正交試驗優(yōu)選櫻桃固體飲料的配方研究

任嘉瑜,范 娜,韓曉江

(商洛學(xué)院 健康管理學(xué)院，陜西 商洛 726000)

1 引言

櫻桃被譽為早春第一果，屬于薔薇科櫻桃屬落葉喬木果樹，其果實飽滿、味道酸甜適口，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素及其他微量元素。此外，櫻桃果實中還含有多酚、花色苷、花青素、褪黑素等功能活性物質(zhì)，這些物質(zhì)在抗氧化、降血糖、降血脂等方面發(fā)揮著重要作用。因此櫻桃具有很高的藥用價值和經(jīng)濟價值[1～2]。但是作為一種水果，櫻桃的保質(zhì)期有限，為了更好地利用櫻桃的價值，提高果農(nóng)的經(jīng)濟收入，目前的研究主要集中在櫻桃保鮮調(diào)控技術(shù)和櫻桃深加工技術(shù)兩個方面，和保鮮技術(shù)相比，櫻桃深加工技術(shù)能從根本上高效增加櫻桃的附加產(chǎn)值[3]。因此，本研究以商洛櫻桃為主要原料，利用真空冷凍干燥技術(shù)，通過單因素試驗和正交試驗，對櫻桃固體飲料配方進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)配方，以期為櫻桃高產(chǎn)后的深加工問題提供一定的技術(shù)參考。

2 材料與方法[4～5]

2.1 試驗儀器與試劑

商洛櫻桃、麥芽糊精(食用級)、檸檬酸(食用級)、蔗糖。

榨汁機、恒溫水浴鍋(DK-S24上海精宏實驗設(shè)備有限公司)、電子天平(JA5003B上海君鷹衡器有限公司)、膠體磨(JMS-125Q廊坊市惠友機械有限公司)、真空冷凍干燥機(LGL-10北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司)、高速萬能粉碎機(FW200A北京科偉永興有限公司)

2.2 試驗方法

2.2.1 工藝流程 新鮮櫻桃→清洗→去核→熱燙→榨汁→膠體磨均質(zhì)→加輔料調(diào)配→真空冷凍干燥→粉碎→櫻桃固體飲料成品

2.2.2 操作要點

(1)原料選擇、清洗、去核、熱燙：首先選擇新鮮、成熟、無蟲害的櫻桃。再用流動水反復(fù)清洗，除去附著在櫻桃表面的泥沙等雜質(zhì)，將清洗干凈的櫻桃用筷子去核。將去核的櫻桃放在85℃恒溫水浴鍋中，熱燙3 min。

(2)榨汁、膠體磨均質(zhì)：將熱燙后的櫻桃用榨汁機榨汁，反復(fù)榨4～5次。再將櫻桃汁用膠體磨打磨2～3次，膠體磨處理細(xì)度25 μm，轉(zhuǎn)速2 930 r·min-1。

(3)添加輔料調(diào)配：向一定量的櫻桃汁中加入蔗糖、麥芽糊精和檸檬酸，邊加邊攪拌，使輔料完全的溶解在櫻桃汁中。

(4)真空冷凍干燥：將調(diào)配好的櫻桃汁倒入托盤，在-40℃的溫度下，預(yù)凍1.5 h。預(yù)凍好后，在壓力低于30 Kpa，升華溫度為50℃條件下，干燥4 h。

2.3 單因素試驗

2.3.1 麥芽糊精添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 本實驗以總汁量100 g為基準(zhǔn)(包括櫻桃汁、麥芽糊精、蔗糖和檸檬酸)，固定蔗糖為4 g，檸檬酸為0.1 g，分別加入5%、10%、15%、20%、25%、30%比例的麥芽糊精調(diào)配，然后進行真空冷凍干燥，經(jīng)粉碎得成品。通過產(chǎn)品的感官評定得分確定適宜的麥芽糊精添加量。

2.3.2 蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 本實驗以總汁量100 g為基準(zhǔn)(包括櫻桃汁、麥芽糊精、蔗糖和檸檬酸)，固定麥芽糊精為15 g，檸檬酸為0.1 g，分別加入0%、2%、4%、6%、8%、10%比例的蔗糖調(diào)配，然后進行真空冷凍干燥，經(jīng)粉碎得成品。通過產(chǎn)品的感官評定得分確定適宜的蔗糖添加量。

2.3.3 檸檬酸添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 實驗以總汁量100 g為基準(zhǔn)(包括櫻桃汁、麥芽糊精、蔗糖和檸檬酸)，固定蔗糖為4 g，麥芽糊精為15 g，分別加入0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%比例的檸檬酸調(diào)配，然后進行真空冷凍干燥，經(jīng)粉碎得成品。通過產(chǎn)品的感官評定得分確定適宜的檸檬酸添加量。

