苹果-绿茶复合饮料的研制

张锋，金杰，韩梦如，吴昊

（1.徐州工业职业技术学院，江苏徐州221140；2.江苏省徐州医药高等职业学校，江苏徐州221116）

茶饮料是以茶叶的水提取液、浓缩液或者茶粉等为原料，加入水、糖、酸味剂、食用香精、果汁或植（谷）物提取物等调制加工而成的液体饮料[1]。从目前的研究报道来看，国内对于果汁型茶饮料的研究较少，有的研究选用的是红茶，其茶多酚含量远低于绿茶；有的研究选用的是浓缩苹果汁，其研究相对简单，且投入生产成本较高[2-6]。

茶饮料起源于美国，发展于日本，兴盛于中国。目前国内市场上茶饮料种类众多，但是果汁茶饮料几乎没有，市场上的都是以香精为主的果味型茶饮料[7-8]。而我国是世界第一苹果产量大国和世界茶叶第二产量大国，栽培历史悠久，原料来源丰富。本试验以绿茶和苹果为原料生产复合保健型苹果汁茶饮料，通过正交试验分别优化研究绿茶茶汤和澄清苹果汁工艺参数，再确定苹果-绿茶汁复合饮料的工艺配方，为营养丰富、风味独特的苹果茶饮料的开发和生产提供理论数据，进一步丰富茶饮料产品，推动苹果产业发展，提高果农收入，具有较好的社会效益和经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

红富士苹果、绿茶叶、蜂蜜、蔗糖：市购。

1.1.2 试剂

柠檬酸、D-抗坏血酸、果胶酶、壳聚糖均为食品级：河南万邦实业有限公司；磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、酒石酸亚铁溶液、酒石酸钾钠、氢氧化钠等均为分析纯：天津永大化学试剂公司。

1.1.3 仪器与设备

AR1140 电子分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；UV-7504 紫外可见分光光度计：上海棱光技术有限公司；SC-15 超级恒温槽：无锡上佳生物科技有限公司；HR7625/70 型榨汁机：飞利浦电器制造有限公司；WTY-III 型手持糖度折光仪：上海精密仪器仪表有限公司。

其它常规玻璃仪器由徐州工业职业技术学院食品工程实训中心提供。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 试验方法

1.2.2.1 澄清苹果汁制备

选取适量苹果清洗、去皮、去核、切分，称重后加入2 倍体积的护色液榨汁护色得到苹果汁，加入适量果胶酶酶解提高出汁率，再加入适量壳聚糖进行澄清处理后高温灭酶，低温静置后过滤即得到苹果清汁。考察果胶酶的用量、酶解时间、酶解温度和壳聚糖添加量4 个单因素对苹果汁澄清度的影响。在单因素试验数据的基础上，进行L9（33）的正交优化试验，以透光度为评定指标对澄清苹果汁进行工艺条件优化。

1.2.2.2 茶汁的制备

称取适量绿茶，按照一定的茶水比加入热水浸泡一定时间，过滤得到澄清茶汁，备用。

1.2.2.3 苹果-绿茶复合饮料的研制

以绿茶汁和澄清苹果汁为原料，适当添加柠檬酸、蔗糖和食盐进行苹果绿茶复合饮料的复配试验。试验中以感官评分指标为依据，分别考察绿茶汁：澄清苹果汁（体积比）、柠檬酸添加量、蔗糖添加量和食盐添加量4 个单因素对产品质量的影响，在此基础上采用L9（33）的正交优化试验对苹果绿茶复合饮料进行工艺条件优化。

1.2.3 产品感官评定标准

1.2.3.1 绿茶汁感官评定标准

茶汤的色、香、味、形是决定绿茶汁感官质量主要因素，因此根据茶叶质量标准，制定绿茶汁感官评价标准[9]，具体见表1。

表1 绿茶汁感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard for green tea juice

1.2.3.2 苹果-绿茶复合饮料感官评定标准

参考国家标准GB/T 21733-2008《茶饮料》中感官指标[10]，制定苹果茶饮料产品感官评价标准，具体见表2。

表2 苹果茶饮料感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standard for apple-tea beverage

随机选定10 名食品专业人员组成感官评定小组，分别从滋味、风味、色泽、香气等方面进行感官评价，为了消除主观差异，取其平均分作为最终评分。

1.2.4 产品质量指标的检验

1）澄清苹果汁透光度的测定：分光光度计法在波长650 nm 下测定其透光度[11]。

2）苹果绿茶复合饮料可溶性固形物、总酸度和pH值的测定：依据GB/T 12143《饮料通用分析方法》进行检验[12]。

3）苹果绿茶复合饮料茶多酚的测定：参照GB/T 21733-2008《茶饮料》执行。

2 结果与分析

2.1 澄清苹果汁加工工艺确定

2.1.1 果胶酶添加量对苹果汁澄清效果的影响

分别取苹果原汁150 mL，加入0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的果胶酶，然后在50 ℃温度下酶解2 h，再加入0.3%的壳聚糖，静置过夜后测定透光度，结果见图1。

