綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料制取工藝研究

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(1.太原科技大學化學與生物工程學院,山西太原 030021； 2.山西省級化學與生物工程實驗教學示范中心,山西太原 030021； 3.山西省水土保持科學研究所,山西太原 030045； 4.浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學院,浙江杭州 310029)

綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料制取工藝研究

孫紅艷1,2,王小云3,+,劉文星4

(1.太原科技大學化學與生物工程學院,山西太原 030021； 2.山西省級化學與生物工程實驗教學示范中心,山西太原 030021； 3.山西省水土保持科學研究所,山西太原 030045； 4.浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學院,浙江杭州 310029)

為優(yōu)化綠茶-獼猴桃飲料的制取工藝,以綠茶、獼猴桃為主要原料,輔以一定的脫脂奶、檸檬酸、蔗糖,配制出營養(yǎng)豐富風味獨特的獼猴桃-綠茶飲料。設(shè)計單因素實驗確定正交實驗各因素篩選水平范圍,結(jié)合正交實驗分析結(jié)果和感官綜合評分,探討獼猴桃綠茶飲料的生產(chǎn)工藝和操作要點。結(jié)果表明：復(fù)合飲料料比為綠茶與獼猴桃汁3∶1,脫脂奶添加量為12%,檸檬酸添加量為0.2%,蔗糖添加量為10%；該生產(chǎn)工藝條件下,所得產(chǎn)品口感佳、穩(wěn)定性良好,蛋白質(zhì)含量為12.74mg/mL,VC含量為493μg/mL,總糖含量為3.69%,可在實際生產(chǎn)中加以應(yīng)用。

綠茶,獼猴桃,復(fù)合飲料,加工工藝

茶是我國古老而文明的飲料,幾千年來一直受到我國人民的喜愛,是世界公認的健康飲品。西湖龍井茶,因產(chǎn)于中國杭州西湖的龍井茶區(qū)而得名,是中國十大名茶之一；特級西湖龍井茶扁平光滑挺直,色澤嫩綠光潤,香氣鮮嫩清高,滋味鮮爽甘醇,葉底細嫩呈朵,集名山、名寺、名湖、名泉和名茶于一體。然而,市場以調(diào)味茶為銷售熱點[1],單純的茶缺少一些水果類食品的天然營養(yǎng)素,純茶飲料口味單一。獼猴桃(Kiwi fruit)又叫奇異果,素有“水果之王”之美稱,原產(chǎn)我國,分布極廣；因其風味別具一格,被譽為上等營養(yǎng)珍果[2]。獼猴桃是一種低熱量高營養(yǎng)的果品,并含有維生素B、維生素P、氨基酸、類胡蘿卜素以及鈣、磷、鐵等多種營養(yǎng)成分[3]。獼猴桃果實不僅風味鮮美,而且還具有降低血液中的膽固醇及甘油三酯的保健功能,可防治消化不良、維生素缺失癥、肝炎、呼吸道疾病等,對防治壞血病、動脈粥樣硬化、冠心病、高血壓均有功效[4-5],并且有降血脂、抗脂質(zhì)氧化、消除活性自由基、預(yù)治腫瘤細胞、提高免疫功能等方面的藥理活性[6-7]。可見,獼猴桃對廣大消費者尤其是高血脂患者來說是一種較理想的保健及防癌食品。因此,本文選用西湖龍井茶葉與獼猴桃進行混合配制飲料,以感官評價為指標,通過單因素實驗篩選最佳風味配方,并進行相關(guān)營養(yǎng)指標的測定,以期開發(fā)一種新型的適合當今人們生活需要的綠色保健飲料,并為獼猴桃和綠茶的加工和消費尋找一條新的途徑。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

本實驗所選用茶葉、獼猴桃(林果類) 均購買于集市,為家庭日常生活中經(jīng)常食用的飲品和新鮮水果；全脂奶粉 市售雀巢全脂奶(含蛋白質(zhì)24%)；白砂糖 市售太古白砂糖,食用級；果膠酶 購自上海佳和生物科技有限公司；其他試劑等 均為國產(chǎn)分析純。

