苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料的研制

楊昭，高柳純，姚玉靜，黃佳佳，張瓊，羅一穎

廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院食品學(xué)院（廣州 510520）

苦瓜又名涼瓜，是一種藥食兩用植物，全國(guó)各地均有栽培，價(jià)格低廉?？喙现泻锌喙宪?、苦瓜多糖、生物堿和微量元素等多種活性成分[1]。《本草綱目》中記載：苦瓜苦寒、無毒、除邪熱、解勞乏、清心明目、益氣壯陽[2]。研究表明苦瓜具有降血糖、抗腫瘤等功效[3-4]。在華南地區(qū)，苦瓜作為清熱祛暑、明目解毒的代表性食物，主要用于煲湯，有廣泛的食用基礎(chǔ)[5]。近年來，以苦瓜為原料開發(fā)多種飲料，如苦瓜雞骨草復(fù)合飲料[6]、苦瓜雪梨飲料[7]、苦瓜麥芽混合汁飲料[8]。牡蠣被稱為“海洋牛奶”，是世界上產(chǎn)量最大的貝類養(yǎng)殖動(dòng)物，也是華南地區(qū)產(chǎn)量和消費(fèi)量較大的海產(chǎn)品[9]。牡蠣酶解液中含有豐富的小肽和氨基酸，具有抗氧化、降血糖等生物活性，被應(yīng)用于功能性飲料的開發(fā)[10-11]。Cho等[12]以牡蠣水解液為主要原料，將其與毛蒿提取物和五味子提取物結(jié)合，研制出功能性飲料，其最佳配方為：3%牡蠣水解液、3.83%毛蒿提取液、8.17%五味子提取液。趙旭東[13]以近江牡蠣酶解液為主要原料，利用乳酸菌發(fā)酵制備一款營(yíng)養(yǎng)豐富、含乳酸菌、風(fēng)味獨(dú)特的飲料。健康化、功能化是未來消費(fèi)者的主流需求理念。苦瓜和牡蠣是2種典型的功能性食品原料。為提高苦瓜和牡蠣資源的利用率，試驗(yàn)將苦瓜和牡蠣肉作為主要原料，制備一款苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牡蠣肉（購(gòu)于廣東饒平，-18 ℃凍存）；新鮮苦瓜（廣州龍洞上社市場(chǎng)）；動(dòng)物蛋白酶（南寧龐博生物工程有限公司）；釀酒酵母、面包酵母、啤酒酵母、葡萄酒果酒酵母、甜味型酵母（安琪酵母股份有限公司）；白砂糖、食鹽、檸檬酸、羧甲基纖維素鈉（CMC）、β-環(huán)狀糊精、阿拉伯膠（均為食品級(jí)，市售）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

分析天平（TLE104E，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司）；臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（GL-21M，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司）；水浴振蕩培養(yǎng)箱（TS-110*50，上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司）；多功能料理機(jī)（KS-1053，廣州市祁和電器有限公司）；酸度計(jì)（S220，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司）；紫外可見分光光度計(jì)（TU-1810，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；凱氏定氮儀（K9840，海能儀器股份有限公司）；高壓均質(zhì)機(jī)（APV-60，上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。

1.3 苦瓜原汁的制備

挑選新鮮苦瓜→清洗→瀝干水分→切半去瓤→切片→熱燙（80 ℃，2 min）→冷卻→加水（苦瓜與水質(zhì)量比1∶3）→榨汁→過濾→苦瓜原汁

1.4 牡蠣酶解液的制備及脫腥

1.4.1 牡蠣酶解液的制備

取200 g冷凍牡蠣肉常溫解凍后，加入等質(zhì)量水打漿，用0.05 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH 7.5。加入牡蠣肉質(zhì)量1%動(dòng)物蛋白酶，50 ℃水浴振蕩酶解6 h，結(jié)束后用沸水浴滅酶20 min，以8 000 r/min離心15 min，取上清液得到牡蠣酶解液。

1.4.2 牡蠣酶解液脫腥及感官評(píng)價(jià)

取100 g制備好的牡蠣酶解液，考察酵母添加量1%，發(fā)酵溫度25 ℃和發(fā)酵時(shí)間60 min，探究不同酵母種類（釀酒酵母、面包酵母、啤酒酵母、葡萄酒果酒酵母、甜味型酵母）對(duì)牡蠣酶解液脫腥效果的影響。

感官評(píng)價(jià)小組由10名評(píng)定員組成，依據(jù)表1對(duì)脫腥后牡蠣酶解液的顏色、氣味、腥味進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)在標(biāo)準(zhǔn)感官實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，以去離子水為對(duì)照（分值為9分）。

表1 牡蠣酶解液脫腥感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.5 復(fù)合飲料制作工藝流程