图1 果胶酶添加量对苹果汁澄清效果的影响Fig.1 Effect of enzymatic additive amount on clarification of apple juice

由图1 可知，澄清苹果汁的透光度随着果胶酶加入量呈现先升高后降低的趋势，当果胶酶加入量达到0.2%时，透光率达到96.5%，透光度最大。因此果胶酶添加量确定为0.2%。

2.1.2 酶解时间对苹果汁澄清效果的影响

分别取苹果原汁150 mL，加入0.2%的果胶酶，然后在 50 ℃温度下分别酶解 1、1.5、2、2.5、3 h，再加入0.3%的壳聚糖，静置过夜后测定透光度，结果见图2。

图2 酶解时间对苹果汁澄清效果的影响Fig.2 Effect of enzymatic hydrolysis time on clarification effect of apple juice

由图2 可以得知，澄清苹果汁的透光度随着时间的变化呈现先升高后降低的趋势，当苹果汁的澄清效果在澄清时间达到2 h 时，澄清效果最明显，透光率达到96.5%，透光度最大。因此苹果汁澄清时间最佳为2 h。

2.1.3 酶解温度对苹果汁澄清效果的的影响

分别取苹果原汁150 mL，加入0.2%的果胶酶，然后分别在 40、45、50、55、60 ℃酶解温度下酶解 2 h，再加入0.3%的壳聚糖，静置过夜后测定透光度，结果见图3。

图3 酶解温度对苹果汁澄清效果的影响Fig.3 Effect of enzymatic hydrolysis temperature on clarification of apple juice

由图3 可知，在温度较低的时候，苹果汁透光率随着温度的增加而增大，当温度为45 ℃时，达到最大值96.5%，再升高温度时透光率反而下降。由此可以看出果胶酶的最佳酶活性适宜温度在45 ℃。因此苹果汁的最佳酶解温度为45 ℃。

2.1.4 壳聚糖添加量对苹果汁澄清效果的的影响

分别取苹果原汁150 mL，加入0.2%的果胶酶，然后分别加入 0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %壳聚糖量，在酶解温度50℃下酶解2 h，静置过夜后测定透光度，结果见图4。

图4 壳聚糖添加量对苹果汁澄清效果的的影响Fig.4 Effect of chitosan additive amount on clarification effect of apple juice

由图4 可知，澄清苹果汁的透光度随着壳聚糖添加量的变化呈现先升高后降低的趋势，当苹果汁的澄清效果在壳聚糖添加量为0.3%时，澄清效果最明显，透光率达到96.5%，透光度最大。因此壳聚糖添加量为0.3%。

2.1.5 澄清苹果汁正交优化试验

在果胶酶澄清苹果汁的单因素试验结果的基础上，对果胶酶用量、酶解温度以及酶解时间3 个因素设计L9（33）正交表进行澄清苹果汁正交优化试验，结果见表3。

表3 正交试验表Table 3 Orthogonal test table

由表3 中极差分析结果可知，影响澄清苹果汁透光度的因素大小顺序是B＞A＞C，即酶解温度＞酶添加量＞酶解时间。根据K 因素表可知澄清苹果汁优化组合为：A1B1C2，即澄清苹果汁加工中果胶酶的最佳用量是0.2%，澄清温度为45 ℃，澄清时间为2.0 h。

2.2 绿茶最佳浸提条件的确定

2.2.1 茶水比对浸提效果的影响

绿茶浸提用水选用纯净水，按照不同的茶水比例（g/mL）去制作茶汤，考察茶水比对茶汤感官品质的影响，确定最合适的茶水比例，结果见表4。

表4 茶水比对茶汤影响感官评价表Table 4 The sensory evaluation table on tea water ratio affects

从表4 可知，茶水比为 1 ∶60（g/mL）时茶汤浓度较大，茶味过浓、苦涩味较重，透明度差，口感不佳。当茶水比为1 ∶140（g/mL）时，水量增加较多，茶水味道较淡，茶叶的清香味不足。当茶水比为1 ∶100（g/mL）时，茶汤色泽透绿，口感柔和，茶汤颜色透明清澈，较为清香。因此，绿茶浸提时以茶水比1 ∶100（g/mL）为最佳。

2.2.2 浸提时间和温度对茶汤质量的影响

本次试验选择的是绿茶茶叶，为了使浸提的茶汤色泽、口感、透明度达到最佳，对绿茶的最佳浸提条件进行全排列试验，结果见表5。

表5 绿茶最佳浸提条件的确定[茶水比=1 ∶100（g/mL）]Table 5 Determination of optimal extraction conditions for green tea[tea water ratio=1 ∶100（g/mL）]

由表5 可知，随着浸提时间的增加和浸提温度的升高，茶汤中茶多酚等溶出物变多，茶汤的颜色不断变深，沉淀物增多，透明度差。因此，在本试验中绿茶的最佳浸提温度为90 ℃，浸提时间为5 min。

