沙棘红枣复合饮料发酵工艺初探

夏 霞，单春会，骆灵静

（1.石河子大学，新疆石河子 832003；2.伊犁职业技术学院，新疆伊宁 835000）

0 引言

沙棘又称为醋柳、酸刺等，属胡颓子科沙棘属。生长于海拔800～3 600 m温带地区向阳山脊、谷地、干枯河床、沙质土壤和黄土上。沙棘对生长环境有着极强的适应能力，能够生存在恶劣的土壤和气候条件下，无论炎热还是寒冷地带，无论是盐碱地区还是严重缺水的地区，沙棘都能够存活下来。沙棘根生的根瘤，能够将大气里的游离氮完全固定下来，此外，它也有利于优化土壤条件、保证水土质量。沙棘的叶子、根茎、果实等皆拥有大量营养物质和生物活性物质[1]。根据相关探究结果可知，沙棘的果实中含有丰富的矿物质元素、氨基酸等多种生物活性物质，种子含有神奇的医用油。沙棘是世界上少数的富含维生素的植物，沙棘果汁中含有胡萝卜素、叶酸、VB1，VE，VC，VB2，VB6，其中 VC含量堪称水果之王，是苹果的400～800倍，橘子的35倍，山楂的14倍。沙棘中含有人体中所必需的8种必需氨基酸。除此之外，还有大量的非蛋白氮。相对于其他果蔬，沙棘中的蛋白质含量也是较高的。沙棘对缺血性心血管疾病、冠心病、心绞痛、心肌梗塞、心律失常、心肌缺血、缺氧、心力衰竭具有极好的预防和治疗作用。

由于沙棘是一种酸度很高的食物，基本上都用来加工制品，如沙棘酒等，其保健效果显著。但是沙棘单独作为酿酒原料是因其酸度含量太高，故必须在沙棘汁内添加许多白砂糖，从而改变糖度，此外，在沙棘汁完成发酵后，必须添加许多降酸试剂以减少酸的浓度，这是因为，经过降酸操作之后，沙棘的味道会发生一些改变，即苦涩感会大大降低。然而，另一方面，这种操作方式的成本也会相应提高。红枣酸度水平不高，而且还原糖含量极高，营养价值也比较高，味道佳，不仅能够减少降酸试剂与白砂糖的使用量，也不会破坏沙棘的口感，另外，由于饮料里增添了红枣的特殊活性成分，故对于实际制作加工来说，能够实现较好的经济效益，同时未来发展前景较为良好。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

优质沙棘原浆，产自新疆阿勒泰；新疆若羌灰枣；蔗糖（食品级），市售；酿酒活性干酵母（食品级），上海康禧食品饮业有限公司提供；偏重亚硫酸钾（分析纯），天津市大茂化学试剂厂提供；果胶酶（3 000 U/g）。

1.2 仪器与设备

0～10型酒精计，河北省沧州地区医药公司产品；S-3C型pH计，上海精密科学仪器有限公司产品；MC202231型手持糖度计，成都泰华光学有限公司产品；SL2002N型电子天平，上海民桥精密科学仪器有限公司产品；J-2型组织捣碎机，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品；H-42型快速恒温数显水箱，常州国华电器有限公司产品；ZXSR-1430型生化培养箱，上海智城分析仪器制造有限公司医疗器械厂产品；JM-80型胶体磨，廊坊通用机械有限公司产品；Niro-Soavir型高压均质机，北京同和友德科技有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 沙棘红枣复合饮料制作工艺流程

沙棘原浆、红枣预处理→复合→成分调整→巴氏杀菌→接种酵母发酵→离心澄清→匀质→灌装、杀菌→成品饮料。

1.3.2 操作要点

（1）原料的处理。首先，沙棘原浆需要进行去油，去油操作通过离心机完成。因在整个存储阶段，沙棘原浆会出现上下分层，从而使得果汁的口感和品质都遭到破坏。所以，必须严格控制离心条件，以转速5 000 r/min离心15 min。无霉变无虫红枣经过清洗后将果核去除，再切成小丁（5 mm×5 mm）经过微波加热1 min，将红枣丁和水按照1∶4的配比，再加入0.03%的果胶酶进行水浴加热浸提红枣汁，水浴温度45℃，水浴加热浸提时间为2 h。

（2）调整成分。按不同的比例将沙棘汁和红枣汁、水混合控制总果汁含量为30%左右。调整果汁初始糖度和pH值，最后将30 mg/L偏重亚硫酸钾加入到复合果汁中以起杀菌作用[2]。

（3）巴氏杀菌。将所得到的复合果汁置于温度保持在65℃这一温度水平的水箱内，放置时间设置为1/3 h，随后，将其冷却到约30℃[3]。

（4）活化酵母。将沙棘和红枣复合汁总质量的0.2%酵母菌加入35～37℃的蒸馏水中，用玻璃棒充分搅拌沙棘红枣复合汁5～10 min，直至有气泡产生，放入30℃的水浴锅待用。