苦瓜原汁，添加脫腥后牡蠣酶解液、蔗糖、檸檬酸→攪拌→加入CMC、β-環(huán)狀糊精、阿拉伯膠→攪拌→加熱（80 ℃，2 min）→均質(zhì)→灌裝→封口→滅菌→冷卻→成品

1.6 復(fù)合飲料配方單因素試驗(yàn)

復(fù)合飲料中苦瓜原汁200 g，其他配料添加量均以苦瓜原汁質(zhì)量為百分比。選擇對(duì)復(fù)合飲料感官有重要影響的牡蠣酶解液、蔗糖和檸檬酸進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察其添加量對(duì)復(fù)合飲料感官指標(biāo)的影響。選擇牡蠣酶解液添加量（2%，4%，6%，8%和10%）、蔗糖添加量（5%，8%，11%，14%和17%）和檸檬酸添加量（0.05%，0.10%，0.15%，0.20%和0.25%）為變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，篩選獲得最優(yōu)的復(fù)合飲料配方。

1.7 復(fù)合飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)

1.7.1 單因素試驗(yàn)

在最佳復(fù)合飲料配方基礎(chǔ)上，考察CMC添加量（0.10%，0.12%，0.14%，0.16%和0.18%）、β-環(huán)狀糊精添加量（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）和阿拉伯膠添加量（0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%）對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響。

1.7.2 正交試驗(yàn)

在單因素基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)對(duì)影響復(fù)合飲料穩(wěn)定性的主要因素進(jìn)行條件優(yōu)化。CMC添加量、β-環(huán)狀糊精添加量和阿拉伯膠添加量3個(gè)因素各選取3個(gè)具有代表性的水平，進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，以穩(wěn)定系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定飲料穩(wěn)定性的最佳工藝條件。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平見表2。

表2 復(fù)合飲料正交試驗(yàn)因素和水平表

1.8 復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)

復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)由10名評(píng)定員完成，依據(jù)表3對(duì)復(fù)合飲料的色澤、風(fēng)味、滋味和外觀狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)在標(biāo)準(zhǔn)感官實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

表3 復(fù)合飲料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.9 復(fù)合飲料穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

采用穩(wěn)定系數(shù)評(píng)價(jià)復(fù)合飲料的穩(wěn)定性，參照王立等[14]的方法略有調(diào)整。在刻度離心管中準(zhǔn)確加入5.00 mL飲料，以3 000 r/min離心15 min，取上清液，在750 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度A2，與離心前測(cè)定的吸光度A1的比值即為穩(wěn)定系數(shù)R，按式（1）計(jì)算。

式中：A1為原液吸光度；A2為上清液吸光度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，R值越大（極限為1），說明飲料的穩(wěn)定性越好。

1.10 復(fù)合飲料成分測(cè)定

蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法；可溶性固形物含量采用折光計(jì)法；pH采用酸度計(jì)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 牡蠣酶解液脫腥試驗(yàn)

牡蠣作為海產(chǎn)品，其酶解液含有一定腥味。劉艷等[15]將活性干酵母應(yīng)用于牡蠣酶解液脫腥，認(rèn)為脫腥處理后，酶解液的感官品質(zhì)較好，含有濃郁的酵母香味。由圖1可知，不同酵母種類對(duì)牡蠣酶解液脫腥效果有較大的差別。葡萄酒果酒專用酵母脫腥處理效果最好，其感官評(píng)分為8分。脫腥后的酶解液幾乎無腥味，并具有良好的類似于果酒的風(fēng)味。面包酵母脫腥處理后，酶解液的感官評(píng)分為7分。釀酒酵母和啤酒酵母脫腥處理之后，酶解液中仍有較弱腥味存在，感官評(píng)分分別為5.9分和5.8分。甜味型酵母脫腥處理效果較差，酶解液中含有較強(qiáng)的腥味。因此，采用葡萄酒果酒專用酵母作為牡蠣酶解液脫腥酵母。

圖1 酵母種類對(duì)牡蠣酶解液脫腥效果的影響

2.2 復(fù)合飲料配方單因素試驗(yàn)

2.2.1 牡蠣酶解液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

由圖2可知，隨著牡蠣酶解液添加量增多，復(fù)合飲料感官評(píng)分持續(xù)下降。牡蠣酶解液添加量為2%時(shí)，感官評(píng)分最高，為89.8分。牡蠣酶解液添加量為10%時(shí)，感官評(píng)分最低，為75.1分。因此，復(fù)合飲料中牡蠣酶解液添加量2%較為適宜。

2.2.2 蔗糖添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

由圖3可知，隨著蔗糖添加量增多，復(fù)合飲料感官評(píng)分先緩慢升高再降低。蔗糖添加量為8%時(shí)，感官評(píng)分最高，為86.7分。蔗糖添加量為17%時(shí)，感官評(píng)分最低，為79.7分。蔗糖主要提供甜味，添加量太少致使苦瓜汁的苦味太明顯而影響感官，添加量太多導(dǎo)致甜膩。因此，復(fù)合飲料中蔗糖添加量8%較為適宜。