LZ-1.5雙螺旋榨汁機 張家港市百沃機械有限公司；HT-2型超高溫瞬時滅菌機 武漢昊特流體設(shè)備有限公司；GGF型高速液體灌裝機 南通博瑯南虹機械科技有限公司；YLK-1B連續(xù)式噴淋殺菌機 江蘇科威機械有限公司；TQ-2.5型真空脫氣機 張家港市宏潤機械有限公司；HH-2 恒溫水浴鍋 金壇市科興儀器廠；UV754N紫外可見分光光度計 蘇州江東精密儀器有限公司；FA2004電子天平 上海舜宇恒平科技儀器有限公司；阿貝折光儀2WAJ 上海索光光電技術(shù)有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料選擇 挑選成熟度適中、無病蟲害及機械損傷的新鮮獼猴桃；挑選從外形上看勻整、鮮綠有光澤、白毫明顯,沖后香氣持久,滋味濃醇,回甘生津,湯色明亮清澈的茶葉。

1.2.2.2 綠茶汁的制備 待水溫升至80℃時按照茶葉與水比例為1∶30(g/mL)加入茶葉萃取15min,期間每3min攪拌一次；之后采用濾布過濾即得綠茶汁,冷卻后備用。

1.2.2.3 獼猴桃汁的制備 先將獼猴桃清洗,去掉最外層的毛和皮,切片、去掉核和籽；用質(zhì)量分數(shù)為0.02%的抗壞血酸浸泡護色處理半小時后,與水按1∶5(kg/L)的比例混合,采用雙螺旋榨汁機進行榨汁,注意調(diào)節(jié)螺桿之間的間距,以提高出汁率；采用八層濾布過濾即得獼猴桃汁。

1.2.2.4 脫脂奶的制備 將全脂奶粉用40～50℃溫水充分溶解以后,加熱至80～85℃,保溫20～25min,用玻璃棒把上層脂脫去,過濾備用。

1.2.2.5 超高溫瞬時滅菌 采用超高溫瞬時滅菌機殺滅獼猴桃汁和胡蘿卜汁中的微生物,滅菌溫度115～125℃,滅菌時間3～5s,泵入無菌罐中貯藏備用。

1.2.2.6 調(diào)配 將已經(jīng)配制好的綠茶汁和獼猴桃汁按預(yù)先設(shè)計好的比例調(diào)配,同時添加脫脂奶、并加入適量果膠酶作用于混合汁液中的不穩(wěn)定因素,再添加適量的檸檬酸和蔗糖,用無菌水定容、攪勻。

1.2.2.7 脫氣 調(diào)配好的料液經(jīng)真空脫氣機在80kPa壓力下脫氣30min,以減少溶解氧對維生素、香味物質(zhì)等營養(yǎng)成分的氧化損失。

1.2.2.8 灌裝封蓋 控制灌裝溫度80～85℃,灌裝后迅速封蓋。

1.2.2.9 噴淋殺菌 灌裝好的瓶裝飲料送入噴淋殺菌機殺菌,殺菌溫度85℃,殺菌時間25～30min。

1.2.2.10 冷卻 噴淋冷水將成品溫度迅速降至40℃以下。

1.2.3 單因素實驗 在預(yù)實驗基礎(chǔ)上,固定綠茶與獼猴桃料比為3∶1,脫脂奶添加量為12%,檸檬酸添加量為0.2%,蔗糖添加量為10%的條件下,分別將綠茶獼猴桃料比定為1∶1、2∶1、3∶1和4∶1,脫脂奶的加量定為6%、12%、18%和24%,檸檬酸添加量定為0.1%、0.15%、0.2%和0.25%,蔗糖添加量定為4%、8%、12%、16%和20%進行單因素實驗,研究各因素不同添加量對復(fù)合飲料評價指標的影響。