2.3 苹果茶复合饮料工艺配方的工艺优化

2.3.1 苹果汁和茶汁比对产品质量的影响

以试验中制备的澄清苹果汁和绿茶汁复配体积100 mL 作为基料体积，蔗糖添加量为8%，柠檬酸添加量为0.2%，食盐添加量为0.08%，考察不同苹果汁∶绿茶汁（体积比）=30 ∶70、25 ∶75、20 ∶80、15 ∶85、10 ∶90的条件下对产品质量的影响，结果见图5。

图5 苹果汁和茶汤体积比对产品质量的影响Fig.5 Effect of volume ratio of apple juice and tea soup on product quality

由图5 可见，当苹果汁∶茶汁体积比为25 ∶75 时，苹果茶复合饮料感官评分最高。因此，本试验选用苹果汁∶茶汁最佳复配体积比为25 ∶75。

2.3.2 蔗糖添加量对产品质量的影响

在苹果汁∶茶汁体积比25 ∶75，柠檬酸添加量为0.2%，食盐添加量为0.08%时，考察蔗糖添加量分别为6%、7%、8%、9%、10%的条件下对苹果绿茶复合饮料质量的影响，结果如图6 所示。

图6 蔗糖添加量对产品质量的影响Fig.6 Effect of sucrose content on product quality

由图6 可知，蔗糖添加量对苹果茶复合饮料的香气和色泽并无太大影响，主要影响口感。当蔗糖添加量<8%时，茶饮料甜味较淡，酸味过重；添加量过大时，过于甜腻，果香味不足。当蔗糖添加量为8%时，感官品质评分最高，因此，蔗糖最佳添加量为8%。

2.3.3 柠檬酸对产品质量的影响

在苹果汁∶茶汁体积比为25 ∶75，蔗糖添加量为8%，食盐添加量为0.08%时，柠檬酸添加量分别为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的条件下考察对苹果绿茶复合饮料质量的影响，结果如图7 所示。

图7 柠檬酸添加量对产品质量的影响Fig.7 Effect of citric acid content on product quality

由图7 可知，当柠檬酸添加量小于0.15%时，茶饮料甜味过重，果香味不足；随着柠檬酸的不断增加，茶饮料酸味越来越明显，影响口感，当柠檬酸添加0.15%时，感官品质评分最高，因此柠檬酸最佳添加量为0.15%。

2.3.4 食盐对产品质量的影响

在苹果汁∶茶汁体积比为25 ∶75，蔗糖添加量为8%，柠檬酸添加量为0.15%时，在食盐添加量分别为0.04%、0.08%、0.12%、0.16%、0.20%的条件下考察对苹果绿茶复合饮料扥质量影响，结果如图8 所示。

图8 食盐添加量对产品质量的影响Fig.8 Effect of salt content on product quality

由图8 可知，食盐的添加量不同，会影响产品的口感，也会影响茶汁的苦涩程度。随着食盐量的增加，感官评分越来越低。本试验中食盐添加量为0.08%时，感官评分最高。

2.3.5 苹果绿茶复合饮料正交优化试验

由上述单因素试验可知，苹果汁∶绿茶汁体积比、食盐添加量、柠檬酸添加量均对产品品质有较大的影响，为了进一步研究这些影响因素之间对产品品质的相互影响，通过设计正交试验L9（33）来进行工艺配方优化，正交试验结果见表6。

表6 苹果绿茶复合饮料正交试验表Table 6 Orthogonal test table of apple-green tea compound beverage

由表6 正交试验中极差分析结果可知，影响苹果绿茶复合饮料质量因素大小顺序是A＞C＞B，即苹果汁与茶汁的体积比＞食盐添加量＞柠檬酸添加量。根据K因素表可知苹果绿茶复合饮料优化组合为：A3B1C1，即苹果-绿茶复合饮料的最佳工艺配方为苹果汁∶茶汁（体积比）=25 ∶75，柠檬酸添加量为0.15%，食盐的添加量为0.04%。

2.4 苹果绿茶复合饮料产品主要指标的评定

将最佳试验条件下得到的苹果绿茶复合饮料成品的按照国标方法进行检验，并与GB/T21733-2008《茶饮料》中果汁茶饮料的理化指标进行对比，结果见表7。

表7 苹果绿茶复合饮料产品检验结果Table 7 Comparison of test results table of apple-green tea compound beverage

由表7 可知，本试验所得苹果绿茶复合饮料产品与GB/T21733-2008《茶饮料》标准比较，完全符合果汁类茶饮料的理化指标要求。

3 结论

本试验采用单因素试验与正交试验相结合的方法对苹果茶复合饮料研制工艺进行了优化，得到苹果-绿茶复合饮料最佳加工工艺为：苹果汁与茶汁体积比为25 ∶75，蔗糖加入量为8%，柠檬酸加入量为0.15%，食盐加入量为0.04%。本研究制得的苹果-绿茶复合饮料果香浓郁、茶香清新、酸甜可口和风味独特，符合GB/T21733-2008《茶饮料》标准对果汁类茶饮料的理化指标要求。