拐枣果汁冬枣果粒悬浮饮料的研制

谢冬娣，岳 君，高友君,郭 婷,朱丽平

(贺州学院 食品与生物工程学院,广西贺州 542899)

拐枣果汁冬枣果粒悬浮饮料的研制

谢冬娣，岳 君*，高友君,郭 婷,朱丽平

(贺州学院 食品与生物工程学院,广西贺州 542899)

以拐枣和冬枣为试材,研究拐枣果汁冬枣果粒悬浮饮料的制备。在拐枣果汁含量为25% 的基础上,探讨冬枣果粒含量和蔗糖、柠檬酸、琼脂的用量对悬浮饮料品质的影响。实验结果表明,以0.30%的CaCl2对冬枣果粒进行脆化,效果较好;拐枣果汁冬枣果粒悬浮饮料最佳调配比例为:冬枣果粒15%,蔗糖10%,柠檬酸0.20%,悬浮稳定剂琼脂0.25%。在该条件下制出的果粒果汁悬浮饮料具有较好的悬浮性及稳定性,感官品质良好。

拐枣果汁,冬枣果粒,悬浮饮料

拐枣(HoveniaacerbaLindl.)又名为枳椇、鸡爪子、万寿果等,是一种鼠李科落叶乔木,广泛分布于我国南方及西部各区的荒郊山林,由于拐枣适应能力强,栽培成活率高,有的地方将野生拐枣大面积引种栽培,产量也很高[1]。可食部分是果柄(花序轴)而非果实,其肉质红褐色,具有令人心旷神怡的香味,果实含有丰富的苹果酸钙、蛋白质、葡萄糖、矿物质及黄酮类化合物等活性物质,具有很高的营养价值和保健功能[1-2]。拐枣在食品领域引起了广泛关注,其加工生产呈现出巨大的潜力,但产品种类比较单一,主要集中在醋和酒方面的研究[3-5]。冬枣又称冻枣、苹果枣,因其成熟期较晚而得名,素有“活维生素丸”之美誉,且甜脆清香,肉质细嫩、汁多无渣,为众人所喜爱。冬枣主要用于鲜食,在醋和酒方面也鲜有研究[6-7]。近年来果汁饮料在国内外生产产量逐年攀升,在品种上也打破单一的传统格局,向着种类多样化的方向发展。果粒果汁的混合饮料、营养强化型果汁饮料等新型果汁饮料现已被消费者接受且得到快速发展,特别是果汁的营养保健功能更是成为消费者选择产品的重要参考因素[8]。但未见有冬枣与拐枣复合饮料方面的研究。本文以拐枣为果汁原料,冬枣为果粒原料,研究悬浮型冬枣颗粒拐枣果汁复合饮料的制备。通过考察CaCl2对冬枣果粒脆性的影响,通过感官评定、透光率判别指标,采用正交实验优化,探讨冬枣果粒拐枣果汁复合饮料工艺配方及悬浮调配工艺,以期为丰富饮料市场和开发利用拐枣野生资源开辟新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

拐枣 采摘于贺州市郊外的姑婆山,根据采摘时的成熟度放置两到三天进行后熟处理;冬枣购于贺州市泰和水果超市。蔗糖、柠檬酸、琼脂(深圳安泰生物科技有限公司)、氯化钙(CaCl2)、抗坏血酸、果胶酶(≥100 U/mg、上海金穗生物科技有限公司)等均为食品级。

表2 感官评定标准

722型可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;MP6001电子天平(0.01g)常熟市双杰测试仪器厂;50型胶体磨 郑州玉祥食品机械有限公司;HT112ATC阿贝折光仪 上海驰骋光学仪器厂等。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 冬枣果粒制备工艺流程:原料挑选 →清洗消毒→切粒→保脆、护色→备用[9]。

拐枣果汁制备工艺流程:拐枣清洗、除籽→榨汁→浸提→过滤→胶磨→灭酶→加果胶酶澄清→离心→备用[8]。

果粒果汁复合工艺流程:拐枣果汁冬枣果粒混合调配→加入调配料→杀菌→冷却→成品[10]。

1.2.2 冬枣果粒脆化实验 将CaCl2溶液浓度按质量百分比设定0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%五个水平(样品编号为A、B、C、D、E),以颗粒脆性为评判指标进行实验。处理方法:将清洗好的冬枣去皮,切成约1×1×1cm3小丁置于盐水中暂时护色,果粒于100 ℃热烫5 min以钝化多酚氧化酶和过氧化物酶[11],然后添加0.1 mg/mL的抗坏血酸[9]保色,在40 ℃恒温钙化处理30 min[10,12],将处理过的颗粒与果汁及其他主辅料调配后,对所得样品脆性进行感官评价和排序检验。筛选出能够保持冬枣果粒甜脆的CaCl2溶液浓度。

