白刺果汁飲料加工工藝研究

郝景雯，楊向輝，劉 營

(1. 天津市工業(yè)微生物研究所有限公司 天津 300462；2. 天津?qū)嵃l(fā)中科百奧工業(yè)生物技術(shù)有限公司 天津 300462；3. 天津市工業(yè)微生物工程技術(shù)中心 天津 300462；4. 天津市工業(yè)微生物企業(yè)重點實驗室 天津 300462；5. 天津量信檢驗認(rèn)證技術(shù)有限公司 天津 300462；6. 天津農(nóng)學(xué)院 天津 300384)

白刺(Nitraria sibirica)屬蒺藜科的白刺屬，為多分枝的耐鹽喜潛水旱生低矮灌木，全世界共有12種，我國有8種。主要分布在降水稀少的干旱荒漠和半荒漠地區(qū)。白刺抗旱、抗寒、抗鹽堿，生命力極強，是荒漠地區(qū)重要的建群植物，也是優(yōu)良的固沙樹種，在防止風(fēng)沙危害、改良土壤、保持沙區(qū)生態(tài)平衡中起著重要作用。常見的有泡果白刺、西伯利亞白刺、唐古特白刺、齒葉白刺等多種[1]。

白刺具有較高的經(jīng)濟價值，白刺的漿果是沙漠里罕見的野生水果，含有豐富的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)。白刺果含糖量高，礦物質(zhì)含量豐富，并含有多種氨基酸、維生素及微量元素。據(jù)分析測定，其果實含糖33%、脂肪17%、淀粉11.10%，還有 19種氨基酸，其中必需氨基酸，如蘇氨酸、亮氨酸、賴氨酸等有8種。白刺果所含的各種微量元素、黃酮類物質(zhì)含量高于沙棘，適合于心血管疾病患者服用。白刺果實的種籽油脂中含有不飽和脂肪酸達97%，而亞油酸含量就占了70%左右，具有極高的營養(yǎng)及藥用價值，被國際上稱為維生素F[2-4]。

白刺的果實和植株營養(yǎng)十分豐富，可以加工成飲料、酒、各種保健品和飼料，可以入藥，食用和藥用價值較高，具有很高的開發(fā)利用價值。據(jù)《中國藥物大辭典》載：白刺，健脾胃、滋補強壯，調(diào)經(jīng)活血，可治身體瘦弱，氣血兩虧，脾胃不和，消化不良，月經(jīng)不調(diào)，腰腹疼痛。由此可以看出白刺果的藥用價值。此外，白刺也有很高的食用價值，用白刺果果汁配制的飲料甜酸適宜，清涼爽口，可見白刺是一種很值得開發(fā)的飲料植物[5]。

如今飲料不再以單純攝取水分為目的，專家預(yù)測，未來飲料的研制將向預(yù)防醫(yī)學(xué)和食療領(lǐng)域發(fā)展；開發(fā)具有“天然、營養(yǎng)、保健”等高附加值飲料是今后發(fā)展的方向。基于這樣的預(yù)測，依據(jù)中國傳統(tǒng)“藥食同源”理論，筆者以藥食兩用植物白刺為原料，以白砂糖、檸檬酸等為輔料，經(jīng)過科學(xué)處理和合理配方，研制了白刺保健飲料。從人們的生活需求看，保健、美容、減肥、降糖、降脂、抗疲勞、增智益壽等保健飲料在今后開發(fā)中具有廣闊的前景，本研究中所推廣的白刺保健飲料就是朝著這個方向開展研究[6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)備

白刺果，白砂糖，檸檬酸，瓊脂，羧甲基纖維素(CMC)，香精(廣州市益美香料有限公司生產(chǎn))，明膠，果膠酶(果膠酶－3G，諾沃-專業(yè)酶制劑供應(yīng)商)，殼聚糖，硅藻土離心機(TDL-5型)，可見分光光度計(723型，上海光譜儀器有限公司)，手持式折光儀(WYT型，range 0~80%)，手持式電子酸度計(KL-009型，range 0.0/14.0)，恒溫水浴鍋(天津中環(huán)試驗電爐有限公司)，均質(zhì)機，壓蓋機。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

