蕪菁沙棘復(fù)合飲料的研制

李光英，張艷珍，曹文秀

（青海省輕工業(yè)研究所有限責(zé)任公司，青海西寧 810001）

0 引言

蕪菁（Brassica rapa L.） 又名蔓菁、恰瑪古等，是十字花科蕓薹屬2年生蔬菜作物，距今已有上千年種植歷史[1]。據(jù)文獻(xiàn)研究，青海蕪菁富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維C、Ca 及生物活性物質(zhì)，是一類營養(yǎng)豐富的青藏高原特色農(nóng)作物[2-3]。蕪菁提取物具有抗缺氧、抗疲勞、降血脂等功效，素有“高原人參”的美譽(yù)，經(jīng)常食用蕪菁對人體非常有益[4-6]。但其味道甜中帶有特殊辛辣氣味，直接食用口感較差，有研究人員發(fā)現(xiàn)其辛辣氣味是硫代葡萄糖苷類物質(zhì)造成，可通過預(yù)煮法減弱辛辣氣味[7-8]。

沙棘俗稱醋柳、酸刺，其果實(shí)是一種小漿果，沙棘果中富含蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，以及人體必需的多種維生素和礦物質(zhì)[9-10]，其維C 的含量居果蔬之冠[11]。沙棘果有消食健胃、祛痰、止咳、平喘的作用，還能降低血膽固醇、防治冠狀動脈粥樣硬化性等功效[12]。沙棘果不僅營養(yǎng)豐富，而且氣味清新，近年來越來越受大家關(guān)注。但由于沙棘果味道極酸澀，被開發(fā)利用的產(chǎn)品種類較少，市場拓展難度較高。

模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價(jià)方法，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)全面、客觀、可靠的評價(jià)[13]。目前，在食品的品質(zhì)評價(jià)[14]、評價(jià)體系建立[15]、配方改進(jìn)[16]和工藝優(yōu)化[17]應(yīng)用較多。

蕪菁和沙棘都具有較高營養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值，飲料開發(fā)價(jià)值較高。將兩者復(fù)配，通過沙棘的獨(dú)特清香協(xié)調(diào)蕪菁的辛辣氣味。目前，以蕪菁和沙棘為原料研制的復(fù)合飲料產(chǎn)品尚未開發(fā)，試驗(yàn)以蕪菁與沙棘原料，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評價(jià)制備一種高原特色復(fù)合飲品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

蕪菁，青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院種植；沙棘原漿，青海隆福佳人農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化有限責(zé)任公司提供；白桃濃縮汁，廈門肯昇進(jìn)出口有限公司提供；白砂糖、羧甲基纖維素鈉均為食品級，市購。

1.1.2 儀器設(shè)備

JJ500 型電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠產(chǎn)品；TU-1901 型紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；JYL-C022E 型多功能料理機(jī)，九陽股份有限公司產(chǎn)品；Quick-Brix 90 型手持糖度儀，梅特勒- 托利多儀器有限公司產(chǎn)品；SA402B 型電子舌味覺分析系統(tǒng)，日本INSENT 公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 制備方法

（1） 蕪菁液制備。將蕪菁用清水清洗干凈，除去表面泥沙及雜質(zhì)，去皮、切丁，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的檸檬酸+ 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的異抗壞血酸鈉溶液中預(yù)煮5 min 以消除蕪菁特殊的辛辣味。將經(jīng)過預(yù)處理的蕪菁按料液比1∶2 進(jìn)行榨汁，然后用4 層潔凈紗布過濾，可得澄清的蕪菁液。

（2） 蕪菁沙棘復(fù)合飲料制備。以蕪菁液和沙棘原漿為主要原料，再輔以適量白砂糖、濃縮白桃汁進(jìn)行調(diào)配，將原輔料混料至均勻，得到蕪菁沙棘復(fù)合飲料。在飲料中加入一定量穩(wěn)定劑，冷水溶解攪拌均勻后投入膠體磨進(jìn)行研磨。混合液在其作用下剪切至細(xì)小均勻的微粒，達(dá)到均勻狀態(tài)。將飲料進(jìn)行灌裝后，通過巴氏殺菌法對其進(jìn)行滅菌處理，得到蕪菁沙棘復(fù)合飲料成品。

1.2.2 感官評價(jià)方法

將制備好的蕪菁沙棘復(fù)合飲料隨機(jī)分組編號，參評人員由8 名食品專業(yè)的感官評價(jià)小組成員組成，男士4 名，女士4 名。感官評價(jià)要求評定人員評定完一個(gè)樣品，以清水漱口，間隔5 min 評定下一個(gè)樣品。

蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官品評見表1。

表1 蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官品評

1.2.3 單因素試驗(yàn)

（1） 蕪菁液添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，沙棘原漿添加量為10%，白砂糖添加量為5%，白桃濃縮汁添加量為3%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%，探究蕪菁液不同添加量（20%，30%，40%，50%，60%） 對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官得分的影響。

（2） 沙棘原漿添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，蕪菁液添加量為40%，白砂糖添加量為5%，白桃濃縮汁添加量為3%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%，探究沙棘原漿不同添加量（8%，9%，10%，11%，12%） 對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官得分的影響。