1.2.3 果粒果汁调配单因素实验 拐枣,调水榨汁,45 ℃浸提过滤、过胶体磨,90 ℃灭酶5 min防褐变,加0.03 %的果胶酶40 ℃酶解30 min[9],使果汁澄清,过滤,调配。果粒果汁的调配比例建立在拐枣果汁含量为25%的基础上进行。固定因素为:果粒16%、蔗糖11.0%、柠檬酸0.20%、琼脂0.25%,设冬枣果粒量(4%、8%、12%、16%、20%)、柠檬酸(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%)、蔗糖(5.0%、8.0%、11.0%、14.0%、17.0%)、琼脂(0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%)各五个因素水平进行单因素实验。杀菌后对果粒果汁复合饮料进行感官评定和测定透光率。

1.2.4 果粒果汁复合调配正交实验 以感官评分、透光率为考评指标,根据单因素实验结果以果粒、蔗糖、柠檬酸、琼脂的用量为考察因素,进行四因素三水平正交实验,以获取调配冬枣果粒拐枣果汁复合饮料的适宜配比。因素水平见表1。

表1 正交验设计因素水平表

1.3 指标检定方法

1.3.1 透光率的测定方法 采用分光光度法,用透光率T(%)评判澄清度。以蒸馏水为参比,量取一定的样品,抽滤后取其上清液,在波长660 nm[6]下用722分光光度计测定。

1.3.2 感官评定方法 对饮料品质的感官评定采用评分法。由专门从事产品品质特性评价的训练型评定人员10名组成测评小组,从饮料的色泽、口感、风味、外观等方面进行评价,满分为100分,各样品的最后得分取平均值。评分标准见表2。

CaCl2脆化冬枣颗粒的实验,采用排序检验法进行感官统计分析。由6人组成评定小组进行评定。对冬枣颗粒脆性口感,用Friedman法统计解释检验样品的差异性,见公式(1);然后用Kramer检定法进行统计分析[13]。

式(1)

式中:J表示品评员数,P表示样品数,R1,R2,…Rp表示每种样品的秩和。

1.3.3 成品质量指标测定方法 理化指标测定:总酸的测定采用酸碱滴定法,以苹果酸计;可溶性固形物含量的测定采用阿贝尔折光仪测定;总糖的测定采用直接滴定法,以葡萄糖计[14]。

2 结果与分析

2.1 CaCl2对冬枣果粒脆化效果的影响

排序检验是按照样品某项品质程度的大小进行排序的方法,方法较简单,结果可靠,即使样品差异很小,也都能在相当精确的程度排出顺序[13]。实验以不同浓度的CaCl2溶液钙化处理冬枣果粒,然后组织6人对颗粒的质地口感进行感官评价,并由强到弱进行排序检验。当每个品评员对每个样品排出的秩次中有相同秩次时,则取平均秩次。根据品评员排序结果计算样品的秩次与秩和,结果见表3。

表3 样品的秩次与秩和

根据公式(1)进行Friedman检验,统计量F=17.7,查Friedman秩和检验近似临界值表[13]得出:在显著水平a=0.01的临界值为13.28,F=17.7>13.28,所以样品间有显著差异。然后用Kramer检定法对样品进行统计分析。

依据评价员和样品数查顺位检验法检验表[14]得出1% 显著水平的临界值:上段为9～27,下段为10～26。上段中Rmin=9,Rmax=27,表3中样品C的R值8.527,所以在1% 显著水平,五个样品间有显著性差异。又因为下段,最大(Rmax=26)<(RE=28.5),最小(Rmin=10)﹥(RC=8.5),而(Rmin=10)<(RB=12.5)<(RA=17)<(RD=23.5)<(Rmax=26),所以A、B、C、D、E五个样品可划为3个组:C BAD E。即在1%的显著水平上,C样品最脆,B、A、D样品次之,E样品最不脆,B、A、D样品在脆度上无显著差异。这是因为当CaCl2浓度过低,颗粒的钙化程度不足从而缺乏所需的口感,而浓度过高,钙盐生成太多,颗粒胞壁纤维钙化程度会过高,从而颗粒会出现偏硬、发涩等现象[10],影响着饮料的口感和质地,因此CaCl2浓度0.30% 最佳。

2.2 冬枣果粒用量对复合饮料感官品质的影响

根据1.3.3 的实验方法进行实验,依据1.3.2 的评分标准对复合饮料感官品质进行综合评定,实验结果见图1。图1显示,当果粒量为16%、20% 时感官评分较高,与果粒量24% 的得分相比,达极显著差异水平(p<0.01),但与果粒量12% 的得分相比无显著性差异。当果粒量低于16% 时,颗粒在饮料中分布呈稀疏状,无咀嚼感,冬枣风味不足;当果粒量大于20% 时,颗粒分布过于稠密,沉淀明显增多,品评时的咀嚼感过于明显,果汁色泽偏暗,透明度也下降。果粒的质量是影响悬浮饮料品质的关键材料之一,在悬浮剂一定情况下,果粒用量适当,才能制备得到丰盈饱满、形态一致的粒胞,从而获得果粒分布均匀、具有最佳的感观的饮料。因此,后续实验的冬枣果粒量为16% 较为适宜。

