許曉萍,周民生,田 麗,陳 洋,婁冠華,游寧歡,張樹林
(安陽工學(xué)院,河南 安陽455000)
隨著人們健康意識的日益增強,天然、營養(yǎng)、健康、個性化成為飲料發(fā)展的趨勢[1-2]。而果蔬復(fù)合飲料不僅能為人體補充所需要的水分,還含有維生素、礦物質(zhì)等人體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)[3],越來越受到消費者的追捧,新型復(fù)合果蔬汁飲料研究開發(fā)受到食品行業(yè)的關(guān)注和重視。
蜂蜜主要成分為果糖和葡萄糖(兩者合計約占75%以上),此外還含有多種維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等物質(zhì),具有補中、潤燥、止痛、解毒、護肝、抑菌、安神、潤腸通便、強身延壽等作用[4-6]。百香果(Passion fruit),別名西番蓮、熱情果,西番蓮科西番蓮屬的草質(zhì)藤本植物。因其果實果汁營養(yǎng)豐富,氣味特別芳香,可散發(fā)出香蕉、菠蘿、檸檬、草莓、番桃、石榴等多種水果的濃郁香味而被舉為“百香果”,又有“果汁之王”之美稱。百香果富含維C、維A、維B1、維B2,以及鈣、磷、鐵和多種氨基酸等物質(zhì),具有潤腸通便、排毒養(yǎng)顏、緩解疲勞、生津利咽、增強免疫力等作用[7]。橙汁含有維C、維B、類胡蘿卜素、Mg、Ca、Fe、P、纖維素、果膠、類黃酮,具有抑制乳腺癌、肺癌細胞增生,預(yù)防慢性病、維持心肌功能、降低血壓等功效[8]。
以蜂蜜、百香果、橙子為主要原料,先通過單因素試驗確定出百香果、橙汁、蜂蜜、檸檬酸添加量,然后通過正交試驗確定出生產(chǎn)蜂蜜百香果橙汁混合飲料的最佳配方,旨在開發(fā)一種營養(yǎng)價值高、味道清香,并具有一定保健功能的復(fù)合水果飲料,以此豐富復(fù)合果蔬飲品。飲品的研制有助于滿足現(xiàn)代人們對健康保健的需求,同時也增加了蜂蜜、百香果和橙子的附加值,促進農(nóng)民增收。
1.1.1 試驗材料
蜂蜜,食用級,江西花圣食品有限公司提供;百香果、橙子,食用級,購于安陽市丹尼斯超市;檸檬酸,食用級,河南巧手食品添加劑有限公司提供;羧甲基纖維素鈉(CMC-Na),食品級,上海申光食用化學(xué)品有限公司提供;黃原膠,食品級,淄博中軒生化有限公司提供。
1.1.2 主要儀器與設(shè)備
JA21002型電子天平,上海精天電子儀器有限公司產(chǎn)品;PHS-2F型pH計,成都市蘇凈科學(xué)器材有限公司產(chǎn)品;TPM-3-1型打漿機,上海漢丁機械科技制造有限公司產(chǎn)品;LDZH-100KBS型數(shù)據(jù)恒溫水浴鍋,金壇市金南儀器制造有限公司產(chǎn)品;L550型離心機,湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品;CGJB60-70型高速分散均質(zhì)機,玉祥食品機械有限公司產(chǎn)品;CBD-290W型高壓蒸汽滅菌鍋,青島海爾有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 工藝流程
①百香果汁:百香果→切開→倒出果肉→護色→打漿→酶解→過濾→百香果汁;
②橙汁:橙子→除蒂→清洗→剝離→預(yù)處理→榨汁→過濾→橙汁;
③復(fù)合果汁:①+②+蜂蜜、輔料→調(diào)配→均質(zhì)→滅菌→裝罐→冷卻→成品。
1.2.2 操作要點
(1)百香果汁的制備。
選果:挑選新鮮的百香果。
護色:用含0.1%維C和0.2%檸檬酸的溶液,在95℃的溫度條件下漂燙15 min,以防止氧化褐變。
打漿:百香果和水按照一定的比例打漿。
酶解:在百香果汁加入一定比例的果膠酶,在50℃的恒溫水浴鍋中水浴60 min,然后于90℃條件下滅酶30 s。
離心:離心機以轉(zhuǎn)速1 200 r/min離心5 min。
過濾:用濾布過濾4遍,得到百香果汁,備用。
(2)橙汁的制備。
選取新鮮、完好無損的橙子加工原料,清洗后去皮,并放入70~80℃的水中熱燙殺酶。將切好的塊狀橙子與純凈水按照1∶1(g∶mL)放入榨汁機中進行榨汁,榨汁后用4層紗布過濾料液,封好之后放入冰柜中冷藏,備用。
(3)復(fù)合飲料的制備。
混合調(diào)配:將穩(wěn)定劑、蜂蜜、檸檬酸進行溶解、過濾等預(yù)處理,并將其與百香果果汁和橙汁充分混合均勻。
均質(zhì):均質(zhì)可使體系中的顆粒微細化,增強飲料的穩(wěn)定性。均質(zhì)條件為溫度不低于65℃,壓力20 MPa。