（3） 白砂糖添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，蕪菁液添加量為40%，沙棘原漿添加量為10%，白桃濃縮汁添加量為3%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%，探究白砂糖不同添加量（4%，5%，6%，7%，8%） 對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官得分的影響。

（4） 白桃濃縮汁添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，蕪菁液添加量為40%，白砂糖添加量為5%，沙棘原漿添加量為10%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%，探究白桃濃縮汁不同添加量（1%，3%，5%，7%，9%） 對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官得分的影響。

（5） 羧甲基纖維素鈉添加量對復(fù)合飲料感官評分的影響。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，蕪菁液添加量為40%，沙棘原漿添加量為10%，白砂糖添加量為5%，白桃濃縮汁添加量0.2%，探究羧甲基纖維素鈉不同添加量（0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，0.30%） 對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官得分的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以蕪菁液添加量、沙棘原漿添加量、白砂糖添加量、羧甲基纖維素鈉添加量為蕪菁沙棘復(fù)合飲料主要影響因素。選用L9（34）正交試驗(yàn)對工藝進(jìn)行研究，通過正交優(yōu)化工藝結(jié)合模糊數(shù)學(xué)評價(jià)法進(jìn)一步對蕪菁沙棘復(fù)合飲料的配方進(jìn)行優(yōu)化，以期獲得最佳的工藝參數(shù)。

試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

1.2.5 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

（1） 確定評價(jià)因素、權(quán)重和評分集。評價(jià)因素集U={色澤，香氣，口感，組織形態(tài)}；評價(jià)因素權(quán)重集采用熵權(quán)法；評分集V={優(yōu)，良，中，差}={90，80，70，60}。

（2） 模糊關(guān)系綜合評判集。感官指評分綜合評判結(jié)果用Y 表示，Y=X·R，其中X 表示感官指標(biāo)權(quán)重，R 為模糊矩陣。計(jì)算方法采用加權(quán)平均型算子計(jì)算。

1.2.6 蕪菁沙棘復(fù)合飲料味覺特征和理化指標(biāo)分析

按付智慧等人[18]方法采用電子舌進(jìn)行蕪菁沙棘復(fù)合飲料味覺特征分析。可溶性固形物含量按GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》；總酸參照GB/T 12456—2021《食品中總酸的測定》；菌落總數(shù)按GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》；大腸菌群按GB 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理方法

采用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和Origin 2016 繪制圖形，模糊關(guān)系綜合評判集使用SPSSPRO在線軟件計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 蕪菁液添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

蕪菁液添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響見圖1。

圖1 蕪菁液添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖1 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料在蕪菁液添加量為20%和60%時(shí)，感官評分較低，隨著蕪菁液添加量的增加，感官評分呈先增大后逐漸減小的趨勢，當(dāng)沙棘汁用量達(dá)到40%時(shí)，感官評分最高。蕪菁液添加量過少時(shí)，沙棘味突出，口味偏酸澀；當(dāng)蕪菁液過多時(shí)，飲料中蕪菁味過重，沙棘清新感很弱，整體口感不佳。因此，選取蕪菁液添加量為40%。

2.1.2 沙棘原漿添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

沙棘原漿添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響見圖2。

圖2 沙棘原漿添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖2 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料在沙棘原漿添加量為8%和12%時(shí)，感官評分較低。隨著沙棘原漿添加量增加，感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)沙棘汁添加量達(dá)到10%時(shí)，感官評分最高。當(dāng)沙棘原漿添加量過多會導(dǎo)致復(fù)合飲料酸味過于突出，而沙棘原漿添加量過少使得復(fù)合飲料的味道中有明顯蕪菁辛辣味。因此，選取沙棘原漿添加量為10%。

2.1.3 白砂糖添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

白砂糖添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響見圖3。

圖3 白砂糖添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖3 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分隨著白砂糖添加量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，白砂糖添加量過多會導(dǎo)致飲品口感甜膩，而白砂糖添加量過少使得飲品偏酸和口感寡淡。當(dāng)白砂糖添加量為6%時(shí)，感官評價(jià)分?jǐn)?shù)最高，飲品酸甜適宜。因此，選取白砂糖添加量為6%。

2.1.4 白桃濃縮汁添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

白桃濃縮汁添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響見圖4。

由圖4 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分隨著白桃濃縮汁添加量的增加先上升后下降。白桃濃縮汁添加量過多會導(dǎo)致產(chǎn)品甜味過于突出且掩蓋蕪菁和沙棘原漿獨(dú)有的味道，而白桃濃縮汁添加量過少使得飲品滋味較淡。當(dāng)添加量為5%時(shí)，感官評分最高，產(chǎn)品酸甜適宜、香氣濃郁。但白桃濃縮汁添加量對復(fù)合飲料的感官評分影響較小。因此，選取白桃濃縮汁添加量為5%作為固定配方。

