秦執(zhí) 閔照永

摘要：實(shí)驗(yàn)旨在研制出一種以胡蘿卜粉為主原料的果蔬固體飲料，以感官評(píng)定，凝沉性為指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn) 探究影響飲料品質(zhì)因素的最優(yōu)添加量，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出最佳的固體飲料配方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：由單因素可知，隨著糖粉、藕粉、奶精、檸檬酸、蘋果酸的添加量增大，果蔬固體飲料的感官評(píng)分均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，果蔬固體飲料的凝沉性隨著藕粉的添加量增大呈遞減趨勢(shì)。正交實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)果蔬固體飲料品質(zhì)影響大小的順序依次為：藕粉>糖>奶精>混合酸味劑的添加量，其中藕粉、糖對(duì)果蔬固體飲料的感官評(píng)分影響極其顯著，奶精對(duì)果蔬固體飲料的感官評(píng)分影響顯著并由正交實(shí)驗(yàn)可知該果蔬固體配方取組合A2B1C3D2時(shí)，即糖的添加比例為13%，藕粉添加量為6%，奶精添加量為17%（均以總質(zhì)量計(jì)），檸檬酸、蘋果酸添加比為1：1（總添加量為0.01%，以總質(zhì)量計(jì)），飲料評(píng)分較高，且驗(yàn)證試驗(yàn)要優(yōu)于理論值，評(píng)分平均值為97分。

關(guān)鍵詞：胡蘿卜;粉固體飲料;感官評(píng)定

胡蘿卜又名紅蘿卜，還有甘荀之稱，傘形科一年或二年生草本植物，是全球性十大蔬菜作物之一[1]。胡蘿卜含有大量對(duì)人體有益的物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值頗高，據(jù)有關(guān)測(cè)定，胡蘿卜中每百克含蛋白質(zhì) 1.0克，碳水化合物7.6克，脂肪0.3克，鈣 32毫克，維生素含量更為豐富，核黃素 0.44毫克，硫胺素0.44毫克，尼克酸 0.2毫克，抗壞血酸 16毫克，鉀 193毫克，辛0.14毫克，磷 16毫克，鐵 0.5毫克，鎂 0.77毫克。硒 2.8毫克。胡蘿卜含有豐富的胡蘿卜素，在蔬菜中名列前茅，每百克約含胡蘿卜素4-13毫克， β—胡蘿卜素含量尤為豐富。β—胡蘿卜素，是最好的維生素A源[2-3]，進(jìn)入機(jī)體后可轉(zhuǎn)化為維生素A，是人體所必須的維生素之一，能夠維持眼睛和皮膚的健康，有助于身體免受自由基的傷害。胡蘿卜制汁是胡蘿卜主要加工方式之一，但其加工利用率較低，且加工過程中會(huì)產(chǎn)生殘?jiān)?，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。現(xiàn)階段胡蘿卜被加工成胡蘿卜粉，胡蘿卜粉制備過程中不僅對(duì)原料的大小和形狀沒有太嚴(yán)格的要求，而且能實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的充分利用，原料中的膳食纖維和營(yíng)養(yǎng)成分在充分保存利用的同時(shí)，生產(chǎn)中也不會(huì)產(chǎn)生大量殘?jiān)斐森h(huán)境污染。[4-6]

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，固體飲料的方便快捷越來越受到人們的喜愛，近些年隨著國(guó)內(nèi)外固體飲料生產(chǎn)企業(yè)的精心細(xì)作，固體飲料在方便攜帶和飲用的同時(shí)因其品種多樣，風(fēng)味獨(dú)特等優(yōu)勢(shì)被人們接受，尤其是那些富含維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的固體飲料，能夠及時(shí)補(bǔ)充人體所需的營(yíng)養(yǎng)素，成為許多人生活中離不開的好伴侶。

日常生活中，胡蘿卜作為蔬菜深受廣大民眾喜愛，但由于加工方式單一，其應(yīng)用途徑受到較大限制。目前市場(chǎng)上由胡蘿卜為原料制作成的方便飲品比較少見，基于此，筆者研究以胡蘿卜粉為主原料探究固體飲料配方組成，以期為胡蘿卜開辟新的利用途徑。

