沙棘紅棗復(fù)合飲料發(fā)酵工藝初探

夏 霞，單春會(huì)，駱靈靜

（1.石河子大學(xué)，新疆石河子 832003；2.伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆伊寧 835000）

0 引言

沙棘又稱為醋柳、酸刺等，屬胡頹子科沙棘屬。生長于海拔800～3 600 m溫帶地區(qū)向陽山脊、谷地、干枯河床、沙質(zhì)土壤和黃土上。沙棘對生長環(huán)境有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠生存在惡劣的土壤和氣候條件下，無論炎熱還是寒冷地帶，無論是鹽堿地區(qū)還是嚴(yán)重缺水的地區(qū)，沙棘都能夠存活下來。沙棘根生的根瘤，能夠?qū)⒋髿饫锏挠坞x氮完全固定下來，此外，它也有利于優(yōu)化土壤條件、保證水土質(zhì)量。沙棘的葉子、根莖、果實(shí)等皆擁有大量營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)[1]。根據(jù)相關(guān)探究結(jié)果可知，沙棘的果實(shí)中含有豐富的礦物質(zhì)元素、氨基酸等多種生物活性物質(zhì)，種子含有神奇的醫(yī)用油。沙棘是世界上少數(shù)的富含維生素的植物，沙棘果汁中含有胡蘿卜素、葉酸、VB1，VE，VC，VB2，VB6，其中 VC含量堪稱水果之王，是蘋果的400～800倍，橘子的35倍，山楂的14倍。沙棘中含有人體中所必需的8種必需氨基酸。除此之外，還有大量的非蛋白氮。相對于其他果蔬，沙棘中的蛋白質(zhì)含量也是較高的。沙棘對缺血性心血管疾病、冠心病、心絞痛、心肌梗塞、心律失常、心肌缺血、缺氧、心力衰竭具有極好的預(yù)防和治療作用。

由于沙棘是一種酸度很高的食物，基本上都用來加工制品，如沙棘酒等，其保健效果顯著。但是沙棘單獨(dú)作為釀酒原料是因其酸度含量太高，故必須在沙棘汁內(nèi)添加許多白砂糖，從而改變糖度，此外，在沙棘汁完成發(fā)酵后，必須添加許多降酸試劑以減少酸的濃度，這是因?yàn)椋?jīng)過降酸操作之后，沙棘的味道會(huì)發(fā)生一些改變，即苦澀感會(huì)大大降低。然而，另一方面，這種操作方式的成本也會(huì)相應(yīng)提高。紅棗酸度水平不高，而且還原糖含量極高，營養(yǎng)價(jià)值也比較高，味道佳，不僅能夠減少降酸試劑與白砂糖的使用量，也不會(huì)破壞沙棘的口感，另外，由于飲料里增添了紅棗的特殊活性成分，故對于實(shí)際制作加工來說，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)未來發(fā)展前景較為良好。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優(yōu)質(zhì)沙棘原漿，產(chǎn)自新疆阿勒泰；新疆若羌灰棗；蔗糖（食品級），市售；釀酒活性干酵母（食品級），上海康禧食品飲業(yè)有限公司提供；偏重亞硫酸鉀（分析純），天津市大茂化學(xué)試劑廠提供；果膠酶（3 000 U/g）。

1.2 儀器與設(shè)備

0～10型酒精計(jì)，河北省滄州地區(qū)醫(yī)藥公司產(chǎn)品；S-3C型pH計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；MC202231型手持糖度計(jì)，成都泰華光學(xué)有限公司產(chǎn)品；SL2002N型電子天平，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；J-2型組織搗碎機(jī)，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；H-42型快速恒溫?cái)?shù)顯水箱，常州國華電器有限公司產(chǎn)品；ZXSR-1430型生化培養(yǎng)箱，上海智城分析儀器制造有限公司醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；JM-80型膠體磨，廊坊通用機(jī)械有限公司產(chǎn)品；Niro-Soavir型高壓均質(zhì)機(jī)，北京同和友德科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 沙棘紅棗復(fù)合飲料制作工藝流程

