蓝莓红树莓复合果汁的配方优化及稳定性研究

张雪梅，尹俊涛，刘艳怀，代绍娟，雷 勇

（石河子开发区神内食品有限公司，新疆石河子 832000）

蓝莓（Blueberry），杜鹃花科越橘属植物。蓝莓中含有丰富的花青素、超氧化物歧化酶（SOD）、维A、维E、维B 等营养成分，以及丰富的微量元素铁、锌、锰等，其中最主要的是蓝莓中富含花青素，具有活化视网膜功效，提高视觉上的敏感程度，使得人眼视觉能够很快地适应黑暗环境，从而达到强化视力的效果[1-4]。同时，蓝莓也是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一[5-7]。经常食用蓝莓制品还可明显降低眼压，具有缓解眼睛疲劳、预防近视等功效[8-10]。

红树莓（Red raspberry），是一种蔷薇科悬钩子属植物，又称“覆盆子”“木梅”“红马林”等[11-12]，因其营养丰富、果味甜而微酸、香味独特，逐渐被人们所知。果实中含有相当丰富的营养元素，如维A、维C、维E 及大量纤维，还含有鞣化酸、红树莓酮、水杨酸（天然阿司匹林）、超氧化物歧化酶（SOD）、氨基丁酸、花青素等多种生物活性成分，这些生物活性成分分别具有消除自由基、预防近视、抗癌、软化血管、美容抗衰老、提高免疫力、预防心脑血管疾病等功效[13-14]。据有关研究表明，红树莓提取物——树莓酮，能够加速脂肪分解，其脂肪分解效果是辣椒素的3 倍[15]，因此以红树莓为原料的相关果汁饮料的开发，将会受到广大消费者的欢迎。

以蓝莓和红树莓为主要原料，添加白砂糖、柠檬酸等辅料进行调配，研制出一款营养丰富、香气浓郁、口感极佳的蓝莓红树莓复合果汁饮料，既能满足消费者对保护视力、缓解视力疲劳、抗衰老等功能的需求，又利于蓝莓、红树莓生产实践的推广。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

红树莓，采自新疆维吾尔自治区莫合县；蓝莓，超市采购鲜果；羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、黄原胶、海藻酸钠、果胶酶（酶活力100 U/mg）、白砂糖、柠檬酸、维C、柠檬酸钠等均为市售，食品级。

1.1.2 试验仪器

ALC-3100.2 型电子天平，深圳市朗普电子科技有限公司产品；YJGY-100 型高压均质机，天津特斯达食品机械科技有限公司产品；WAY-2S 型阿贝折光仪，上海卓光仪器科技有限公司产品；JIL-80 型胶体磨，温州市长虹轻工机械有限公司产品；XDLP420 型电磁炉，广东喜德力热能科技有限公司产品；HR2095 型搅拌机，飞利浦（中国）投资有限公司产品；PHS-3C 型酸度计，上海精科科学仪器有限公司产品；HH-8 型水浴锅，苏州威尔实验用品有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 分析方法

（1）感官评价标准。采用 GB/T 31121—2014《果蔬汁类及其饮料》中的方法进行评价[16]。采用感官评定方法，选出10 位评价者，根据表1 感官评价标准及个人喜好进行评价打分，以10 组数据的平均值为最终评价得分。

复合果汁感官评价标准见表1。

表1 复合果汁感官评价标准

（2）理化指标测定。①复合果汁产品可溶性固形物的测定：采用阿贝折光计法，具体参照GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》饮料中可溶性固形物的测定方法进行测定[17]；②复合果汁产品总酸的测定：根据酸碱中和原理，采用酸碱滴定法，依据GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》 中的方法进行测定[18]。

（3）微生物检测。采用 GB 4789.15—2016《食品微生物学检验霉菌和酵母计数》[19]和GB 4789.2—2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》[20]中的方法对菌落总数、霉菌等进行检测。

