沙棘果醋饮料的研制

牛广财，朱 丹，魏文毅，王 欣，王鹤霖，杨 建

(1.黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319;2.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江大庆163319)

沙棘(Hippophae rhamnoides L.)又名醋柳、酸棘、黑刺，是胡颓子科沙棘属落叶灌木或小乔木。沙棘果实富含各种维生素、氨基酸、微量元素、黄酮、酚酸、超氧化物歧化酶(SOD)等营养成分和活性物质，其中尤以维生素C、黄酮类化合物等成分的含量较高［1-3］，具有极高的营养和保健价值。1977年沙棘作为中药列入《中华人民共和国药典》。现代医学研究证实，沙棘果具有抗衰老、清除自由基、抗辐射、提高免疫力、抗肿瘤等作用［4-7］，是一种不可多得的保健食品原料。沙棘果醋饮料是以沙棘醋作为酸味剂，辅以沙棘汁、蔗糖和蜂蜜等调制而成。该饮料不仅具有沙棘汁的香气和营养，而且还具有沙棘醋和蜂蜜的保健功能，是继碳酸饮料、可乐饮料、乳酸菌饮料之后发展起来的一种新型的国际型第4代饮料。鉴于此，本实验以沙棘汁为主要原料，通过正交实验确定沙棘果醋饮料的最佳配方，确定沙棘果醋饮料的生产工艺，并为该果醋饮料的进一步开发利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

沙棘汁(果汁可溶性固形物含量为6%～8%)黑龙江省农科院浆果研究所提供;蜂蜜 市售，黑龙江椴树蜜;蔗糖 红光白糖，黑龙江北方糖业股份有限公司;酿酒酵母、醋酸菌 黑龙江八一农垦大学食品学院发酵实验室保藏。

HZQ-QX全温振荡器 哈尔滨东联电子技术开发有限公司;SPH-250型生化培养箱 上海森信实验仪器有限公司;BCN-1360型超净工作台 北京东联哈尔仪器有限公司;LDZX-75KBS型立式压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂;WS108型手持折光仪 上海测维光电技术有限责任公司;PHS-3C精密pH计 上海精密科学仪器有限公司;离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 沙棘原醋的酿造 酒精发酵工艺条件:将沙棘汁调整糖度至20%，添加50mg/L SO2，采用自选酵母菌Y23，在发酵温度25℃，接种量10%条件下，发酵10d;醋酸发酵的工艺条件为接种量7%，初始糖度5°Brix，初始酒精度 5.5%、发酵温度 32℃，装液量100mL/500mL、摇床转数125r/min，发酵 10d，得到的该沙棘原醋总酸为 63.5g/L［8］。

1.2.3 沙棘果醋饮料配方的单因素实验

1.2.3.1 沙棘原醋用量范围的选择 通过预实验选择果汁用量10mL，蜂蜜2g，蔗糖糖浆10g，沙棘原醋用量为 4、6、8、10、12、14mL，分别加纯净水调配成100mL饮料，然后对它们进行感官评价。

1.2.3.2 沙棘果汁用量范围的选择 沙棘原醋用量8mL，蜂蜜2g，蔗糖糖浆10g，沙棘果汁用量选择5、10、15、20、25、30mL，分别加纯净水调配成 100mL 饮料，然后进行感官评价。

1.2.3.3 蜂蜜用量范围的选择 沙棘原醋用量8mL，沙棘果汁用量15mL，蔗糖糖浆10g，蜂蜜的用量分别选择1、2、3、4、5、6g，分别加纯净水调配成 100mL 饮料，然后进行感官评价。

1.2.3.4 蔗糖糖浆用量范围的选择 沙棘原醋用量8mL，沙棘果汁用量15mL，蜂蜜用量4g，糖浆的用量分别选择 4、6、8、10、12、14g，分别加纯净水调配成100mL饮料，然后进行感官评价。

1.2.4 沙棘果醋饮料配方的正交实验 通过单因素实验确定各影响因子的用量范围，设计四因素三水平L9(34)的正交实验。实验的因素水平见表1。

表1 正交实验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.5 沙棘果醋饮料菌条件的确定 采用85℃/20min、90℃ /15min、95℃ /10min 和 100℃ /5min 四种杀菌方法，对调配后的沙棘果醋饮料进行杀菌，冷却后在37℃恒温箱中培养7d，测定微生物指标并进行感官评定，根据结果确定合适的杀菌条件。

