玉竹多糖复合果汁饮料的配方优化及稳定性研究

赵俪颖，张丽，王春燕 ，杜雨航，唐永慧，夏光辉*

（1.通化师范学院食品科学与工程学院，吉林通化 134002；2.吉林省产品质量监督检验院，吉林长春 130000；3.中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南 250014）

猕猴桃营养丰富，含有人体所需的17 种氨基酸及钙、铁、磷、钾等矿物质，风味独特，维生素C 含量远高于其他水果，被誉为“水果之王”“维C 之冠”[6]。猕猴桃对促进人体消化、防治心脏病及阻断诱发癌症的亚硝酸胺的形成有明显功效。苹果是人们喜爱的一种水果，富含糖类、纤维素、矿物质、有机酸、维生素等营养物质，具有降低脑血管病、抗氧化等多种保健功能[7]。菠萝别名凤梨、王梨、香菠梨等，在我国水果市场上占有重要地位[8]。据测定每100 g 新鲜菠萝中含水分88.4 g，蛋白质0.5 g，脂肪0.1 g，碳水化合物9.5 g，维生素C 18 mg，膳食纤维1.3 g，钙12 mg，钾113 mg；此外，菠萝中富含的钠、镁、铁及有机酸等多种营养成分，对人体健康也有积极的作用[9]。本试验以玉竹根茎为主要原料，用水提取玉竹多糖，经净化后添加猕猴桃汁、苹果汁、菠萝汁等辅料，开发制作出色泽宜人、口感柔和，具有水果香味的玉竹多糖复合饮料，其营养丰富，原料天然，具有一定的食用保健功效，符合现代人的消费理念。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

玉竹，购于吉林省白山市松江河县；粉红佳人苹果、猕猴桃、菠萝、白糖、果葡糖浆，市售；维生素C，安徽天悦生物科技有限公司；柠檬酸，广东省阳东县玮琪香化工工业公司；乙基麦芽酚，哈尔滨市向导香料有限公司；黄原胶，淄博顺达生物化学有限公司；羧甲基纤维素钠，威怡化工有限公司；海藻酸钠，青岛奥福隆生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

DHG-9245A 鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；SHP-60-60 均质机，上海科学技术大学机电厂；JML50 胶体磨，张祥胶体磨厂；YXQ-SG46-280S 杀菌锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；GT6J-0.5CE 夹层锅，广州旭众食品机械厂；1000C 粉碎机，永康红太阳机电有限公司；GD-Ca-425 打浆机，菏泽光大自动化设备有限公司；TS-10 离心过滤机，大龙兴创实验仪器（北京）有限公司；ET-03L 比重计，北京仪特诺电子科技有限公司；RE100-Pro 旋转蒸发器，大龙兴创实验仪器（北京）有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 玉竹多糖复合果汁饮料制作工艺

玉竹多糖复合果汁饮料的工艺流程如图1 所示。

1.2.2 工艺操作要点

（1）玉竹多糖的提取

将鲜玉竹用清水洗净，去除各种杂质后置于鼓风干燥箱内，于70 益下烘干，将干燥后的玉竹粉碎，过40 目筛子，取筛上物继续粉碎，直至完全粉碎，备用。

采用热水浸取法提取玉竹多糖。将玉竹粉末置于不锈钢蒸锅中按照1:50 的比例加入纯净水，加热煮沸2 h，冷却后3000 r/min 离心15 min，收集上清液，减压蒸发至固形物浓度为40 毅B佴（玉竹多糖含量70%）后取出即得玉竹多糖液。

（2）猕猴桃制汁

选取新鲜、八分熟的猕猴桃，加水轻轻搓洗，洗去外面粘附的灰尘和毛刺，去皮后切块打浆，过120 目的筛，收集滤液，减压蒸发至固形物浓度为40 毅B佴。

（3）苹果制汁

选取新鲜、八分熟的粉红佳人苹果，去皮后浸入维生素C 溶液中进行护色处理，切块后打浆，用120 目筛过滤后收集滤液，减压蒸发调整固形物浓度为40 毅B佴即得苹果汁。

（4）菠萝制汁

选取新鲜、七分熟的菠萝，去皮、去牙孔后切块，经打浆榨汁后，过120 目的筛，滤液经减压蒸发调整固形物浓度为40 毅B佴 后备用。

（5）玉竹多糖复合果汁饮料调制

取适量的玉竹多糖液、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁，按一定比例与蒸馏水混合，加入适量的白糖、柠檬酸、果葡糖浆、乙基麦芽酚和稳定剂，搅拌均匀后于60 益、40 MPa 条件下高压均质处理2 次。将浆液灌装到玻璃瓶中，80 益水浴加热10 min 后封口，再煮沸灭菌15 min，冷却至室温后即得玉竹多糖复合饮料。

