桃金娘饮料加工技术研究

2012-12-03毛献萍黄志强高志明

食品研究与开发 2012年3期

毛献萍，黄志强，高志明

（贺州学院桂东特色资源开发利用重点建设实验室，广西贺州 542800）

桃金娘（Rhodomyrtus Tomentosa）是桃金娘科桃金娘属常绿小灌木，广泛分布于广西、广东、海南、福建等省，资源极其丰富，且大多处于野生状态[1]。桃金娘适应性强，易繁殖，尤耐瘠薄。在产地的荒山荒地、沟边路旁，随处可见。桃金娘果属于浆果，成熟后为紫黑色，味道鲜美。据《全国中草药汇编》载：桃金娘性味功能为甘、涩、平、补血、滋养、安胎。主治：贫血、病后体虚、神经衰弱、耳鸣[2]。

目前，关于桃金娘的应用研究主要有果实储藏和果汁研制[3-6]、色素提取[7-8]、生产标准桃金娘油[9-10]、以及加工成果酒和饮料等[11-13]。总体来说，关于桃金娘开发应用的研究相对较少，而且大多集中在医疗方面。桃金娘果实营养丰富，又富有医疗保健效果，若将之开发成饮料，其市场潜力巨大。

文献中有关于桃金娘饮料加工的研究，但采用的是压榨取汁的方法。桃金娘果属于浆果，果胶含量大，压榨取汁生产工艺复杂，原料利用率不高，生产成本较高。因此，本研究在前期干燥保藏的研究基础上采取浸提方式取汁，进而加工成桃金娘饮料。此方法不仅过程简单，而且得率高，原料利用率大。

1 材料与方法

1.1 材料

桃金娘干果：新鲜桃金娘果购于贺州市城西农贸市场，挑选色泽紫红，大小均一，无残损的新鲜桃金娘果在80℃下经热风干燥8.5 h后密封保存备用。

白砂糖（一级食用白糖）、蜂蜜：贺州市某超市；柠檬酸：食品级。

蒽酮、标准葡萄糖：国产分析纯。

1.2 设备

FZ102型粉碎机：北京科伟仪器厂；JJ500型电子天平：常熟市双杰测试仪器厂；722型分光光度计：上海第三分析仪器厂；wYr-32型手持糖度计：泉州光学仪器厂；SKD-100凯氏定氮仪：上海沛欧分析仪器有限公司；WI61093索氏提取仪：东西仪（北京）科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 主要营养成分分析

总糖的测定：采用蒽酮比色法；蛋白质含量的测定：采用凯氏定氮法；脂肪含量的测定：索氏抽提法；VC的测定：直接碘量法；可溶性固形物含量的测定：手持糖度计。

1.3.2 桃金娘浸提工艺

以水为溶剂，研究料液比、浸提温度和浸提时间对可溶性固形物提取率的影响。在单因素试验的基础上，进行正交试验，得出最佳浸提工艺参数。

1.3.3 桃金娘饮料加工工艺

桃金娘饮料加工工艺流程如图1所示。

图1 桃金娘饮料加工工艺流程图Fig.1 Craft process of Rhodomyrtus tomentosa drink

将干燥保存的桃金娘干果粉碎后过40目筛，然后以水为溶剂进行浸提。浸提后4层纱布过滤得桃金娘果浸提液。将白糖、柠檬酸以及蜂蜜等辅料预处理后与桃金娘水提液混合，加水补充至设定值，充分混匀后静置10min。然后经过硅藻土过滤、灌装、杀菌等环节，最后制得成品。

1.3.4 桃金娘饮料配方设计

分别以浸提液添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量以及蜂蜜添加量为影响因素，以产品感官得分为考察指标，设计四因素三水平正交试验。得出饮料最佳配方设计。

1.3.5 桃金娘饮料感官得分

采用100分制评定方法。对多个样品进行评价，评分由10名实验室人员组成，让他们依次品尝16个配方组成的样品，并给每个样品进行评分，每个样品的得分平均值作为最后的得分。以色、香、味、组织状态为指标对产品进行评定，即要保持良好的色泽和口感，还要求保持桃金娘特有的清香。色、香、味、组织状态分别为15、20、50和15分，满分为100分。

2 结果与分析

2.1 桃金娘干果主要营养成分分析

桃金娘干果中主要营养成分含量如表1所示。

表1 桃金娘干果主要营养成分的含量Table 1 Content of the main nutrition in dry fruit of Rhodomyrtus tomentosa

可以看出，桃金娘干果除了糖分含量较高外，脂肪和蛋白质含量也较高，分别达到4.25%和2.98%，比一般的水果蔬菜含量要高。桃金娘干果VC含量高达690 mg/100 g，要高于绝大多数的果蔬。因此，桃金娘果营养丰富，是一种理想的保健食品。

2.2 桃金娘干果浸提工艺

2.2.1 浸提温度对桃金娘果可溶性固形物提取率的影响

在料液比 1∶20（g/mL）、浸提时间 45 min 条件下，浸提温度对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响如图2所示。

图2 浸提温度对可溶性固形物提取率的影响Fig.2 Infection of temperature on the extraction ration of soluble solid