圖2 牡蠣酶解液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

圖3 蔗糖添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

2.2.3 檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的增多，復(fù)合飲料感官評(píng)分先緩慢升高再降低。檸檬酸添加量為0.1%時(shí)，感官評(píng)分最高，為87.5分。檸檬酸添加量為0.2%時(shí)，感官評(píng)分最低，為77.9分。檸檬酸主要提供酸味，并對(duì)苦瓜汁中的葉綠素有一定護(hù)色作用，同時(shí)對(duì)于飲料的保質(zhì)期有良好的影響。但檸檬酸太多會(huì)產(chǎn)生酸澀感，嚴(yán)重影響飲料感官。因此，復(fù)合飲料中檸檬酸添加量0.1%為宜。

確定苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料配方為：2%牡蠣酶解液、8%蔗糖和0.1%檸檬酸。此時(shí)，飲料呈現(xiàn)淺黃綠色，酸甜適宜，澄清透明，具有微弱的果酒風(fēng)味。

圖4 檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響

2.3 復(fù)合飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)

2.3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1.1 CMC添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

由圖5可知，隨著CMC添加量增多，復(fù)合飲料穩(wěn)定系數(shù)先升高再降低。CMC添加量為0.16%時(shí)，穩(wěn)定性數(shù)最高，為46.76%。CMC添加量為0.1%時(shí)，穩(wěn)定性數(shù)最低，為35.54%。因此，復(fù)合飲料中CMC添加量0.16%為宜。

圖5 CMC添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

2.3.1.2 β-環(huán)狀糊精添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

由圖6可知，隨著β-環(huán)狀糊精添加量增多，復(fù)合飲料穩(wěn)定系數(shù)先升高再緩慢降低。β-環(huán)狀糊精添加量為0.8%時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)最高，為50.20%。β-環(huán)狀糊精添加量為0.2%時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)最低，為41.79%。因此，復(fù)合飲料中β-環(huán)狀糊精添加量0.8%為宜。

圖6 β-環(huán)狀糊精添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

2.3.1.3 阿拉伯膠添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

由圖7可知，隨著阿拉伯膠添加量增多，復(fù)合飲料穩(wěn)定系數(shù)先升高再降低。阿拉伯膠添加量為0.2%時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)最高，為59.90%。阿拉伯膠添加量為0.3%時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)最低，為50.94%。因此，復(fù)合飲料中阿拉伯膠添加量0.2%為宜。

圖7 阿拉伯膠添加量對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性的影響

2.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，各因素對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性影響的主次順序?yàn)锽（β-環(huán)狀糊精添加量）＞A（CMC添加量）＞C（阿拉伯膠添加量），綜合各因素的均值K大小，得出正交試驗(yàn)L9(33)的最佳組合，為B3A2C3。由于組合未在正交試驗(yàn)中出現(xiàn)，需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。采用最佳組合試驗(yàn)方案，即β-環(huán)狀糊精添加量為1.0%、CMC添加量為0.16%和阿拉伯膠添加量為0.25%，復(fù)合飲料穩(wěn)定系數(shù)為65.05%，大于正交試驗(yàn)結(jié)果中的每個(gè)試驗(yàn)的穩(wěn)定系數(shù)。因此，苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料穩(wěn)定劑配方為：1% β-環(huán)狀糊精添加量、0.16% CMC添加量和0.25%阿拉伯膠添加量。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.4 復(fù)合飲料成分分析

結(jié)果表明，苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料的工藝參數(shù)為：采用1%葡萄酒果酒專用酵母，在25 ℃條件下發(fā)酵60 min，對(duì)牡蠣酶解液進(jìn)行脫腥處理。配方由2%牡蠣酶解液、8%蔗糖、0.1%檸檬酸、0.16% CMC、1.0%β-環(huán)狀糊精和0.25%阿拉伯膠構(gòu)成，獲得的復(fù)合飲料感官和穩(wěn)定性較佳。復(fù)合飲料的pH 4.05、可溶性固形物含量1.34%、蛋白質(zhì)含量1.84 g/100 g。

3 結(jié)論

優(yōu)化獲得牡蠣酶解液脫腥方法：1%葡萄酒果酒專用酵母，在25 ℃條件下發(fā)酵60 min。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)獲得苦瓜牡蠣酶解液復(fù)合飲料的工藝參數(shù)：2%牡蠣酶解液、8%蔗糖、0.1%檸檬酸、0.16% CMC、1.0% β-環(huán)狀糊精和0.25%阿拉伯膠。所得復(fù)合飲料感官和穩(wěn)定性較佳，呈現(xiàn)淺黃綠色，酸甜適宜，澄清透明，具有微弱的果酒風(fēng)味。復(fù)合飲料的pH 4.05、可溶性固形物含量1.34%、蛋白質(zhì)含量1.84 g/100 g。