一種高鈣含量的鈣果無花果酸棗復合果汁飲料的研制

劉娟娟，李英，田密，麻開香

山西振東五和健康科技股份有限公司（長治 047100）

鈣果，也叫歐李，系薔薇科櫻桃屬植物，原產于中國，主要分布在我國山西、河北、陜西、內蒙古、黑龍江、吉林、遼寧等地，是人類開發利用的第501種野生植物資源。中國果樹專家杜俊杰從野生歐李中發現并選育的中國獨有水果優質品種鈣果，具有三重補鈣功效，被稱為“補鈣之星”“水果之王”。歐李（鈣果）是繼美國藍莓、俄羅斯大果沙棘后人類開發利用的第三大健康保健果品。每百克鮮果中含60~79 mg鈣，為水果之冠[1-3]。

歐李果實是一種高檔雜果，營養價值高，果實中含有17種氨基酸，氨基酸總量在338.3~451.7 mg/100 g之間，其中人體必需氨基酸含量在102.7~126.6 mg/100 g之間，尤其賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的含量較高[4-5]，人體所必需的多種微量元素，如VC、VB2、VE的總量及鉀、磷、鐵、鋅、硒的含量均高于現有常見果品。

鈣果產值高于普通水果，是農民產業結構調整、脫貧致富的好品種[5]。隨著人工繁殖技術的成熟和田間栽培技術的推廣，歐李種植規模日趨擴大，產量也逐漸增加。可是歐李鮮果不耐貯運的特點使其發展受到限制，因此，開發歐李果實的深加工產品對于提高歐李的產后附加值、解決歐李果實不耐貯運的問題、促進其產業化快速發展具有重要意義。

無花果，果實皮薄無核，肉質松軟，風味甘甜，富含蛋白質、糖、氨基酸、維生素和礦物質元素，具有較高的營養價值和藥用價值[6]。無花果位列中華人民共和國國家衛生健康委員會公布的既是食品又是藥品的中藥名單內。無花果富含鈣、鉀，鉀可以提高鈣利用率。每百克鮮果中含39~67 mg鈣和210~242 mg鉀。

酸棗系鼠李科棗屬植物，是棗的變種，分布在我國北方山區，資源極為豐富。酸棗肉含有氨基酸、蛋白質、脂肪、維生素蘋果酸、檸檬酸、單糖、多糖及微量元素等多種營養成分[7]，位列中華人民共和國國家衛生健康委員會公布的既是食品又是藥品的中藥名單內。每百克干果肉含270~435 mg鈣。

國內外對鈣果無花果酸棗的復配飲料的制備鮮有報道，尤其使用模糊數學感官評價法進行復配的更是稀少。利用鈣果為主要原料，宣傳其高鈣的功效，制作一款高鈣飲料。將鈣果、無花果、酸棗制品混合在一起，采用正交試驗和模糊數學綜合感官評價法對鈣果和其他果品汁進行復配，旨在研發一種酸甜可口、營養豐富、老少皆宜的新型飲料。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

鈣果原漿（山西廈普賽爾食品飲料股份有限公司）；無花果粉（寧夏香草生物技術有限公司）；酸棗濃縮汁（濟寧正隆經貿有限公司）；乳礦物鹽（上海諾申食品貿易有限公司）；果膠（河北伊唐生物技術有限公司）；三氯蔗糖（北京紐特生物技術開發有限公司）；檸檬酸、L-蘋果酸、檸檬酸鈉（山東通升配料有限公司）；結晶果糖；純凈水；硝酸；三氧化二鑭；鈣標準溶液。

1.2 儀器和設備

PL403/YP1002N天平（METTLER TOLEDO）；SYQ-DSX-280B手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫療器械廠）；BHW電熱趕酸板（上海博訊化學科技有限公司）；Multiwave Pro微波消解儀（Anton Baar）；PinAAcle 900T原子吸收分光光度計（Perkein Elemer）；DZTW型電子調溫電熱套（北京中儀泓瑞科技發展有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 乳礦物鹽的溶解試驗