1.2.2 试验设计

（1）工艺流程。

①红树莓汁：红树莓冷冻果→解冻→流动水清洗→破碎→酶解→打浆→过滤→红树莓汁；

②蓝莓汁：蓝莓→流动水清洗→破碎→酶解→打浆→过滤→蓝莓汁；

①+②→混合调配→均质→灌装封口→灭菌→冷却→成品。 白砂糖、复合稳定剂、水

（2）操作要点。①红树莓汁的制备。选用表面无损伤、无腐烂、成熟度比较好的红树莓，用流动水冲洗干净，然后放入打浆机中进行破碎10～12 s，破碎有利于红树莓中果胶的酶解。在温度为45 ℃的水浴锅中，果胶酶添加量为0.05%的条件下酶解，酶解时间为4 h[21]。酶解后加入红树莓质量2 倍的水，用打浆机进行打浆，再经筛网过滤除去果籽果渣，制得红树莓汁，备用。②蓝莓汁的制备。选择成熟度好且无病虫的蓝莓鲜果，用流动水清洗干净，加入蓝莓质量1 倍的水进行打浆，再加入果胶酶0.03%，在温度为50 ℃的水浴锅中，果胶酶添加量0.05%的条件下进行酶解，酶解时间为5 h。酶解后，加入1 倍蓝莓质量的水混合并榨汁，再经4 层滤布过滤去除皮渣得蓝莓汁，备用。③蓝莓红树莓复合果汁的制备。将事先备好的红树莓汁与蓝莓汁按照设计好的比例进行混合，再加入白砂糖、柠檬酸、稳定剂等辅料进行调配，然后搅拌均匀。④均质。将调配好的蓝莓红树莓复合果汁经高压均质机均质，一道均质压力为18～20 MPa，二道均质压力为28～30 MPa。⑤灭菌、灌装。均质后采用玻璃瓶热灌装，灌装温度95 ℃以上，100 ℃下水浴杀菌20 min 。

1.2.3 蓝莓红树莓复合果汁的单因素试验

（1）蓝莓汁用量的确定。以红树莓汁用量20 g，柠檬酸用量0.2 g，白砂糖用量9 g 为固定值，改变蓝莓用量分别为20，25，30，35，40 g，再加水称质量至100 g，根据表2 感官评价标准进行评分。

（2）红树莓汁用量的确定。以蓝莓汁用量30 g，白砂糖用量9 g，柠檬酸用量0.2 g 为固定值，改变红树莓汁用量分别为15，20，25，30，35 g，再加水称质量至100 g，根据表2 感官评价标准进行评分。

（3）白砂糖用量的确定。以蓝莓汁用量30 g，红树莓汁用量20 g、柠檬酸用量0.2 g 为固定值，改变白砂糖用量分别为7，8，9，10，11 g，再加水称质量至100 g，根据表2 感官评价标准进行评分。

（4）柠檬酸用量的确定。以蓝莓汁用量30 g，红树莓汁用量20 g，白砂糖用量9 g 为固定值，改变柠檬酸用量分别为0.20，0.25，0.30，0.35，0.40 g，再加水称质量至100 g，根据表2 感官评价标准进行评分。

1.2.4 蓝莓红树莓复合果汁的正交试验

在单因素试验的基础上，以蓝莓汁用量、红树莓汁用量、白砂糖用量、柠檬酸用量为试验因素进行L9（34）正交试验。

正交试验因素与水平设计见表2。

表2 正交试验因素与水平设计/g

1.2.5 复合果汁的稳定性试验

选用耐酸性较好的黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠作为单一稳定剂进行稳定性试验，根据单一稳定剂稳定性试验结果，对稳定效果相对较好的单一稳定剂进行复配，采用正交试验，研究复配稳定剂对蓝莓红树莓复合果汁稳定性的影响。

正交试验因素与水平设计见表3。

表3 正交试验因素与水平设计/%

2 结果与分析

2.1 复合果汁的配方

2.1.1 蓝莓汁用量对蓝莓红树莓复合果汁品质的影响

蓝莓汁用量对复合果汁饮料品质的影响见图1。

图1 蓝莓汁用量对复合果汁饮料品质的影响

由图1 可知，随着蓝莓汁用量的升高，感官评分呈上升趋势。当蓝莓汁用量为30 g 时，感官评分达到最高，随后感官评分逐渐下降。因此，确定蓝莓汁用量为30 g。

2.1.2 红树莓汁用量对蓝莓红树莓复合果汁品质的影响

红树莓汁用量对复合果汁饮料品质的影响见图2。

由图2 可知，随着红树莓汁用量的升高，感官评分逐渐升高，当红树莓汁用量为20 g 时，感官评分达到最高，随后感官评分逐渐下降。这是因为红树莓汁用量过高，覆盖复合果汁中蓝莓的风味，影响产品的整体风味。因此，确定红树莓汁用量为20 g。

