許曉萍,周民生,田 麗,陳 洋,婁冠華,游寧歡,張樹林
(安陽工學院,河南 安陽455000)
隨著人們健康意識的日益增強,天然、營養、健康、個性化成為飲料發展的趨勢[1-2]。而果蔬復合飲料不僅能為人體補充所需要的水分,還含有維生素、礦物質等人體所需要的營養物質[3],越來越受到消費者的追捧,新型復合果蔬汁飲料研究開發受到食品行業的關注和重視。
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、氨基酸等物質,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藤本植物。因其果實果汁營養豐富,氣味特別芳香,可散發出香蕉、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,具有潤腸通便、排毒養顏、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蜂蜜百香果橙汁混合飲料的最佳配方,旨在開發一種營養價值高、味道清香,并具有一定保健功能的復合水果飲料,以此豐富復合果蔬飲品。飲品的研制有助于滿足現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 主要儀器與設備
JA21002型電子天平,上海精天電子儀器有限公司產品;PHS-2F型pH計,成都市蘇凈科學器材有限公司產品;TPM-3-1型打漿機,上海漢丁機械科技制造有限公司產品;LDZH-100KBS型數據恒溫水浴鍋,金壇市金南儀器制造有限公司產品;L550型離心機,湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司產品;CGJB60-70型高速分散均質機,玉祥食品機械有限公司產品;CBD-290W型高壓蒸汽滅菌鍋,青島海爾有限公司產品。
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→預處理→榨汁→過濾→橙汁;
③復合果汁:①+②+蜂蜜、輔料→調配→均質→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)復合飲料的制備。
混合調配:將穩定劑、蜂蜜、檸檬酸進行溶解、過濾等預處理,并將其與百香果果汁和橙汁充分混合均勻。
均質:均質可使體系中的顆粒微細化,增強飲料的穩定性。均質條件為溫度不低于65℃,壓力20 MPa。
滅菌:將混合后的物料打入UHT滅菌鍋預熱到60℃,然后在18~20 MPa條件下進行均質,再經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位食品專業的學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位食品專業的學生依據感官評價標準對各不同配比的復合飲料進行打分,將所得平均值作為結果。
感官評分標準見表1。

表1 感官評分標準
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上,設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。
果蔬汁在貯存過程中容易出現沉淀及懸浮等不良現象。為了避免分層在復合飲料中添加適量的穩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種穩定劑,不同種類的穩定劑的總量保持在0.20%,在此條件下對蜂蜜百香果橙汁復合飲料的穩定效果進行比較,通過外觀組織狀態選擇效果最好的穩定劑。
通過測定離心沉淀率的值來選擇適當的穩定劑。具體過程:以離心管取待測樣品30 mL,并測定樣品質量m0后,放入離心機,以轉速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 感官質量評定
根據正交試驗得出最佳配比的復合果汁的結果,進行感官描述。
1.7.2 理化指標的測定
蛋白質的含量: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 微生物指標的測定
菌落總數按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生不同的感官特質,分值有較大的波動。由表2可知,當料液比為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合果汁的感官評分見圖1。

圖1 不同百香果汁添加量下復合果汁的感官評分
由圖1可知,當百香果汁添加量從15%增加到25%時,隨著添加量的增加復合果汁的感官品質提高,超過25%時繼續增加百香果汁用量感官評分急劇下降。當添加量低時,復合飲料中百香果特有的氣味較淡,感官評分較低;當百香果汁添加量高于這個水平時,復合飲料中百香果的酸味較大,影響了復合飲料的整體口感,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合果汁的感官評分見圖2。

圖2 不同橙汁添加量下復合果汁的感官評分
當橙汁添加量為16%時,復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,復合飲料中橙汁的香甜味較淡,感官評分較低;但當橙汁添加量高于這個水平時,復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合果汁的感官評分見圖3。

圖3 不同蜂蜜添加量下復合果汁的感官評分
由圖3可知,當蜂蜜添加量為8%時,感官評分最高。當添加量低于這個水平時,復合飲料甜味不夠,感官評分較低;當蜂蜜添加量高于這個水平時,復合飲料甜味較重,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合果汁的感官評分見圖4。

圖4 不同檸檬酸添加量下復合果汁的感官評分
由圖4可知,當檸檬酸添加量為0.17%時,感官評分最高。當添加量低于此值時,復合飲料較甜,有點膩,感官評分較低;當檸檬酸添加量超過此水平時,復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)四因素三水平設計正交試驗,以復合果汁感官評分為指標。
正交試驗因素與水平設計見表3,蜂蜜百香果橙汁復合飲料L9(34)正交試驗結果見表4。

表3 正交試驗因素與水平設計/%
由表4可知,對蜂蜜百香果橙汁復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,復合飲料的最優組合是A2B2C3D3。

表4 蜂蜜百香果橙汁復合飲料L9(34)正交試驗結果
但是分析發現此組合不在正交的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果見表5。

表5 感官評分驗證性試驗結果/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品的認可度。所以確定最佳配方為A2B2C3D1組合,即在復合飲料中百香果汁、橙汁、蜂蜜、檸檬酸的添加量分別為25%,16%,10%,0.16%。
不同穩定劑對復合飲料的影響見表6。

表6 不同穩定劑對復合飲料的影響
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,而離心沉淀率數值越小,說明飲料的穩定性越好[11-12]。同時,靜置觀察(5 d)發現采用此穩定劑的產品色澤良好,基本無分層和沉淀。
2.5.1 感官品質
(1)色澤。金黃色,柔和,色澤均勻穩定,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,風味好,酸甜適中,無異味,清香爽口;
(4)組織狀態。飲料澄清,沒有懸浮物,無肉眼可見的外來雜質,久置后沒有分層和沉淀,細膩爽滑。
2.5.2 理化指標
理化指標見表7。

表7 理化指標 /%
2.5.3 微生物指標
微生物指標見表8。

表8 微生物指標
(1)影響蜂蜜百香果橙汁復合飲料感官品質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,沒有分層和沉淀等不良現象,理化指標、衛生指標均符合國家標準。