沙棘復合果汁飲料研制及HACCP質量控制研究

李瓊

山西省食品研究所（有限公司）（太原 030024）

山西特色果品沙棘、紅棗、山楂均為藥食同源食物，集營養、保健、藥用功能于一體。沙棘又名沙棗、酸柳、酸溜溜等，為多年生落葉小喬木或灌木。沙棘果中含有VC、氨基酸、微量元素、黃酮、酚酸類等營養物質及活性成分，其中黃酮有降血壓、降血糖、抗氧化等作用[1-2]。紅棗富含糖類、蛋白質、膳食纖維、礦物質、維生素等營養物質，還含有酚類、黃酮類等生物活性物質，具有預防心血管疾病、養血安神等功效[3-4]。山楂含有豐富的蛋白質、碳水化合物、礦物質、維生素等營養物質，還含有三萜類、金絲桃苷、黃酮類物質等功能性成分，具有抗癌、調節心肌功能、擴張血管等功效[5-6]。危害分析與關鍵控制點（HACCP）是一個國際認可、保證食品免受生物性、化學性及物理性危害的防御體系，是一種將食品質量的管理重點從終產品轉移到生產過程的管理體系[7-8]。

以沙棘、紅棗、山楂等富含黃酮類物質的果汁為原料，白砂糖、檸檬酸、黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）為輔料，研制一款新型的復合果汁飲料。產品研發成功后，將其在山西飲領生物科技開發有限公司進行成果轉化，為避免生產管理中出現果汁分層、褐變嚴重、風味降低甚至微生物發酵脹罐等質量安全問題[9]，結合HACCP的控制原理，對生產過程中的每道工序進行危害分析評估，確定關鍵控制點及其限值，建立復合果汁飲料生產的質量控制體系。

1 材料與方法

1.1 材料

沙棘果（呂梁山野生沙棘）；濃縮紅棗汁、濃縮山楂汁（滄州沛然世紀生物食品有限公司）；白砂糖（廣西來賓永鑫小平陽糖業有限公司）；黃原膠（淄博中軒生化有限公司）；羧甲基纖維素鈉（武漢盛世天元生物科技有限公司）；一水檸檬酸（濰坊英軒實業有限公司）。

1.2 儀器與設備

電子天平（YP10002，精度0.01 g，上海圣科儀器設備有限公司）；榨汁機（AUX-20A，奧克斯集團有限公司）；手持式糖度測定儀（WYT，量程0～80%，成都泰華光學有限公司）；電磁爐（C22-RH2275，美的集團股份有限公司）；均質乳化機（Y25G，上海約迪機械設備有限公司）。

1.3 復合飲料生產工藝流程

沙棘凍果→原料驗收→解凍→清洗→揀選→雙道打漿→榨汁→離心→巴氏殺菌→灌裝→沙棘汁→調配→脫氣→均質→灌裝→噴淋殺菌→吹干→燈檢→貼標→包裝→成品

1.4 沙棘復合飲料配方優化單因素試驗

以感官評分為評價指標，固定復合果汁添加量20%、復配穩定劑黃原膠與羧甲基纖維素鈉質量比3∶4，分別考察果汁復配比例（沙棘∶紅棗汁∶山楂汁20∶20∶20，20∶15∶15，20∶10∶15，20∶10∶5和20∶10∶1）、復合穩定劑添加量（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%）、白砂糖添加量（4%，6%，8%，10%和12%）和甜酸比（16，18，20，22和24）對產品品質的影響，以確定沙棘復合飲料各主要影響因素的適宜水平。

1.5 沙棘復合飲料配方優化正交試驗

在單因素試驗基礎上，以果汁復配比例（A）、復合穩定劑添加量（B）、白砂糖添加量（C）和甜酸比（D）為影響因素，以飲料的感官評分為考察指標，采用正交試驗對復合飲料的配方進行優化。

1.6 感官評價

成立感官評價小組，男女各5人，對不同配方制得的沙棘、紅棗、山楂復合飲料的色澤、香氣、組織狀態等方面進行綜合評分，總計100分，具體評分標準見表1。

表1 感官評價標準

1.7 危害分析

結合HACCP管理體系原則對復合飲料生產加工過程中涉及的生物、化學、物理潛在的危害風險點及影響產品品質關鍵點進行分析[10]。

1.7.1 原輔材料驗收

沙棘果驗收時原果新鮮度、成熟度等質量因素及農藥殘留、重金屬等安全因素對產品品質影響較大。其他輔料，在驗收時需查驗產品檢驗合格證、生產許可證等，按照原輔材料驗收規程，對關鍵指標抽檢合格后方可入廠。驗收合格后及時入庫，做好登記。該過程造成危害的主要因素有沙棘果中混入的雜質、成熟度、新鮮度、霉變腐爛果、農藥重金屬殘留、各原輔料存儲條件。

1.7.2 解凍、清洗、揀選

沙棘凍果在榨汁前需要解凍，解凍溫度過高導致沙棘果汁液流失，溫度過低影響榨汁及出汁率。沙棘果中的主要物理危害包括石塊、枝葉、玻璃碎塊等，因此加大清洗、揀選力度，減少沙棘汁中的雜質，可通過后續離心工藝去除部分雜質。造成危害的主要因素有解凍溫度、解凍時間。

1.7.3 打漿、榨汁、離心

為提高沙棘果的出汁率，采用雙道打漿工藝，需加軟化水進行二次打漿，加水量過高會影響原汁的品質，因此，榨汁過程中需監控沙棘汁可溶性固形物含量不得低于12%。沙棘汁生產過程中采用離心技術去除沙棘汁中的果泥及部分果油，離心參數設計時應滿足生產要求。