1.2.3 玉竹多糖复合果汁饮料的单因素试验研究

先进行玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁的适宜混合比例研究，按体积比3:1:1:1、4:2:1:1、5:2:1:2、6:3:1:1、7:3:1:1、8:3:1:1、9:3:1:1 和10:3:1:1 的混合比例调试饮料，观察色泽、品评风味，确定合适的混合比例。

确定玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁的适宜混合比例后，再分别进行加水比（玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁的体积和与水的体积比例）、白糖用量、柠檬酸用量和果葡糖浆用量的单因素试验。加水比分别为1:5、1:10、1:15、1:20、1:25 和1:30，白糖用量分别为1%、2%、3%、4%、5%和6%（每100 mL 饮料添加的白糖质量克数，下文的百分比用量均类同此意），柠檬酸用量分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%，果葡糖浆用量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%。

1.2.4 玉竹多糖复合果汁饮料的正交试验研究

由于玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁的比例，以及加水比对饮料的色泽、黏稠度和香气等感官性状影响很大，改变四者的比例和加水比，均会导致饮料各项指标发生较大变化，不利于饮料组织状态的稳定。因此，经单因素试验后，确定固定不变的加水比和玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁与菠萝汁的比例，正交试验时不予考察。以白糖、柠檬酸和果葡糖浆用量为因素，进行L9(34)正交试验以确定适宜的工艺参数。正交试验设计见表1。成品饮料制成后，由感官评价小组人员进行综合测评。各试验以感官评价的平均得分为考察指标对正交试验结果进行分析，来确定玉竹多糖复合果汁饮料的最佳配比。

表1 玉竹多糖复合果汁饮料制作工艺正交设计表Table 1 Orthogonal design of technology ofpolysaccharide fruit juice compound beverage

表1 玉竹多糖复合果汁饮料制作工艺正交设计表Table 1 Orthogonal design of technology ofpolysaccharide fruit juice compound beverage

1.2.5 饮料的稳定性试验

由于玉竹多糖复合果汁饮料中有微小果肉颗粒，以及果肉成分热变性后产生的凝聚物，会产生沉淀导致饮料失去应有的感官稳定性，需要使用适量的稳定剂来保持饮料的均匀稳定状态，避免产生分层。试验中分别对添加不同量黄原胶、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠的饮料取样10 mL 装入离心管中，于5000 r/min 离心15 min，观察是否产生沉淀并称量沉淀的质量[10]，进而计算沉淀的百分含量，据此确定合适的稳定剂种类和用量。

1.2.6 饮料的检验指标及方法

（1）感官评定方法

对制作出的玉竹多糖复合果汁饮料从口感、色泽、气味、组织状态四个方面进行评价，具体评价标准见表2。

表2 玉竹多糖复合果汁饮料感官评价表Table 2 Sensory evaluation of polysaccharide fruit juice compound beverage

表2 玉竹多糖复合果汁饮料感官评价表Table 2 Sensory evaluation of polysaccharide fruit juice compound beverage

（2）理化与微生物检验

对制作出的玉竹多糖复合果汁饮料进行可溶性固形物、碳水化合物、总酸、砷、铅、铜含量和微生物学指标的检验。可溶性固形物含量采用折光法测定[11]，还原糖含量依据GB 5009.7—2016 标准进行测定，总酸含量依据GB/T 12456—2008 标准进行测定，砷含量依据GB 5009.11—2014 标准进行测定，铅含量依据GB 5009.12—2017 标准进行测定，铜含量依据GB 5009.13—2017 标准进行测定，微生物学检验采用GB/T4789.21—2003方法检验。

2 结果与分析

2.1 玉竹多糖复合果汁饮料的单因素试验结果

2.1.1 不同原料汁配比对饮料感官品质的影响

分别进行了玉竹多糖、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁的不同混合比例试验，经调配后饮料的感官性状见表3。