表2 感官评定标准Table 2 The standard of sensory evaluation

1.2.6 分析测定方法

1.2.6.1 感官评分 在有明亮自然光、温度为25℃的房间内进行。按照表2的评分标准，请10名具有品评经验的专业人员分别对不同的样品进行品尝，分别根据其口味、形态、香气、色泽鉴评后给出得分，总分为100分，取其平均值作为最终结果［9］。总酸:酸碱滴定法;总固形物:手持糖度计法;细菌总数、大肠菌群、致病菌的检测按照文献方法［10］。

2 结果与分析

2.1 沙棘原醋用量范围的确定结果

沙棘原醋本身的品质，如酸度、色泽、气味等都影响着沙棘果醋饮料的品质，故其用量大小直接影响着沙棘果醋饮料的风味。为使其风味达到最佳，本实验采用发酵品质优良的沙棘原醋进行调配，然后进行感官评定，添加量范围实验结果如图1所示。由图1可知，100mL溶液中加入6～10mL沙棘原醋，调配后的饮料感官评分较高，口感和风味比较合适。

图1 沙棘原醋添加量对沙棘果醋饮料的影响Fig.1 Effect of raw vinegar dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.2 沙棘果汁用量范围的选择结果

沙棘果汁能够赋予沙棘果醋饮料特有的沙棘果香味，也能缓和醋酸的刺激性气味，但是，沙棘果本身的酸味也较浓，其用量的多少直接影响沙棘果醋饮料的口味和香气，所以添加量也应该适中。沙棘果汁添加量实验结果如图2所示。由图2可知，沙棘果汁用量过少不能赋予果醋饮料沙棘果的清香;用量过多，虽然果香突出，但是会使酸味突出。所以，沙棘果汁用量范围选择10～20mL/100mL比较合适。

2.3 蜂蜜用量范围的选择结果

图2 沙棘果汁添加量对沙棘果醋饮料的影响Fig.2 Effect of juice dosage on sea buckthorn vinegar beverage

蜂蜜既可以增加沙棘果醋饮料的甘甜味，缓和醋酸的刺激味，又能增加果醋的保健功能。但添加过多的蜂蜜不仅提高成本，还会掩盖沙棘果醋饮料应有的风味，所以应适量添加。蜂蜜添加量的范围实验结果如图3所示，可见蜂蜜用量范围应选择在3～5g/100mL比较合适。

图3 蜂蜜添加量对沙棘果醋饮料的影响Fig.3 Effect of honey dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.4 蔗糖糖浆用量范围的选择结果

实验中发现，如果直接把蔗糖按一定的比例加入调配的液体饮料中，饮料液澄清度不高，且口感发涩。所以，把蔗糖加水熬制成60%的糖浆，再用来调配则口感较润滑，饮料较澄清。蔗糖糖浆作为提供沙棘果醋饮料甜味的主要成分，添加适量会使饮料更爽口，其使用范围实验结果如图4所示。由图4可以看出，选择蔗糖糖浆的添加量在8～12g/100mL之间比较合适。

图4 蔗糖糖浆添加量对沙棘果醋饮料的影响Fig.4 Effect of sucrose syrup dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.5 正交实验结果