1.7.4 沙棘汁殺菌、灌裝

沙棘原汁采用高溫瞬時殺菌工藝，滅菌溫度115～120 ℃，滅菌時間3～5 s，灌裝后放入冷庫保存備用。造成危害的主要因素有滅菌溫度、滅菌時間及包裝、環境衛生狀況。

1.7.5 稱料、調配

過程造成危害的主要因素有設備清潔程度、配料溫度、剪切時間、調配好的飲料理化指標是否達標、食品添加劑使用是否合法合規。

1.7.6 脫氣、均質

脫氣工藝可通過去除飲料中的部分氧氣，減少果汁VC等物質的氧化，防止氣泡影響滅菌效果；均質可增強產品的物理穩定性。此過程造成危害的主要因素有設備衛生、脫氣真空度、均質壓力與溫度。

1.7.7 灌裝、噴淋殺菌

灌裝前先對玻璃瓶、瓶蓋進行清洗、消毒。灌裝溫度控制在80 ℃左右，灌裝后進行噴淋殺菌，殺菌溫度90 ℃，殺菌時間30 min，冷卻后飲料中心溫度快速降到35 ℃以下。造成危害的主要因素有灌裝機清洗是否徹底，滅菌、灌裝過程中參數控制是否正常，包裝材料滅菌是否徹底。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 果汁復配比例對產品品質的影響

紅棗汁的顏色偏暗，添加量過大會影響產品的色澤，且會掩蓋沙棘的香氣；山楂汁顏色偏暗，口感偏酸，添加量過高會使果汁中總酸含量較高，給產品的穩定性及口感帶來影響。由圖1可知，沙棘、紅棗、山楂復配比例20∶10∶5時感官評分最高，產品色澤為橙黃色，香氣協調。果汁復配比例20∶20∶20時，紅棗、山楂添加比例較高時，產品的色澤偏暗，沙棘的香氣不明顯，感官評分較低。果汁復配比例20∶10∶1時，山楂添加比例較低，山楂的香氣不明顯，產品總體香氣不協調。因此，選擇沙棘、紅棗、山楂復配比例20∶10∶5較為適宜。

圖1 果汁復配比例對產品品質的影響

2.1.2 復合穩定劑對產品品質的影響

濁汁型飲料容易出現分層現象，復合穩定劑添加量及種類對產品穩定性的影響較大。復合穩定劑添加量對產品品質的影響結果見圖2。復合穩定劑添加量0.3%時，飲料分布均勻，無分層現象，口感順滑，感官評分最高。復合穩定劑添加量小于0.3%時，飲料殺菌后出現分層現象，產品質量不穩定。復合穩定劑添加量高于0.3%時，飲料無分層現象，但口感比較黏稠，不利口。因此，復合穩定劑的適宜添加量為0.3%。

圖2 復合穩定劑添加量對產品品質的影響

2.1.3 白砂糖添加量對產品品質的影響

由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，產品感官評分先上升后趨于平緩。白砂糖添加量低于8%時，產品感官評分較低，這是由于白砂糖添加量過少，飲料甜感不夠飽滿，使得飲料口感寡淡。白砂糖添加量超過8%時，產品感官評分繼續上升，但增幅不大。考慮到生產成本，白砂糖的適宜添加量為8%。

圖3 白砂糖添加量對產品品質的影響

2.1.4 甜酸比對產品品質的影響

甜酸比對產品品質的影響結果見圖4。隨著甜酸比的增加，產品感官評分呈先上升后下降趨勢。甜酸比20時，飲料酸甜適口，感官評分最高。甜酸比小于20時，飲料口感偏酸，不易被人接受。甜酸比超過20時，飲料口感偏甜，酸甜不協調，有甜膩感。因此，適宜的甜酸比為20。

圖4 甜酸比對產品品質的影響

2.2 正交試驗結果

根據單因素試驗結果確定各影響因素的適宜范圍，正交試驗因素水平設計見表2，試驗結果見表3，方差分析結果見表4。

表2 正交試驗因素水平設計

表3 正交試驗結果

表4 正交試驗方差分析

由正交試驗結果分析可知，影響復合果汁飲料的因素主次順序為D＞A＞B＞C，即甜酸比＞果汁復配比例＞復合穩定劑添加量＞白砂糖添加量。復合沙棘果汁飲料的最優配方為A2B2C1D3，即果汁復配比例20∶10∶5、復合穩定劑添加量0.30%、白砂糖添加量7%、甜酸比21。按復合沙棘果汁飲料的最優配方進行驗證試驗，感官評分為89.7分，表明此正交試驗得出的最優組合可行。該工藝條件下制備的復合果汁飲料色澤均勻，呈橙黃色，酸甜適口，香氣協調，無分層現象。

2.3 關鍵控制點的確定、控制措施的制定

復合飲料生產過程中關鍵控制點及其控制方法見表5。根據試驗建立的復合果汁飲料生產過程HACCP質量控制體系指導生產過程，生產出的飲料符合相關質量標準。

表5 復合飲料生產過程中關鍵控制點及其控制方法

3 結論

試驗結果表明，復合果汁飲料的最佳配方為果汁復配比例20∶10∶5、復合果汁添加量20%、穩定劑添加量0.3%、白砂糖添加量7%、酸甜比21、復合穩定劑黃原膠與CMC-Na質量比3∶4。在產品的轉化過程中，結合HACCP原理找出生產過程中的CCP，對各CCP進行危害分析，并確定各CCP的控制范圍和控制措施，經驗證，該質量控制體系可有效保障產品質量，同時也利于生產的過程管理。