滅菌:將混合后的物料打入UHT滅菌鍋預(yù)熱到60℃,然后在18~20 MPa條件下進行均質(zhì),再經(jīng)UHT滅菌鍋130℃、3 min殺菌后,裝入已消毒的玻璃瓶中,密封即為成品。
設(shè)置百香果與水的比例為1∶4,1∶6,1∶8,1∶10,1∶12共5個水平。選擇10位食品專業(yè)的學(xué)生組成感官評價小組對5個水平進行綜合評價,從而明確百香果與水的合適比例。
1.4.1 百香果汁添加量的確定
選定橙汁添加量為14%,蜂蜜添加量為10%,檸檬酸添加量為0.17%,百香果汁添加量分別為15%,20%,25%,30%,35%。
1.4.2 橙汁添加量的確定
選定百香果汁添加量為30%,蜂蜜添加量為10%,檸檬酸添加量為0.17%,橙汁添加量分別為12%,13%,14%,15%,16%。
1.4.3 蜂蜜添加量的確定
選定百香果汁添加量為30%,橙汁添加量為14%,檸檬酸添加量為0.17%,蜂蜜添加量分別為6%,8%,10%,12%,14%。
1.4.4 檸檬酸添加量的確定
選定百香果汁添加量為30%,橙汁添加量為14%,蜂蜜添加量為10%,檸檬酸添加量分別為0.15%,0.16%,0.17%,0.18%,0.19%。
組織10位食品專業(yè)的學(xué)生依據(jù)感官評價標(biāo)準(zhǔn)對各不同配比的復(fù)合飲料進行打分,將所得平均值作為結(jié)果。
感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
在單因素試驗確定百香果汁、橙汁、蜂蜜、檸檬酸合適添加范圍的基礎(chǔ)上,設(shè)置四因素三水平的正交試驗,通過感官評價確定最佳配方參數(shù)。
果蔬汁在貯存過程中容易出現(xiàn)沉淀及懸浮等不良現(xiàn)象。為了避免分層在復(fù)合飲料中添加適量的穩(wěn)定劑是非常有必要的。試驗選用羧甲基纖維素鈉、黃原膠、海藻酸鈉3種穩(wěn)定劑,不同種類的穩(wěn)定劑的總量保持在0.20%,在此條件下對蜂蜜百香果橙汁復(fù)合飲料的穩(wěn)定效果進行比較,通過外觀組織狀態(tài)選擇效果最好的穩(wěn)定劑。
通過測定離心沉淀率的值來選擇適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑。具體過程:以離心管取待測樣品30 mL,并測定樣品質(zhì)量m0后,放入離心機,以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心15 min后,取出離心管,靜置10 min后,除去上清液,測殘余物的質(zhì)量m。每個樣品進行3次平行測定,取平均值[9]。離心沉淀率計算公式[10]:
1.7.1 感官質(zhì)量評定
根據(jù)正交試驗得出最佳配比的復(fù)合果汁的結(jié)果,進行感官描述。
1.7.2 理化指標(biāo)的測定
蛋白質(zhì)的含量:按GB/T 5009.5—2016中的分光光度法進行檢驗;可溶性固形物的含量:按GB/T 12143—2008中規(guī)定的方法進行檢測;總酸的含量:按GB/T 12456—2008中的酸堿滴定法進行檢測。
1.7.3 微生物指標(biāo)的測定
菌落總數(shù)按GB4789.2—2016中的方法進行檢測;大腸菌群按GB4789.3—2016中的方法進行檢測;霉菌、酵母按GB 4789.15—2016中的方法進行檢測;志賀氏菌按GB 4789.5—2012規(guī)定方法檢測;沙門氏菌按GB4789.4—2016中的方法檢測;金黃色葡萄球菌按GB 4789.10—2016中平板計數(shù)法檢測。
制作百香果汁料液比的確定見表2。
制作百香果汁時,由于不同的料液比會產(chǎn)生不同的感官特質(zhì),分值有較大的波動。由表2可知,當(dāng)料液比為1∶8時,評分最高。因此,制作百香果汁時百香果與水的最佳比例為1∶8。
表2 制作百香果汁料液比的確定
2.2.1 百香果汁添加量
不同百香果汁添加量下復(fù)合果汁的感官評分見圖1。
圖1 不同百香果汁添加量下復(fù)合果汁的感官評分
由圖1可知,當(dāng)百香果汁添加量從15%增加到25%時,隨著添加量的增加復(fù)合果汁的感官品質(zhì)提高,超過25%時繼續(xù)增加百香果汁用量感官評分急劇下降。當(dāng)添加量低時,復(fù)合飲料中百香果特有的氣味較淡,感官評分較低;當(dāng)百香果汁添加量高于這個水平時,復(fù)合飲料中百香果的酸味較大,影響了復(fù)合飲料的整體口感,評分也越來越低。因此,可以初步確定百香果汁添加量為20%~30%。
