仙人掌黄瓜复合饮料的研制

郑亚琴

(临沂师范学院生命科学学院，山东 临沂 276005)

仙人掌黄瓜复合饮料的研制

郑亚琴

(临沂师范学院生命科学学院，山东 临沂 276005)

以“米邦塔”仙人掌和黄瓜为原料，进行仙人掌护色、原料配比、仙人掌黄瓜复合饮料稳定性和产品质量指标实验，研制出复合饮料。采用正交试验探索出仙人掌黄瓜复合饮料的最佳工艺配方：仙人掌汁15%，黄瓜汁30%，白砂糖9%；仙人掌汁较好的护色剂为0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、热烫时间3min、护色时间0.5h，复合稳定剂为同时添加总量各为0.1%的耐酸CMC-Na和卡拉胶。

“米邦塔”仙人掌；黄瓜；复合饮料；生产工艺

“米邦塔”仙人掌(Opuntia Milpa Alta)为仙人掌科(Cactaceae)仙人掌属(Opuntia Mill)的肉质植物，原产于南美热带地区，1997年由农业部优质农产品开发服务中心作为菜用品种从墨西哥引进[1]。仙人掌是一种富含多种营养成分的多年生草本植物[2]，属于高钙﹑高黄酮﹑多糖﹑低钠﹑无草酸的新型蔬菜，被誉为是21世纪的绿色天然食品[3]。仙人掌含有人体必需的多种氨基酸、维生素和微量元素，具有抑菌、抗炎、增强免疫力、降血糖、降血脂及抗癌等多种保健作用[4-5]。

黄瓜营养十分丰富，含有糖类、糖苷类、多种游离氨基酸、胡萝卜素、蛋白质、钙、磷、铁、维生素等人体必需的营养素[6]。据我国药典考证，黄瓜还具有一定药理和治疗价值，黄瓜味甘性凉，具有清热、利尿、利水、解毒、除湿、滑肠、镇痛、抗肿瘤、美容的保健功效[7]。另外，鲜黄瓜中还含有一种叫丙醇二酸的物质，它有抑制糖类物质转化为脂肪的作用，所以黄瓜还是减肥和预防冠心病的最佳食品[8]。

本实验以“米邦塔”仙人掌和黄瓜为原料，将仙人掌与黄瓜的保健功能有机结合起来，研发一种新型的具有多种营养保健功能、老少皆宜的仙人掌黄瓜复合饮料，以满足现代人对高品质饮料的需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

仙人掌(新鲜、肉厚无污染) 市购；黄瓜 农贸市场；果胶酶：山东隆大生物工程有限公司生产，酶活力单位30000U/mL(g)，使用温度范围25～55℃，使用pH值范围3.5～6.0；白砂糖、柠檬酸、抗坏血酸、亚硫酸钠、乙酸锌等(均为食用级)。

1.2 仪器与设备

控温多用高速组织捣碎机 江苏江阴科研器械厂；RC20型离心机 上海化工机械厂有限公司；FA2004型电子分析天平 上海恒平科学仪器有限公司；FJ-200型高速分散均质机 上海标本模型厂；RE5ZCS型旋转薄膜蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；无菌灌装机 山东工大机械公司；YXQ-LS-50S11型高压蒸汽灭菌锅 上海博

讯实业有限公司医疗设备厂。

1.3 方法

仙人掌护色采用因素水平对比法和因素水平正交试验法，原料配比试验采用因子水平正交试验法[9]。

1.4 工艺流程设计[10]

1.5 技术要点

1.5.1 黄瓜汁的制备

预处理：选择品质优良、水分大、新鲜的黄瓜，清洗干净，切成2～3cm厚片状；杀青：将切好的黄瓜在开水中烫漂3min；榨汁过滤：用打浆机榨汁，榨出的汁液用200目的滤布过滤。澄清过滤：将过滤后的汁液加入质量分数0.04%的果胶酶[11]，澄清2h后过滤，汁液备用。

1.5.2 仙人掌汁的制备

原料选择：选用色泽嫩绿、表皮有光泽、无皱褶、肉厚、成熟度高的仙人掌。

去皮、去刺并洗涤：用去皮刀刮去皮和刺，用净水洗涤，去除泥沉等杂物。

消毒：用0.2%的次氯酸水溶液浸泡已去皮的茎3min左右，再用无菌水漂洗干净。

护色、破碎：仙人掌汁的变色主要是由酶促褐变和色素物质变色造成的[12]。其酶促褐变的程度取决于仙人掌汁中多酚类化合物的含量、氧化酶或过氧化物酶的活性、氧浓度及温度的高低。高温钝化酶活性、添加抗氧化剂和隔氧能有效的控制酶促褐变。护色后的仙人掌用组织捣碎机进行破碎。