圖4 白桃濃縮汁添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

2.1.5 羧甲基纖維素鈉添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

羧甲基纖維素鈉添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響見圖5。

圖5 羧甲基纖維素鈉添加量對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分的影響

由圖5 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分隨著羧甲基纖維鈉添加量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，羧甲基纖維鈉作為食品添加劑劑，既有穩(wěn)定劑的效果同時(shí)還能增稠。當(dāng)羧甲基纖維鈉添加量過多會導(dǎo)致飲品黏稠，失去清爽口感，而羧甲基纖維鈉添加量過少使得飲品長時(shí)間放置容易分層，組織狀態(tài)較差。當(dāng)羧甲基纖維鈉添加量為0.2%時(shí)，感官評價(jià)分?jǐn)?shù)最高，組織狀態(tài)最佳。因此，選取羧甲基纖維鈉0.2%為宜。

2.2 模糊感官評定及模糊矩陣建立

由8 名感官評價(jià)人員對蕪菁沙棘復(fù)合飲料的色澤、香味、質(zhì)地、口感分別進(jìn)行等級評價(jià)。

蕪菁沙棘復(fù)合飲料評價(jià)結(jié)果見表3。

表3 蕪菁沙棘復(fù)合飲料評價(jià)結(jié)果

將表3 中各個(gè)樣品質(zhì)量因素各個(gè)等級評價(jià)人數(shù)除以總評價(jià)人數(shù)得到模糊矩陣，樣品1～9 號的模糊矩陣為Rj（j=1～9）。

由熵權(quán)法計(jì)算各權(quán)重X。

各組數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 各組數(shù)據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

依據(jù)模糊變換原理可知Y=X·R，對應(yīng)1～9 號樣品評價(jià)結(jié)果為Yj=X·Rj。

蕪菁沙棘復(fù)合飲料綜合評價(jià)結(jié)果集見表5。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

模糊綜合評價(jià)總分由表5 的綜合評價(jià)結(jié)果分別乘以其對應(yīng)的評分集（優(yōu)90 分，良80 分，中70 分，差60 分） 并進(jìn)行加和，得到樣品1 號～9 號的感官評分。

表5 蕪菁沙棘復(fù)合飲料綜合評價(jià)結(jié)果集

蕪菁沙棘復(fù)合飲料正交試驗(yàn)結(jié)果分析見表6。

表6 蕪菁沙棘復(fù)合飲料正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表6 可知，蕪菁沙棘復(fù)合飲料的最佳因素組合為A3C3B2D2（評定結(jié)果屬于“良好”）。4 個(gè)因素對果泥影響主次關(guān)系為蕪菁液添加量＞白砂糖添加量＞沙棘原漿添加量＞羧甲基纖維素鈉添加量，即對蕪菁沙棘復(fù)合飲料感官評分影響最大的是蕪菁液添加量，其次是白砂糖添加量，再次是沙棘原漿添加量，最后是羧甲基纖維素鈉添加量。通過感官評分得到的最佳配方為蕪菁液添加量50%，沙棘原漿添加量10%，白砂糖添加量6%，白桃濃縮汁添加量5%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%，此配方條件下制備的蕪菁沙棘復(fù)合飲料，顏色宜人、酸甜適中、組織狀態(tài)穩(wěn)定。

2.4 蕪菁沙棘復(fù)合飲料味覺特征分析

蕪菁沙棘復(fù)合飲料味覺特征雷達(dá)圖見圖6。

圖6 蕪菁沙棘復(fù)合飲料味覺特征雷達(dá)圖

蕪菁沙棘復(fù)合飲料豐富性、鮮味、苦味回味和澀味回味接近無味點(diǎn)，澀味略高于無味點(diǎn)，而甜味、酸味、咸味和苦味值高于無味點(diǎn)。說明蕪菁沙棘復(fù)合飲料以酸甜為主，帶有一定的苦味和咸味。

2.5 蕪菁沙棘復(fù)合飲料產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果

蕪菁沙棘復(fù)合飲料在感官上色澤呈現(xiàn)明黃色、均勻一致；具有蕪菁和沙棘風(fēng)味特點(diǎn)，整體香氣協(xié)調(diào)無異味；質(zhì)地均勻穩(wěn)定；口感酸甜適口；可溶性固形物含量為11.3%，細(xì)菌總數(shù)＜1 CFU/mL，大腸菌群未檢出。

3 結(jié)論

蕪菁沙棘復(fù)合飲料以蕪菁液、沙棘原漿、白砂糖、白桃濃縮汁為原料，減少了原料合成甜味劑和酸味劑的使用。將蕪菁和沙棘復(fù)配，使兩者在氣味上相互協(xié)調(diào)，同時(shí)豐富了飲料的口感及營養(yǎng)。當(dāng)蕪菁液添加量50%，沙棘原漿添加量10%，白砂糖添加量6%，白桃濃縮汁添加量5%，羧甲基纖維素鈉添加量0.2%時(shí)，制備的蕪菁沙棘復(fù)合飲料在顏色、香氣、組織狀態(tài)和口感均達(dá)到最佳，且產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)符合GB 7101—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)飲料》。該飲料的生產(chǎn)工藝簡單，可為蕪菁和沙棘資源的深加工提供依據(jù)。