高 晗 胡志霞 李 斌 王雷娜
(1.河南科技學院食品學院,河南 新鄉 453003;2.鄭州旅游職業學院,河南 鄭州 45300)
山楂蘋果復合飲料配方的優化研究
高 晗1胡志霞2李 斌1王雷娜1
(1.河南科技學院食品學院,河南 新鄉 453003;2.鄭州旅游職業學院,河南 鄭州 45300)
以山楂和蘋果為原料,在單因素試驗的基礎上,應用響應面法對復合飲料的最佳配方進行優化。結果表明,山楂蘋果復合飲料的最佳配方:山楂49.3%、蘋果24.7%、檸檬酸0.04%、蔗糖7.23%。制得的復合飲料色、香、味俱佳。
山楂;蘋果;復合飲料;響應面優化;配方優化
蘋果屬于仁果類,含有豐富的營養物質,具有降血脂、降血壓、預防癌癥、抗氧化、強化骨骼、維持酸堿平衡和減肥等多種保健功能[1]。
山楂屬于薔薇科山楂屬,具有很高的保健價值。同時還含有豐富的檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、山楂酸等有機酸,能增加胃蛋白酶的分泌,助消化,增進食欲。此外,山楂所含總黃酮類成份,可促進血管擴張增加冠狀動脈血流量,具有降血壓、降血脂等作用[2,3]。
目前有關對蘋果、山楂進行加工而成復合飲料的報道較少,而市場上復合飲料加工常加入大量的添加劑,造成產品風味及營養大量破壞。本試驗以蘋果、山楂為主要原料,并添加適量的甜味劑、酸味劑而制成天然復合型保健飲料,不添加穩定劑,其色澤鮮紅,酸甜可口,透明均勻,適合不同消費者的需求。
蘋果、山楂:購于新鄉市某超市;
白沙糖:廣西貴港甘化股份有限公司;
檸檬酸:鄭州市德鑫化工產品有限公司。
恒溫水浴鍋:HH-4型,金壇市杰瑞爾電器有限公司;
電子計重秤:ACS-A型,上海友生衡器有限公司;
上皿電子天平:MD100-2,上海天平儀器廠。
1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點
(1)蘋 果 汁 制 備[4]:新 鮮 蘋 果 洗 凈 切 塊,以 料 水 比2∶1(m∶V)進行榨汁,榨完后將果渣拌松,攪拌均勻后再榨一次,加入0.05%檸檬酸和0.5%VC進行護色處理,然后用120目紗布過濾后靜止10h后取上清液備用。
(2)山楂汁的制備[5]:選取成熟、飽滿新鮮的山楂果實,剔除腐爛、病蟲果以雜質,用清水沖洗掉,以料水比1∶4(m∶V)進行榨汁,將山楂汁在85℃的條件下滅菌處理5min,冷卻到40℃時加入0.06%的果膠酶,于40℃酶解2h。澄清后升溫至85℃處理10min。
(3)將山楂汁和蘋果汁按配方比例配制到100kg,將7.23%糖和0.04%檸檬酸加入混合均勻后用硅藻土過濾機過濾,將過濾后的果汁加熱到85℃脫氣后進行灌裝密封,然后在80~85℃滅菌10~15min,冷卻即可。
1.3.3 單因素試驗
(1)山楂蘋果的不同配比對飲料品質影響:分別選取山楂汁與蘋果汁的比例為3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3(m∶m)進行混合,添加量為70%,加入0.04%的檸檬酸和7%的蔗糖。按表1進行感官評分,尋求山楂與蘋果的最佳比例。
(2)加糖量對飲料品質影響:在選取檸檬酸0.04%,山楂汁與蘋果汁的比例為2∶1(m∶m)添加量為70%,糖分別為5%,6%,7%,8%,9%。按表1進行感官評分,尋求蔗糖的最佳用量。
(3)加酸量對飲料品質影響:在選取蔗糖7%,山楂汁與蘋果汁為2∶1(m∶m)添加量為70%,檸檬酸分別為0.03%,0.04%,0.05%,0.06%,0.07%。按表1進行感官評分,尋求檸檬酸的最佳用量。
(4)果汁添加量對飲料品質影響:在選取蔗糖7%,檸檬酸0.04%,山楂汁與蘋果汁為2∶1(m∶m),果汁添加量分別為50%,60%,70%,80%,90%。按表1進行感官評分,尋求果汁的最佳用量。
1.3.4 響應面法優化試驗設計 根據單因素試驗的結果,對果汁含量、加糖量和加酸量進行響應面法優化試驗,產品的感官評分為響應值,采用Dx7-trial軟件設計3因素的中心組合試驗[6,7],以確定復合飲料的最佳配方。
1.3.5 產品感官評定標準 根據果汁飲料色澤、滋氣味、組織狀態由10名有經驗的教師按照感官評定標準表1對其進行評分,統計評分結果,以確定復合飲料的最佳配方。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory evaluation method
通過單因素試驗確定響應面試驗的因素水平取值見表2。

