胡蘿卜—紅薯復合飲料的研制

劉彥彤，黃升謀

(湖北文理學院 食品科學學院·化學工程學院，湖北 襄陽 441053)

1 引言

胡蘿卜(DaucuscarotaL. var. sativa Hoffm.)含有大量β-胡蘿卜素、維生素A、維生素B1、維生素B2、花青素、鈣、鐵等營養物質,具有美容養顏、提高免疫力、抗癌等功效[1]；紅薯(Ipomoeabatatas)富含鉀、葉酸、β-胡蘿卜素、維生素B6和維生素C，具有預防心血管疾病、美容和抗癌的功效[2]。把胡蘿卜和紅薯配制成復合飲料能發揮兩者營養的互補作用，具有重要的實踐意義。

2 實驗材料

2.1 實驗原料

新鮮，色澤紅潤，形態完好的胡蘿卜(襄陽市場購得)。 無腐爛，形態完好，質地堅硬的紅薯(襄陽市場購得)。

2.2 實驗試劑

維生素C(AR；國藥集團化學試劑有限公司)；白糖(食品級；成都太古糖業有限公司)；檸檬酸(食品級；西隴化工股份有限公司)；黃原膠(食品級、北京美的生物技術有限公司)；CMC-Na (羧甲基纖維素鈉)(食品級；天津爾北聯精細化學品開發有限公司)；α-淀粉酶(食品級；北京美的生物技術有限公司)；NaCl(食品級；河南旗諾食品配料有限公司)；Ca(鈣)(AR ；河南旗諾食品配料有限公司)。

2.3 儀器與設備

多功能榨汁機(RZ-558-A；榮事達集團)、電子天平(YP6000；上海佑科儀器儀表科技有限公司)、水浴鍋(HH1數顯恒溫水浴鍋 、江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)、抽濾機(HX-OIN；恒信世紀科技有限公司)、高壓蒸汽滅菌鍋(YXQ-LS-SⅡ；上海博迅實業有限公司醫療設備廠)、冷凍高速離心機(sigma-Aldrich 公司)、分光光度計(V-1800；上海美普達儀器有限公司)。

3 實驗方法

3.1 工藝流程

(1)胡蘿卜汁的制取。胡蘿卜—選料—清洗—去皮—切片—熱燙—榨汁—胡蘿卜汁。

(2)紅薯汁的制取。紅薯—選料—清洗—去皮—切片—打漿—酶解—去酶—過濾—紅薯汁。

(3)混合。胡蘿卜汁+紅薯汁—調配—灌裝—殺菌—冷卻—檢驗—成品。

3.2 實驗步驟

3.2.1 胡蘿卜汁的制取

假如“其父善游”理論成立，那么姚明的兒子，生下來就能打籃球；潘長江的兒子，一出生就會演小品；體操運動員的兒子，一出生就能接二連三地翻筋斗；雜技演員的兒子，一出娘胎就應該跳到吊燈上蕩秋千。果能如此，所有的教育機構都應該關門大吉，只需各種“善游之父”多多生兒育女，就可以源源不斷地為社會供給人才。

選擇新鮮，色澤紅潤，形態完好的胡蘿卜，去皮，切成小塊，放入85 ℃的熱水中熱燙設定的時間后放在涼水中冷卻,撈出來用篩子瀝干[6]，然后按胡蘿卜與水1∶2的比例放入榨汁機打漿，用紗布過濾，再用抽濾機抽濾，計算出汁率及記錄汁液顏色[7]。

3.2.2 紅薯汁的制取

選擇無腐爛，形態完好，質地堅硬的紅薯去皮，切成塊，然后放入85 ℃的熱水中熱燙設定的時間后在涼水中冷卻,撈出瀝干，然后按紅薯與水1∶2的比例在榨汁機中打漿，先用紗布初次過濾，在100 mL紅薯液里加入4 mL 1%的α-淀粉酶，沸水浴10 min，得紅薯汁。記錄顏色和出汁率。

3.2.3 護色劑對紅薯的護色效果

以Ca、Vc、NaCl和Ca+Vc+NaCl為護色劑，按表1配制，將紅薯片浸泡在護色劑中30 min后取出，煮沸10 min取汁，放置24 h，取少許7800 g離心10 min，在450 nm下測定吸光度，用吸光度值表示褐變度，以水作對照[8]。

表1 不同護色劑用量

3.2.4 胡蘿卜-紅薯復合飲料配方正交實驗設計

將所得胡蘿卜汁、紅薯汁、蔗糖與檸檬酸按表2進行正交實驗。根據實驗結果確定胡蘿卜—紅薯飲料的最佳配方。

表2 胡蘿卜—紅薯復合飲料配方因素水平 %

取出9個錐形瓶，分別標號1-9，按表2的配比分別在1-9號瓶里配備200 mL飲料，并滅菌。對飲料色澤、口感、風味、質地進行綜合評分。

3.2.5 感官評定

由20人組成評議組對飲料的色澤、口感、風味、質地進行全方位的評分[9]。評分標準見表3。

表3 胡蘿卜紅薯復合飲料感官評價標準

3.2.6 穩定劑對胡蘿卜紅薯復合飲料品質的影響

將穩定劑羧甲基纖維素鈉、黃原膠在冷水中浸泡4～5 h，將表2正交實驗確定的胡蘿卜汁、紅薯汁、蔗糖與檸檬酸的最佳配比液平均分成9份，分別加入0.1%、0.15%、0.2%的羧甲基纖維素鈉、0.1%、0.15%、0.2%的黃原膠和0.05%+0.05%、0.075%+0.075%、0.1%+0.1%的復合穩定劑(羧甲基纖維素鈉+黃原膠)，45 ℃攪拌溶解，在750 nm處測得其吸光值為A1，然后取對應瓶中的飲料少許于高速離心機中，在3000 r/min的速度離心10 min，在750 nm處測定吸光度為A2，計算R (R=A2/A1)值。R大于95%表示穩定性良好[10]。

