李 悦 张云娟 陶琳爱 宋志姣
(保山学院 资源环境学院,云南 保山 678000)
随着社会经济的发展,人民生活水平的提高以及健康保健意识的增强,人们对食品提出了更高层次的要求,而复合果汁饮品则根据不同原料间所含有营养素的差异,将不同营养成分的果汁进行复配调和,各取所长,功能互补,提高其营养及保健功能[1-3]。
百香果,名西番莲,其根、茎叶、花均可入药,其果汁香味独特,味道鲜美,富含各种营养成分,是理想的高级饮料原料[4-5]。百香果富含各类维生素,钙、磷、铁以及多种氨基酸等物质,具有润肠通便、排毒养颜、缓解疲劳、生津利咽、增强免疫力等作用[6]。石榴,果内含有大量的有机酸、糖类、蛋白质、维生素以及多种矿物质。石榴同时具有清热、解毒、平肝、补血、活血和止泻等功能[7-8]。贡梨,富含各类营养元素,具有降低血压、养阴清热、促进食欲,帮助消化,利尿通便和解热的功效[9-10]。
本研究以百香果、石榴、贡梨为主要原料,通过正交试验优化混合果汁的生产配方,研发一款新型复合饮料,同时提高产品附加值。
百香果、石榴、贡梨,蔗糖(市售一级),抗坏血酸、CMC-Na(食品级)。
氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、碳酸氢钠、蒽酮、葡萄糖、蔗糖、盐酸、硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾等、偏磷酸L(+)-抗坏血酸标准品均为国产分析纯;平板计数琼脂培养基等。
TDL5A离心机、JYL-C16D打浆机、PM20W1微波炉、FJ200SH均质机、CP512电子天平、HH-4数显恒温水浴锅、SK250HP超声清洗机等。
1.3.1 工艺流程
原材料采购及预处理→原果汁制备→确定最优配方工艺→添加原果汁混合液→添加辅料及食品添加剂(蔗糖、稳定剂、抗氧化剂)→调配→定容→均质→装罐→微波灭菌→保藏[11-13]。
1.3.2 操作要点
1.3.2.1 采购原料
选取成熟度适中、色度统一、外观无霉变且无机械损伤的蒙自石榴、贡梨和百香果,并将原料置于4℃保藏备用。
1.3.2.2 预处理和原果汁制备
石榴原汁制备:石榴清洗,去除果皮,剥籽打浆,100目筛子过滤果渣,再用三层纱布过滤后取果汁冷藏备用。
百香果原汁制备:百香果清洗、切半,挖出果肉打浆,100目筛子过滤果渣,再用三层纱布过滤后取果汁冷藏备用。
贡梨原汁制备:贡梨清洗,去皮去核,切分梨块打浆,100目筛子过滤果渣,再用三层纱布过滤后取果汁冷藏备用。
1.3.2.3 调配
将制备好的石榴原汁、百香果原汁及贡梨原汁按照一定的比例进行混合,制成原果汁混合液,然后加入一定量的白砂糖液以及稳定剂、抗氧化剂,并注入纯净水完成定容。
1.3.2.4 均质
将混合液使用均质机进行2次均质处理,使得更加均一、稳定。
1.3.2.5 灭菌保藏
微波杀菌可以有效杀灭芽孢,同时更好地保持原料中的色素成分[14],且微波杀菌温度低,避免饮料因高温而造成变质。将调配好的复合果汁饮料装入玻璃罐头中,封盖前于微波炉中进行微波杀菌,杀菌后立即用A4半自动罐头封口机进行密封。
1.3.3 原果汁混合液混合比例的确定
将石榴原汁、百香果原汁和贡梨原汁按不同体积比进行混合调配,以感官评分为依据选出较优复配比例。
1.3.4 单因素试验
以100 mL饮料为基础,设置原果汁混合液添加量、蔗糖添加量、抗坏血酸添加量和CMC-Na添加量为试验因素,均设5个水平,对其感官指标进行评价,因素水平设计见表1。当第一因素进行试验时,其他成品饮料因素均选取水平3的相应参数,此后每完成一个因素,后续将采用该因素最优水平作为试验参数。
表1 单因素试验因素水平设计
1.3.5 正交试验
基于单因素试验结果,确定原果汁混合液添加量、蔗糖添加量、抗坏血酸添加量和CMC-Na添加量变量范围,以感官评分为考察指标,设计L9(34)正交试验[15-16]。
1.3.6 理化指标和微生物指标
理化指标:总酸含量测定采用中和滴定法,可溶性固形物含量测定采用阿贝折光仪法,还原糖含量测定采用直接滴定法[17-19]。
微生物指标:菌落总数,大肠菌群均按国标进行检测[20-21]。
1.3.7 感官评价指标
邀请10名有经验的专业人员组成评定小组。对成品饮料的组织状态、口感、色泽、气味进行评价。总分100分,具体评分标准见表2。
表2 复合果汁饮料感官评价指标
