百香果茶固體飲料的速溶性

肇慶學院食品與制藥工程學院（肇慶 526061）

隨著科技的發展、時代的變遷，固體飲料的發展越來越迅速，尤其是果蔬粉，將果蔬通過各種加工工藝制備成粉末，復水后形成的飲品既方便攜帶又富含原本水果蔬菜的各種營養物質，是一類良好的全營養深加工產品[1-2]，其獨特性使其具有廣闊的開發前景。百香果，酸甜可口，含有豐富的黃酮類、生物堿等生物活性物質，具有很高的營養價值和藥用價值[3-4]，但其果肉偏酸，不宜直接飲用，制備成飲品食用恰好有爽口的效果[5]。周翠英等[6]研究過百香果綠茶飲料的加工工藝、蒲海燕等[7]研究多種茶類與百香果復合制備的百香果茶飲料，得出百香果與紅茶復合的百香果茶飲料風味最佳。且紅茶富含各種營養素，茶中的多酚類、氨基酸在口腔中可以刺激唾液分泌，達到與百香果一樣的生津止渴作用。目前，關于百香果茶固體飲料的研究鮮有報道，將百香果與紅茶兩者結合制備成一種固體飲料，既有利于貯藏又便于攜帶，是一種富含多類營養物質的固體飲料。以百香果與紅茶為主要原料，添加助干劑后，利用噴霧干燥法制備百香果茶固體飲料并對其速溶性進行研究，通過試驗研究制備出一種速溶性較好的百香果茶固體飲料。

1 材料與設備

1.1 材料

百香果（紫果）、紅茶（正山小種）、白砂糖（市售）；果膠酶；麥芽糊精、β-環糊精、阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉均為食品級（河南萬邦實業有限公司）。

1.2 儀器與設備

數顯恒溫水浴鍋（HH-4型，常州智博瑞儀器制造有限公司）；噴霧干燥機（世遠SY-600，上海世遠生物設備工程有限公司）。

2 試驗方法

2.1 工藝流程

2.2 操作要點

2.2.1 茶的浸提

茶水比1∶50（g/mL），在90 ℃的水溫中浸提20 min，浸提采用0.03%的抗壞血酸護色。

2.2.2 冷卻

熱浸提之后將茶水置于冷水中冷卻，使茶乳酪產生，然后過濾除去。

2.2.3 百香果汁[8]

取百香果用攪拌棒低速攪拌，添加一定量的果膠酶進行酶解，添加量為0.25 g/100 g，提高果汁出汁率和澄清度。通過過濾除去百香果籽以及其他百香果組織。

2.2.4 調配

將茶汁與百香果汁混合，其比例為30∶10，蔗糖添加量為10%，同時按比例添加各種助干劑，攪拌均勻使其溶解后，用攪拌棒在高速攪拌2 min得固體飲料原液。

2.2.5 噴霧干燥[9-11]

噴霧干燥成粉。噴霧參數設置：進風溫度200 ℃，出風溫度90 ℃，調節蠕動泵速度20 r/min。

2.3 單因素試驗

以溶解度為第一評價指標，分散性為第二評價指標，濕潤下沉性為第三評價指標，綜合三者的指標分析，得出最優結果。

2.3.1 麥芽糊精對百香果茶固體飲料的速溶性的影響

其他工藝條件不變，麥芽糊精的添加量分別為10%，12%，14%，16%和18%，研究麥芽糊精對百香果茶固體飲料速溶性的影響。

2.3.2β-環糊精對百香果茶固體飲料的速溶性的影響

其他工藝條件不變，β-環糊精的添加量分別為2%，4%，6%，8%和10%，研究β-環糊精對百香果茶固體飲料速溶性的影響。

2.3.3 阿拉伯膠對百香果茶固體飲料的速溶性的影響

其他工藝條件不變，阿拉伯膠的添加量分別為0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%，研究阿拉伯膠對百香果茶固體飲料速溶性的影響。

2.3.4 羧甲基纖維素鈉對百香果茶固體飲料的速溶性的影響

其他工藝條件不變，羧甲基纖維素鈉的添加量分別為0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%，研究羧甲基纖維素鈉對百香果茶固體飲料速溶性的影響。

2.4 正交試驗及驗證試驗

在單因素試驗的基礎上，對麥芽糊精、β-環糊精、阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉的添加量進行正交優化試驗，確定百香果茶固體飲料的最優速溶性方案。推出的方案未在正交試驗中出現，進行驗證比較。

