人掌汁的制備

原料選擇：選用色澤嫩綠、表皮有光澤、無皺褶、肉厚、成熟度高的仙人掌。

去皮、去刺并洗滌：用去皮刀刮去皮和刺，用凈水洗滌，去除泥沉等雜物。

消毒：用0.2%的次氯酸水溶液浸泡已去皮的莖3min左右，再用無菌水漂洗干凈。

護(hù)色、破碎：仙人掌汁的變色主要是由酶促褐變和色素物質(zhì)變色造成的[12]。其酶促褐變的程度取決于仙人掌汁中多酚類化合物的含量、氧化酶或過氧化物酶的活性、氧濃度及溫度的高低。高溫鈍化酶活性、添加抗氧化劑和隔氧能有效的控制酶促褐變。護(hù)色后的仙人掌用組織搗碎機進(jìn)行破碎。

均質(zhì)：將破碎后的仙人掌汁、莖及0.02%抗壞血酸溶液一并通過均質(zhì)機進(jìn)行均質(zhì)，將仙人掌溶液中固體顆粒細(xì)微化。

分離、精濾：均質(zhì)后的仙人掌原汁通過離心機分離，使其通過250～300目篩網(wǎng)過濾，去除雜質(zhì)及顆粒，得到濾液備用。

1.5.3 調(diào)配

加入混合穩(wěn)定劑，并加入混合糖漿，進(jìn)行調(diào)味。仙人掌黃瓜飲料的風(fēng)味與仙人掌黃瓜原汁含量、糖酸比之間有著密切的關(guān)系，只有適宜的原汁含量，合理的糖酸比才能調(diào)配出風(fēng)味優(yōu)良的仙人掌黃瓜飲料[13]。為了最大限度的保持飲料中的有效成分，采取135℃瞬時殺菌10s，然后立即將汁液冷卻至常溫。在無菌條件下先進(jìn)行灌裝，立即封口。產(chǎn)品灌裝后，在30～35℃條件下保存7d，對各項指標(biāo)進(jìn)行檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 仙人掌護(hù)色試驗

表1 不同護(hù)色劑對仙人掌汁的護(hù)色效果Table1 Effect of color retention agent on cactus juice

由表1可知，亞硫酸鈉、抗壞血酸和乙酸鋅可起到護(hù)色效果，檸檬酸不適于仙人掌汁的護(hù)色，仙人掌汁中的有機酸以檸檬酸、蘋果酸為主，在酸性條件下，葉綠素分子中的鎂易被氫取代，形成去鎂葉綠素，呈褐色。檸檬酸不適合對綠色果蔬的護(hù)色，檸檬酸的護(hù)色效果不好也與此有關(guān)。

抗壞血酸是一種抗氧化劑，其作用是抑制酶促褐變。由表1可知，隨著抗壞血酸質(zhì)量濃度的升高，仙人掌汁的顏色逐漸由黃色變成草綠色，質(zhì)量濃度高于0.6g/L后，汁的顏色變化不再明顯。

當(dāng)亞硫酸鈉的質(zhì)量濃度達(dá)到0.02～0.03g/L時，仙人掌汁的顏色就能保持原來的顏色，該質(zhì)量濃度范圍符合GB 2760—2007《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》果汁用亞硫酸鹽類護(hù)色最大使用量0.05g/kg的標(biāo)準(zhǔn)。亞硫酸鈉質(zhì)量濃度過高會引起仙人掌汁的褪色變白，質(zhì)量濃度過低不能更有效地抑制褐變反應(yīng)。

采用乙酸鋅護(hù)色主要是防止色素變色，用鋅來取代卟啉結(jié)構(gòu)中的鎂而得到對熱較為穩(wěn)定的葉綠素堿鹽，從而達(dá)到保持汁中原有的綠色，當(dāng)乙酸鋅的質(zhì)量濃度達(dá)到0.2g/L時，仙人掌汁的顏色最接近于其本來的顏色，質(zhì)量濃度過低，Zn2+不能最大程度地取代葉綠素中的Mg2+形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的葉綠素堿鹽，保持綠色。

單一的護(hù)色劑效果不好，從抑制酶促褐變和防止葉綠素褪色兩方面考慮，選用復(fù)合護(hù)色劑效果會更佳。

通過單因素試驗，選用三因素三水平作正交試驗設(shè)計，因素水平見表2，結(jié)果如表3所示，護(hù)色后48h測定，以ΔE*為護(hù)色指標(biāo)。

表2 護(hù)色正交試驗因素水平Table2 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

表3 護(hù)色正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table3 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

表4 仙人掌汁護(hù)色方差分析Table4 Variance analysis of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

由表4方差分析可知，護(hù)色劑、熱燙時間護(hù)色效果的影響是顯著，護(hù)色時間不顯著。

通過單因素和正交試驗確定仙人掌汁較好的護(hù)色劑為0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、熱燙時間3min、護(hù)色時間0.5h。

2.2 原料配比試驗

預(yù)試驗：仙人掌草腥味較濃[14]，且加熱煮沸后有一股煮熟味，適口性極差，適當(dāng)?shù)丶尤朦S瓜汁和白砂糖來調(diào)和，使仙人掌黃瓜飲料風(fēng)味能為大眾所接受。通過系列試驗，確定仙人掌汁、黃瓜汁、白砂糖三者之間的比例。