沙棘原漿、紅棗預(yù)處理→復(fù)合→成分調(diào)整→巴氏殺菌→接種酵母發(fā)酵→離心澄清→勻質(zhì)→灌裝、殺菌→成品飲料。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）原料的處理。首先，沙棘原漿需要進(jìn)行去油，去油操作通過離心機(jī)完成。因在整個(gè)存儲(chǔ)階段，沙棘原漿會(huì)出現(xiàn)上下分層，從而使得果汁的口感和品質(zhì)都遭到破壞。所以，必須嚴(yán)格控制離心條件，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心15 min。無霉變無蟲紅棗經(jīng)過清洗后將果核去除，再切成小丁（5 mm×5 mm）經(jīng)過微波加熱1 min，將紅棗丁和水按照1∶4的配比，再加入0.03%的果膠酶進(jìn)行水浴加熱浸提紅棗汁，水浴溫度45℃，水浴加熱浸提時(shí)間為2 h。

（2）調(diào)整成分。按不同的比例將沙棘汁和紅棗汁、水混合控制總果汁含量為30%左右。調(diào)整果汁初始糖度和pH值，最后將30 mg/L偏重亞硫酸鉀加入到復(fù)合果汁中以起殺菌作用[2]。

（3）巴氏殺菌。將所得到的復(fù)合果汁置于溫度保持在65℃這一溫度水平的水箱內(nèi)，放置時(shí)間設(shè)置為1/3 h，隨后，將其冷卻到約30℃[3]。

（4）活化酵母。將沙棘和紅棗復(fù)合汁總質(zhì)量的0.2%酵母菌加入35～37℃的蒸餾水中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢枭臣t棗復(fù)合汁5～10 min，直至有氣泡產(chǎn)生，放入30℃的水浴鍋待用。

（5）發(fā)酵。將活化的酵母液添加至完成了酶解試驗(yàn)的沙棘紅棗復(fù)合汁中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢柰瓿珊罄鋮s至室溫后接種至復(fù)配果汁中，放入20℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵。

（6）過濾。過濾得果酒，發(fā)酵結(jié)束后，用濾紙過濾使汁渣分離。沙棘發(fā)酵飲料裝瓶之后，對其進(jìn)行殺菌處理，此操作完成后，須將其溫度下降到室溫。

1.3.3 沙棘紅棗復(fù)合飲料發(fā)酵條件優(yōu)化的單因素試驗(yàn)

選取沙棘汁和紅棗汁復(fù)合配比5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1；發(fā)酵溫度 26，24，22，20，18 ℃；酵母添加量0.01%，0.02%，0.04%，0.05%，0.06%；初始糖度 11，12，13，14，15°Bx。

以感官評分為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行單因素發(fā)酵試驗(yàn)，確定沙棘汁和紅棗汁復(fù)合配比、發(fā)酵溫度、初始糖度和酵母添加量等各因素的變化對最終得到的該復(fù)合飲料的影響。

1.3.4 沙棘葡萄復(fù)合飲料發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

挑選品質(zhì)良好的紅棗與沙棘汁一定比例混合均勻后制成沙棘紅棗復(fù)合飲品，分別控制沙棘汁和紅棗汁復(fù)合配比（A）、初始糖度（B）、發(fā)酵溫度（C）酵母添加量（D）、發(fā)酵溫度、初始糖度和酵母添加量4個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究。

沙棘葡萄復(fù)合飲料發(fā)酵工藝條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 沙棘葡萄復(fù)合飲料發(fā)酵工藝條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.5 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

邀請10位食品專業(yè)人士對以下幾個(gè)方面進(jìn)行專業(yè)的比較評分，包括該飲料的口感、狀態(tài)等，滿分100 分[4]。

沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 沙棘汁與紅棗復(fù)合配比對復(fù)合飲料感官評分的影響[5-7]