通过对沙棘原醋用量、沙棘果汁用量、蜂蜜添加量和蔗糖糖浆用量四因素三水平正交处理，得到9种配比方案，沙棘果醋饮料正交实验结果见表3。

表3 正交实验结果Table 3 The result of the orthogonal experiment

由表3的极差分析可知，对沙棘果醋饮料影响由大到小依次是:A沙棘原醋用量＞B沙棘果汁用量＞C蜂蜜用量＞D蔗糖糖浆用量。分析原因，沙棘果醋饮料调配过程中，沙棘原醋是最主要的呈味物质，其添加量过少呈现不出醋饮料的风味，添加量过多，醋酸的刺激味明显，所以，它的添加量是果醋饮料调配的关健。沙棘果汁能赋予果醋一定的果香味，使饮料口味更柔和，适宜更多人口味，因其本身也是酸味，所以添加也应适量。蜂蜜不仅能缓和醋酸的刺激味，还能增加蜂蜜的香味，但添加过多会掩盖果醋应有的风味。蔗糖糖浆能增加饮料的甜度，使饮料口感更好。综合极差分析结果，调配的沙棘果醋饮料最佳组合是 A2B2C1D2，即沙棘原醋用量8mL/100mL、沙棘果汁用量15mL/100mL，蜂蜜用量3g/100mL、蔗糖糖浆用量10g/100mL。由于最佳组合未在正交实验中出现，按照最佳组合A2B2C1D2对沙棘果醋饮料进行调配，得到的饮料酸甜适口，味道柔和，色泽鲜亮，澄清透明，其感官评分为96.8分。

2.6 沙棘果醋饮料杀菌工艺参数的确定

4种杀菌方式对沙棘果醋饮料的影响结果见表4。从微生物的指标来看，第4种杀菌方式的杀菌效果最好。100℃保持5min和95℃保持10min这2种方法由于加热时间较短，没有对色泽造成明显影响。从香气和组织状态上看，后面2种杀菌方法均有较好的保持。综合各方面的分析结果，选择100℃保持5min的方式对沙棘果醋饮料进行杀菌效果最好。

2.7 沙棘果醋饮料的质量指标

2.7.1 感官指标 口味:酸甜适口，柔和爽口;形态:澄清透明，无沉淀和悬浮物;香气:具有沙棘果香，醋香、蜜香纯正，无刺激味;色泽:橙黄色，色泽鲜亮。

2.7.2 理化指标 可溶性固形物≥10g/100mL;pH3.7～4.1;总酸(以醋酸计)0.5～0.6g/100mL。

2.7.3 微生物指标 细菌总数(cfu/mL)＜100;大肠菌群未检出;致病菌未检出。

3 结论与讨论

沙棘果醋饮料生产的优化配方为沙棘原醋用量8mL/100mL，沙棘果汁用量15mL/100mL，蜂蜜用量3g/100mL，蔗糖糖浆用量10g/100mL。经过调配、过滤、灌装后，在100℃下杀菌5min。生产的沙棘果醋饮料色泽亮丽，酸甜适口，风味浓郁，具有浓郁的沙棘果香、醋香和蜂蜜香气。沙棘具有一定保健价值，通过发酵和调配将其加工成果醋饮料，符合国内外饮料功能化的趋势，市场前景广阔。

表4 沙棘果醋饮料杀菌的实验结果Table 4 Sterilization experiment result on the product

［1］杨文继，闫朝垒，林增祥，等.我国沙棘化学成分及其功能开发研究进展［J］.新疆中医药，2008，26(5):67-70.

［2］刘锡建，刘则华，肖稳发，等.沙棘总黄酮的测定及其抗氧化性能［J］.上海工程技术大学学报，2006(2):135-139.

［3］王振宇，周芳，赵鑫.响应面分析法优化超声波提提大果沙棘总黄酮工艺［J］.中国食品学报，2007，7(6):44-51.

［4］张海容.沙棘果皮多糖清除氧自由基的活性研究［J］.植物学通报，2005，22(6):703-707.

［5］李振海.沙棘对辐射损伤大鼠免疫功能及清除自由基酶活力的影响［J］.佳木斯医学院学报，1996，19(4):32-33.

［6］宓伟，鞠艳华.沙棘对小鼠免疫功能作用的研究［J］.亚太传统医药，2009，5(1):38-39.

［7］李忌，王肖萱，郑荣梁.沙棘提取物对癌细胞DNA、蛋白质合成及体内血浆中的 cAMP含量的影响［J］.沙棘，2008，21(1):8-10.

［8］牛广财，朱丹，魏文毅，等.沙棘果醋发酵过程中醋酸发酵条件的优化研究［J］.中国酿造，2012，31(8):55-58.

［9］马永强，韩春然，刘静波.食品感官检验［M］.北京:化学工业出版社，2009.

［10］周传云.食品微生物学实用技术［M］.北京:中国农业大学出版社，2002.