白刺果→精選→洗果→破碎→預(yù)處理→榨汁→過濾→澄清→調(diào)配→均質(zhì)→脫氣→殺菌→冷卻→包裝→成品。

1.2.2 操作要點

① 果實的選擇。選擇新鮮無爛果的果實，同時除去病果及枝葉。

② 洗滌破碎和打漿。用流動清水反復(fù)噴淋漂洗干凈、瀝干水分，利用帶篩眼的打漿機進行破碎打漿。把種子及果皮等渣汁分離出去，帶果肉的漿液備用提取果汁。

③ 果漿的預(yù)處理。為了改善榨汁性能，提高出汁率，在果漿壓榨前加入0.01%果膠酶，可有助于脫膠，便于壓榨。處理溫度為25～30℃，攪拌處理一次時間為40～50 min，低溫酶處理可有效避免和減少白刺果實香味的損失。

④ 果汁的榨取。利用榨汁機使果肉中的汁液完全分離出來。要求工藝過程短、減輕果汁色香味的損失，最大限度地防止空氣混入。

⑤ 果汁的過濾。利用濾布對果漿進行粗濾，以除去果漿中的果肉等懸浮物。

⑥ 果汁的澄清。先用離心機(4 000 r/min，20 min)進行過濾，以除去原料外雜質(zhì)及其沉淀。為使果汁達到更好的澄清效果，可選用適宜的澄清劑進一步處理。

⑦ 果汁的調(diào)配。用電子天平稱取經(jīng)試驗確定的糖、酸、穩(wěn)定劑等的用量，將它們干混后，加入定量水并適當(dāng)加熱溶解均勻。經(jīng)過濾后加到白刺果果汁中，以達到適宜口感。

⑧ 果汁的均質(zhì)與脫氣。混合均勻后的料液通過高壓均質(zhì)機進行均質(zhì)，均質(zhì)溫度60～70℃，均質(zhì)后進行脫氣，溫度45～50℃，真空度60～80 kPa。

⑨ 果汁的殺菌和冷卻。將脫氣后的料液在85℃的條件下熱煮殺菌20 min后，灌裝密閉，再次熱煮殺菌20 min，然后進行自然冷卻。

⑩ 包裝和成品。將冷卻后的瓶裝飲料擦干表面的水分，貼標(biāo)簽，即為成品。

1.3 分析方法

1.3.1 感官分析

感官分析采用差別評分法，該評分方法的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Sensory evaluation score

表中各指標(biāo)采用不同的單因素試驗，考察時內(nèi)容不同，分別確定每個指標(biāo)占總體的比例后計算最終得分。通過評分，選取每個單因素的較優(yōu)水平。

1.3.2 理化分析

總糖采用手持式折光儀直接測定；pH用手持酸度計直接測定；礦物質(zhì)采用原子吸收法測定。透光度采用723可見分光光度計測定。穩(wěn)定性測定：果汁滅酶后經(jīng)3 000 r/min離心10 min取上清液10 mL于試管內(nèi)，100℃水浴20 min，立即冷卻至室溫，放入冰箱后，分別于0、24、168 h測其透光率。

2 結(jié)果與分析

2.1 白刺原汁對飲料功能性、可食性的影響

白刺原汁呈現(xiàn)紫紅色，接近黑色，且口感咸澀。現(xiàn)以不同濃度梯度的白刺原汁含量對果汁的感官品質(zhì)影響進行比較，不加其他輔料。試驗證明：當(dāng)白刺原汁濃度大于30%時，會產(chǎn)生刺鼻氣味，且口感咸澀，可食性較差；而當(dāng)濃度低于10%時，飲料在色澤和口感等方面都失去了白刺原汁的特色。因此要在10%～20%的原汁濃度范圍內(nèi)進一步篩選。

2.2 不同澄清方法對感官品質(zhì)的影響

試驗中采用自然澄清、明膠澄清、加酶澄清和殼聚糖澄清4種方法進行。結(jié)果表明：殼聚糖澄清法的效果要好于其他3種方法。

具體步驟如下：先配制濃度為10 g/L的殼聚糖溶液。稱取1 g殼聚糖溶于100 mL 2%(V/V)的醋酸溶液中[7]。取6支試管，各加入10 mL白刺原汁，然后向這6支試管中分別加入1%、2%、3%、4%、5%、6%的殼聚糖溶液。室溫下靜置24 h后，將其濃度稀釋至20%并測量透光率，結(jié)果如表2所示：

