新型复合果蔬汁饮料的制作

解 鑫， 孙 浩

( 大连工业大学 食品学院， 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

复合果蔬汁饮料是近几年国内外兴起的一种新的品种，是果蔬原料经适当处理得到的果肉与细胞汁液。它色、香、味俱全，富含多种维生素和人体必需的矿物质，是一类具有营养和保健作用的食品，新型饮料迎合了消费者崇尚天然、健康的心理[1-2]。现已开始成为我国21世纪饮品消费的热点。

番茄含有丰富的VA和VC，较多苹果酸、柠檬酸等有机酸；芹菜的铁含量为番茄的20倍左右，还含丰富的胡萝卜素、甘露醇和多种维生素等；大白菜富含钙、磷、铁及粗纤维、胡萝卜素等，都是营养十分丰富的原料。壳聚糖[(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖]是自然界唯一存在的碱性多糖，具有许多独特功能，来源丰富。羧甲基壳聚糖为其衍生物，具有较好的可溶性、生物活性和安全性。它们既可以用作絮凝剂和澄清剂[3]，还可作为一种无毒、无害、具有抑菌作用的天然防腐剂[4]。

芹菜的异味较大，会影响饮料的口感和风味，而白菜中含有淀粉，榨汁后易出现沉淀。因此芹菜和白菜并不常用于果蔬饮料中。再加上安全防腐的问题，作者有如下考虑：面包酵母在一定条件下能够分解异味物，从而去除芹菜的异味；壳聚糖与酸性化合物结合后，成为带正电荷的聚电解质，显示出优异的絮凝作用，达到很好的澄清效果；羧甲基壳聚糖的高分子链能密集于细菌菌体表面，形成一层高分子膜，影响细菌对营养物质的吸收，阻止代谢废物的排泄，导致菌体的新陈代谢紊乱，从而起到杀菌和抑菌的作用。因此，本文将番茄、芹菜和大白菜3种富含营养素的原料汁液按适当比例进行混合，以面包酵母作除味剂、壳聚糖作澄清剂，羧甲基壳聚糖为防腐剂，并经适当的调配，制成了外观、口味良好的天然复合蔬菜汁饮料。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 主要试剂

番茄、芹菜、大白菜、浓缩苹果汁、壳聚糖(分子质量为50 ku)、羧甲基壳聚糖(分子质量3 ku)、面包酵母(安琪公司)，其他化学试剂均为国产分析纯试剂。

1.1.2 主要实验仪器

DK-S22电热恒温水浴锅、电热恒温鼓风干燥箱、AHP-150生化培养箱，上海精宏实验设备有限公司；电子精密天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；122光栅分光光度计，山东高密彩虹分析仪器有限公司；榨汁机，北京硕人商贸有限责任公司；电热恒温培养箱，青岛海尔特种电冰柜有限公司；压力灭菌器，上海申安医疗器械厂。

1.2 方 法

1.2.1 工艺流程

原材料处理→混合→壳聚糖澄清→过滤→酵母除味→过滤→调配→过滤→羧甲基壳聚糖防腐→灌装→封口→杀菌→保存。

1.2.2 操作要点

原材料处理：选择成熟度适中、新鲜、无霉烂的原材料(番茄、芹菜、大白菜)，洗净后分别进行榨汁、称重、计算出汁率。

混合：分别确定3种蔬菜味道的影响因素，根据对味道、气味、色泽影响的大小，最后确定水平值，根据不同的水平因素进行正交试验，确定混合汁的最佳方案。以10人为一个评定小组，对复合果蔬汁的复合的味道评分(满分为10分)，确定总得分最高的处理为复合最佳的蔬菜汁配方。

壳聚糖澄清：以壳聚糖作为澄清剂，将3种蔬菜汁以最佳比例配比混合，利用正交试验确定使用壳聚糖澄清果汁时的最优条件，得到果蔬清汁后过滤。澄清度采用分光光度计法进行测定。

酵母除味：以蔬菜汁与酵母的质量比按1 000∶5的比例，向复合蔬菜汁中加入面包酵母。将面包酵母放入温水中缓慢溶解，再逐渐加入到复合蔬菜汁中，搅匀后于30 ℃水浴恒温，静置。当静置时间为10、20、30 min时品尝口感，确定最佳口感所用的时间，然后进行过滤。

