蔓越莓桑葚復合飲料工藝優化及配方研究

尹俊濤，劉艷懷，雷勇，代紹娟，張雪梅

石河子開發區神內食品有限公司（石河子 832000）

蔓越莓（Vaccinium vitis-idaeaLinn），別名北國紅豆、北國牙格達，杜鵑花科越桔屬[1]，果實表皮鮮紅，果肉泛白，空心有籽，干物質含量高且質地較輕[2]。因具有獨特的保健和藥用功效而成為研究熱點[3]，主要成分包含膳食纖維、糖類、維生素、酚酸、黃酮醇苷、花青素和原花青素[4]，具有增強免疫效果、預防泌尿系統感染[5]、預防心血管疾病[6]、抗腫瘤、保護口腔和牙齒以及延緩衰老等功效[7]。但是蔓越莓酸性強（pH≤2.5），口感酸澀，不適合鮮食，因此在蔓越莓果實的加工使用中一般需要勾兌一些較甜的成分，才能使產品形成獨特且優質的口感[8]。

桑葚（mulberry）是桑科桑屬植物成熟果穗的統稱，又名桑烏、桑果、桑棗[9]，成熟后的果實呈紫紅色或紫黑色。《本草新編》有相關介紹，“紫者為第一，紅者為次之，青則不可用”[10]。其果實不僅富含多種維生素、礦物質、葡萄糖、果糖和有機酸，為國家認可的藥食兩用食品[11]，而且含有多種功能性成分，具有良好的防癌、防衰老、抗病毒[12]、降血糖[13]、免疫保護[14]、運動功能恢復[15]、保護脾臟[16]、抗炎[17]等作用。

蔓越莓色澤鮮亮風味獨特，但果實口感酸澀，桑葚果汁享有“二十一世紀的最佳健康食品”之美譽[18]，但鮮果色澤深，果實口感較甜，口感單一。因此，將2種水果搭配在一起形成良好的口感風味互補，既能滿足消費者對營養健康、多口味飲品的需求，又為新疆特色農產品蔓越莓、桑葚產業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 原材料與試劑

蔓越莓（新疆塔城裕民縣）；桑葚（新疆吐魯番）；果膠酶、白砂糖、DL-蘋果酸、維生素C、六偏磷酸鈉等：均為食品級，符合GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》。

1.1.2 主要儀器及設備

TGL-16M型臺式高速冷凍離心機（常州金壇良友儀器有限公司）；ZD-10L型實驗室過濾器（海寧市正大過濾設備有限公司）；HH-4型數顯恒溫水浴鍋（上海力辰邦西儀器科技有限公司）；GL623型電子天平（北京賽多利斯科學儀器廠）；打漿機[飛利浦（中國）投資有限公司]；T6新世紀紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；WYA-2S數字阿貝折射儀（上海儀電物理光學儀器有限公司）；PHS-3CT型酸度計（上海儀電科學儀器股份有限公司）。

1.2 生產工藝流程

蔓越莓→挑選→清洗→加熱→打漿→酶解→滅酶→過濾→離心→①

桑葚→揀選→清洗→加熱→打漿→過濾→滅酶→酶解→離心→②

①+②→調配→抽濾→灌裝→密封→殺菌→成品

1.3 關鍵技術點

1.3.1 蔓越莓汁的制備

按照蔓越莓驗收標準挑選成熟度好、無腐爛蟲害的果實，清洗干凈，放入沸水中，加入0.08%～0.15%的維生素C和六偏磷酸鈉溶液護色，熱燙122 s撈出，加入2倍的水打漿，在制得的原漿中加入果膠酶，充分攪拌均勻進行酶解反應。加熱至90 ℃左右，保溫15～20 min，進行滅酶處理，過濾后在10 000 r/min下離心10 min，稱重計算出汁率。

1.3.2 桑葚汁的制備

按照桑葚驗收標準挑選成熟度好、剔除腐爛的果實，清洗干凈表面的泥沙，加入0.08%～0.15%維生素C和六偏磷酸鈉溶液護色，熱燙30 s撈出，加入1.5倍的水進行打漿。將濾液加熱到95 ℃，滅酶3～5 min后，快速降溫至50 ℃以下，加入體積比0.02%～0.03%果膠酶，在50～55 ℃環境下，酶解15 min[19]，過濾后在10 000 r/min下離心10 min，留上清液備用。