1.2.4 最佳復(fù)合飲料配方的確定 在單因素實驗的基礎(chǔ)上,各因素分別選定兩個水平進行正交實驗,如表1所示。

表1 正交實驗因素水平

1.2.5 主要評價指標測定

1.2.5.1 總酸的測定 總酸用NaOH滴定法進行測定。

1.2.5.2 可溶性固形物含量(SSC)測定 手持折光儀測定[8]。

1.2.5.4 感官評價 從飲料的色澤、香味、滋味、組織狀態(tài)四個方面給與綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料的評價,方法是選擇20人對飲料進行感官評定,最后通過分析測定理化指標及感官評定,并結(jié)合正交實驗的結(jié)果確定飲料的最佳配方。具體評分標準如表2。

表2 獼猴桃-綠茶復(fù)合飲料感官評定標準

表4 料比對感官的影響

1.2.6 復(fù)合飲料主要指標評價

1.2.6.1 蛋白質(zhì)含量的測定 蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍法[10]。

1.2.6.2 VC含量的測定 采用2,4-二硝基苯肼比色法測定VC含量[11]。

1.2.6.3 總糖含量的測定 采用蒽酮比色法測定飲料中總糖含量[12]。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 實驗設(shè)3次重復(fù),利用Excel和DPS軟件對數(shù)據(jù)進行計算和差異顯著性分析[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1單因素實驗

2.1.1 料比對綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料的影響 對于復(fù)合飲料來說,不同的料比會影響飲料的色澤、口感、香味等。

隨著綠茶添加量的增加,復(fù)合飲料變得澄清,透光率和總酸逐漸增大,呈線性增加趨勢；但可溶性固形物含量SSC呈下降的趨勢(見表3)。其中,透光率在料比變?yōu)?∶1、3∶1和4∶1時依次比前一個增大20.5%、12.5%和5.9%,故透光率應(yīng)選擇在69.04%和77.65%之間；而酸度的增幅最大值出現(xiàn)在料比為3∶1時,增長百分比為13.3%,顯著高于其他兩組,合適的酸度應(yīng)為料比應(yīng)為2∶1或3∶1時對應(yīng)的值；同時,可溶性固形物含量SSC的下降百分比最大值也出現(xiàn)在料比為3∶1時,此時SSC值為4.13%。故確定料比2∶1～3∶1為正交實驗篩選水平范圍。

表3 料比對復(fù)合飲料的影響

由表4可知,隨著綠茶汁添加量的增加,獼猴桃香味逐漸變淡直至被綠茶風味所掩蓋,復(fù)合飲料顏色由黃綠色逐漸變?yōu)榇渚G色,組織狀態(tài)逐漸穩(wěn)定,酸味變淡。其中在料比為3∶1時復(fù)合飲料顏色呈現(xiàn)亮翠綠色,具典型綠茶香味和獼猴桃味,色澤鮮亮,組織狀態(tài)穩(wěn)定,稍帶奶味和酸味,口感良好。本研究以綠茶特有口感及香味為主,以獼猴桃為輔助風味協(xié)調(diào)口感,故再次確定料比的正交實驗篩選水平范圍為2∶1～3∶1,此時綠茶的固有香味可以和獼猴桃味很好的結(jié)合起來,同時兼具綠茶和水果的營養(yǎng)。

2.1.2 脫脂奶添加量對綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料的影響 脫脂奶的多少會影響飲料的風味,添加量過多會掩蓋部分綠茶和獼猴桃的香氣,過少則起不到牛奶特有的保健作用。

隨著脫脂奶添加量的增加,對于復(fù)合飲料起到增稠的作用,隨著脫脂奶添加量的增加,使其透光率和總酸逐漸減小,而折光率逐漸增大(表5)。其中,透光率降低百分比在脫脂奶添加量為18%時最大,為48.7%,若再添加脫脂奶,透光率將很低,不符合飲料的要求；總酸在脫脂奶添加量為12%時降低百分比達最大值,為5.4%,之后依次減小,此時總酸含量為4.76g/L；SSC值增長百分比也在脫脂奶添加量為12%時較大,為2.8%,此時SSC值為4.43%。