2.2.2 橙汁添加量
不同橙汁添加量下復(fù)合果汁的感官評分見圖2。
圖2 不同橙汁添加量下復(fù)合果汁的感官評分
當(dāng)橙汁添加量為16%時,復(fù)合飲料的顏色變成金黃色且透明度較高,百香果特有的香味和橙汁的香甜味更好地融合到一起,感官評分最高。添加量低時,復(fù)合飲料中橙汁的香甜味較淡,感官評分較低;但當(dāng)橙汁添加量高于這個水平時,復(fù)合飲料中橙汁固有的香甜味較大且掩蓋了百香果特有的香味,感官評分也較低。綜合分析,橙汁添加量為14%~20%。
2.2.3 蜂蜜添加量
不同蜂蜜添加量下復(fù)合果汁的感官評分見圖3。
圖3 不同蜂蜜添加量下復(fù)合果汁的感官評分
由圖3可知,當(dāng)蜂蜜添加量為8%時,感官評分最高。當(dāng)添加量低于這個水平時,復(fù)合飲料甜味不夠,感官評分較低;當(dāng)蜂蜜添加量高于這個水平時,復(fù)合飲料甜味較重,感官評分也較低。因此,可以確定蜂蜜添加量為6%~10%。
2.2.4 檸檬酸添加量
不同檸檬酸添加量下復(fù)合果汁的感官評分見圖4。
圖4 不同檸檬酸添加量下復(fù)合果汁的感官評分
由圖4可知,當(dāng)檸檬酸添加量為0.17%時,感官評分最高。當(dāng)添加量低于此值時,復(fù)合飲料較甜,有點膩,感官評分較低;當(dāng)檸檬酸添加量超過此水平時,復(fù)合飲料感官評分急劇下降。因此,可以確定檸檬酸添加量為0.16%~0.18%。
以百香果汁、橙汁、蜂蜜和檸檬酸的添加量為因素,采用L9(34)四因素三水平設(shè)計正交試驗,以復(fù)合果汁感官評分為指標(biāo)。
正交試驗因素與水平設(shè)計見表3,蜂蜜百香果橙汁復(fù)合飲料L9(34)正交試驗結(jié)果見表4。
表3 正交試驗因素與水平設(shè)計/%
由表4可知,對蜂蜜百香果橙汁復(fù)合飲料的感官評價影響大小的因素從大到小依次為A>D>B>C,即百香果汁添加量對復(fù)合飲料的影響最大,其次是檸檬酸添加量,然后是蜂蜜添加量,最后是橙汁的添加量;從K值可以看出,復(fù)合飲料的最優(yōu)組合是A2B2C3D3。
表4 蜂蜜百香果橙汁復(fù)合飲料L9(34)正交試驗結(jié)果
但是分析發(fā)現(xiàn)此組合不在正交的9次試驗中,因此要與正交表中的5號處理組也就是A2B2C3D1進行平行驗證性試驗。
感官評分驗證性試驗結(jié)果見表5。
表5 感官評分驗證性試驗結(jié)果/分
由表5可知,2組的各項評分差異性不大,主要是檸檬酸添加量有所不同,東亞人群對甜味喜好對酸敏感,稍多一點酸味就會降低產(chǎn)品的認可度。所以確定最佳配方為A2B2C3D1組合,即在復(fù)合飲料中百香果汁、橙汁、蜂蜜、檸檬酸的添加量分別為25%,16%,10%,0.16%。
不同穩(wěn)定劑對復(fù)合飲料的影響見表6。
表6 不同穩(wěn)定劑對復(fù)合飲料的影響
由表6可知,使用黃原膠+海藻酸鈉(1∶1)的飲品離心沉淀率最低,而離心沉淀率數(shù)值越小,說明飲料的穩(wěn)定性越好[11-12]。同時,靜置觀察(5 d)發(fā)現(xiàn)采用此穩(wěn)定劑的產(chǎn)品色澤良好,基本無分層和沉淀。
2.5.1 感官品質(zhì)
(1)色澤。金黃色,柔和,色澤均勻穩(wěn)定,無雜色;(2)香氣。香氣清新,具有百香果特有的香味;(3)口感。口感佳,風(fēng)味好,酸甜適中,無異味,清香爽口;
(4)組織狀態(tài)。飲料澄清,沒有懸浮物,無肉眼可見的外來雜質(zhì),久置后沒有分層和沉淀,細膩爽滑。
2.5.2 理化指標(biāo)
理化指標(biāo)見表7。
表7 理化指標(biāo) /%
2.5.3 微生物指標(biāo)
微生物指標(biāo)見表8。
表8 微生物指標(biāo)
(1)影響蜂蜜百香果橙汁復(fù)合飲料感官品質(zhì)因素的主次順序為百香果汁添加量>檸檬酸添加量>橙汁添加量>蜂蜜添加量。百香果汁添加量為25%,橙汁添加量為16%,蜂蜜添加量為10%,檸檬酸添加量為016%,并加入0.20%黃原膠+羧甲基纖維素鈉(1∶1)時,制得的產(chǎn)品金黃色、口感舒適、酸甜爽口,具百香果特有的香味,無肉眼可見的外來雜質(zhì),沒有分層和沉淀等不良現(xiàn)象,理化指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。