1.3.3 蔓越莓桑葚復合飲料的制備

按比例依次加入原輔料，攪拌均勻，將調配好的料液在過濾器壓力0.06 MPa下抽濾，濾液加熱至96 ℃以上灌裝，趁熱旋緊瓶蓋，95～100 ℃加熱殺菌15～20 min，將產品冷卻至室溫即得成品。

1.4 試驗設計

1.4.1 蔓越莓原漿酶解單因素試驗和正交試驗

1.4.1.1 果膠酶用量對出汁率的影響

在蔓越莓原漿中分別加入質量分數為0.03%，0.08%，0.13%，0.18%和0.23%果膠酶，在48 ℃酶解溫度下，酶解95 min，考察果膠酶用量對原漿出汁率的影響。

1.4.1.2 酶解溫度對出汁率的影響

在蔓越莓原漿中加入0.18%果膠酶，酶解時間95 min，酶解溫度分別為36，42，48，54和60 ℃，考察酶解溫度對原漿出汁率的影響。

1.4.1.3 酶解時間對出汁率的影響

在蔓越莓原漿中加入0.18%果膠酶，酶解溫度48 ℃，酶解時間分別為55，75，95，115和135 min，考察酶解時間對原漿出汁率的影響。

1.4.1.4 蔓越莓原漿酶解正交試驗

通過單因素試驗結果，選擇果膠酶用量、酶解時間、酶解溫度3個因素，設計L9(33)正交試驗，考察三因素對蔓越莓原漿出汁率的影響，酶解正交試驗設計因素與水平見表1。

表1 酶解正交試驗因素與水平表

1.4.2 蔓越莓桑葚復合飲料配方單因素試驗和正交試驗

1.4.2.1 蔓越莓原汁和桑葚原汁配比對復合飲料感官品質的影響

將蔓越莓原汁與桑葚原汁以1∶2，5∶7，1∶1，7∶5和2∶1配比，總添加量控制在12%，加入5.75%的白砂糖和0.16%的DL-蘋果酸，考察不同比例的蔓越莓原汁和桑葚原汁對復合飲料感官品質的影響。

1.4.2.2 白砂糖用量對復合飲料感官品質的影響

蔓越莓原汁和桑葚原汁配比1∶1，加入0.16%的DL-蘋果酸，添加3.75%，4.75%，5.75%，6.75%和7.75%的白砂糖，考察白砂糖用量對復合飲料感官品質的影響

1.4.2.3 DL-蘋果酸用量對復合飲料感官品質的影響

蔓越莓原汁和桑葚原汁配比1∶1，加入5.75%的白砂糖，添加0.04%，0.08%，0.12%，0.16%和0.20%的DL-蘋果酸，考察DL-蘋果酸用量對復合飲料感官品質的影響。

1.4.2.4 蔓越莓桑葚復合飲料配方正交試驗

在單因素試驗的基礎上，優化配方，選擇最佳范圍，通過感官評分指標，對蔓越莓原汁和桑葚原汁配比、白砂糖用量、DL-蘋果酸用量3個因素進行L9(33)正交試驗設計，對試驗數據進行分析，確定出復合飲料最佳配方。正交試驗因素與水平見表2。

表2 正交試驗因素與水平表

1.5 感官評價方法

組織10名專業人員組成評審小組，對蔓越莓桑葚復合飲料進行感官評價，總分為100分，去掉最低分和最高分，其余的數取其平均值作為最終評分，感官評分標準見表3。

表3 感官評分標準

1.6 產品質量指標

1.6.1 出汁率計算

取質量為M（g）的去核果肉，經過處理后所得蔓越莓原汁質量為m（g），出汁率[20]按式（1）計算。

1.6.2 透光率檢測將蔓越莓桑葚復合飲料成品用紫外分光光度計在波長610 nm下檢測其透光率，蒸餾水做空白參照。

1.6.3 成品理化指標檢測

可溶性固形物檢測參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》；總酸檢測參照GB 12456—2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》。

1.6.4 微生物檢測

菌落總數測定參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；大腸菌群計數參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》；霉菌和酵母計數參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》；金黃色葡萄球菌檢驗參照GB 4789.10—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 金黃色葡萄球菌檢驗》。