正交試驗：在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行仙人掌、黃瓜最優(yōu)飲料制備工藝路線的確定。產(chǎn)品中仙人掌含量、黃瓜汁含量及白砂糖含量對產(chǎn)品的口感風(fēng)味特別是保健功能具有重要的影響作用，設(shè)計三因素三水平正交試驗，確定最佳配比。原料因素水平設(shè)計如表5所示。試驗過程中，檸檬酸的加入量為成品飲料總量的0.25%。

表5 原料配比正交試驗因素水平Table5 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound cactus-cucumber beverage

通過給定的比例混合得到相應(yīng)產(chǎn)品后，邀請有經(jīng)驗的食品教師5位，食品行業(yè)技師5位，分別對色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)和穩(wěn)定性5項指標(biāo)(表6)進(jìn)行感官評定，具體試驗結(jié)果見表7。

表6 仙人掌黃瓜復(fù)合飲料評分標(biāo)準(zhǔn)表Table6 Evaluation standards for compound cactus-cucumber beverage

表7 原料配比L9(33)因素水平正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table7 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound cactus-cucumber beverage

由表7可以看出，影響飲料質(zhì)量的順序為C＞A＞B，即白砂糖的添加量影響最顯著，其次是仙人掌汁，影響最小的是黃瓜汁。由表7可見，最佳組合為A1B3C1，

(即試驗3)；而結(jié)果分析的最佳組合為A1B2C1，這兩組不符合，故將這兩組進(jìn)行對比試驗，按照兩組的比例配制出樣品A1B3C1組93分、A1B2C1組89分。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)A1B3C1優(yōu)于A1B2C1，即仙人掌汁15%、黃瓜汁30%、白砂糖9%。

2.3 穩(wěn)定性試驗

為了更好地保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，設(shè)計了添加不同品種、不同用量的穩(wěn)定劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的系列實驗(表8)。

表8 穩(wěn)定劑的使用效果Table8 Effect of stabilizer on the stability of compound cactuscucumber beverage

從表8可以看出，耐酸CMC-Na和卡拉膠同時使用效果最佳。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

感官標(biāo)準(zhǔn)：淺黃綠色或黃綠色，無雜質(zhì)，久置有微量沉淀，具有明顯的黃瓜的淡雅清香和仙人掌滋味，清爽宜人，酸甜可口。

理化指標(biāo)：仙人掌汁與黃瓜汁復(fù)合含量≥45%，可溶性固體物≥10%，總酸(以檸檬酸計)0.3%～0.4%。

微生物指標(biāo)：大腸菌群＜30個/100mL，致病菌不得檢出。

3 結(jié)論與討論

3.1 制備仙人掌黃瓜保健飲料的最佳工藝：仙人掌汁15%、黃瓜汁30%、白砂糖9%；仙人掌汁較好的護(hù)色劑為0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、熱燙時間3min、護(hù)色時間0.5h；穩(wěn)定劑耐酸CMC-Na和卡拉膠同時使用，其添加量各為總量的0.1%。對最佳組合的產(chǎn)品進(jìn)行感官標(biāo)準(zhǔn)、理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的檢測，檢測結(jié)果為：仙人掌黃瓜保健飲料色澤黃綠，無雜質(zhì)，清香宜人，酸甜可口；仙人掌汁與黃瓜汁復(fù)合含量≥45%，可溶性固體物≥10%，總酸(以檸檬酸計)0.3%～0.4%；大腸菌群＜30個/100mL，致病菌不得檢出。

3.2 仙人掌黃瓜飲料工藝流程簡單，符合一般果汁的生產(chǎn)條件；且產(chǎn)品滋味純正，有仙人掌和黃瓜的自然清香，具有營養(yǎng)和保健作用，是一種集營養(yǎng)與保健為一體的新型飲料。由于時間和試驗條件的關(guān)系，還有許多需要進(jìn)一步的研究和探索之外。如何在消費者能接受的范圍內(nèi)盡可能大的增加仙人掌汁的比例，以此來提高仙人掌黃瓜復(fù)合飲料的保健功能；能否采用更加合理的復(fù)合穩(wěn)定劑提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，延長產(chǎn)品保質(zhì)期等都有待于進(jìn)一步研究。

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Development of Compound Beverage from Cactus and Cucumber

ZHENG Ya-qin
(College of Life Sciences, Linyi Normal University, Linyi 276005, China)

Cactus and cucumber were used as the raw materials to develop a compound beverage through exploring the color retention of cactus juice, optimal formula, stability and product quality of compound cactus-cucumber juice drink. Orthogonal experiments were used to investigate the optimal formula of compound cactus-cucumber beverage. Results indicated that the optimal formula were 15% cactus juice, 15% cucumber juice and 9% sugar. Better color retention effect of cactus juice was observed under the conditions of 0.6 g/L vitamin C, 0.02 g/L Na2SO3, blanching time of 3 min and color protection time of 0.5 h. The optimal compound stabilizers were 0.1% CMC-Na and 0.01% carrageenan.

Milpa Alta cactus；cucumber；compound beverage；preparation processing

TS275

B

1002-6630(2010)22-0525-04

2010-06-04

鄭亞琴(1963－)，女，教授，學(xué)士，主要從事園藝產(chǎn)品貯藏加工研究。E-mail：yaqin-009@sina.com