表5 脫脂奶添加量對復(fù)合飲料的影響

由表6可知,隨著脫脂奶添加量逐漸增大到12%,復(fù)合飲料的色澤逐漸變?yōu)闇\綠色,透光率適中,口味豐富,綠茶味濃而富有獼猴桃味,又略帶奶味,感官評價較好；之后再添加脫脂奶量則復(fù)合飲料奶味過濃,失去了綠茶和獼猴桃固有的香味,色澤偏淡,口感不適,綜合以上結(jié)果,擬定脫脂奶添加量正交實驗篩選水平范圍為12%～18%。

表6 脫脂奶添加量對感官的影響

表8 檸檬酸添加量對感官的影響

表10 蔗糖添加量對感官的影響

2.1.3 檸檬酸的添加量對綠茶—獼猴桃復(fù)合飲料的影響 經(jīng)預(yù)實驗表明,檸檬酸濃度的增大會掩蓋綠茶—獼猴桃的經(jīng)典口味,酸味有明顯變大趨勢,對飲料的香味基本無影響,但酸度過大會使飲料口感欠佳,導(dǎo)致感官不佳。

表7 檸檬酸添加量對復(fù)合飲料的影響

隨著檸檬酸添加量的增加,復(fù)合飲料的總酸呈上升趨勢；增加百分比在檸檬酸添加量為0.15%和0.25%時明顯高于0.20%,分別為16.7%和20.0%,在0.20%時增幅為9.9%。SSC在4.215%～4.44%之間波動,沒有明顯的規(guī)律性。透光率總體來說是隨著檸檬酸添加量逐漸降低,但在小于0.20%范圍內(nèi)變化不明顯,有稍微增加的趨勢,但無統(tǒng)計學差異；在檸檬酸添加量為0.25%時明顯降低(表7)。

由表8可知,隨著檸檬酸添加量的增大,復(fù)合飲料的酸味逐漸增強,口感變得酸甜可口,而進一步加大檸檬酸添加量,酸味過重；同時,透光率降低,并有組織分層現(xiàn)象,影響感官效果,故綜合考慮,檸檬酸添加量的正交實驗篩選水平范圍為0.15%～0.20%。

2.1.4 蔗糖添加量對綠茶-獼猴桃復(fù)合飲料的影響 蔗糖的添加量增大會使飲料的粘度增大,掩蓋綠茶及獼猴桃的經(jīng)典口感,但對飲料的香味基本無影響,總體來說蔗糖添加量對感官影響比較明顯。

表9 蔗糖添加量對復(fù)合飲料的影響

隨蔗糖添加量的增大,飲料的酸度變化不是很明顯,折光率總體呈上升趨勢,這是因為復(fù)合飲料中蔗糖濃度的加大增加了其中的折光率(SSC),但由于蔗糖濃度的增大,又使飲料透光率在降低,在蔗糖添加量為20%時達到最低值,但透光率下降百分比在蔗糖濃度為15%時達最大值3.0%(表9)。

由表10可以看出,隨著蔗糖添加量的加大,復(fù)合飲料的口感漸佳,酸甜適合,各種香味比例合理,無突出味道,感官評分在蔗糖添加量為10%時達到最高,之后再添加蔗糖,則復(fù)合飲料的口味偏甜,透光率下降,復(fù)合飲料變得渾濁,綜合考慮擬定蔗糖添加量的正交實驗篩選水平范圍為10%～15%。

2.2飲料配方的確定

表11 正交實驗結(jié)果

通過上述單因素實驗,確定各個正交實驗水平,按表1重復(fù)進行3次正交實驗取平均值,根據(jù)透光率、總酸、可溶性固形物含量(SSC)分析測定結(jié)果以及感官綜合評分,并用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對正交實驗結(jié)果進行極差分析來確定復(fù)合飲料的最佳配方,結(jié)果見表11。

