◎ 王曉雨，裴龍英，劉 偉，尉鵬博，劉璐萍，徐 恒

（新疆理工學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，新疆 阿克蘇 843000）

沙棘（Hippophae rhamnoidesL.），又名沙棗，屬于胡頹子科、沙棘屬植物，是一種落葉性灌木[1]。沙棘果實(shí)屬于藥食同源植物，富含多種微量元素、氨基酸、原花青素及不飽和脂肪酸等生物活性物質(zhì)[2]。此外，沙棘含有的黃酮類化合物在治療心臟疾病、高血壓、高血脂等方面具有良好的作用[3]，且維生素具有提高人體免疫力和抗氧化等功效，有益于人體健康[4]。

蘋果富含多種營養(yǎng)成分，如膳食纖維、維生素和槲皮素等，有助于保護(hù)人體細(xì)胞免受氧化損傷[5]。因其營養(yǎng)豐富，甜度較高，且無其他不良?xì)馕?，研究者們常常將其與各類水果復(fù)配，以提高產(chǎn)品風(fēng)味。目前，關(guān)于沙棘的研究多集中在種植技術(shù)和原漿上，其食用價(jià)值還未被充分開發(fā)利用。近年來，沙棘復(fù)合果汁飲品廣泛受到消費(fèi)者的喜愛，因沙棘與其他水果調(diào)配后，不僅營養(yǎng)價(jià)值得到提高，還能夠消除沙棘原漿帶來的苦澀不適，利于消費(fèi)者飲用。若將沙棘與蘋果復(fù)配，開發(fā)一種具有較多營養(yǎng)成分且風(fēng)味獨(dú)特的復(fù)合飲料，對(duì)于提高產(chǎn)品附加值具有重要作用。

因此，本研究對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化后的產(chǎn)品進(jìn)行各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測定。旨在研制一款口感佳、營養(yǎng)豐富的復(fù)合飲料，對(duì)于提高沙棘和蘋果的深加工技術(shù)具有重要意義，可為沙棘飲料的開發(fā)及實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

沙棘，新疆阿克蘇烏什縣；蘋果汁，可羅食品（中國）有限公司。山梨酸鉀，江蘇彩蝶食品有限公司；D-異抗壞血酸鈉、黃原膠，河南萬邦化工科技有限公司；羥甲基纖維素鈉，上海申光食用化學(xué)品有限公司；單雙甘油脂肪酸酯，佳力士添加劑（海安）有限公司。

恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；脂肪測定儀，上海纖檢儀器有限公司；酶標(biāo)分析儀，北京普朗新技術(shù)有限公司；全自動(dòng)定氮儀蒸餾器，上海精密儀器儀表有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 沙棘蘋果復(fù)合飲料的制備

工藝流程為沙棘→挑選→清洗→榨汁→過濾→（凝膠制備）調(diào)配→均質(zhì)→殺菌→冷卻→成品。操作要點(diǎn)如下。①過濾。將沙棘漿過100 目紗布，得濾液。②凝膠制備。羧甲基纖維素鈉與黃原膠1 ∶1 混合后加水，放入80 ℃的水浴鍋中攪拌溶解，得膠體溶液。③調(diào)配。稱取白糖加入適量的水，使其溶解；量取沙棘汁、蘋果汁倒入杯中，加入融化的白糖，加入食品添加劑，不斷攪拌，使其充分混勻。④均質(zhì)。常溫下4 000 r·min-1均質(zhì)5 min。⑤滅菌。將混合液加熱至75 ℃，殺菌時(shí)間為10 min。⑥冷卻。梯度降溫至常溫，得到成品。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

分別選取沙棘汁添加量為8%、9%、10%、11%和12%；蘋果汁添加量為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%和6.0%；白砂糖添加量為4%、5%、6%、7%和8%；凝膠劑質(zhì)量比為2 ∶1、3 ∶2、1 ∶1、2 ∶3 和1 ∶2，以每100 mL 飲料為基準(zhǔn)，其中包含蘋果汁和水，對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化。

1.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

以沙棘汁添加量、蘋果汁添加量和白砂糖添加量為自變量，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行3 因素3 水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素和水平表 單位：%

1.2.4 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)測定蛋白質(zhì)測定參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB 5009.5 2016）；脂肪測定參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6 2016）；菌落總數(shù)的檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2 2022）；大腸桿菌的檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》（GB 4789.3 2016）；致病菌的檢測參照《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 冷凍食品、飲料檢驗(yàn)》（GB 4789.21 2003）。