2.5 與市場上常見的固體飲料進行速溶性對比分析

在超市上選購4種常見的固體飲料（品牌A法式風情莓果奶茶、品牌B果維C、品牌C陽光甜橙味固體飲料、品牌D果園鮮橙粉等），分別測其溶解度、分散性、濕潤下沉性，再與研究的百香果茶固體飲料進行對比分析。

2.6 評價指標測定的方法

2.6.1 溶解度

參考文獻[12-13]的方法。準確稱取百香果茶粉，進行第一次溶解、離心，傾去上清液；再進行第二次溶解、離心，傾去上清液。用少量水將沉淀洗入已知質量為m1蒸發皿中，先在沸水浴上蒸干水分，再移入105 ℃烘箱中干燥至恒重，測其質量，為m2。溶解度按式（1）計算。

式中：m為樣品質量，g；m1為蒸發皿質量，g；m2為蒸發皿與不溶物總質量，g。

2.6.2 分散性

參考文獻[14-15]的方法。準確稱取百香果茶粉，加入有50 mL蒸餾水的100 mL燒杯中，放于25 ℃恒溫磁力攪拌器中，在40 r/min的轉速下記錄從開始到全部溶解的時間（s）。

2.6.3 濕潤下沉性

參考文獻[16-17]的方法。準確稱取百香果茶粉，分散于50 mL蒸餾水的水面上，在靜置條件下，記錄百香果茶粉全部濕潤下沉的時間（s）。

3 結果分析

3.1 麥芽糊精對百香果固體飲料的速溶性影響

其他條件不變，固定β-環糊精4%、阿拉伯膠0.2%、羧甲基纖維素鈉0.6%，改變麥芽糊精的添加量。由圖1可知，隨著麥芽糊精添加量的增加，百香果茶固體飲料的溶解度越來越高，分散性與濕潤下沉性隨著麥芽糊精的添加而逐漸減少。當添加量達14%時其溶解性也較為適中，分散性與濕潤下沉性所需時間最短。超過14%時，分散性與濕潤下沉性所需時間也越來越長。由于麥芽糊精的性狀與水解性呈正相關性，同時其還有增稠的作用，對分散性和濕潤下沉性造成一定的影響，綜合分析，麥芽糊精添加量在14%時，其對百香果茶固體飲料的速溶性較佳。

圖1 麥芽糊精對百香果固體飲料的速溶性影響

3.2 β-環糊精對百香果茶固體飲料的速溶性影響

其他條件不變，固定麥芽糊精添加量14%、阿拉伯膠0.2%、羧甲基纖維素鈉0.6%，改變β-環糊精的添加量。由圖2可知，隨著β-環糊精的增加，該固體飲料的溶解度越來越低，其濕潤下沉性所需時間也是逐漸增加的。當添加量為8%時，溶解度偏低。當添加量為6%時，該固體飲料的溶解度適中，分散性、濕潤下沉性接近最小值。由于β-環糊精在飲料中主要起到包合穩定的作用，其對溶解性作用不大。綜合分析，添加量為6%時較佳。

3.3 阿拉伯膠對百香果茶固體飲料的速溶性影響

其他條件不變，固定麥芽糊精添加量14%、β-環糊精6%、羧甲基纖維素鈉0.6%，改變阿拉伯膠的添加量。由圖3可知，隨著阿拉伯膠添加量的增加，百香果茶固體飲料的溶解度越來越高，分散性和濕潤下沉性隨著添加量的增加所需時間也逐漸減少，當添加量達0.4%時，分散性和濕潤下沉性所需的時間接近最短，溶解度較大。當添加量大于0.4%時，分散性與濕潤下沉性變大；當添加量小于0.4%時，溶解度偏低。由于阿拉伯膠有非常良好的親水親油性，是非常好的天然水包油型乳化穩定劑，在該飲料中可增加溶解度，使乳化液更加其穩定。綜合分析得，當阿拉伯膠添加量為0.4%時速溶性較佳。