调配并过滤：称取适当的澄清蔬菜汁，逐渐加入白砂糖和柠檬酸，调配味道，直到口感适中为止。然后添加浓缩苹果汁：先用温开水将浓缩苹果汁稀释，稀释液为50 mL，在稀释液内分别加入不同计量的浓缩果汁，将稀释后的浓缩果汁徐徐加入到复合蔬菜汁内，观察颜色变化，品尝味道变化，确定最佳口感，然后再过滤一次。

羧甲基壳聚糖防腐：以质量分数为0.10%、 0.15%、0.20%的羧甲基壳聚糖作为防腐剂，添加到复合果蔬汁中。经保温存放后，根据菌落总数和大肠菌群情况评判羧甲基壳聚糖的防腐效果。

杀菌：将调配好复合果蔬汁灌装封口后放入蒸锅内，在85 ℃下杀菌20 min，冷却后为成品。

2 结果与讨论

2.1 3种蔬菜汁的岀汁率

分别称量蔬菜的初始质量、榨汁后的汁液体积，计算出5组蔬菜汁的出汁率并得出平均出汁率。

表1 蔬菜汁的出汁率Tab.1 The rate of the juice for the vegetable juice

由表1可见，芹菜汁、大白菜汁、番茄汁的出汁率分别为79.1%、77.0%、78.2%。3种蔬菜的出汁率都在70%以上，对于榨汁工艺来说是很好的原料选择。

2.2 最佳复合蔬菜汁的混合配方

在这3种蔬菜汁中，芹菜和大白菜的异味较浓，一般当芹菜和大白菜的体积分数大于30%时，则不易被人接受，因此要控制芹菜和大白菜的浓度，其正交试验结果见表2、3。由表2、3看出，芹菜汁、番茄汁、大白菜汁分别为10、30、10 mL时最为合适，即蔬菜汁以芹菜汁、番茄汁、大白菜汁体积比为1∶3∶1配比时最为合适，口感最好。

表2 3种蔬菜复合的水平因素表Tab.2 The level factor table of the three kinds of vegetables

表3 复合蔬菜汁的正交试验Tab.3 The orthogonal experiment of the compound fruit and vegetables juice

2.3 壳聚糖对复合蔬菜汁澄清作用的研究

2.3.1 壳聚糖澄清的单因素试验

2.3.1.1 壳聚糖计量对澄清作用的影响

分别以0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 g/L的壳聚糖加入50 mL复合蔬菜汁中，搅匀后于50 ℃的水浴加热1.5 h，过滤后得澄清的蔬菜汁，测透光率，见图1。由图1可知，壳聚糖质量浓度的不同对澄清有一定的影响，当壳聚糖质量浓度在0.5 g/L时，透光率最大;当壳聚糖质量浓度大于0.5 g/L时，澄清效果反而不好，这是因为壳聚糖的溶解度不大，加多了反而因本身不溶解而使果汁混浊了。

图1 透光率随壳聚糖质量浓度变化曲线图Fig.1 The curve diagram of the transmittancy by changing of the metrology of chitosan

2.3.1.2 时间对壳聚糖澄清作用的影响

将0.5 g/L的壳聚糖加入50 mL装有复合蔬菜汁小烧杯中，搅匀后于50 ℃水浴分别加热1、2、3 h，过滤后得澄清的蔬菜汁，测透光率，见图2。由图2可知，澄清时间对壳聚糖的澄清作用有一定的影响，当澄清时间为2 h时，透光率最大。

图2 透光率随澄清时间变化曲线图Fig.2 The curve diagram of the transmittancy by changing of the time of clarification

2.3.1.3 温度对壳聚糖澄清作用的影响

将0.5 g/L的壳聚糖加入50 mL复合蔬菜汁中，搅匀后分别放入10、30、50、70 ℃的水浴中加热1.5 h，过滤后得澄清的蔬菜汁，测透光率，见图3。由图3可知，温度对壳聚糖澄清作用影响较大，温度为50 ℃时，透光率最大。

图3 透光率随温度变化曲线图Fig.3 The curve diagram of the transmittancy by changing of temperature