表3 不同原料汁配比下产品的性状Table 3 Product properties under different raw juice ratio

由表3 可知，随着玉竹多糖比例的提高，产品的玉竹气味越来越浓，但水果味越来越淡。玉竹多糖溶液呈黄红色，无香气；浓缩苹果汁呈浅黄色，带酸味，有苹果香气；菠萝浓缩汁呈鲜黄色，有香气，酸味一般；只有猕猴桃汁呈现绿色，但无香味，酸味明显。增加猕猴桃汁的比例，饮料的绿色增强，但水果味较淡。当四者的比例为6:3:1:1时饮料酸味突出，玉竹味明显，水果味也较明显，色泽黄绿色，基本符合对饮料的预期要求。虽然四者混合后酸味突出，通过后续加水稀释和加糖后，其酸味较低，仍需添加酸味剂来提高口感。

2.1.2 不同加水比对饮料感官品质的影响

2.1.3 白糖用量对饮料感官品质的影响

由图3 可以看出，随着白糖用量的增加，玉竹多糖复合果汁饮料的感官评分呈先增大后减小的趋势，白糖用量为3%时感官评分最高。

2.1.4 柠檬酸用量对饮料感官品质的影响

从图4 可以看出，柠檬酸的添加量对感官评分的影响较大，用量超过0.04%后感官评分显著降低；在用量为0.03%时感官评分最高，为最佳添加量。

2.1.5 不同果葡糖浆用量对饮料感官品质的影响

果葡糖浆的甜度没有白糖大，但与白糖混合使用，能改善白糖的甜味，使甜味更加柔和。但用量过大仍会增加饮料的甜度，降低饮料的感官评分。果葡糖浆用量对玉竹多糖复合果汁饮料感观品质的影响见图5。由图5 可以看出，果葡糖浆的最佳用量为1.5%，在此用量下，饮料的感观评分最高，甜度适宜，味感柔和，最易被接受。

2.2 玉竹多糖复合果汁饮料的正交试验结果

以果葡糖浆用量、柠檬酸用量和白糖用量为因素，进行玉竹多糖复合果汁饮料风味调配正交试验，结果见表4。

表4 玉竹多糖复合果汁饮料制作工艺正交试验结果Table 4 Orthogonal test results of technology of polysaccharide fruit juice compound beverage

表4 玉竹多糖复合果汁饮料制作工艺正交试验结果Table 4 Orthogonal test results of technology of polysaccharide fruit juice compound beverage

2.3 玉竹多糖复合果汁饮料的稳定性试验结果

选取饮料制作过程中常用的、价廉易得的黄原胶、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠三种稳定剂对玉竹多糖复合果汁饮料的稳定效果进行考查，经离心处理后计算沉淀的含量，得到的试验结果见表5。

从表5 可以看出，三种稳定剂均对饮料具有较好的稳定效果，且用量都较低。由于玉竹多糖具有一定的黏性，有助于提高饮料中果肉微粒的稳定性。三种稳定剂中，黄原胶的适宜用量为0.06%，海藻酸钠的适宜用量为0.07%，羧甲基纤维素钠的适宜用量为0.05%，羧甲基纤维素钠在三者中是最低的，可见，玉竹多糖复合果汁饮料的适宜稳定剂是羧甲基纤维素钠，最佳用量为0.05%。

表5 三种稳定剂对成品饮料的稳定效果Table 5 Stability effect of three stabilizers on beverage

2.4 玉竹多糖复合果汁饮料的营养卫生指标

经检验，成品饮料的可溶性固形物含量为8.56%，碳水化合物含量为7.85%、总酸含量为0.89 g/100 mL、砷含量为0.005 g/100 mL、铅含量为0.005 g/100 mL、铜含量为0.91 g/100 mL。微生物检验结果为菌落总数小于100个/mL，大肠菌群数小于3 个/100 mL，无致病菌检出。

3 结论

以新鲜的玉竹、苹果、猕猴桃和菠萝为原料，水提法提取玉竹多糖，多糖溶液减压浓缩至固形物浓度为40 毅B佴；猕猴桃、苹果和菠萝经制汁后减压浓缩至固形物浓度为40 毅B佴；将玉竹多糖浓缩汁、猕猴桃汁、苹果汁和菠萝汁按6:3:1:1 的比例混合，再加入混合汁液15 倍的水，添加3%白糖、0.03%柠檬酸、2%果葡糖浆和0.05%羧甲基纤维素钠进行调配，再经高压均质、灌装和灭菌后即可得到色泽浅黄绿色、组织状态均匀、酸甜可口的玉竹多糖复合果汁饮料，该饮料营养丰富，富含多糖、维生素C、矿物质等多种成分，具有一定的保健作用。