苦瓜牡蠣酶解液復合飲料的研制

楊昭，高柳純，姚玉靜，黃佳佳，張瓊，羅一穎

廣東食品藥品職業學院食品學院（廣州 510520）

苦瓜又名涼瓜，是一種藥食兩用植物，全國各地均有栽培，價格低廉。苦瓜中含有苦瓜苷、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，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[5]。近年來，以苦瓜為原料開發多種飲料，如苦瓜雞骨草復合飲料[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”，是世界上產量最大的貝類養殖動物，也是華南地區產量和消費量較大的海產品[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，被應用于功能性飲料的開發[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，利用乳酸菌發酵制備一款營養豐富、含乳酸菌、風味獨特的飲料。健康化、功能化是未來消費者的主流需求理念。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合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牡蠣肉（購于廣東饒平，-18 ℃凍存）；新鮮苦瓜（廣州龍洞上社市場）；動物蛋白酶（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-環狀糊精、阿拉伯膠（均為食品級，市售）。

1.2 主要儀器與設備

分析天平（TLE104E，梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司）；臺式高速冷凍離心機（GL-21M，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）；水浴振蕩培養箱（TS-110*50，上海天呈實驗儀器制造有限公司）；多功能料理機（KS-1053，廣州市祁和電器有限公司）；酸度計（S220，梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司）；紫外可見分光光度計（TU-1810，北京普析通用儀器有限責任公司）；凱氏定氮儀（K9840，海能儀器股份有限公司）；高壓均質機（APV-60，上海順儀實驗設備有限公司）。

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，加入等質量水打漿，用0.05 mol/L氫氧化鈉溶液調節至pH 7.5。加入牡蠣肉質量1%動物蛋白酶，50 ℃水浴振蕩酶解6 h，結束后用沸水浴滅酶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價

取100 g制備好的牡蠣酶解液，考察酵母添加量1%，發酵溫度25 ℃和發酵時間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）對牡蠣酶解液脫腥效果的影響。

感官評價小組由10名評定員組成，依據表1對脫腥后牡蠣酶解液的顏色、氣味、腥味進行綜合評價。感官評價在標準感官實驗室進行，以去離子水為對照（分值為9分）。

表1 牡蠣酶解液脫腥感官評價標準

1.5 復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-環狀糊精、阿拉伯膠→攪拌→加熱（80 ℃，2 min）→均質→灌裝→封口→滅菌→冷卻→成品

1.6 復合飲料配方單因素試驗

復合飲料中苦瓜原汁200 g，其他配料添加量均以苦瓜原汁質量為百分比。選擇對復合飲料感官有重要影響的牡蠣酶解液、蔗糖和檸檬酸進行單因素試驗，考察其添加量對復合飲料感官指標的影響。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%）為變量進行單因素試驗，篩選獲得最優的復合飲料配方。

1.7 復合飲料穩定性試驗

1.7.1 單因素試驗

在最佳復合飲料配方基礎上，考察CMC添加量（0.10%，0.12%，0.14%，0.16%和0.18%）、β-環狀糊精添加量（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%）對復合飲料穩定性的影響。

1.7.2 正交試驗

在單因素基礎上，采用正交試驗對影響復合飲料穩定性的主要因素進行條件優化。CMC添加量、β-環狀糊精添加量和阿拉伯膠添加量3個因素各選取3個具有代表性的水平，進行L9(33)正交試驗，以穩定系數作為評價指標，確定飲料穩定性的最佳工藝條件。正交試驗設計因素水平見表2。

表2 復合飲料正交試驗因素和水平表

1.8 復合飲料感官評價

復合飲料感官評價由10名評定員完成，依據表3對復合飲料的色澤、風味、滋味和外觀狀態進行綜合評價。感官評價在標準感官實驗室進行。

表3 復合飲料感官評定標準

1.9 復合飲料穩定性評價

采用穩定系數評價復合飲料的穩定性，參照王立等[14]的方法略有調整。在刻度離心管中準確加入5.00 mL飲料，以3 000 r/min離心15 min，取上清液，在750 nm波長處測吸光度A2，與離心前測定的吸光度A1的比值即為穩定系數R，按式（1）計算。