图1 冬枣果粒量对饮料感官品质的影响Fig.1 Effect of jujube granule amount of on the sensory quality of drinks

2.3 柠檬酸用量对复合饮料品质的影响

柠檬酸的添加能改进饮料的口感,适宜的用量使饮料酸甜可口。根据1.3.1的实验方法进行实验,对复合饮料的透光率进行测定,并依据1.3.2的评分标准对复合饮料感官品质进行综合评定,实验结果见图2。

图2 柠檬酸用量对饮料品质的影响Fig.2 Effect of citric acid amount on the quality of drinks

从图2可以看出,在实验范围内,复合饮料样品的感官品质随柠檬酸用量增大呈先升后降的状态,当柠檬酸用量为0.20% 时,感官品质较好,评分最高,与柠檬酸用量为0.10%、0.30% 的得分比较,达极显著差异水平(p<0.01)。复合饮料的透光率与柠檬酸的浓度呈负相关关系,柠檬酸用量小于或等于0.25% 的各样品间无显著性差异,但与柠檬酸用量为0.30% 比较达显著差异水平(p<0.05)。品评时发现,当柠檬酸用量低于0.20% 时,果汁风味寡淡,颗粒悬浮一般,有少量沉淀,但拐枣与冬枣风味欠协调;当柠檬酸用量高达0.30% 时,果汁酸甜失衡,偏酸,颗粒分布不均,沉淀明显增多,果汁色泽与原汁有差异,透明度也下降。柠檬酸用量大时,沉淀现象明显,这是因为饮料中的琼脂的稳定性随pH的下降而下降,且敏感度随酸度上升而上升[15],从而影响到饮料的澄清度。综合考虑两个指标,柠檬酸用量为0.20% 较为适宜。

2.4 蔗糖用量对复合饮料品质的影响

蔗糖与柠檬酸有相互作用,从而间接影响饮料的稳定性及澄清度。根据1.3.1的实验方法进行实验,对复合饮料的透光率进行测定,并依据1.3.2的评分标准对复合饮料感官品质进行综合评定,实验结果见图3。

图3 蔗糖用量对饮料品质的影响Fig.3 Effect of cane sugar amount on the quality of drinks

图3显示,在实验范围内,不同浓度的蔗糖对饮料透光率的影响不明显。蔗糖用量为8.0%、11.0%的感官得分较高,与蔗糖用量为5.0%、17.0%的得分比较,达极显著差异水平(p<0.01)。蔗糖用量小于8.0% 时,果汁果粒风味偏寡淡,甜味不足,果粒偏软,无明显咀嚼感;而蔗糖用量高达17.0% 时,因拐枣果汁本身也含较多的糖,果汁入口有甜腻感,颗粒分布不均,有较多沉淀,咀嚼感强,果汁色泽与原汁有差异,透明度也下降。原因是,蔗糖浓度太高,果粒胞内的水分向糖液中迁移,从而使粒胞因失水而收缩,沉淀现象严重;蔗糖浓度过低,糖液内的水会向粒胞膜内渗透,影响饮料的感观和风味[16]。综上所述,蔗糖用量为11.0% 较为适宜。

2.5 琼脂用量对复合饮料品质的影响

实验以琼脂作为悬浮稳定剂进行单因素实验,依据1.3.2的评分标准对复合饮料感官品质进行综合评定,并测定样品的透光率,实验结果见图4。

图4 琼脂用量对饮料品质的影响Fig.4 Effect of agar amount on the quality of drinks

从图4可以看出,在实验范围内,琼脂用量为0.30% 的感官得分最高,与琼脂用量为0.20%、0.40% 的得分相比无明显差异水平,但与琼脂用量为0.10%、0.50% 的得分比较达极显著差异水平(p<0.01)。复合饮料的透光率随琼脂用量的增加呈先上升后下降的趋势,琼脂用量为0.20%、0.30% 的透光率较琼脂用量为0.50% 样品达显著差异水平(p<0.05)。实验中发现,随着琼脂用量的增大,颗粒悬浮量增加;当琼脂用量为0.30%时,饮料中的颗粒悬浮均匀,无凝胶状,果粒饱满脆甜,咀嚼感明显,果汁顺滑爽口,风味浓郁,果汁色泽与透明度也较好;而琼脂用量为 0.50% 时,颗粒悬浮但分布不均,果汁有凝胶状与黏稠感,风味释放能力减弱,透明度也下降。综上所述,琼脂用量为 0.30% 较为适宜。