一、材料和方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料

胡蘿卜粉（江蘇津杰食品有限公司）;麥芽糊精（西王糖業(yè)有限公司）;純藕粉（云南黃泥塘藕業(yè)科技開放有限責(zé)任公司），麥芽糖（安琪酵母有限公司）;植脂沫（廣州可卡食品有限公司）;檸檬酸粉（潤(rùn)友忞一）;蘋果酸（河南千志商貿(mào)有限公司）

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

JA1003D電子天平 上海衡際科學(xué)儀器有限公司;SX7001D型電子秤 廣東順德拓普域電子有限公司;TGL20M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 長(zhǎng)沙湘智離心機(jī)儀器有限公司;DHG-9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;馬沸爐 滄州路達(dá)建筑儀器制造有限公司;SGD-Ⅳ自動(dòng)還原糖測(cè)定儀，山東農(nóng)科院研究所;DK-98-T型萬用電爐天津泰斯特儀器有限公司;NAI-ZFCDY-6Z索氏抽提器 上海那艾精密儀器有限公司;K9860全主動(dòng)凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司;干燥器，燒杯若干。

（三）實(shí)驗(yàn)方法

1. 果蔬固體飲料基本成分的測(cè)定

粗蛋白蛋的測(cè)定，參照GB/5009.88-2008;粗脂肪的測(cè)定，參照GB/T14772-2008;灰分的測(cè)定，參照GB/T5009.4-2003;還原糖的測(cè)定，參照GB 5009.7-2016。

2. 胡蘿卜固體飲料的制作工藝[7]

原料除雜→原輔料混配→定量包裝

3. 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為保證固體飲料的營(yíng)養(yǎng)性、速溶性和加工工藝的要求，固體飲料中胡蘿卜粉添加量要在50%以上，本實(shí)驗(yàn)均以最低量為添加標(biāo)準(zhǔn)，糊精添加量以15%為標(biāo)準(zhǔn)。

利用控制變量法探究其它輔料的添加量對(duì)果蔬固體飲料風(fēng)味感官、凝沉性等指標(biāo)的影響，通過單因素實(shí)驗(yàn)確定相應(yīng)原輔料添加量的最優(yōu)解。

4. 果蔬固體飲料穩(wěn)定性的測(cè)定[8]

分別取等量的果蔬固體飲料，沖水靜置待均勻溶解后，以4500r/min離心20min，然后將上清液倒掉，倒置半個(gè)小時(shí)，測(cè)定離心沉淀率SR（centrufugal sedimentation rate）。SR值越大表示體系的穩(wěn)定性越差。

5. 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇優(yōu)良的配方對(duì)飲料的口感，香氣，色澤，穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的影響，本試驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)對(duì)影響飲料品質(zhì)因素的添加量進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)感官評(píng)分得出飲料最佳配方，設(shè)計(jì)因素水平見表1（均以總質(zhì)量計(jì)，酸味劑總添加量為0.01%）。

表1正交因素試驗(yàn)表

5. 果蔬固體飲料的感官評(píng)價(jià)

固體飲料評(píng)價(jià)指標(biāo)參照GB/T 29602-2013 方法，評(píng)議小組由10位有經(jīng)驗(yàn)或者本專業(yè)的人員組成，對(duì)飲料的色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)等作出一系列的感官評(píng)定，對(duì)于評(píng)委的給分取算術(shù)平均數(shù)，出現(xiàn)小數(shù)的話則采取四舍六入五留雙的原則進(jìn)行取舍。[9]

二、 結(jié)果與分析

（一）糖添加量對(duì)感官品質(zhì)的影響

在固體飲料中糖添加量對(duì)固體飲料品質(zhì)也有重要影響，通過調(diào)整固體飲料中糖的添加比例探究不同添加比例對(duì)固體飲料感官品質(zhì)的影響，分別按照9%、11%、13%、15%、17%的比例進(jìn)行添加（均以總質(zhì)量計(jì)）。結(jié)果如圖1所示：