图2 红树莓汁用量对复合果汁饮料品质的影响

2.1.3 白砂糖用量对蓝莓红树莓复合果汁品质的影响

白砂糖用量对复合果汁饮料品质的影响见图3。

图3 白砂糖用量对复合果汁饮料品质的影响

由图3 可知，感官评分随着白砂糖用量的增加而升高。当白砂糖用量为9 g 时，感官评分达到最高，随后感官评分逐渐下降。这是由于当白砂糖用量为9 g 时，产品口感酸甜适口。因此，确定白砂糖用量为9 g。

2.1.4 柠檬酸用量对蓝莓红树莓复合果汁品质的影响

柠檬酸用量对复合果汁饮料品质的影响见图4。

图4 柠檬酸用量对复合果汁饮料品质的影响

由图4 可知，当柠檬酸用量为0.3 g 时，感官评分达到最高。随后随着柠檬酸用量的升高，感官评分呈逐渐下降趋势。这是由于柠檬酸用量过高，复合果汁口感较酸，也会影响到整个产品的口感及风味。因此，确定柠檬酸用量为0.3 g。

2.1.5 蓝莓红树莓复合果汁的配方优化试验

蓝莓红树莓复合果汁的配方采用L9（34）的正交试验进行优化。

复合果汁正交试验结果见表4。

由表4 可知，4 个因素对复合果汁的影响程度由强到弱依次为B＞A＞D＞C，即红树莓汁用量＞蓝莓汁用量＞柠檬酸用量＞白砂糖用量。蓝莓红树莓复合果汁饮料的最佳配方为A2B2C3D2，即红树莓汁用量20 g，蓝莓用量30 g，白砂糖用10 g，柠檬酸用量0.30 g。验证试验结果显示，在此配方条件下制得的红树莓蓝莓复合果汁饮料风味、色泽较好，口感极佳。

表4 复合果汁正交试验结果

2.2 蓝莓红树莓复合果汁的稳定剂试验结果

选用黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠这3 种稳定剂进行单因素试验。将这3 种稳定剂分别加入调配好的复合果汁中，对调配好的复合果汁饮料在转速2 000 r/min，时间20 min 的条件下进行离心后，称量离心管中沉淀的质量。确定用黄原胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠3 种稳定剂为单因素进行正交试验，研究复配稳定剂对蓝莓红树莓复合果汁稳定性的影响。

正交试验结果见表5。

由表5 可知，复合果汁稳定剂的最佳组合为A'1B'2C'2，即黄原胶添加量0.02%，CMC-Na 添加量0.04%，海藻酸钠添加量0.02%。在此条件下，蓝莓红树莓复合果汁饮料产品无沉淀、水析等现象，组织状态均匀稳定、口感较好。

2.3 产品品质指标的测定

2.3.1 感官指标

产品色泽：色泽明亮均一、呈深红色；组织状态：产品组织状态均匀，无肉眼可见的杂质；口感及风味：口感酸甜适口，具有蓝莓和红树莓特有的滋味，无异味。

2.3.2 理化指标

可溶性固形物（20 ℃折光计法）13.7%，总酸3.6 g/L。

2.3.3 微生物指标

菌落总数≤1 CFU/mL，大肠杆菌≤2 CFU/mL，致病菌不得检出。

3 结论

蓝莓红树莓复合果汁饮料的研发，不仅满足人们对果汁饮料的多样化需求，更能满足人们对营养全面化的需求，对维护人们的健康具有重要意义。在单因素试验的基础上，采用正交试验与感官评价相结合的方法，确定蓝莓红树莓复合果汁饮料的最佳配方为蓝莓汁用量30 g，红树莓汁用量20 g，白砂糖用量10 g，柠檬酸用量0.30 g，加水量100 g。通过稳定性试验结果，确定了复合果汁的稳定性组成及添加量，即黄原胶添加量0.02%，CMC-Na 添加量0.04%，海藻酸钠添加量0.02%。在此配方工艺条件下制备的复合果汁饮料，具有蓝莓和红树莓特有的香气、酸甜适口，组织状态均匀稳定，适合消费者需求。

表5 正交试验结果