配方量設計的鈣含量500 mg/100 mL，主要鈣來自于乳礦物鹽，乳礦物鹽的鈣含量≥26%。乳礦物鹽添加量2 g/100 mL。乳礦物鹽能溶于酸性溶液中，呈透明溶液，有助于果汁飲料的成型。因此使用檸檬酸、L-蘋果酸進行溶解乳礦物鹽試驗。取一定質量的檸檬酸、L-蘋果酸，分別與2 g乳礦物鹽混合，加入20 mL純化水，攪拌至溶解。觀察其狀態及口感，確定所選的原料。結果以狀態和口感為評判標準。

1.3.2 原料汁和粉配方試驗設計

1.3.2.1 單因素試驗設計

固定反應條件無花果粉添加量2%、酸棗濃縮汁添加量0.5%，考察鈣果原漿添加量（10%、15%，20%，25%和30%）對感官評價的影響；固定反應條件鈣果原漿添加量10%、酸棗濃縮汁添加量0.5%，考察無花果粉添加量（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%）對感官評價的影響。固定反應條件鈣果原漿添加量10%、無花果粉添加量2%，考察酸棗濃縮汁添加量（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%）對感官評價的影響；各單因素試驗中，穩定劑添加量均為果膠0.2%，三氯蔗糖0.2%、檸檬酸鈉0.5%、檸檬酸2%、乳礦物鹽2%。

1.3.2.2 正交試驗設計[8]

以感官評價為指標，設計鈣果原漿添加量（A）、無花果粉添加量（B）和酸棗濃縮汁添加量（C）三因素三水平正交試驗，因素水平表見表1。

表1 正交試驗因素水平表 單位：%

由30名具有感官評定經驗的食品專業人員組成感官評定小組，每次評定前均用純凈水漱口，依據色澤、滋味、氣味和組織狀態4個指標進行評定。每個樣品重復3次，取平均值。滿分100分，其中色澤20分，滋味30分，氣味30分，組織狀態20分。感官評定標準見表2。

表2 感官評價指標及評分標準

1.3.3 鈣果復合果汁復配調配劑添加量正交優化試驗設計

選取果膠、三氯蔗糖、檸檬酸鈉的添加量3個因素，在單因素試驗基礎上，以感官評價值為評價指標，設計正交試驗，因素水平表見表3。

表3 正交試驗因素水平 單位：%

1.3.4 模糊數學綜合感官評價法確定復合飲料最佳配方

采用正交試驗和模糊數學綜合感官評價法相結合，對鈣果復合果汁飲料進行感官評價[9-10]。該產品質量由口感、色澤、香氣和組織狀態四因素組成。對每個因素按優、良、中、差4個等級進行評定，m1~m4代表優、良、中、差4個等級，即M={優，良，中，差}={90，80，70，60}。采用強制決定法確定鈣果復合果汁飲料各因素權重（表4），即V={0.29，0.27，0.24，0.20}，權重結果是口感＞色澤＞香氣＞組織形態。

表4 感官指標權重分配

評價小組由10名按照GB/T 16291.1—2012嚴格訓練的食品專業人員組成，參照GB/T 13868—2009/ISO 8589：2007中所要求的試驗環境條件對復合飲料按質量特征逐一進行評價，在評定前一日不飲酒、不吸煙，感官評定前不吃刺激性食物，每評定完一個樣品要用清水進行漱口，間隔10 min，對下一個樣品進行評定。對評價結果匯總建立模糊數學矩陣Ri，其中，i=1，2，3，4，5，6，7，8，9，表示樣品編號，每1行代表1個，評價因素的評價結果采用模糊數學綜合感官評價方法進行分析，具體感官評價標準依據NY 82.2—1988并稍作修改（表5）。