（5）发酵。将活化的酵母液添加至完成了酶解试验的沙棘红枣复合汁中，进行充分搅拌，搅拌完成后冷却至室温后接种至复配果汁中，放入20℃恒温培养箱中发酵。

（6）过滤。过滤得果酒，发酵结束后，用滤纸过滤使汁渣分离。沙棘发酵饮料装瓶之后，对其进行杀菌处理，此操作完成后，须将其温度下降到室温。

1.3.3 沙棘红枣复合饮料发酵条件优化的单因素试验

选取沙棘汁和红枣汁复合配比5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1；发酵温度 26，24，22，20，18 ℃；酵母添加量0.01%，0.02%，0.04%，0.05%，0.06%；初始糖度 11，12，13，14，15°Bx。

以感官评分为评价标准，进行单因素发酵试验，确定沙棘汁和红枣汁复合配比、发酵温度、初始糖度和酵母添加量等各因素的变化对最终得到的该复合饮料的影响。

1.3.4 沙棘葡萄复合饮料发酵条件优化响应面试验

挑选品质良好的红枣与沙棘汁一定比例混合均匀后制成沙棘红枣复合饮品，分别控制沙棘汁和红枣汁复合配比（A）、初始糖度（B）、发酵温度（C）酵母添加量（D）、发酵温度、初始糖度和酵母添加量4个工艺参数进行优化研究。

沙棘葡萄复合饮料发酵工艺条件优化响应面试验因素与水平设计见表1。

表1 沙棘葡萄复合饮料发酵工艺条件优化响应面试验因素与水平设计

1.3.5 感官评定标准

邀请10位食品专业人士对以下几个方面进行专业的比较评分，包括该饮料的口感、状态等，满分100 分[4]。

沙棘红枣复合饮料感官评分标准见表2。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 沙棘汁与红枣复合配比对复合饮料感官评分的影响[5-7]

沙棘汁与红枣汁复合配比对复合饮料感官评分的影响见图1。

由图1可知，沙棘汁与红枣汁复合配比为9∶1时，该饮品的感官评分最高。随着红枣汁的比例的增加，复合饮料感官评定分数呈下降的趋势，最低分为74分。分析原因可能是红枣汁越多使得复合饮料的颜色越深，红枣味越重掩盖了沙棘的风味，甜腻感越重，通过试验得出沙棘汁和红枣汁的最佳复合配比为9∶1。

2.1.2 发酵温度对复合饮料感官评分的影响

发酵温度对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响见图2。

表2 沙棘红枣复合饮料感官评分标准

图1 沙棘汁与红枣汁复合配比对复合饮料感官评分的影响

图2 发酵温度对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响

由图2可知，随着发酵温度的逐渐升高，该饮品的感官评分首先升高，随后逐步降低。发酵温度保持在18℃这一温度水平的时候，酵母菌不活跃，发酵速度缓慢，饮料口感不佳，感官评分较低。当发酵温度保持在20℃时，该饮品的感官评分最高。而超过20℃之后，提高发酵温度则会使感官评分越来越低，造成这一现象的原因可以是太高的发酵温度会使得饮品内易挥发成分的香气丧失。故发酵温度在20℃时最适宜。

2.1.3 初始糖度对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响

初始糖度对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响见图3。

图3 初始糖度对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响

由图3可知，随着初始糖度由低升高，该饮品的感官评分先上升，随后开始下降。当初始糖度等于11°Bx的时候，该饮品的甜度不太高，而酸味则比较重，酸甜的比例是有问题的，故感官评分最差；随着初始糖度的逐步提高，该饮品的口感越来越好，并且当初始糖度是14°Bx的时候，酸甜度非常合适，就口感方面来说，是极佳的味蕾体验，故感官评分上升至87分，但是，当初始糖度高于14°Bx的时候，由于甜度过高，所以口感方面欠佳，香气方面也极淡。所以，14°Bx是最佳的初始糖度。

2.1.4 酵母添加量对复合饮料感官评分的影响

酵母添加量对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响见图4。

图4 酵母添加量对沙棘红枣复合饮料感官评分的影响

由图4可知，当酵母添加量比较低时，感官评分也不高，这是因为发酵速度缓慢，影响沙棘红枣复合饮品的口感并且延长了饮品发酵时间增加成本，随着酵母添加量的逐步提高，发酵的速度也开始逐步提高，故饮品的口感也愈发丰富，感官评分也逐步提高。当酵母添加量等于0.03%时，该饮品的感官评分是87分，此时，提高酵母含量，并不会对感官评价带来多大的影响。所以，从节约沙棘红枣复合饮品的制作费用的角度考虑，最适的酵母添加量为0.03%。

3 结论

通过单因素试验确定了沙棘汁和红枣汁的复合比例、初始糖度、发酵温度和酵母添加量等因素对沙棘红枣复合饮品品质的影响。结果发现，该饮品的最优制作条件为发酵温度20℃，沙棘汁与红枣汁的配比9∶1（V∶V），初始糖度14°Bx，酵母添加量0.03%。在这样一个最优制作条件下，所得到的沙棘红枣复合饮料的品质是最优的，不仅味道纯正，而且气味沁人心脾，是一种具有广阔市场前景的复合饮品。