文 / 鮑若晗 (臺州科技職業(yè)學(xué)院）

新疆番茄汁飲料的穩(wěn)定性研究

文 / 鮑若晗 (臺州科技職業(yè)學(xué)院）

以濃縮番茄漿還原加工成果肉型番茄汁飲料，采用單因素和Box-Behnken(BBD)實(shí)驗(yàn)，以離心沉淀率、黏度和感官評價(jià)為指標(biāo)，評價(jià)不同穩(wěn)定劑對番茄汁的穩(wěn)定效果。篩選出復(fù)配穩(wěn)定劑最佳組合為：黃原膠添加量為0.2%，果膠添加量為0.14%，結(jié)冷膠添加量為0.03%。

番茄汁；穩(wěn)定性；BBD實(shí)驗(yàn)

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）兼具蔬菜和水果的雙重身份，含多種維生素和礦物質(zhì)，番茄紅素含量居各種果蔬之首[1]。新疆由于獨(dú)特的地域優(yōu)勢，特別適合番茄的種植和生長，所產(chǎn)番茄的色差、黏稠度和霉菌指數(shù)均達(dá)到世界同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，因此番茄產(chǎn)業(yè)在新疆也被譽(yù)為“紅色產(chǎn)業(yè)”[2]。但新疆番茄加工制品品種單一并且結(jié)構(gòu)不合理[3]，高附加值的產(chǎn)品如番茄沙司、番茄汁等較少。目前國內(nèi)對番茄的深加工研究集中在發(fā)酵型番茄飲料[4-6]、番茄乳飲料[7]、番茄汁飲料、番茄紅素提取等方面。本文以新疆濃縮番茄漿為原料，開發(fā)果肉型番茄汁飲料，針對原料可溶性固形物含量高的特點(diǎn)，主要解決飲料的穩(wěn)定性問題，對優(yōu)化新疆番茄產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，豐富國內(nèi)飲品市場有一定幫助。

1、主要材料與儀器

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

濃縮番茄醬 義烏華隆公司

檸檬酸（分析純） 上海欣融實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司

蘋果酸（分析純） 上海伯奧生物有限公司

結(jié)冷膠（分析純） 江中肯有限公司

黃原膠（分析純） 浙江中肯有限公司

果膠（分析純） 煙臺安德利公司

CMC（分析純） 樂源有限公司

PGA（分析純） 樂源有限公司

2 、主要儀器設(shè)備

表1 主要儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器（或設(shè)備）名稱 生產(chǎn)廠商全自動高壓滅菌鍋（T O M Y S S -3 2 5） 日本T o m y株氏會社粘度儀（D V -ⅠⅠ+ P r o） 英國B r o o k f i e l d公司U V 2 5 5 0紫外可見分光光度計(jì) 日本島津公司離心機(jī)（5 8 0 4 R） 德國艾本德股份公司

2、方法

2.1 工藝流程

番茄汁的加工工藝流程：原料→調(diào)配→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

2.2 操作要點(diǎn)

調(diào)配：稱取適量的濃縮番茄醬和一定配比的檸檬酸、蘋果酸于一定容量的燒杯中，加入溶好的膠，用蒸餾水溶解到一定的量，再用玻璃棒攪拌充分，放于磁力攪拌器上使之成為均一體系。用高剪切分散乳化機(jī)剪切1分鐘，使果肉顆粒分散均勻。

灌裝及殺菌：將處理后的番茄汁裝在密封的玻璃瓶中，將其放置在滅菌鍋中進(jìn)行殺菌，殺菌溫度為90-95 ℃，殺菌時(shí)間為15-20min。

2.3 離心沉淀率的測定

在有刻度的離心管中，準(zhǔn)確加入待測的番茄汁，在轉(zhuǎn)速4500 r/min下離心，倒棄上清液，準(zhǔn)確稱取沉淀物質(zhì)量，計(jì)算沉淀率，作為穩(wěn)定性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

離心沉淀率=（沉淀物質(zhì)量/離心物質(zhì)量）

2.4 穩(wěn)定性的感官評價(jià)

將各個(gè)樣品在室溫中靜置1個(gè)月，觀察其穩(wěn)定性，為三天觀察一次，累積感官評分，再將該評分值作為響應(yīng)值。

表2 穩(wěn)定感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2.5 黏度的測定

測定條件：LV1號轉(zhuǎn)子，60 r/min，25°C。

2.6 單因素實(shí)驗(yàn)