由表11可以看出,影響飲料透光率的因素為：B>A>D>C；影響總酸的因素為：A>C>B>D；影響SSC的因素為：A>D>B>C；影響感官綜合評分的因素為：C>D>B>A。綜合各因素各水平均值k及直觀比較,得出最佳配方為：A2B1C2D1,即料比為3∶1,脫脂奶添加量為12%,檸檬酸添加量為0.20%,蔗糖添加量為10%。

2.3最佳配比復(fù)合飲料主要指標評價

按照上述復(fù)合飲料的最佳配比結(jié)果配飲料,即每100mL飲料取綠茶汁66mL,獼猴桃汁22mL調(diào)配均勻,同時添加脫脂奶12mL,并加入適量果膠酶,再添加檸檬酸0.2g,蔗糖10g,用無菌水定容、攪勻；調(diào)配好的料液經(jīng)真空脫氣機在80kPa壓力下脫氣30min,在80～85℃條件下灌裝后迅速封蓋；85℃噴淋殺菌25～30min后,噴淋冷水將成品溫度迅速降至40℃以下。

配制好復(fù)合飲料,測定其主要指標：總酸含量為4.8g/L,透光率為77.56%,SSC值為4.23；對復(fù)合飲料的感官評價指標級別為一級,飲料為翠綠色,具有綠茶味及獼猴桃香味,酸甜適合,整體均勻一致無分層現(xiàn)象。同時,測定結(jié)果顯示,復(fù)合飲料的蛋白質(zhì)含量為12.74mg/mL,VC含量為493μg/mL,總糖含量為3.69%。

3 結(jié)論

根據(jù)以上實驗可知綠茶、獼猴桃復(fù)合飲料的最佳配方為：綠茶獼猴桃料比為3∶1(綠茶與獼猴桃汁的比例),脫脂奶添加量為12%,檸檬酸添加量為0.2%,蔗糖添加量為10%；產(chǎn)品為翠綠色,顏色明亮,無雜質(zhì),均勻一致,流動性好,久置無分層和沉淀,滋味酸甜可口,口感細膩柔和,風味協(xié)調(diào),具有綠茶和獼猴桃為主的復(fù)合風味,奶味明顯。該最佳配方通過試制和評品是合理和滿意的,生產(chǎn)方法簡單可行,可以在生產(chǎn)中加以應(yīng)用。

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Optimization of processing technology and formulation of green tea-kiwi fruits compound beverage

SUNHong-yan1,2,WANGXiao-yun3,+,LIUWen-xing4

(1.College of Chemical and Biological Engineering,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030021,China; 2.Shanxi Provincial Demonstration Center of Experiment Teaching in Chemical and Biological Engineering, Taiyuan 030021,China;3.Institute of Shanxi Soil and Water Conservation,Taiyuan 030045,China; 4.Department of Agronomy,College of Agriculture and Biotechnology, Zijingang Campus,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China)

This study aimed at developing a new green tea and kiwi fruits compound beverage with unique flavor,with green tea and kiwi fruits as the main raw material,supplemented by some skim milk,citric acid and sucrose. Single factor experiment was adopted to determine the screening level range of orthogonal experiment,then combined the orthogonal experiment analysis results and comprehensive sensory score to optimize the processing technology and formulation of the beverage. The result showed that the best technological parameters of optimum green tea-kiwi fruits compound beverage were as follows:green tea to kiwi fruits ratio of 3∶1,the skimmed milk concentration of 12%,citric acid addition of 0.2%,sugar addition of 10%. Under these conditions,the product obtained good taste and excellent stability with the content of protein was 12.74mg/mL,the Vccontent was 493μg/mL,the total sugar content was 3.69%,and this processing technology will provide academic and theoretic ground for fruit composite beverage production.

green tea;kiwi fruits;compound beverage;processing technology

2013-07-26+并列第一作者

孫紅艷(1983-)，女，博士，講師，研究方向：食品生物工程研究。 王小云(1980-)，男，博士，工程師，研究方向：天然產(chǎn)物成分研究、環(huán)境分析。

山西省青年科技研究基金(2013021031-4)；太原科技大學博士啟動基金項目(HY201301)。

TS275.5

：B

：1002-0306(2014)01-0227-06