新疆番茄汁饮料的稳定性研究

文 / 鲍若晗 (台州科技职业学院）

新疆番茄汁饮料的稳定性研究

文 / 鲍若晗 (台州科技职业学院）

以浓缩番茄浆还原加工成果肉型番茄汁饮料，采用单因素和Box-Behnken(BBD)实验，以离心沉淀率、黏度和感官评价为指标，评价不同稳定剂对番茄汁的稳定效果。筛选出复配稳定剂最佳组合为：黄原胶添加量为0.2%，果胶添加量为0.14%，结冷胶添加量为0.03%。

番茄汁；稳定性；BBD实验

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）兼具蔬菜和水果的双重身份，含多种维生素和矿物质，番茄红素含量居各种果蔬之首[1]。新疆由于独特的地域优势，特别适合番茄的种植和生长，所产番茄的色差、黏稠度和霉菌指数均达到世界同类产品先进水平，因此番茄产业在新疆也被誉为“红色产业”[2]。但新疆番茄加工制品品种单一并且结构不合理[3]，高附加值的产品如番茄沙司、番茄汁等较少。目前国内对番茄的深加工研究集中在发酵型番茄饮料[4-6]、番茄乳饮料[7]、番茄汁饮料、番茄红素提取等方面。本文以新疆浓缩番茄浆为原料，开发果肉型番茄汁饮料，针对原料可溶性固形物含量高的特点，主要解决饮料的稳定性问题，对优化新疆番茄产业结构，丰富国内饮品市场有一定帮助。

1、主要材料与仪器

1.1 实验材料

浓缩番茄酱 义乌华隆公司

柠檬酸（分析纯） 上海欣融实业发展有限公司

苹果酸（分析纯） 上海伯奥生物有限公司

结冷胶（分析纯） 江中肯有限公司

黄原胶（分析纯） 浙江中肯有限公司

果胶（分析纯） 烟台安德利公司

CMC（分析纯） 乐源有限公司

PGA（分析纯） 乐源有限公司

2 、主要仪器设备

表1 主要仪器设备

实验仪器（或设备）名称 生产厂商全自动高压灭菌锅（T O M Y S S -3 2 5） 日本T o m y株氏会社粘度仪（D V -ⅠⅠ+ P r o） 英国B r o o k f i e l d公司U V 2 5 5 0紫外可见分光光度计 日本岛津公司离心机（5 8 0 4 R） 德国艾本德股份公司

2、方法

2.1 工艺流程

番茄汁的加工工艺流程：原料→调配→灌装→杀菌→冷却→成品。

2.2 操作要点

调配：称取适量的浓缩番茄酱和一定配比的柠檬酸、苹果酸于一定容量的烧杯中，加入溶好的胶，用蒸馏水溶解到一定的量，再用玻璃棒搅拌充分，放于磁力搅拌器上使之成为均一体系。用高剪切分散乳化机剪切1分钟，使果肉颗粒分散均匀。

灌装及杀菌：将处理后的番茄汁装在密封的玻璃瓶中，将其放置在灭菌锅中进行杀菌，杀菌温度为90-95 ℃，杀菌时间为15-20min。

2.3 离心沉淀率的测定

在有刻度的离心管中，准确加入待测的番茄汁，在转速4500 r/min下离心，倒弃上清液，准确称取沉淀物质量，计算沉淀率，作为稳定性评价标准。

离心沉淀率=（沉淀物质量/离心物质量）

2.4 稳定性的感官评价

将各个样品在室温中静置1个月，观察其稳定性，为三天观察一次，累积感官评分，再将该评分值作为响应值。

表2 稳定感官评分标准

2.5 黏度的测定

测定条件：LV1号转子，60 r/min，25°C。

2.6 单因素实验

选用不同浓度的CMC、果胶、黄原胶、结冷胶、PGA 六种单一稳定剂进行实验，以离心沉淀率、粘度、静置3天沉淀情况和口感为评价指标综合考察六种单一稳定剂对番茄汁稳定性和黏度的影响情况。

2.7 Box-Behnken(BBD)实验

根据单因素实验结果，选取黄原胶（X1）、果胶（X2）、结冷胶（X3）作为三因素，以感官评分为评价指标，进行Box-Behnken响应面设计。因素水平编码表[8]见表3。

表3 稳定剂各因素水平编码设计

3、结果与讨论

3.1 CMC对番茄汁稳定性的影响

由表4可知，CMC浓度在0-0.10%范围内，番茄汁的离心沉淀率和黏度在CMC添加后突变，且随着CMC的添加不断增大，但增大量不断减小，最后趋于平衡。CMC添加量大于0.06%时，番茄汁的稳定性较好，室温静置3天后未析水，未出现分层现象。CMC添加量与口感的关系密切，添加较少时，口感较稀，但浓度大于0.08%时出现絮凝现象，且口感略稠，流动性较差，对番茄汁品质的影响较大。

3.2 黄原胶对番茄汁稳定性的影响

黄原胶浓度在0-0.45%范围内，番茄汁的离心沉淀率和黏度不断增大，且效果明显。黄原胶添加量大于0.15%时，番茄汁在室温中静置3天后未析水，无分层现象。黄原胶对口感的影响较大，添加量增大，稳定性明显提高，但口感显著下降，当添加量为0.45%时甚至出现凝胶状，不易接受。

表4 CMC用量对番茄汁稳定性的影响

3.3 结冷胶对番茄汁稳定性的影响

结冷胶具有较好的悬浮性，且透明度较高，耐酸性较好。由表6可以看出，结冷胶的效果较好，较少用量可以达到理想状态。番茄汁的黏度和离心沉淀率都随着结冷胶的用量明显增大。其对口感的影响相对较小，在添加量为0.03%口感达到最佳。

3.4 果胶对番茄汁稳定性的影响

果胶液在酸性溶液中具有较高的稳定性，赋予果汁体系清爽的感觉。果胶对口感的影响不大，都较稀，流动性较好，没有稠腻感。离心稳定性和黏度随着果胶添加量变化而变化的趋势近似。

3.5 PGA对番茄汁稳定性的影响

PGA的添加效果不理想，稳定性不好。离心稳定性和黏度随着PGA的添加量增大没有多大变化，在固定值之间浮动。番茄汁静置3天后分层现象严重，但对口感的影响不大。

根据上述离心沉淀率、黏度、静置3天沉淀情况和口感综合评价可以看出，CMC、黄原胶、结冷胶、果胶对番茄汁饮料悬浮作用较大，而PGA的添加效果不大，对提高番茄汁的稳定性作用不明显。另外，CMC添加量越大则表现出较大的稠腻感。黄原胶、果胶、结冷胶在本实验中表现出较好的效果，且三者的协同效果也较好，因此，选用该三者进行复配。

3.6 Box-Behnken实验结果

Box-Behnken实验结果见表5。回归方程为：感官评分值=79.40-0.25A-0.50B-0.50C-2.00AB-2.50AC+2.00BC

-3.70A2-3.20B2-4.70C2

表5 响应面试验设计以及响应值结果

响应面分析中对试验结果进行拟合的二次模型方差分析见表6，回归方程中各变量对指标（响应值）影响的显著性，由F检