表5 復合飲料感官評價

1.3.5 測定項目及方法

鈣含量測定采用GB 5009.92—2016《食品安全國家標準 食品中鈣的測定》中的第一方法火焰原子吸收光譜法進行。

2 結果與分析

2.1 乳礦物鹽的溶解

表6是檸檬酸溶解乳礦物鹽的試驗數據，表7是L-蘋果酸溶解乳礦物鹽的試驗數據，由于檸檬酸和L-蘋果酸溶解乳礦物鹽后的口感均不合適，所以需要2個酸鹽復配。

表6 檸檬酸溶解鈣試驗

表7 L-蘋果酸溶解乳鈣情況

由表8可知，溶解乳礦物質鹽，檸檬酸∶L-蘋果酸=9∶1，且添加量為2%，溶解2%乳礦物鹽時，其口感酸味柔和，無異味，有果汁類似酸味。

表8 檸檬酸和L-蘋果酸復配溶解鈣試驗

2.2 原料汁與粉的配方確定

2.2.1 單因素試驗結果

2.2.1.1 鈣果濃漿添加量對感官評價的影響

鈣果濃漿添加量對感官評價的影響見圖1。鈣果濃漿添加量20%時，感官評價最高，為85.5分，此時產品呈黃棕色，具有濃郁的鈣果香味。鈣果濃漿可有效調節風味和色澤，但隨著添加量增加，飲料的穩定性變差，會掩蓋酸棗香氣。鈣果濃漿添加量較低時，酸棗味較濃，口感澀，顏色較淺。

圖1 鈣果濃漿添加量對感官評價的影響

2.2.1.2 無花果粉添加量對感官評價的影響

無花果粉添加量對感官評價的影響見圖2。無花果粉添加量1.5%時，感官評分最高，為80.3分，此時復合飲料有甜味，具有鈣果、無花果、酸棗特有的香氣。無花果粉添加量過少，起不到增甜作用，整體味道偏酸，不容易被消費者接受。無花果粉添加量較高時，會給飲料帶來麥芽糊精的異味。

圖2 無花果粉添加量對感官評價的影響

2.2.1.3 酸棗濃縮汁添加量對感官評價的影響

酸棗濃縮汁添加量對感官評價的影響見圖3。酸棗濃縮汁添加量0.3%時，感官評價最高，為79.5分，此時產品呈黃棕色，具有濃郁的鈣果香味和酸棗香味。酸棗濃縮汁可有效調節風味和色澤，但隨著添加量增加，飲料的整體顏色會變暗，會掩蓋鈣果香氣。酸棗濃縮汁添加量較低時，無酸棗味，口感酸澀，顏色較淺。

圖3 酸棗濃縮汁添加量對感官評價的影響

2.2.2 正交試驗的確定

鈣果濃漿添加量（A）、無花果粉添加量（B）和酸棗濃縮汁添加量（C）三因素三水平正交試驗結果見表9。

由表9可知，鈣果復合果汁飲料的最佳果汁配比是A2B2C3，即鈣果濃漿添加量20%，無花果粉添加量1.5%和酸棗濃縮汁添加量0.4%，該數據正好是正交試驗的第5組試驗，此時的感官評價分值最高，為92.1分，此時產品呈黃棕色，具有鈣果、無花果和酸棗的獨特香氣。通過極差分析，各因素對復合果汁飲料的影響主次順序為A＞B＞C，即鈣果濃漿添加量＞無花果粉添加量＞酸棗濃縮汁添加量。

表9 正交試驗結果

2.2.3 鈣果復配調配劑添加量單因素試驗

由圖4~圖6可見：三氯蔗糖、檸檬酸鈉、果膠的添加量對鈣果復合果汁飲料均呈現相似的變化趨勢，感官評價分數先增后減；三氯蔗糖添加量0.20%時，感官評價分數最高，添加量過高或者過低均會導致復合飲料的口感太甜或者太酸，嚴重影響口感。故選擇0.15%~0.25%為三氯蔗糖最適添加范圍；檸檬酸鈉添加量0.45%時，感官評價分數最高，若繼續添加會導致飲料味道異常，也會使體系pH發生變化，影響復合飲料的整體營養價值，故選擇0.40%~0.50%為檸檬酸鈉最適添加范圍；果膠添加量0.30%時，感官評價分數最高，添加量過高或者過低都會導致復合飲料的狀態太稀或者太稠，嚴重影響口感，故選擇0.25%~0.35%為果膠最適添加范圍。