圖2 β-環糊精對百香果茶固體飲料的速溶性影響

圖3 阿拉伯膠對百香果茶固體飲料的速溶性影響

3.4 羧甲基纖維素鈉對百香果茶固體飲料的速溶性影響

圖4 羧甲基纖維素鈉對百香果茶固體飲料的速溶性影響

其他條件不變，固定麥芽糊精添加量14%、β-環糊精6%、阿拉伯膠0.4%，改變羧甲基纖維素鈉的添加量。由圖4可知，當羧甲基纖維素鈉的添加量為0.2%時，分散性和濕潤下沉性所用時間偏長；當添加量為0.4%時，其溶解度偏低；當添加量為0.6%時，溶解度較為適中，其分散性和濕潤下沉性所用時間均最短；當添加量大于0.6%時，溶解度增加，但其分散性和濕潤下沉性所用時間偏長。由于羧甲基纖維素鈉具有親水性和復水性，在飲料中常作為乳化穩定劑，故與其溶解性呈正相關性，又由于其增稠及凝膠性使該飲料分散性及濕潤下沉性隨著添加量的增加而變差，綜合分析，當添加量為0.6%時，該飲料的速溶性較佳。

3.5 正交試驗分析

在單因素試驗的基礎上，設計L9(34)的正交試驗，因素水平見表1，正交試驗結果見表2。

由表2可知，各因素對于溶解度、分散性與濕潤下沉性的影響不同，所得出的最優方案也不同。根據多指標正交試驗的綜合平衡進行分析，對于因素A，3個指標所得出的最優方案均為A1，因此因素A選擇最優水平A1。因素B對3個指標的影響均較大，溶解度指標的最優水平為B1，而分散性與濕潤下沉性的最優水平均為B2，綜合分析可得因素B的最優水平確定為B2。對于因素C，3個評價指標中出現最優方案頻率較高的為C1，故確定C1為較優水平。因素D，3個評價指標中出現最優方案頻率較高的為D3，故確定最優水平D3。綜合以上分析，通過正交試驗分析推出固體飲料的最優速溶性方案為A1B2C1D3，即麥芽糊精12%，β-環糊精6%，阿拉伯膠0.3%，羧甲基纖維素鈉1%。但在正交試驗表中，最佳此方案為A1B1C1D1，二者不一致，需進行驗證比較。

表1 因素水平表 單位：%

表2 正交試驗設結果分析

3.6 驗證試驗的結果分析

由表3 可知，方案A1B2C1D1的溶解度稍優于A1B1C1D1，但分散性、濕潤下沉性均劣于A1B1C1D1。綜合分析可得，試驗最佳的速溶性方案為A1B1C1D1，即麥芽糊精12%，β-環糊精4%，阿拉伯膠0.3%，羧甲基纖維素鈉0.6%

表3 驗證試驗結果分析

3.7 4種固體飲料的速溶性與百香果茶對比分析

由表4可知，不同品牌、不同成分、不同性質的固體飲料的速溶效果均存在差異性。品牌A法式風情莓果奶茶性質與百香果茶性質相近，成粉性較好，溶解度與分散性均較研究的百香果茶優，但濕潤下沉性較差，由于該品牌固飲的成分不同在水表面會形成一層疏水性較強的膜使之在靜止狀態下難以濕潤下沉。品牌B果維C固飲的溶解度、分散性均略優于百香果茶，但其濕潤下沉性無法檢測，因為該品牌固飲為顆粒狀，顆粒較大且重，故分散至水時直接下沉。品牌C陽光甜橙固飲、品牌D果園鮮橙粉的溶解度均比百香果茶低，分散性比百香果茶優，也是無法檢測濕潤下沉性，由于該兩種品牌的固飲性質相似，同為顆粒狀，飲料溶解后略有果渣，故溶解度較差；又由于該兩種固飲的顆粒較粗且重，分散水后直接下沉，故無法檢測濕潤下沉性。綜上所述，此次研究的百香果茶固體飲料的速溶性在不同品牌的比較下，不同評價指標各有優劣，固飲的速溶性跟本身的性質特點有很大關系且直接影響其速溶效果。

表4 對比結果分析

4 結論

試驗研究表明，影響百香果茶固體飲料速溶性的是其助干劑，而助干劑并不是單一應用就可達到速溶效果的，需要不同助干劑按比例進行復配才能提高其飲料的速溶性。以麥芽糊精、β-環糊精、阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉等為復配助干劑進行研究，補充了百香果茶固體飲料速溶性研究的空白。該助干劑對該固體飲料的溶解度、分散性、濕潤下沉性等性質的綜合考察，能更清楚地表明經過按比例復配的助干劑對該固體飲料速溶的效果較好。助干劑的選擇與應用眾多，試驗選擇了常用于飲料行業的4種不同性質的助干劑進行研究，也存在一定的局限性，通過試驗研究希望能為日后研究出對百香果茶固體飲料速溶效果更好的助干劑配方提供參考。