式中：A1為原液吸光度；A2為上清液吸光度。根據經驗公式，R值越大（極限為1），說明飲料的穩定性越好。

1.10 復合飲料成分測定

蛋白質含量采用凱氏定氮法；可溶性固形物含量采用折光計法；pH采用酸度計法。

2 結果與分析

2.1 牡蠣酶解液脫腥試驗

牡蠣作為海產品，其酶解液含有一定腥味。劉艷等[15]將活性干酵母應用于牡蠣酶解液脫腥，認為脫腥處理后，酶解液的感官品質較好，含有濃郁的酵母香味。由圖1可知，不同酵母種類對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味。面包酵母脫腥處理后，酶解液的感官評分為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 酵母種類對牡蠣酶解液脫腥效果的影響

2.2 復合飲料配方單因素試驗

2.2.1 牡蠣酶解液添加量對復合飲料感官的影響

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

2.2.2 蔗糖添加量對復合飲料感官的影響

由圖3可知，隨著蔗糖添加量增多，復合飲料感官評分先緩慢升高再降低。蔗糖添加量為8%時，感官評分最高，為86.7分。蔗糖添加量為17%時，感官評分最低，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，添加量太多導致甜膩。因此，復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復合飲料感官的影響

圖3 蔗糖添加量對復合飲料感官的影響

2.2.3 檸檬酸添加量對復合飲料感官的影響

由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的增多，復合飲料感官評分先緩慢升高再降低。檸檬酸添加量為0.1%時，感官評分最高，為87.5分。檸檬酸添加量為0.2%時，感官評分最低，為77.9分。檸檬酸主要提供酸味，并對苦瓜汁中的葉綠素有一定護色作用，同時對于飲料的保質期有良好的影響。但檸檬酸太多會產生酸澀感，嚴重影響飲料感官。因此，復合飲料中檸檬酸添加量0.1%為宜。

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

圖4 檸檬酸添加量對復合飲料感官的影響

2.3 復合飲料穩定性試驗

2.3.1 單因素試驗結果

2.3.1.1 CMC添加量對復合飲料穩定性的影響

由圖5可知，隨著CMC添加量增多，復合飲料穩定系數先升高再降低。CMC添加量為0.16%時，穩定性數最高，為46.76%。CMC添加量為0.1%時，穩定性數最低，為35.54%。因此，復合飲料中CMC添加量0.16%為宜。

圖5 CMC添加量對復合飲料穩定性的影響

2.3.1.2 β-環狀糊精添加量對復合飲料穩定性的影響

由圖6可知，隨著β-環狀糊精添加量增多，復合飲料穩定系數先升高再緩慢降低。β-環狀糊精添加量為0.8%時，穩定系數最高，為50.20%。β-環狀糊精添加量為0.2%時，穩定系數最低，為41.79%。因此，復合飲料中β-環狀糊精添加量0.8%為宜。

圖6 β-環狀糊精添加量對復合飲料穩定性的影響

2.3.1.3 阿拉伯膠添加量對復合飲料穩定性的影響

由圖7可知，隨著阿拉伯膠添加量增多，復合飲料穩定系數先升高再降低。阿拉伯膠添加量為0.2%時，穩定系數最高，為59.90%。阿拉伯膠添加量為0.3%時，穩定系數最低，為50.94%。因此，復合飲料中阿拉伯膠添加量0.2%為宜。

圖7 阿拉伯膠添加量對復合飲料穩定性的影響

2.3.2 正交試驗結果

由表4可知，各因素對復合飲料穩定性影響的主次順序為B（β-環狀糊精添加量）＞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L9(33)的最佳組合，為B3A2C3。由于組合未在正交試驗中出現，需進行驗證試驗。采用最佳組合試驗方案，即β-環狀糊精添加量為1.0%、CMC添加量為0.16%和阿拉伯膠添加量為0.25%，復合飲料穩定系數為65.05%，大于正交試驗結果中的每個試驗的穩定系數。因此，苦瓜牡蠣酶解液復合飲料穩定劑配方為：1% β-環狀糊精添加量、0.16% CMC添加量和0.25%阿拉伯膠添加量。

表4 正交試驗結果

2.4 復合飲料成分分析

結果表明，苦瓜牡蠣酶解液復合飲料的工藝參數為：采用1%葡萄酒果酒專用酵母，在25 ℃條件下發酵60 min，對牡蠣酶解液進行脫腥處理。配方由2%牡蠣酶解液、8%蔗糖、0.1%檸檬酸、0.16% CMC、1.0%β-環狀糊精和0.25%阿拉伯膠構成，獲得的復合飲料感官和穩定性較佳。復合飲料的pH 4.05、可溶性固形物含量1.34%、蛋白質含量1.84 g/100 g。

3 結論

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