表2 響應面分析因素與水平Table 2 Values and levels of RSM design
響應面優化試驗設計及結果見表3。
采用采用Dx7-trial軟件對表3結果進行分析,得出二次擬回歸方程:

表3 響應面試驗方案與結果Table 3 The RSM design and result
對試驗點進行回歸分析,得到方差分析表見表4和回歸方程。

表4 二次多項模型及其各項的方差分析Table 4 Analysis of variance(ANOVA)for thefitted quadratic polynomial model

由表4可知,失擬極顯著(P=0.009 5<0.01),表明回歸方程擬合效果很好,回歸模型極顯著(P=0.000 1<0.01);A、B2和C2為極顯著的模型項,B為顯著的模型項;果汁添加量對復合飲料感官的影響最大,其次為加糖量,加酸量的影響最小,且三者之間交互影響不顯著。
根據表4的分析結果做響應面見圖1~3。由圖1~3可知,果汁添加量、加糖量和加酸量對復合飲料感官影響的交互作用呈倒鐘形,表明擬合面有真實最大值。
經過Dx7-trial軟件的分析,得出復合飲料的最佳配方為果汁含量74%,加糖量7.23%,加酸量0.04%。該條件下模型預測值是81.76,通過實際驗證產品得分為81在此條件下,飲料的口味較好。

圖1 果汁含量與加糖量交互影響感官評分的等高圖及曲面圖Figure 1 Response surface and contour of Y = f( AB)

圖2 果汁含量與加酸量交互影響感官評分的等高圖與曲面圖Figure 2 Response surface and contour of Y = f( AC)

圖3 加糖量與加酸量交互影響感官評分的等高圖及曲面圖Figure 3 Response surface and contour of Y = f( BC)
山楂蘋果復合飲料的最佳配方為果汁含量74%,加糖量7.23%,加酸量0.04%。制得的飲料營養豐富,色澤美觀,口感最佳,為山楂,蘋果的開發提供新的途徑。
1 李南薇,劉長海,余建民.菠蘿蘋果復合飲料工藝的研究[J].食品科技,2011,35(5):90~96.
2 呂玉珍,黃進寶,董大鵬,等.胡蘿卜山楂復合果肉飲料加工工藝及穩定性研究[J].食品與機械,2010,26(4):132~135.
3 梁錦麗,秦啟娟.石榴、山楂復合飲料的研制[J].食品研究與開發,2011,32(2):85~88.
4 董全,高晗.果蔬加工學[M].鄭州:鄭州大學出版社,2011.
5 劉章武.果蔬資源開發與利用[M].北京:化學工業出版社,2007.
6 慕運動.響應面方法及其在食品工業中的應用[J].鄭州工程學院學報,2001,22(3):91~94.
7 石晶,郭興鳳,李露.響應面優化茶多酚的提取工藝[J].河南工業大學學報,2007,28(2):23~30.
Study on formula optimization of haw-apple composite beverage
GAO Han1HU ZHi-xia2LI Bin1WANG Lei-na1
(1.School of Food Science,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang,Henan453003,China;2.Zhengzhou Tourism College,Zhengzhou,Henan45300,China)
Haw and apple were used as raw materials.Based on a series of single-factor tests,the prescription of hawapple composite beverage was optimized by the response surface method.The results showed that the optimum prescription was found as follows:haw 49.3%,apple 24.7%,citric acid 0.04%,and sucrose 7.23%.And the hawapple composite beverage could be developed with good color,flavor and taste.
haw;apple;composite beverage;response surface method;component optimization
10.3969/j.issn.1003-5788.2012.03.001
國家科技部星火計劃項目(編號:2004EA750044);河南科技學院骨干教師資助項目(編號:200708)
高晗(1968-),男,河南科技學院副教授,碩士。E-mail:hangao888@sohu.com
2012-02-18