2.6 果粒果汁复合调配正交实验结果与分析

根据单因素结果选用果粒(A)、琼脂(B)、蔗糖(C)、柠檬酸(D),以透光率T(%)、综合感官评分作为判别指标,进行四因素三水平的正交实验,实验结果分析见表4、表5。

由表4、表5结果分析看出,影响饮料的感官品质的因素的极差大小顺序为琼脂﹥柠檬酸﹥果粒﹥蔗糖,而影响饮料透光率的因素的极差大小顺序为琼脂﹥果粒﹥柠檬酸﹥蔗糖。其中蔗糖对两个评判指标影响的因素水平有差异,但考虑到蔗糖对感官品质的影响比透光率的影响大,因此蔗糖的因素水平选择C2。最终确定最佳调配方案为A1B1C2D2,即冬枣果粒量15%,琼脂0.25%,蔗糖10.0%,柠檬酸0.20%。

表4 配比正交设计实验结果

表5 正交实验结果分析

对最佳调配方案进行验证实验,复合饮料的感官评分为94分,透光率为90.6%。取成品10 mL进行理化检测,产品的总糖含量为9.9%(以葡萄糖计),总酸(以苹果酸计)为0.025%,可溶性固形物为13.5%,符合NY/T434-2007的标准规定。

3 结论

果粒悬浮饮料作为一个独特的饮料品种,其制备原理在于促成饮料的相变,形成一种微碎凝胶对果粒产生支撑[15]。通常以添加适宜的悬浮剂、糖液的浓度、果汁含量等方法解决固态果粒因各自比重不同引起的分层或沉淀,以获得均匀悬浮的效果。但糖液的浓度只能在较小的范围内调节。在果汁的含量受限的条件下(避免生产成本飙升),选泽合适的悬浮剂是最佳的方法。琼脂有较好的透明度和悬浮性能,口感爽滑,风味释放能力强,实验中发现,随着琼脂量的增加,其增稠效果就越明显,这是因为琼脂不仅有稳定、悬浮的功效,还有增稠的作用[17]。但在酸性条件下极易降解失去悬浮效应,产生水析现象[16],且有较强的温度滞后性,且琼脂溶液浓度越低,胶凝温度也越低[15],饮料的稳定性及澄清度就越差。实验中通过调节柠檬酸的浓度,获得了最佳的悬浮效应和良好的酸甜口感,正是由于琼脂的悬浮稳定性能受酸度的影响。可见实验中柠檬酸浓度对饮料的稳定性及澄清度影响也很大,最终影响饮料品质。

综上结果分析,处理冬枣果粒的最佳CaCl2浓度为0.30%,冬枣果粒脆甜程度最佳。冬枣果粒拐枣果汁的悬浮调配比例建立在拐枣果汁含量为25%的基础上,控制冬枣果粒量15%,果粒稠密适中且有咀嚼感;琼脂为0.25%,可使颗粒均匀悬浮,不分层,口感爽滑,风味释放能力较强;蔗糖为10.0%,柠檬酸为0.20%,此时柠檬酸对琼脂的稳定效能影响较小,且与蔗糖配比合适,酸甜可口,产品色泽和澄清度较好,具有浓郁的拐枣风味和甜脆的冬枣口感。实验制备的拐枣果汁冬枣果粒悬浮饮料,不仅具备生动的感观,而且有丰富的饮料口感和风味,同时提高了饮料的营养价值,值得推广。

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Development of drinks of Turnjujube juice with suspended jujube granule

XIE Dong-di,YUE Jun*,GAO You-jun,GUO Ting,ZHU Li-ping

(Department of Food and Biological Engineer,Hezhou University,Hezhou 542899,China)

In this paper,the preparation of Turnjujube jujube with suspended jujube granule was studied by using the Turnjujube and jujube as materials. On the basis of 25% Turnjujube jujube,the effect of suspended jujube granule,sucrose,citric acid and agar content on the quality of suspended beverage was discussed. The results showed that 0.30% CaCl2was the best for jujube granule’s crispness. The optimal combination for the suspended beverage was jujube granule 15%,cane sugar 10.0%,citric acid 0.20% and agar 0.25%. Based on this fomulation,the sensory evaluation and stability of the suspended beverage was the best.

Turnjujube juice;jujube granule;suspended beverage

2016-08-25

谢冬娣(1968-)，女，本科，副教授，从事农产品加工方面的研究，E-mail:xiedongdi@163.com。

*通讯作者:岳君(1967-)，男，硕士，教授，从事保健营养方面的研究，E-mail：hzyuejun@163.com。

广西科学研究与技术开发计划项目：果蔬保鲜和深加工及安全检测关键技术开发与应用(桂科合14251003)。

TS255.1

B

1002-0306(2017)05-0223-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.034