均质：将破碎后的仙人掌汁、茎及0.02%抗坏血酸溶液一并通过均质机进行均质，将仙人掌溶液中固体颗粒细微化。

分离、精滤：均质后的仙人掌原汁通过离心机分离，使其通过250～300目筛网过滤，去除杂质及颗粒，得到滤液备用。

1.5.3 调配

加入混合稳定剂，并加入混合糖浆，进行调味。仙人掌黄瓜饮料的风味与仙人掌黄瓜原汁含量、糖酸比之间有着密切的关系，只有适宜的原汁含量，合理的糖酸比才能调配出风味优良的仙人掌黄瓜饮料[13]。为了最大限度的保持饮料中的有效成分，采取135℃瞬时杀菌10s，然后立即将汁液冷却至常温。在无菌条件下先进行灌装，立即封口。产品灌装后，在30～35℃条件下保存7d，对各项指标进行检验。

2 结果与分析

2.1 仙人掌护色试验

表1 不同护色剂对仙人掌汁的护色效果Table1 Effect of color retention agent on cactus juice

由表1可知，亚硫酸钠、抗坏血酸和乙酸锌可起到护色效果，柠檬酸不适于仙人掌汁的护色，仙人掌汁中的有机酸以柠檬酸、苹果酸为主，在酸性条件下，叶绿素分子中的镁易被氢取代，形成去镁叶绿素，呈褐色。柠檬酸不适合对绿色果蔬的护色，柠檬酸的护色效果不好也与此有关。

抗坏血酸是一种抗氧化剂，其作用是抑制酶促褐变。由表1可知，随着抗坏血酸质量浓度的升高，仙人掌汁的颜色逐渐由黄色变成草绿色，质量浓度高于0.6g/L后，汁的颜色变化不再明显。

当亚硫酸钠的质量浓度达到0.02～0.03g/L时，仙人掌汁的颜色就能保持原来的颜色，该质量浓度范围符合GB 2760—2007《食品添加剂使用卫生标准》果汁用亚硫酸盐类护色最大使用量0.05g/kg的标准。亚硫酸钠质量浓度过高会引起仙人掌汁的褪色变白，质量浓度过低不能更有效地抑制褐变反应。

采用乙酸锌护色主要是防止色素变色，用锌来取代卟啉结构中的镁而得到对热较为稳定的叶绿素碱盐，从而达到保持汁中原有的绿色，当乙酸锌的质量浓度达到0.2g/L时，仙人掌汁的颜色最接近于其本来的颜色，质量浓度过低，Zn2+不能最大程度地取代叶绿素中的Mg2+形成结构稳定的叶绿素碱盐，保持绿色。

单一的护色剂效果不好，从抑制酶促褐变和防止叶绿素褪色两方面考虑，选用复合护色剂效果会更佳。

通过单因素试验，选用三因素三水平作正交试验设计，因素水平见表2，结果如表3所示，护色后48h测定，以ΔE*为护色指标。

表2 护色正交试验因素水平Table2 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

表3 护色正交试验设计及结果Table3 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

表4 仙人掌汁护色方差分析Table4 Variance analysis of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound color retention agents

由表4方差分析可知，护色剂、热烫时间护色效果的影响是显著，护色时间不显著。

通过单因素和正交试验确定仙人掌汁较好的护色剂为0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、热烫时间3min、护色时间0.5h。

2.2 原料配比试验

预试验：仙人掌草腥味较浓[14]，且加热煮沸后有一股煮熟味，适口性极差，适当地加入黄瓜汁和白砂糖来调和，使仙人掌黄瓜饮料风味能为大众所接受。通过系列试验，确定仙人掌汁、黄瓜汁、白砂糖三者之间的比例。

正交试验：在预试验的基础上，进行仙人掌、黄瓜最优饮料制备工艺路线的确定。产品中仙人掌含量、黄瓜汁含量及白砂糖含量对产品的口感风味特别是保健功能具有重要的影响作用，设计三因素三水平正交试验，确定最佳配比。原料因素水平设计如表5所示。试验过程中，柠檬酸的加入量为成品饮料总量的0.25%。