4 實驗結果

4.1 護色劑對紅薯的護色效果

紅薯加工過程中酚類物質在多酚氧化酶的作用下生成鄰醌，鄰醌相互作用生成高分子聚合物或與氨基酸、蛋白質生成高分子的絡合物，導致了褐色素的生成，影響了紅薯飲料外觀、風味、營養價值。本研究以Ca、Vc、NaCl和Ca+Vc+NaCl為護色劑，其對紅薯的護色效果如表4所示。

表4 護色劑對紅薯的的護色效果

由表4可知， Ca、Vc、NaCI和Ca+Vc+NaCl都有抑制紅薯多酚氧化酶的作用，護色劑處理的褐變度顯著降低，復合護色劑(0.05% Ca +0.05% Vc+0.15% NaCl)處理的最為明顯，護色效果最佳。

4.2 熱燙時間對胡蘿卜、紅薯色澤及出汁率的影響

熱燙時間對胡蘿卜、紅薯色澤和出汁率的影響結果見表5。

表5 熱燙對胡蘿卜、紅薯色澤及出汁率的影響

由表5可知，胡蘿卜、紅薯的出汁率及顏色隨著熱燙時間的變化而變化，不熱燙時出汁率最低，顏色最深；隨著熱燙時間的加長，出汁率依次增大，6 min時最大，顏色依次變淺，這是由于熱燙時間較長時，胡蘿卜、紅薯汁中的類胡蘿卜素被高溫分解，導致顏色變淺。故選擇6 min熱燙時間最佳，出汁率最高。

4.3 胡蘿卜紅薯復合飲料配方的篩選

胡蘿卜、紅薯飲料配方正交分析表如表6。 由表6可知影響飲料品質的主要的因素次序為，A>C>B>D，即最佳的配方為A3B1C3D1，即胡蘿卜汁70%，紅薯汁10%，蔗糖8%，檸檬酸0.2%。此時產品的顏色橙紅，甜度適中，具有濃郁的胡蘿卜清香味和紅薯淡淡的香味，最符合人們的口味。

4.4 穩定劑對胡蘿卜紅薯復合飲料品質的影響

紅薯中大分子物質較多，胡蘿卜汁含有大量細小的胡蘿卜顆粒，果肉顆粒會慢慢沉降于容器底部從而產生分層現象，影響了飲料的感官質量。因此本研究選用不同量的羧甲基纖維素鈉、黃原膠及復合穩定劑(羧甲基纖維素鈉+黃原膠)進行單因素實驗，結果見表7。

由表7可知，本研究所選用的穩定劑對胡蘿卜紅薯復合飲料的品質均起到一定的穩定作用，但是單一穩定劑處理的有的口感較差，有的穩定效果較差，復合穩定劑處理的效果較好，0.075%的羧甲基纖維素鈉和0.075%的黃原膠處理的胡蘿卜紅薯復合飲料品質細膩爽滑，口感最佳，穩定效果也較好。

表6 胡蘿卜紅薯飲料配方正交分析

表7 穩定劑對胡蘿卜紅薯復合飲料品質的影響

5 結語

由本研究可知，胡蘿卜紅薯復合飲料的最佳配方為胡蘿卜汁70%，紅薯汁10%，蔗糖8%，檸檬酸0.2%。胡蘿卜、紅薯熱燙時間6 min，選用復合護色劑0.05%Ca +0.05%Vc + 0.15%NaCl護色，0.075%羧甲基纖維素鈉+0.075%黃原膠為穩定劑,生產出的胡蘿卜紅薯復合飲料出汁率最高，護色效果好，飲料呈橙紅色，口感細膩爽滑，味道酸甜適口，具有胡蘿卜和紅薯相協調的獨特味道，沒有異味，穩定性也較高，質地均勻，沒有沉淀，無分層現象，綜合品質最好。

本研究原料胡蘿卜與紅薯出汁率不高，故選擇熱燙的方式提高其出汁率，但是由于熱燙時間過長會破壞胡蘿卜與紅薯當中的類胡蘿卜素，導致其顏色發生變化，故選擇適當的熱燙時間，使出汁率最高同時顏色保持純正。

紅薯中的酚類物質在多酚氧化酶的作用下可以生成鄰醌，而鄰醌在相互作用下會生成高分子聚合物或者與氨基酸或者與蛋白質生成高分子的絡合物，導致了褐色素的生成，嚴重的影響了紅薯產品外觀、風味、營養價值，本研究篩選復合護色劑，即0.05%CA +0.05%Vc + 0.15%NaCl有效抑制多酚氧化酶的活性，使紅薯汁顏色保持鮮艷。

由于紅薯中含有的大分子物質較多，極容易出現分層，而且胡蘿卜汁中也含有大量胡蘿卜顆粒，導致果肉顆粒沉降于容器底部從而產生分層現象，影響了飲料的感官質量，本研究篩選復合穩定劑即羧甲基纖維素鈉0.075%+黃原膠0.075%來調節其穩定性和口味，使飲料的口感細膩爽滑，更符合人們對飲料的需求。