圖6(b)(c)為劇烈變形階段，隨著外力加載增加，該階段巷道圍巖拱部與底板巖層產(chǎn)生劇烈斷裂，產(chǎn)生大的位移量，進(jìn)而導(dǎo)致巷道頂部及幫部圍巖隨拱部與底板變形而發(fā)生變形。該變形階段較劇烈，破壞范圍向深部傳遞較快，頂?shù)装遄畲笃茐纳疃冗_(dá)到34mm。圖6(d)為嚴(yán)重變形階段，該階段頂板巖層大面積冒落，底板鼓起量大幅度增加，兩幫出現(xiàn)不同程度移近，出現(xiàn)頂?shù)装逑嘟蝇F(xiàn)象，表明該階段巷道圍巖發(fā)生大范圍失穩(wěn)破壞，巷道圍巖失去承載能力，巷道空間完全封閉。

1.2.5 黃酮的測定

采用硝酸鋁顯色法[6]。

1.2.6 多酚的測定

采用福林酚法[7]。

1.2.7 感官評(píng)價(jià)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》（GB 7101 2022）的感官要求以及沙棘蘋果復(fù)合飲料本身特性制定，由15 名食品專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 沙棘蘋果復(fù)合飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Design Expert 12 軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)，采用Origin 2019b 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 沙棘汁添加量對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響如圖1 所示，當(dāng)沙棘汁添加量為11%時(shí)，其感官評(píng)分最高。沙棘添加量過低會(huì)導(dǎo)致復(fù)合飲料的口味較淡，沙棘風(fēng)味不明顯，蘋果和白砂糖的口感突出，復(fù)合飲料的顏色也較淡，整體感官不佳。添加量在12%時(shí)，開始呈下降趨勢，因?yàn)樯臣砑舆^多會(huì)導(dǎo)致復(fù)合飲料酸度增加，復(fù)合飲料口感偏酸，有澀味和沙棘異味，掩蓋了蘋果的風(fēng)味。因此，選擇沙棘汁添加量為11%作為響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖1 沙棘汁添加量對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響圖

如圖2 所示，當(dāng)蘋果汁添加量為5.5%時(shí)，復(fù)合飲料的感官評(píng)分最高；若添加量過低，飲料感官不佳，蘋果汁添加量少，會(huì)導(dǎo)致復(fù)合飲料中沙棘的風(fēng)味濃郁，苦澀味較重，蘋果風(fēng)味較弱；當(dāng)蘋果汁添加量為6.0%時(shí)，感官評(píng)分開始呈下降趨勢，蘋果汁添加過多，導(dǎo)致復(fù)合飲料中蘋果的味道掩蓋了沙棘的味道，飲料的甜度較高，使得整體感官不佳。因此，選擇蘋果汁添加量為5.5%作為響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖2 蘋果汁添加量對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響圖

2.1.3 白砂糖添加量對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響

如圖3 所示，當(dāng)白砂糖添加量為7%時(shí)，復(fù)合果汁飲料的感官評(píng)分最高；添加量過低時(shí)，其感官不佳，復(fù)合飲料中的沙棘汁和蘋果汁混合的酸味過于濃郁，影響口感；白砂糖添加量在8%時(shí)，感官評(píng)分開始呈下降趨勢，白砂糖添加過多導(dǎo)致復(fù)合飲料甜度較高，整體感官不佳。因此，選擇白砂糖添加量為7%作為響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

圖3 白砂糖添加量對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響圖

2.1.4 凝膠劑質(zhì)量比對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響

探究黃原膠與羥甲基纖維素鈉按照不同比例添加對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響，結(jié)果如圖4 所示。當(dāng)二者比例為2 ∶1 或1 ∶2 時(shí)，產(chǎn)品沉淀較多，狀態(tài)不均勻，口感不柔和；當(dāng)二者比例為3 ∶2 或2 ∶3 時(shí)，產(chǎn)品少量沉淀，狀態(tài)較濃稠。當(dāng)二者比例為1 ∶1 時(shí)，其感官評(píng)分最高，產(chǎn)品無沉淀，狀態(tài)均勻，口感較好。羥甲基纖維素鈉能與其他各種穩(wěn)定劑（如黃原膠、瓜爾膠、卡拉膠等）進(jìn)行復(fù)配使用，有協(xié)同增效作用[8]。因此，最終選擇凝膠劑比例為1 ∶1。

