山楂蓝莓果茶复合稳定剂配方的优化

汪慧华，罗红霞，汪长钢，刘小飞，柳青

（北京农业职业学院，北京102442）

我国饮料行业起步较晚，20世纪90年代得到迅速发展，我国加工技术和生产设备与国际先进水平比都存在差距，因此，我国饮料产品的种类和质量有待加强，不仅为满足人们日益提高的需求，也有利于农产品附加值的提高[1]。营养保健是越来越多的消费者追求的饮食标准之一，蓝莓富含具有营养保健功能的花青素而在全球受到青睐[2]；山楂含较高有机酸和VC、含有原花青素、果胶和钙、铁、锌矿物质等，能防治心血管疾病、利尿和镇静等作用[3]。山楂和蓝莓复合果茶不仅色泽和口感独特诱人，营养保健功能显著，为了更多地保存水果的营养成分，先将其制成果浆，加糖、柠檬酸、稳定剂调配成口感爽滑、酸甜适宜的营养果茶。

稳定性问题是困扰果蔬饮料加工的技术难题。在果蔬饮料中，混浊物主要由细胞器、细胞膜、色素胞、微型油滴、细胞壁碎片，含有果胶、纤维素、半纤维素及一些无定形的物质构成的微粒混合体系[4]。在山楂蓝莓果茶加工过程中，由于山楂去核后破碎打浆，蓝莓是整果破碎打浆，因此，果浆中含有大量来源于果皮中的纤维、果胶以及蓝莓种子中的不溶性物质，过滤操作并不能完全除去；使得果茶悬浮稳定性更难控制。根据斯托克斯定律，通过胶体磨和均质机等设备使果浆中悬浮物的粒径减小和复合稳定剂来保证饮料的稳定性。单一的稳定剂效果弱于复合稳定剂，因此，在使用过程中常选择多种稳定剂复合用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原材料

蓝莓、山楂、白砂糖、柠檬酸、黄原胶、琼脂、明胶、羧甲基纤维素钠（CMC）（市售）。

1.1.2 仪器设备

JM102电子天平：余姚市纪铭称重校验设备有限公司；DEN-VER TP-214型电子分析天平：广州泸瑞明仪器有限公司；WZ-103手持式折光仪：北京万成北增精密仪器有限公司；pHS-3C型数显酸度计：中国雷磁分析仪器厂；JM-5胶体磨：上海诺尼轻工机械有限公司；GJJ0.05/6实验型高压均质机：上海诺尼轻工机械有限公司；HR2004榨汁机：飞利浦电子香港有限公司；DNJ-5S数字式黏度计：上海尼润智能科技有限公司；JM222便携式数字温度计：天津今明仪器有限公司等。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

山楂和蓝莓→预处理→烫漂→打浆→过滤→胶体磨→混合调配（果浆、白砂糖、柠檬酸）→稳定剂筛选调配→均质→杀菌→灌装密封→二次杀菌→冷却→成品

果茶加工全过程避免使用铁、铝、铜等金属用具[5]。

1.2.2 果茶黏度的测定

果茶稳定剂的选择选择合适的圆杯，加入适量果茶，选择3号转子，电机当前转速在12 r/min条件下，测定果汁的黏度，黏度单位为毫帕斯卡/秒（mPa·s）。

1.2.3 果茶稳定剂的选择

1）稳定剂种类较多，结合蓝莓和山楂的特点，选择几种适合酸性环境的稳定剂，以免稳定剂本身成为导致沉淀或絮凝的可能性，因此，选择黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC）、明胶、琼脂等进行单因素比较实验，每种稳定剂的添加量为0.04%，0.06%，0.08%。室温贮藏观察果茶组织状态变化情况。

2）将前面选出的稳定剂羧甲基纤维素钠（CMC）、黄原胶、明胶进行三因素三水平正交试验，采用感官评价方法确定最适稳定剂配方，考察果茶的色泽、口感、风味、组织状态等指标，满分为100分。因素设计见表1，感官评价标准设定见表2。

表1 混合稳定剂调配的正交设计试验因素水平表Table 1 The levels for factors of orthogonal statistical test method for mixing stabilizer deployment

表2 果茶稳定性和感官评价表Table 2 Evaluations on stability and sense for the Nectar

1.2.4 均质条件的选择

果茶在65℃时，选用3个不同水平的均质压力：15、20、25 MPa分别进行均质，比较不同均质压力下果茶的悬浮稳定性；选定稳定性较好的均质压力后，进行均质次数的确定，比较均质次数对果茶悬浮稳定性的影响。

2 结果与分析

2.1 稳定剂添加之前的实验结果

经过正交试验确定原料最佳配比是山楂∶蓝莓=6∶4混浆添加量40%、白砂糖9%、柠檬酸0.08%。用酸度计对未加稳定剂的果茶样品进行检测，pH平均值为3.3。用手持式折光仪对未加稳定剂的果茶样品进行检测，可溶性固形物的含量平均值为12.2%。

2.2 稳定剂的使用种类

稳定剂的使用种类见表3。

表3 稳定剂单因素比较试验结果Table 3 Comparative test results of single factor to stabilizers

由表3可知，比较几种稳定剂使用效果，琼脂口感不细腻，增稠稳定效果不太理想；黄原胶、CMC和明胶较好。果浆饮料的稳定性是靠胶体形成的三维立体网状结构支撑果浆微粒悬浮，同时产品具有良好的稳定性和流动性，口感滑爽。

2.3 稳定剂的正交试验结果

稳定剂的正交试验结果见表4。

由表4可见，3个因素的极差不同，A为11，B为8.7，C为8.4，因此，影响因素的主次顺序是：A＞B＞C，主要因素应该取最好水平，次要因素可考虑结合成本综合考虑，因此最佳搭配是A2B3C3。但表4里没有设计A2B3C3组合，因此需要进行补充实验，实验结果的感官评价得分是92，此结果超出表4中9次实验评价最高得分，这说明此正交设计实验优化果茶复合稳定剂是成功的，即：稳定剂配合为：CMC 0.02%、黄原胶0.03%、明胶0.03%。

表4 稳定剂选配的正交设计试验结果表Table 4 The result of orthogonal statistical test method for stabilizer optimization

2.4 均质条件的选定结果

实验确定均质最佳条件是65℃的果茶，20 MPa，均质2次。

3 结论

稳定剂的优化是在果茶主体配方选定和加工工艺基本确定的基础上进行的；通过将琼脂、明胶、羧甲基纤维素钠（CMC）、黄原胶等稳定剂进行单因素比较实验，选出黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC）、明胶进行三因素三水平正交试验，对实验结果进行分析得出如下结论：山楂蓝莓果茶复合稳定剂最佳配合为：羧甲基纤维素钠0.02%、黄原胶0.03%、明胶0.03%。

[1] 胡小松,廖小军,吴继红,等.中国果蔬加工产业现状与发展态势[J].食品与机械,2005(3)：4-9

[2] Kader F,Rovel B.Fractionation and identification of the phenolic compounds of highbushblueberries(Vaccinium Corymbosum L.)[J].Food Chemistry,1996,55(1)：35-40

[3] 李贵海,孙敬勇,张希林,等.山楂降血脂有效成分的实验研讨[J].中草药,2002(1)：52-54

[4] 陈巧云,熊华,李亮,等.果蔬饮料的稳定性研究[J].食品科学,2008,29(10)：63-66

[5] 汪慧华,赵晨霞,廖小军,等.热处理对加工紫玉米饮料颜色的影响[J].食品工业,2012,33(4)：4-6