表5 原料配比正交试验因素水平Table5 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound cactus-cucumber beverage

通过给定的比例混合得到相应产品后，邀请有经验的食品教师5位，食品行业技师5位，分别对色泽、气味、口感、组织状态和稳定性5项指标(表6)进行感官评定，具体试验结果见表7。

表6 仙人掌黄瓜复合饮料评分标准表Table6 Evaluation standards for compound cactus-cucumber beverage

表7 原料配比L9(33)因素水平正交试验设计及结果Table7 Results of orthogonal experiments for optimizing the formula of compound cactus-cucumber beverage

由表7可以看出，影响饮料质量的顺序为C＞A＞B，即白砂糖的添加量影响最显著，其次是仙人掌汁，影响最小的是黄瓜汁。由表7可见，最佳组合为A1B3C1，

(即试验3)；而结果分析的最佳组合为A1B2C1，这两组不符合，故将这两组进行对比试验，按照两组的比例配制出样品A1B3C1组93分、A1B2C1组89分。经对比发现A1B3C1优于A1B2C1，即仙人掌汁15%、黄瓜汁30%、白砂糖9%。

2.3 稳定性试验

为了更好地保证产品的稳定性，设计了添加不同品种、不同用量的稳定剂对产品稳定性的系列实验(表8)。

表8 稳定剂的使用效果Table8 Effect of stabilizer on the stability of compound cactuscucumber beverage

从表8可以看出，耐酸CMC-Na和卡拉胶同时使用效果最佳。

2.4 产品质量指标

感官标准：浅黄绿色或黄绿色，无杂质，久置有微量沉淀，具有明显的黄瓜的淡雅清香和仙人掌滋味，清爽宜人，酸甜可口。

理化指标：仙人掌汁与黄瓜汁复合含量≥45%，可溶性固体物≥10%，总酸(以柠檬酸计)0.3%～0.4%。

微生物指标：大肠菌群＜30个/100mL，致病菌不得检出。

3 结论与讨论

3.1 制备仙人掌黄瓜保健饮料的最佳工艺：仙人掌汁15%、黄瓜汁30%、白砂糖9%；仙人掌汁较好的护色剂为0.6g/L VC＋0.02g/L Na2SO3、热烫时间3min、护色时间0.5h；稳定剂耐酸CMC-Na和卡拉胶同时使用，其添加量各为总量的0.1%。对最佳组合的产品进行感官标准、理化指标及微生物指标的检测，检测结果为：仙人掌黄瓜保健饮料色泽黄绿，无杂质，清香宜人，酸甜可口；仙人掌汁与黄瓜汁复合含量≥45%，可溶性固体物≥10%，总酸(以柠檬酸计)0.3%～0.4%；大肠菌群＜30个/100mL，致病菌不得检出。

3.2 仙人掌黄瓜饮料工艺流程简单，符合一般果汁的生产条件；且产品滋味纯正，有仙人掌和黄瓜的自然清香，具有营养和保健作用，是一种集营养与保健为一体的新型饮料。由于时间和试验条件的关系，还有许多需要进一步的研究和探索之外。如何在消费者能接受的范围内尽可能大的增加仙人掌汁的比例，以此来提高仙人掌黄瓜复合饮料的保健功能；能否采用更加合理的复合稳定剂提高产品的稳定性，延长产品保质期等都有待于进一步研究。

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Development of Compound Beverage from Cactus and Cucumber

ZHENG Ya-qin
(College of Life Sciences, Linyi Normal University, Linyi 276005, China)

Cactus and cucumber were used as the raw materials to develop a compound beverage through exploring the color retention of cactus juice, optimal formula, stability and product quality of compound cactus-cucumber juice drink. Orthogonal experiments were used to investigate the optimal formula of compound cactus-cucumber beverage. Results indicated that the optimal formula were 15% cactus juice, 15% cucumber juice and 9% sugar. Better color retention effect of cactus juice was observed under the conditions of 0.6 g/L vitamin C, 0.02 g/L Na2SO3, blanching time of 3 min and color protection time of 0.5 h. The optimal compound stabilizers were 0.1% CMC-Na and 0.01% carrageenan.

Milpa Alta cactus；cucumber；compound beverage；preparation processing

TS275

B

1002-6630(2010)22-0525-04

2010-06-04

郑亚琴(1963－)，女，教授，学士，主要从事园艺产品贮藏加工研究。E-mail：yaqin-009@sina.com