通過圖1可以看出通過糖添加量的增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：糖在固體飲料中能賦予飲料甜味，有助提高其濃郁的品質(zhì)，并有助于提高食品的熱量[10]隨著糖添加量的提高，飲料的甜度逐漸上升，在糖添加量為13%時(shí)飲料感官評(píng)分最高，此時(shí)固體飲料甜度最為適宜，滋味、回味感較佳，糖添加量繼續(xù)增加則會(huì)使固體飲料出現(xiàn)偏甜，膩口等現(xiàn)象，影響固體飲料滋味和回味感，使感官評(píng)分下降。通過圖1可以得出，當(dāng)糖添加量為13%時(shí)感官評(píng)分最高，風(fēng)味、滋味、回味感較好，品質(zhì)較佳。

（二）藕粉添加量對(duì)感官品質(zhì)的影響

在固體飲料的評(píng)價(jià)中，穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)固體飲料品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。在固體飲料的生產(chǎn)和貯藏期間易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。由于本研究以果蔬干粉為原料，比重較水大，沖泡后易發(fā)生沉淀現(xiàn)象，并且會(huì)伴隨出現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀，脂肪上浮等不良現(xiàn)象發(fā)生，使得固體飲料穩(wěn)定性變差。固體飲料的穩(wěn)定特性是評(píng)價(jià)固體飲料產(chǎn)品品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，想要控制飲料的穩(wěn)定性可通過改變飲料的濃度、粒度、pH值等，因此添加適量的增稠劑對(duì)飲料品質(zhì)有極大的作用。[11-13]在固體飲料中添加藕粉，在沖入熱水的過程中，藕粉會(huì)發(fā)生糊化，增大飲料的稠度，可以通過改變固體飲料中藕粉的添加比例來探究不同添加比例的藕粉對(duì)固體飲料感官品質(zhì)和凝沉性的影響，固體飲料中藕粉分別按照2%、4%、6%、8%、10%的比例進(jìn)行添加（均以總質(zhì)量計(jì)）。結(jié)果如圖2所示：

通過圖2可以看出，隨著藕粉添加量的提升，固體飲料的感官評(píng)分呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，凝沉性呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：由于主料比重較水大易發(fā)生沉淀，加之其粘度較低，使得固體飲料口感顯得單薄。伴隨著藕粉添加量的增加單位體積粒子數(shù)增加，濃度提升，粒子間的相對(duì)距離減小。膠體穩(wěn)定性的基本理論認(rèn)為，膠體粒子間相互作用力主要是范德華引力和帶電性相同的電雙層之間的靜電斥力。在一定的濃度下，當(dāng)分散介質(zhì)粒子的斥力位能絕對(duì)值大于引力位能絕對(duì)值時(shí)，溶液就是穩(wěn)定的。反之蛋白質(zhì)粒子彼此接近，將產(chǎn)生凝聚、沉淀等產(chǎn)品不穩(wěn)定的現(xiàn)象。[14]隨著藕粉添加比例的增加，飲料濃度升高，粒子間的相對(duì)距離減小，降低固體飲料出現(xiàn)分層、沉淀等不良現(xiàn)象的概率，固體飲料的凝沉度呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，而藕粉添加量過高則會(huì)使沖泡后的固體飲料因濃度過高而過于粘稠，影響飲料的口感、滋味和組織狀態(tài)。通過圖2可以得出，當(dāng)固體飲料中藕粉添加量為6%時(shí)，固體飲料的濃度最為適宜，感官品質(zhì)和凝沉性較好，品質(zhì)較佳。

（三）奶精添加量對(duì)感官品質(zhì)的影響

固體飲料的風(fēng)味有著至關(guān)重要的影響，為加強(qiáng)飲料的適口性，通過調(diào)控風(fēng)味物質(zhì)（奶精）的添加比例來探究不同添加比例的奶精對(duì)飲料風(fēng)味的影響，奶精添加比例分別按照13%、15%、17%、19、21%進(jìn)行添加（均以總質(zhì)量計(jì)）。結(jié)果如圖3所示。