圖4 凝膠劑質(zhì)量比對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分影響圖

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，采用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定飲料的最佳工藝參數(shù)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果表

通過多元非線性回歸擬合分析，得到沙棘蘋果復(fù)合飲料的二次多項(xiàng)回歸模型為Y=80.3+0.3A-0.05B+0.95C+0.75AB-1.1AC-1.25BC-4.78A2-0.38B2+0.87C2。由方差分析可知，決定系數(shù)R2=0.914 1，校正系數(shù)R2adj=0.803 7，表明誤差較小，該模型的方差分析結(jié)果見表4。

表4 回歸方程方差分析表

方差分析結(jié)果顯示，該模型p值為0.005 4，p＜0.01，差異極顯著，表明此回歸方程的試驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂袑?shí)際參考價(jià)值。失擬項(xiàng)p值為0.162 0，p＞0.05，差異不顯著，表明試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合度高，能充分反映實(shí)際情況，可反映出因素與響應(yīng)值的變化關(guān)系[9]。

響應(yīng)面的3D 圖可充分反映出兩個(gè)因素間的相互作用，以此判斷各因素對(duì)沙棘蘋果復(fù)合飲料感官的影響[10]。如圖5 所示，通過觀察三維曲面圖，可確定3 個(gè)因素間的相互作用程度。根據(jù)Design-Expert 軟件中回歸模型的預(yù)測，可以得到沙棘蘋果復(fù)合飲料的最佳工藝為沙棘汁添加量10.99%、蘋果濃縮汁添加量5.50%、白砂糖添加量7.05%。按照最佳工藝制得的沙棘蘋果復(fù)合飲料的感官評(píng)分為78.3 分。

圖5 3 個(gè)因素間的交互作用對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖

2.3 最佳工藝條件試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證回歸模型的預(yù)測值與試驗(yàn)真實(shí)值間的擬合程度，對(duì)最佳工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)?？紤]到試驗(yàn)的操作性，將工藝條件調(diào)整為沙棘汁添加量11.0%、蘋果汁添加量5.5%、白砂糖添加量7.1%。最終沙棘蘋果復(fù)合飲料的綜合感官評(píng)分為80.3 分。與預(yù)測值相差較小，表明該試驗(yàn)方法可靠。

2.4 理化指標(biāo)測定結(jié)果

對(duì)最佳工藝下的沙棘蘋果復(fù)合飲料的相關(guān)理化指標(biāo)進(jìn)行測定，可評(píng)估該產(chǎn)品的營養(yǎng)特性。由表5可知，其蛋白質(zhì)含量為1.6 mg/100 mL，脂肪含量為0.71 g/100 mL，黃酮含量為41 mg/100 mL，多酚含量為0.74 g·L-1，可溶性固形物為14.9%，是一款口感酸甜、營養(yǎng)豐富的飲品。

表5 沙棘蘋果復(fù)合飲料的理化指標(biāo)表

2.5 微生物指標(biāo)測定結(jié)果

對(duì)最佳工藝下的沙棘蘋果復(fù)合飲料的微生物相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測定，可評(píng)估該產(chǎn)品的衛(wèi)生安全。檢測結(jié)果如表6 所示，其菌落總數(shù)、致病菌和大腸桿菌經(jīng)檢測均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品安全性較高。

表6 沙棘蘋果復(fù)合飲料的微生物指標(biāo)表 單位：CFU·mL-1

3 結(jié)論

本文通過單因素及響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，得到沙棘蘋果復(fù)合飲料的最佳制作工藝條件為沙棘汁添加量11.0%、蘋果濃縮汁添加量5.5%、白砂糖添加量7.1%，凝膠劑質(zhì)量比1 ∶1。該條件下的復(fù)合飲料色澤均勻，沙棘香味和蘋果香味協(xié)調(diào)，感官品質(zhì)較好。此外，其蛋白質(zhì)含量為1.6 g/100 mL，脂肪含量為0.71 g/100 mL，黃酮含量41 mg/100 mL，多酚含量0.74 mg·L-1、可溶性固形物14.9%。在微生物檢測中，其菌落總數(shù)、致病菌和大腸桿菌均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，該產(chǎn)品是一款富含沙棘、蘋果風(fēng)味，營養(yǎng)豐富，且安全性較高的飲料，該研究可增加沙棘深加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也為今后沙棘飲料的新產(chǎn)品開發(fā)提供新思路。