沙棘汁與紅棗汁復(fù)合配比對復(fù)合飲料感官評分的影響見圖1。

由圖1可知，沙棘汁與紅棗汁復(fù)合配比為9∶1時(shí)，該飲品的感官評分最高。隨著紅棗汁的比例的增加，復(fù)合飲料感官評定分?jǐn)?shù)呈下降的趨勢，最低分為74分。分析原因可能是紅棗汁越多使得復(fù)合飲料的顏色越深，紅棗味越重掩蓋了沙棘的風(fēng)味，甜膩感越重，通過試驗(yàn)得出沙棘汁和紅棗汁的最佳復(fù)合配比為9∶1。

2.1.2 發(fā)酵溫度對復(fù)合飲料感官評分的影響

發(fā)酵溫度對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響見圖2。

表2 沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)

圖1 沙棘汁與紅棗汁復(fù)合配比對復(fù)合飲料感官評分的影響

圖2 發(fā)酵溫度對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖2可知，隨著發(fā)酵溫度的逐漸升高，該飲品的感官評分首先升高，隨后逐步降低。發(fā)酵溫度保持在18℃這一溫度水平的時(shí)候，酵母菌不活躍，發(fā)酵速度緩慢，飲料口感不佳，感官評分較低。當(dāng)發(fā)酵溫度保持在20℃時(shí)，該飲品的感官評分最高。而超過20℃之后，提高發(fā)酵溫度則會(huì)使感官評分越來越低，造成這一現(xiàn)象的原因可以是太高的發(fā)酵溫度會(huì)使得飲品內(nèi)易揮發(fā)成分的香氣喪失。故發(fā)酵溫度在20℃時(shí)最適宜。

2.1.3 初始糖度對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響

初始糖度對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響見圖3。

圖3 初始糖度對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖3可知，隨著初始糖度由低升高，該飲品的感官評分先上升，隨后開始下降。當(dāng)初始糖度等于11°Bx的時(shí)候，該飲品的甜度不太高，而酸味則比較重，酸甜的比例是有問題的，故感官評分最差；隨著初始糖度的逐步提高，該飲品的口感越來越好，并且當(dāng)初始糖度是14°Bx的時(shí)候，酸甜度非常合適，就口感方面來說，是極佳的味蕾體驗(yàn)，故感官評分上升至87分，但是，當(dāng)初始糖度高于14°Bx的時(shí)候，由于甜度過高，所以口感方面欠佳，香氣方面也極淡。所以，14°Bx是最佳的初始糖度。

2.1.4 酵母添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響

酵母添加量對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響見圖4。

圖4 酵母添加量對沙棘紅棗復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖4可知，當(dāng)酵母添加量比較低時(shí)，感官評分也不高，這是因?yàn)榘l(fā)酵速度緩慢，影響沙棘紅棗復(fù)合飲品的口感并且延長了飲品發(fā)酵時(shí)間增加成本，隨著酵母添加量的逐步提高，發(fā)酵的速度也開始逐步提高，故飲品的口感也愈發(fā)豐富，感官評分也逐步提高。當(dāng)酵母添加量等于0.03%時(shí)，該飲品的感官評分是87分，此時(shí)，提高酵母含量，并不會(huì)對感官評價(jià)帶來多大的影響。所以，從節(jié)約沙棘紅棗復(fù)合飲品的制作費(fèi)用的角度考慮，最適的酵母添加量為0.03%。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)確定了沙棘汁和紅棗汁的復(fù)合比例、初始糖度、發(fā)酵溫度和酵母添加量等因素對沙棘紅棗復(fù)合飲品品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該飲品的最優(yōu)制作條件為發(fā)酵溫度20℃，沙棘汁與紅棗汁的配比9∶1（V∶V），初始糖度14°Bx，酵母添加量0.03%。在這樣一個(gè)最優(yōu)制作條件下，所得到的沙棘紅棗復(fù)合飲料的品質(zhì)是最優(yōu)的，不僅味道純正，而且氣味沁人心脾，是一種具有廣闊市場前景的復(fù)合飲品。