由图2可知，在70℃以前，随着浸提温度的升高，桃金娘干果可溶性固形物提取率明显提高，而当温度高于70℃以后，提取率随温度变化不明显。说明浸提时温度过高不仅对可溶性固形物提取率没有效果，反而会破坏其他营养成分，浪费能源。

2.2.2 料液比对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响

在浸提过程中，选择恰当的料液比不仅能使目标成分尽量多的提取出来，还能减少溶剂的使用，以及减少加工成本。图3描述的是浸提温度70℃、浸提时间45 min条件下浸提料液比与桃金娘干果可溶性固形物提取率之间的关系。

图3 料液比对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响Fig.3 Infection of liquid ration on the extraction ration of soluble solid

由图3可以看出，在料液比低于1∶20（g/mL）时，桃金娘干果可溶性固形物提取率随比例增加而增加，当料液比高于1∶20（g/mL）后，其提取率不再上升。此时继续增加料液比对可溶性固形物提取率的增加没有积极效应，反而会增加浸提的热能消耗。

2.2.3 浸提时间对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响

桃金娘干果的浸提过程实际是物质扩散的过程，即可溶性固形物由桃金娘干果粉末内部向水溶液中扩散。浸提时间受扩散速度的影响，而扩散速度又受到温度、溶液黏度以及浓度梯度等多方面因素的影响。在以水为溶剂，提取温度为 70℃，料液比为 1∶20（g/mL）条件下，桃金娘干果中可溶性固形物的浸出过程如图4所示。

图4 浸提时间对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响Fig.4 Infection of extraction time on the extraction ration of soluble solid

在前45 min时间内，可溶性固形物不断浸出，并逐渐达到平衡状态。45 min后，液相中可溶性固形物浓度不再明显增加，表明此时浸提过程已接近终点。

2.2.4 浸提工艺的优化

尽管在单因素试验中得到了各个影响因素的最佳水平，但仍然不能完全描述浸提的实际情况。因为如2.2.3所分析，各因素之间是相互影响的。因此，在单因素试验的基础上，再设计正交试验，将浸提工艺进行优化。表2是桃金娘干果浸提工艺优化的正交试验因素水平表。试验结果如表3所示。

可以看出，各因素对桃金娘干果可溶性固形物提取率的影响大小顺序为料液比＞浸提温度＞浸提时间。最优组合为A3B2C3，即浸提温度为75℃，料液比为1∶20（g/mL），浸提时间为55 min。为验证结果的可靠性，用表3得出的最佳工艺进行验证试验。结果桃金娘干果可溶性固形物提取率为43.8%，明显高于其他组合的实验结果。

表2 正交设计因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment

表3 浸提工艺正交试验结果分析Table 3 Results of the orthogonal experiment

2.3 桃金娘饮料配方设计

进行桃金娘饮料配方设计时，除考虑口味应设计成时下流行的甜酸味外，还应该充分考虑其组织的稳定性。由2.1桃金娘干果主要成分分析结果看出，桃金娘干果中蛋白质含量较高，加之含有一定的多酚类物[14]，容易引起组织的不稳定，因此加入一定量蜂蜜，除可以提高组织稳定性外，还有利于提高其风味和色泽。以浸提汁量、白砂糖、柠檬酸和蜂蜜的添加量为试验因素，设计四因素四水平正交试验。因素水平的设计如表4所示。

表4 正交试验因素水平表Table 4 The factors and levels of orthogonal experiment

各因素组合的感官评价结果如表5所示。

由表5可知，4个因素对桃金娘饮料感官得分影响大小依次为A>B>C>D，配方最佳组合为A2B4C4D3，即桃金娘干果浸提液添加量为55%，白砂糖添加量为12%，柠檬酸添加量为0.012%，蜂蜜添加量为8%。用最佳组合进行调配，得到的样品最后得分为94.7分，证实了正交试验的正确性。

表5 配方设计正交试验结果分析Table 5 The results of orthogonal experiment for formula design

2.4 产品质量指标

理化指标：可溶性固形物（折光法）＞4.5；pH3.9～4.1；总酸（以醋酸计）0.05%。微生物指标：细菌总数<100个/mL；大肠菌群：未检出；致病菌：未检出。感官指标：浅棕黄色，具有桃金娘果特有的清香味，香气诱人。口味厚实，酸甜适口，组织清亮透明，无沉淀和悬浮物。

3 结论

桃金娘果营养丰富，其蛋白质、脂肪和VC含量高于一般果蔬。桃金娘干果浸提最佳工艺为：浸提温度75 ℃，料液比为 1∶20（g/mL），浸提时间为 55 min；桃金娘饮料配方为：桃金娘浸提液55%，白砂糖添加量为12%，柠檬酸添加量为0.012%，蜂蜜添加量为8%。由此制得的桃金娘饮料香气色泽诱人，澄清透明，口感良好，各理化指标和卫生指标符合国家有关标准。

桃金娘不仅果实营养丰富，其茎叶也具有良好的医疗保健作用，多用来开发成药物。若将其加工成保健饮料，市场潜力巨大。桃金娘目前野生居多，人工种植较少，因此其产量受到一定限制。若进行人工选育优良品种并大规模栽培，必将能为保健食品行业提供丰富的原料。

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