复合果汁饮料中,不同原果汁的混合比例与果汁饮料的口感风味密切相关,只有合理地调配,才能得到口感风味俱佳的复合果汁饮料[22]。故将石榴原汁、百香果原汁和贡梨原汁按不同体积比进行混合优化。
由表3可知,9号试验组果汁饮料颜色为亮黄色,果味协调,酸甜适中,故后续试验所需原果汁混合液均按照百香果原汁∶石榴原汁∶贡梨原汁为2∶3∶2进行混合。
表3 不同调配比例对原果汁混合液的影响
2.2.1 原果汁混合液添加量的确定
由图1可知,当原果汁混合液添加量从30 mL/100mL增加到50 mL/100mL时,随着添加量的增加复合果汁的感官品质提高,超过50 mL/100mL时感官评分明显下降。当原果汁混合液添加含量小于50 mL/100mL时,果汁饮料味道偏淡,风味和口感极差;当原果汁添加含量大于50 mL/100mL时,果汁饮料味道偏甜腻,色泽暗沉,且生产成本较高;当原果汁添加含量等于50 mL/100mL的时候,复合果汁果味清爽,色泽诱人,品质较优。根据结果分析,原果汁混合液添加量以50 mL/100mL为宜。
图1 原果汁混合液添加量对复合饮料的影响
2.2.2 蔗糖添加量的确定
由图2可知,蔗糖添加量为4.0 g/100mL至6.0 g/100mL时,果汁饮料味道偏淡,甜度偏小;添加量在大于12.0 g/100mL时,甜度较大,回味相对黏腻,已影响了复合果汁的风味;而蔗糖添加量在8.0 g/100mL时,所得复合果汁果味较清爽,果汁饮料品质良好、状态均一,色泽诱人,风味良好。根据结果分析,蔗糖添加量以8.0 g/100mL为宜。
图2 蔗糖添加量对复合饮料的影响
2.2.3 抗坏血酸添加量的确定
由图3可知,当抗坏血酸添加量为0.10 g/100mL至0.20 g/100mL时,果汁饮料容易发生褐变,影响复合饮料的色泽和风味;当抗坏血酸添加量大于0.40 g/100mL时,护色效果明显,但果汁口感偏酸;而当抗坏血酸添加量等于0.30 g/100mL的时候,护色效果较显著,果汁无异味,风味协调,感官良好,状态均一,色泽均匀,品质较优。故抗坏血酸添加量的添加量选择0.30 g/100mL为宜。
图3 抗坏血酸添加量对复合饮料的影响
2.2.4 CMC-Na添加量的确定
因直接混制的果汁饮料稳定性不强,容易分层并产生沉淀,需添加稳定剂来增强果汁饮料的稳定性。由图4可知,当CMC-Na添加量为0.05 g/100mL时,均质后的果汁饮料经冷藏放置后,可见饮料分层,容器底部有大量沉淀;当CMC-Na添加量大于0.15 g/100mL时,果汁饮料回味黏腻,胶状感严重,影响了复合果汁的风味;当CMC-Na添加量等于0.10 g/100mL的时候,复合果汁果味清爽,口感细腻,果汁饮料状态稳定,色泽诱人,风味、品质良好。故CMC-Na添加量选择0.10 g/100mL为宜。
图4 CMC-Na添加量对复合饮料的影响
基于单因素试验结果,设计L9(34)正交试验,结果见表4。影响复合饮料感官品质的4个因素中从大到小依次为蔗糖添加量>CMC-Na添加量>抗坏血酸添加量>原果汁混合液添加量,通过K值比较及正交试验表直观分析得出最后组合均为A2B2C3D1。此条件下果汁饮料为亮黄色,状态均一,颜色均匀,果香协调,酸甜适口,具有该款饮料特有风味。故复合果汁饮料的最佳工艺配方为原果汁混合液添加量50 mL/100mL,蔗糖添加量为8.0 g/100mL,抗坏血酸添加量为0.40 g/100mL,CMC-Na添加量为0.10 g/100mL。
表4 正交试验结果
2.4.1 理化指标
总酸(以柠檬酸计)含量为15.13%;可溶性固形物为16.67%;还原糖含量为27.11%;总糖含量为9.16%。
2.4.2 微生物指标
细菌总数<100 CFU/mL,大肠菌群<3 MPN/100mL。
该款复合果汁饮料的最优配方为:原果汁混合液的调配体积比为百香果原汁∶石榴原汁∶贡梨原汁为2∶3∶2,其次原果汁混合液添加量50 mL/100mL,蔗糖添加量为8.0 g/100mL,抗坏血酸添加量为0.40 g/100mL,CMC-Na添加量为0.10 g/100mL。以此配方生产所得的复合饮料呈亮黄色,色泽均匀,不分层,无沉淀及杂质,稳定性好,有明显的百香果、石榴和贡梨特有的风味,甜酸适中,甜味柔和,口感细腻,无异味;理化指标、微生物指标均符合国家标准为该产品的工业化生产提供理论依据,具有一定的参考价值。