2.3.2 壳聚糖澄清的正交试验

由单因素试验结果，确定壳聚糖澄清的水平因素，并做正交试验，如表4、5。由表4、5可以看出，当壳聚糖添加量在0.4 g/L，澄清温度在50 ℃，时间在2 h时，透光率最大，澄清效果最显著。

2.4 面包酵母对复合蔬菜汁风味的影响

以蔬菜汁与酵母1 000∶5(质量比)的比例，向复合蔬菜汁中加入面包酵母。当静置时间分别为10、20、30 min时品尝口感，确定最佳口感所用的时间。结果如表6所示，当静置20 min时，汁液口感最好，这是由于面包酵母在静置20 min时活性达到最大，从而除味效果最好。

表4 壳聚糖澄清的水平因素表Tab.4 The level factor table of the clarification of the chitosan

表5 壳聚糖澄清的正交试验Tab.5 The orthogonal experiment of the clarification of the chitosan

表6 面包酵母对复合果蔬汁风味的影响Tab.6 The effect of the bakers’ yeas on the flavor of the compound fruit and vegetable juice

2.5 复合果蔬汁的调配

2.5.1 复合蔬汁的甜酸调配

在50 mL复合蔬菜汁中逐渐加入糖和柠檬酸，以0.05 g为计量单位。品尝味道，直到味道为酸甜适度为止。经勾兑得出，蔬菜汁中糖的质量分数为2.5%、柠檬酸的质量分数为0.03%。

2.5.2 浓缩苹果汁对复合蔬菜汁风味的影响

先将浓缩苹果汁以2%的比例与水稀释，在50 mL复合蔬菜汁中分别添加稀释液，添加量为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mL，观察颜色变化，口感变化，澄清度的变化，见表7。由表7可知，复合果蔬汁在添加0.6 mL稀释后的浓缩苹果汁(即0.3 %原汁)后口感最好，甜度适中并且对复合果蔬汁的外观颜色没有明显的影响。

2.6 羧甲基壳聚糖的防腐效果

复合果蔬汁在恒温培养箱内培养一周，取质量分数为0.10%、0.15%、0.20%的羧甲基壳聚糖复合果蔬汁(每瓶200 mL)，做微生物测定，并以未加羧甲基壳聚糖复合果蔬汁作空白对照。

表7 浓缩苹果汁对复合果蔬汁风味的影响Tab.7 The effect of the concentrated apple juice on the flavor of the compound fruit and vegetable juice

结果表明，空白和0.10%的羧甲基壳聚糖复合果蔬汁，培养一周后菌落总数和大肠菌群数均多不可数，而0.15%、0.20%的羧甲基壳聚糖作为防腐剂具有较好的防腐效果，菌落总数(cfu/g)≤100；大肠菌群(MPN/100 g)≤3，符合国家标准。

3 结 论

番茄、芹菜和大白菜的出汁率均在70%以上，说明这3种蔬菜都是榨汁工艺中很好的原材料。当壳聚糖质量浓度在0.4 g/L、温度在50 ℃、时间在2 h时，澄清效果最好。用面包酵母进行除味时，静置时间为20 min时，复合果蔬汁的味道最佳。在同等程度的使用效果上，选择0.15%的羧甲基壳聚糖作为防腐剂。最后得出复合果蔬汁的最佳配方为番茄汁60%、芹菜汁20%、大白菜汁20%、浓缩苹果汁0.3%、白砂糖2.5%、柠檬酸0.03%。面包酵母驱除蔬菜异味的用量为0.5%、壳聚糖作为澄清剂的用量为0.4 g/L、羧甲基壳聚糖作为防腐剂的用量为0.15%。

[1] 冷桂华. 蔬菜汁发酵米醪复合饮料的研究[J]. 中国酿造, 2008(2):89-91.

[2] KUZMMINSKI L N. Issues and pressures for food and beverage research and development in 21st century [J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 1999, 39(1):1-11.

[3] 常艳红,王晓峰. 壳聚糖在食醋澄清中的应用研究[J]. 中国酿造, 2007(2):40-42.

[4] 宋清华,陈晓军. 壳聚糖/甲壳素及其衍生物的食品应用[J] . 中国食品添加剂, 2001(2):37-40.