表2 以殼聚糖作為澄清劑的澄清效果比較Tab.2 Comparison of clarifying effect of chitosan as clarifying agent

由表2可以看出：當(dāng)殼聚糖溶液(10 g/L)的加入量為5%時，白刺果汁的澄清效果最好。因此，本試驗決定選用殼聚糖作為白刺果汁的最佳澄清劑，其加入量確定為5%。

2.3 穩(wěn)定劑對感官品質(zhì)的影響[8-11]

由表3可以看出：在單一穩(wěn)定劑的幾個試樣中，加入瓊脂的果汁由于其粘度過大，且透光率明顯下降，嚴(yán)重影響了果汁飲料的感官品質(zhì)，因此未進行透光度的具體測量。

有資料表明，CMC與瓊脂協(xié)同作用可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使果汁的組織形態(tài)特性得到明顯改善。所以，在單一穩(wěn)定劑的基礎(chǔ)上進行了混合穩(wěn)定劑試驗。由表4可以看出，試樣3、4、5的粘度過大，嚴(yán)重影響了果汁飲料的感官品質(zhì)，因此未進行透光率的具體測定。而通過和表3的對比可以看出，試樣1、2所達到的澄清效果不如單一穩(wěn)定劑，因此決定選用濃度為0.1%、0.15%、0.2%的CMC作為該因素在正交試驗中所選取的3個水平。

表3 單一穩(wěn)定劑對果汁的穩(wěn)定效果Tab.3 Stabilizing effect of single stabilizer for fruit juice

表4 混合穩(wěn)定劑對果汁的穩(wěn)定效果Tab.4 Stabilizing effect of mixed stabilizer for fruit juice

2.4 香精的選擇對感官品質(zhì)的影響

白刺果的香味特殊，兼有葡萄和櫻桃香味。通過添加多種香精進行對比，最后決定選用葡萄香精，加入后可使果汁產(chǎn)生清淡的果香味。在白刺果汁飲料中，香精添加量為0.05%即可達到理想效果。

2.5 白刺果汁飲料最佳配方的確定

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，確定了主要因素，每個因素選取3個水平，選用L9(34)正交表對不同條件的試驗結(jié)果進行綜合評判和感官評定，以此來確定最佳

工藝。正交試驗的因素水平表見表5，結(jié)果見表6。

表5 正交試驗因素水平表Tab.5 Factor level in orthogonal test

表6 正交試驗L9(34)結(jié)果Tab.6 L9(34) result in orthogonal test

通過極差分析，影響飲料品質(zhì)的主次因素順序為：原果汁含量＞穩(wěn)定劑CMC加入量＞白砂糖加入量＞檸檬酸加入量。

通過正交試驗計算，理論上A1B1C2D3為參數(shù)因子的最佳組合。比較樣品4與理論最優(yōu)方案對感官的影響情況，最終確定第4號樣品A2B1C2D3為最優(yōu)組合，即原汁含量為12%，加糖量7%，加酸量0.25%，穩(wěn)定劑CMC添加量為0.2%。

3 結(jié) 論

白刺果汁飲料成本較低，其主要原輔配料為：原果汁含量12%，白砂糖加入量7%，檸檬酸加入量0.25%，穩(wěn)定劑CMC加入量0.2%，香精加入量0.05%，可以生產(chǎn)出甜酸適宜，清涼爽口的白刺果汁飲料。由于白刺果本身營養(yǎng)價值很高，以其為原料生產(chǎn)出的果汁飲料具有很好的保健功能，可見白刺是一種很值得開發(fā)的飲料植物。白刺果核還可榨油，果汁也可用來釀酒制醋，還可以其藥用價值開發(fā)藥用產(chǎn)品。另外，白刺的開發(fā)利用可促進對白刺資源的保護和發(fā)展，使其充分發(fā)揮生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。綜上認(rèn)為，白刺資源大有開發(fā)前途?！?/p>