2 結果與分析

2.1 蔓越莓原漿酶解試驗結果分析

2.1.1 果膠酶用量對蔓越莓原漿出汁率影響結果分析

由圖1可得，果膠酶用量在0.03%～0.18%范圍內，蔓越莓原漿出汁率與果膠酶用量呈正比，果膠酶用量大于0.18%時，蔓越莓原漿出汁率達到平穩狀態。

圖1 果膠酶用量對蔓越莓原漿出汁率的影響

2.1.2 酶解溫度對蔓越莓原漿出汁率影響結果分析

由圖2可得，酶解溫度在36～54 ℃范圍內時，蔓越莓原漿出汁率與酶解溫度呈正比，最大出汁率在66%～69.3%，隨著酶解溫度繼續升高，蔓越莓原漿出汁率隨之下降。

圖2 酶解溫度對蔓越莓原漿出汁率的影響

2.1.3 酶解時間對蔓越莓原漿出汁率影響結果分析

由圖3可得，酶解時間在55～95 min范圍內時，蔓越莓原漿出汁率與酶解時間呈正比，酶解時間大于95 min時，隨著酶解時間增加，蔓越莓原漿出汁率達到平穩狀態。

圖3 酶解時間對蔓越莓原漿出汁率的影響

2.1.4 蔓越莓原漿酶解正交試驗結果分析

由表4可得，三因素對蔓越莓原漿出汁率均有一定影響，通過極差分析可得，各因素影響主次順序為A（果膠酶用量）＞C（酶解溫度）＞B（酶解時間），由K值可得酶解最佳組合為A2B2C3，即果膠酶用量0.18%、酶解時間115 min、酶解溫度54 ℃時，蔓越莓原漿出汁率最高。

表4 酶解正交試驗結果分析

2.2 蔓越莓桑葚復合飲料配方試驗結果分析

2.2.1 蔓越莓原汁和桑葚原汁配比對復合飲料感官品質影響結果分析

由圖4可得，隨著蔓越莓原汁在總添加量中占比逐漸增加，復合飲料口感甜膩度慢慢降低，配比達到1∶1時，復合飲料酸甜適口，此時評分最高，當蔓越莓原汁添加量再增加時，復合飲料酸澀感較為明顯，口感較差，產品評分逐漸降低。

圖4 蔓越莓原汁與桑葚原汁配比對復合飲料感官品質的影響

2.2.2 白砂糖用量對復合飲料感官品質影響結果分析

由圖5可得，隨著白砂糖用量增加，產品口感評分逐漸升高，白砂糖用量5.75%時，感官評分最高，隨著白砂糖用量繼續增加，復合飲料口感甜膩，感官評分逐漸下降。

圖5 白砂糖用量對復合飲料感官品質的影響

2.2.3 DL-蘋果酸用量對復合飲料感官品質影響結果分析

從圖6可得，DL-蘋果酸用量范圍為0.04%～0.16%時，感官評分與DL-蘋果酸用量呈正比例上升，DL-蘋果酸用量0.16%時，復合飲料酸甜適口，隨著DL-蘋果酸用量繼續增加，后酸持久口感較差。

圖6 DL-蘋果酸用量對復合飲料感官品質的影響

2.2.4 蔓越莓桑葚復合飲料配方正交試驗結果分析

由表5可得，三因素對復合飲料感官品質均有一定影響，通過極差R可以看出影響主次順序為D（蔓越莓汁∶桑葚汁）＞E（白砂糖）＞F（DL-蘋果酸），最優配方組合為D2E2F2，即蔓越莓汁∶桑葚汁1∶1，白砂糖用量5.75%，DL-蘋果酸用量0.16%，在該組合條件下進行驗證試驗3組，感官評分平均分為92.3分，優于正交試驗號4評分。

表5 正交試驗結果

2.3 產品質量指標檢測結果

感官品質：產品色澤呈紫紅色，澄清透明，酸甜適口，果香濃郁。理化指標：可溶性固形物9.4%，總酸2.8 g/L，透光率58%。微生物指標：菌落總數1 CFU/mL，大腸菌群1 MPN/100 mL，致病菌未檢出。檢測結果均符合國家相關標準及企業標準規定要求。

3 結論

選用蔓越莓和桑葚為主要原料，通過單因素試驗和正交試驗，確定蔓越莓原汁酶解最優工藝條件：果膠酶用量0.18%、酶解時間115 min、酶解溫度54 ℃。該條件下蔓越莓原漿出汁率最高。復合飲料配方最優配比為蔓越莓汁∶桑葚汁1∶1、白砂糖用量5.75%、DL-蘋果酸用量0.16%。產品口感清爽，酸甜可口，果香宜人，營養豐富，是適合大眾消費的一款飲品，此類產品的面市勢必會受到現代注重健康飲食的消費者的青睞，為新疆特色農產品產業化深加工奠定基礎。