2.4 櫻桃固體飲料正交試驗優(yōu)化

采用單因素試驗方法，分別對麥芽糊精添加量、蔗糖添加量、檸檬酸添加量進行調(diào)配試驗，在此基礎(chǔ)上采用正交試驗設(shè)計法按三因素三水平進行配方選擇，正交因素及水平如表1所示。

2.5 感官評定方法

感官評定標(biāo)準(zhǔn)以色澤、香味、滋味和溶液狀態(tài)四項指標(biāo)對櫻桃固體飲料質(zhì)量進行評定。評定時將試驗所得產(chǎn)品編號，用品嘗杯取10 g產(chǎn)品加50 mL溫開水沖調(diào)，由20名評鑒人員按評分標(biāo)準(zhǔn)對其進行感官評定，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2[5～8]。

表1 L9(33)正交試驗因素水平 (%)

表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

3 實驗結(jié)果

3.1 單因素實驗結(jié)果及分析

3.1.1 麥芽糊精添加量對櫻桃固體飲料品質(zhì)的影響 由圖1可以看出，產(chǎn)品感官評分隨麥芽糊精添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。麥芽糊精的添加量為5%時，產(chǎn)品的溶解性較差，感官評分較低；麥芽糊精添加量在一定范圍內(nèi)增加時，產(chǎn)品的溶解性增加，感官評定分值逐漸升高，當(dāng)麥芽糊精的添加量為15%時，產(chǎn)品溶解性最好，且無糊精味，感官評分最高；而麥芽糊精添加量繼續(xù)增加到20%時，產(chǎn)品稍有糊精味，影響產(chǎn)品品質(zhì)，感官評分逐漸降低。因此，確定麥芽糊精的最適添加量為15%。

3.1.2 蔗糖添加量對櫻桃固體飲料品質(zhì)的影響 由圖2可以看出，產(chǎn)品感官評分隨蔗糖添加量的增加呈現(xiàn)增加后降低的趨勢。在不添加蔗糖時，產(chǎn)品的甜味不足，感官評分較低；蔗糖添加量在一定范圍內(nèi)增加時，產(chǎn)品酸甜比增加，更符合大眾口味，感官評定分值逐漸升高，在蔗糖添加量為2%時達(dá)到最大值，所制得的產(chǎn)品甜味適中；當(dāng)蔗糖用量繼續(xù)增加，產(chǎn)品甜味過重，影響整體風(fēng)味，感官評分逐步降低。因此，確定蔗糖的最適添加量為2%。

3.1.3 檸檬酸添加量對櫻桃固體飲料品質(zhì)的影響 由圖3可以看出，產(chǎn)品感官評分隨檸檬酸添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)檸檬酸用量為0.05%時，產(chǎn)品酸味不足，感官評分較低；當(dāng)檸檬酸用量達(dá)到 0.10%時，制得的產(chǎn)品酸甜適中，口味宜人，感官評分最高；隨著檸檬酸用量的繼續(xù)增加，產(chǎn)品酸味增強，影響整體風(fēng)味，致使感官評分逐漸降低。因此，確定檸檬酸的最適添加量為0.10%。

3.2 櫻桃固體飲料正交試驗優(yōu)化結(jié)果及分析

由表3可看出，各因素對櫻桃固體飲料感官評分影響的主次順序為：A>B>C，即麥芽糊精添加量﹥蔗添加量﹥檸檬酸添加量。由K分析可知，櫻桃固體飲料最優(yōu)水平組合為A2B2C1，即：麥芽糊精添加量15%，蔗糖添加量2%，檸檬酸添加量0.05%。

表3 櫻桃固體飲料正交試驗結(jié)果

3.3 驗證性試驗

按照正交試驗確定的最優(yōu)配方(麥芽糊精添加量為15%、蔗糖添加量為2%、檸檬酸添加量為0.05%、櫻桃汁添加量82.95%)重復(fù)驗證3次，平均感官得分為85.5，由該配方所制得的產(chǎn)品具有酸甜可口，櫻桃味濃郁，溶解性好。

4 結(jié)論

實驗以新鮮櫻桃為主要原料，通過單因素試驗和正交試驗對櫻桃固體飲料配方進行研究。最終得到櫻桃固體飲料的最優(yōu)配方為：麥芽糊精添加量15%、蔗糖添加量2%、檸檬酸添加量0.05%、櫻桃汁添加量82.95%。根據(jù)此配方所制得的產(chǎn)品色澤好，酸甜可口，櫻桃味濃郁，溶解性好。目前，市場上對櫻桃相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)主要集中在飲料、果酒、果醋等方面，櫻桃固體飲料的開發(fā)不僅可以填充櫻桃市場的產(chǎn)品種類，還可以減小因櫻桃不耐貯藏而對果農(nóng)帶來的經(jīng)濟損失。