選用不同濃度的CMC、果膠、黃原膠、結(jié)冷膠、PGA 六種單一穩(wěn)定劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以離心沉淀率、粘度、靜置3天沉淀情況和口感為評價(jià)指標(biāo)綜合考察六種單一穩(wěn)定劑對番茄汁穩(wěn)定性和黏度的影響情況。

2.7 Box-Behnken(BBD)實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取黃原膠（X1）、果膠（X2）、結(jié)冷膠（X3）作為三因素，以感官評分為評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)。因素水平編碼表[8]見表3。

表3 穩(wěn)定劑各因素水平編碼設(shè)計(jì)

3、結(jié)果與討論

3.1 CMC對番茄汁穩(wěn)定性的影響

由表4可知，CMC濃度在0-0.10%范圍內(nèi)，番茄汁的離心沉淀率和黏度在CMC添加后突變，且隨著CMC的添加不斷增大，但增大量不斷減小，最后趨于平衡。CMC添加量大于0.06%時(shí)，番茄汁的穩(wěn)定性較好，室溫靜置3天后未析水，未出現(xiàn)分層現(xiàn)象。CMC添加量與口感的關(guān)系密切，添加較少時(shí)，口感較稀，但濃度大于0.08%時(shí)出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，且口感略稠，流動性較差，對番茄汁品質(zhì)的影響較大。

3.2 黃原膠對番茄汁穩(wěn)定性的影響

黃原膠濃度在0-0.45%范圍內(nèi)，番茄汁的離心沉淀率和黏度不斷增大，且效果明顯。黃原膠添加量大于0.15%時(shí)，番茄汁在室溫中靜置3天后未析水，無分層現(xiàn)象。黃原膠對口感的影響較大，添加量增大，穩(wěn)定性明顯提高，但口感顯著下降，當(dāng)添加量為0.45%時(shí)甚至出現(xiàn)凝膠狀，不易接受。

表4 CMC用量對番茄汁穩(wěn)定性的影響

3.3 結(jié)冷膠對番茄汁穩(wěn)定性的影響

結(jié)冷膠具有較好的懸浮性，且透明度較高，耐酸性較好。由表6可以看出，結(jié)冷膠的效果較好，較少用量可以達(dá)到理想狀態(tài)。番茄汁的黏度和離心沉淀率都隨著結(jié)冷膠的用量明顯增大。其對口感的影響相對較小，在添加量為0.03%口感達(dá)到最佳。

3.4 果膠對番茄汁穩(wěn)定性的影響

果膠液在酸性溶液中具有較高的穩(wěn)定性，賦予果汁體系清爽的感覺。果膠對口感的影響不大，都較稀，流動性較好，沒有稠膩感。離心穩(wěn)定性和黏度隨著果膠添加量變化而變化的趨勢近似。

3.5 PGA對番茄汁穩(wěn)定性的影響

PGA的添加效果不理想，穩(wěn)定性不好。離心穩(wěn)定性和黏度隨著PGA的添加量增大沒有多大變化，在固定值之間浮動。番茄汁靜置3天后分層現(xiàn)象嚴(yán)重，但對口感的影響不大。

根據(jù)上述離心沉淀率、黏度、靜置3天沉淀情況和口感綜合評價(jià)可以看出，CMC、黃原膠、結(jié)冷膠、果膠對番茄汁飲料懸浮作用較大，而PGA的添加效果不大，對提高番茄汁的穩(wěn)定性作用不明顯。另外，CMC添加量越大則表現(xiàn)出較大的稠膩感。黃原膠、果膠、結(jié)冷膠在本實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的效果，且三者的協(xié)同效果也較好，因此，選用該三者進(jìn)行復(fù)配。

3.6 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Box-Behnken實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5?；貧w方程為：感官評分值=79.40-0.25A-0.50B-0.50C-2.00AB-2.50AC+2.00BC

-3.70A2-3.20B2-4.70C2

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及響應(yīng)值結(jié)果

響應(yīng)面分析中對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合的二次模型方差分析見表6，回歸方程中各變量對指標(biāo)（響應(yīng)值）影響的顯著性，由F檢