從圖3可以看出隨著奶精添加量的提升，感官評(píng)分呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：奶精是一種人工合成的調(diào)味劑，能夠賦予固體飲料其獨(dú)特的風(fēng)味。通過提高奶精的添加量賦予固體飲料濃郁的香氣，繼而使感官評(píng)分增加。而奶精添加量過高則會(huì)壓制固體飲料中其它輔料中的呈香物質(zhì)，呈味物質(zhì)的香氣和香味以至使固體飲料整體香味不協(xié)調(diào)，出現(xiàn)異味感，使得固體飲料感官品質(zhì)下降。通過圖3可以得到結(jié)論當(dāng)奶精添加量為17%時(shí)飲料香氣香味最為適宜且，固體飲料香味協(xié)調(diào)，無異味感，品質(zhì)較好。

（四） 檸檬酸、蘋果酸添加比對(duì)感官品質(zhì)的影響

固體飲料的穩(wěn)定性也受pH值的影響，影響飲料穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素是蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。[15]飲料的pH值與飲料中蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)相近時(shí)，蛋白質(zhì)穩(wěn)定性降低，易凝結(jié)成團(tuán)狀，致使固體飲料發(fā)生絮凝，沉淀等現(xiàn)象，當(dāng)固體飲料pH值與蛋白質(zhì)等電點(diǎn)有差距時(shí)，發(fā)生電荷反應(yīng)，形成斥力，此時(shí)的蛋白質(zhì)粒子呈離子態(tài)，可與固體飲料中其它粒子形成親水膠體，增強(qiáng)固體飲料的穩(wěn)定性，降低發(fā)生絮凝、沉淀等現(xiàn)象。故在確定檸檬酸、蘋果酸總添加量為0.01%時(shí)（均以總質(zhì)量計(jì)），通過改變檸檬酸、蘋果酸的添加比例來探究不同添加比例的復(fù)合酸味劑對(duì)固體飲料感官品質(zhì)的影響。檸檬酸、蘋果酸按0：1、1：2、1：1、2：1、1：0的比例進(jìn)行混合，結(jié)果如圖4所示：

通過圖4可以看出改變復(fù)合酸味劑中檸檬酸、蘋果酸的添加比例感官評(píng)分也隨之浮動(dòng)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：復(fù)合酸味劑能使固體飲料的酸味呈現(xiàn)層次感，通過改變檸檬酸、蘋果酸的添加比例，使飲料酸味達(dá)到最佳。通過圖4可以得出，當(dāng)檸檬酸、蘋果酸添加比為1：1時(shí)（總添加量為0.01%）感官評(píng)定分?jǐn)?shù)最高，此時(shí)固體飲料酸味協(xié)調(diào)，口感較好，品質(zhì)較佳。

（五）正交試驗(yàn)

影響胡蘿卜固體飲料的組織狀態(tài)和風(fēng)味的主要因素為糖、藕粉、奶精的添加量，檸檬酸、蘋果酸的添加比，通過正交試驗(yàn)可以確定這些物質(zhì)添加量的最優(yōu)解，正交因素表如表3所示。

表3胡蘿卜固體飲料正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過表3正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表中各因素的極差分析，可以看出影響胡蘿卜固體飲料品質(zhì)的主次關(guān)系是B > A > C > D。說明藕粉的添加量影響最大，其次是糖的添加量，奶精的添加量，檸檬酸、蘋果酸的添加比，由方差分析表中可以看出，因素A、B對(duì)固體飲料的感官評(píng)分影響極顯著，因素C對(duì)固體飲料感官評(píng)分影響顯著。由正交實(shí)驗(yàn)表中的感官評(píng)分可以選出的最優(yōu)組合解是A2B1C3D2。即糖的添加比例為13%，藕粉添加量為6%，奶精添加量為17%，檸檬酸、蘋果酸添加比為1：1（總添加量為0.01%），此組合做出的胡蘿卜固體飲料的感官評(píng)分為96分，調(diào)配出的固體飲料風(fēng)味最佳。