圖4 三氯蔗糖添加量對鈣果復合果汁飲料感官影響

圖6 果膠添加量對鈣果復合果汁飲料感官影響

圖5 檸檬酸鈉添加量對鈣果復合果汁飲料感官影響

2.2.4 鈣果復合果汁飲料感官評價結果

由10名專業感官評價員對鈣果復合果汁飲料按照口感、色澤、香氣和組織狀態進行評價，收集數據統計結果，見表10。

用各個等級評價人數與總人數之比得集合。將表10中9組試驗在不同因素下得到的評價結果列為矩陣。

表10 鈣果復合果汁飲料模糊感官評價結果

根據模糊數學變換原理Y=V×R，確定模糊關系綜合評價集Yj=V×Rj（j=1，2，3，4，5，6，7，8，9）。計算各個試驗組不同指標的平均結果：Y1={0.271，0.349，0.124，0.287}，Y2={0.203，0.293，0.307，0.201}，Y3={0.320，0.239，0.220，0.217}，Y4={0.361，0.311，0.193，0.147}，Y5={0.431，0.329，0.164，0.127}，Y6={0.505，0.288，0.154，0.071}，Y7={0.268，0.426，0.185，0.153}，Y8={0.359，0.329，0.250，0.154}，Y9={0.312，0.313，0.191，0.244}。

2.2.5 基于模糊數學感官評價正交試驗

將評價等級優、良、中、差4個等級分別賦予分數90，80，70和60分，與綜合評價結果一一對應相乘（M×Yj），并且求和，最終得到每個樣品感官得分，結果見表11。

表11 鈣果復合果汁飲料正交試驗結果

由表12可知，采用SPSS 20.0進行方差分析，影響鈣果復合果汁飲料感官評價結果主要因素排序為D＞F＞E。最佳配方是D3E2F1，即三氯蔗糖添加量0.25%、檸檬酸鈉添加量0.45%、果膠添加量0.25% ，在此條件下，鈣果復合果汁飲料的口感細膩，具有濃郁的鈣果香味，酸甜可口。第8組得分最高且處于優良之間，綜合評價，認為8號試驗組是理論試驗的最佳條件。此外，3個因素中，D為顯著差異。三氯蔗糖對口感影響最大。

表12 方差分析表

2.3 鈣果復合果汁飲料鈣含量的測定

原子吸收火焰法測得鈣果復合果汁飲料的鈣含量是512 mg/100 mL。含鈣量較高。鈣果復合果汁飲料設計為每瓶50 mL。每天1~2瓶可以有效補充人體所需鈣。

3 結論

對乳礦物鹽開展酸溶解試驗，最后復配為檸檬酸∶L-蘋果酸=9∶1，添加量為2%，能夠較好地溶解2%乳礦物鹽，并且呈現較好的酸味。通過單因素試驗和正交試驗確定鈣果濃漿、無花果粉和濃縮酸棗汁的添加最佳配方：鈣果濃漿添加量20%、無花果粉添加量1.5%、酸棗濃縮汁0.4%。在此基礎上，采用正交試驗和模糊數學感官評價法相結合對鈣果飲料進行感官評價，通過建立模糊數學矩陣對試驗數據進行量化分析，考察三氯蔗糖、檸檬酸鈉、果膠的添加量對鈣果復合果汁飲料口感、香氣、色澤和組織狀態的影響。鈣果復合果汁的最佳配方為三氯蔗糖添加量0.25%、檸檬酸鈉添加量0.45%、果膠添加量0.25%，制得的鈣果復合果汁飲料產品的感官評分是85.37分，此配方下制得的復合飲料產品酸甜適度，風味獨特，具有鈣果、酸棗的獨特香氣，鈣含量為512 mg/100 mL。試驗結果具有一定參考價值，為鈣果、無花果和酸棗的綜合利用及其產品深加工提供理論指導。