甘蓝汁饮料的研制

范 娜

（商洛学院 生物医药工程系，陕西商洛 726000）

甘蓝原产地中海北岩，现在为世界性栽培的蔬菜。其性甘、平、无毒，具有重要的医学保健作用，是一种天然的防癌药物[1]，平常所说的“卷心菜”就是甘蓝的一种。甘蓝中含有丰富的维生素C、维生素E、维生素U、胡萝卜素、钙、锰、钼以及纤维素，对人体有很好的保健作用。中医认为甘蓝有和胃、健脾止痛功效，新鲜的甘蓝汁对胃和十二指肠溃疡有止痛，促进愈合的作用。有研究表明，甘蓝中还含有能分解亚硝胺的酶和多酚类的吲哚物质，前者能消除亚硝胺的突变作用，后者对癌细胞有很强的抑制作用，故甘蓝具有一定的抗癌作用[2]。日本北海道原子能环境中心农业研究人员曾做过部分蔬菜的抗氧化能力试验，结果发现与芦笋、菠菜、生菜相比，甘蓝的抗氧化作用最强[2]。此外，甘蓝汁还可防治酒精中毒[2]，所以甘蓝具有很大的开发利用空间和研究价值。在国外，关于甘蓝饮料的研制早有报道，我国甘蓝多用于腌渍类和脱水蔬菜，仅有少量关于紫甘蓝饮料方面的研制，市场上这类产品几乎没有。本研究以甘蓝为原料，采用打浆榨汁、均质、高温短时杀菌的工艺，研制甘蓝汁饮料。这对提高甘蓝的综合利用，丰富饮料市场的产品种类，促进甘蓝系列产品的迅速发展有很重要的指导意义。其次，还可推动地方经济发展，促进农业生态的发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

甘蓝，市售新鲜蔬菜，表面菜叶呈鲜绿色，无病虫害及腐烂。

1.1.2 辅料

白砂糖、乳酸、海藻酸钠、明胶、CMC-Na、柠檬酸，以上试剂均为食品级；斐林试剂，分析纯。

1.2 仪器与设备

SS260-D4型多功能食物搅拌器、JM-LB860型胶体磨、GYB60-6S型高压均质机、JA12002型电子天平、TAS-990型原子吸收光分光光度计、杀菌锅等。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程[3]

1.3.2 甘蓝护色剂的筛选

1）护色剂种类的确定

为使成品饮料呈现甘蓝的天然绿色，必须对切分后的甘蓝采取护绿措施。同时为防止褐变、钝化酶的活力，使菜叶软化、果胶质水解﹑降低汁液黏度﹑更好稳定叶绿素，试验采用护色和热烫的工艺同时进行。热烫时分别使用400 ppm的乙酸铜和乙酸锌，柠檬酸调pH值5.0-5.5左右,90℃，热烫2-3 min的工艺进行护色。试验结束3 d后观察成品色泽，以感官色泽确定出最佳护色剂。

2）护色剂浓度的确定

最佳护色剂，热烫时分别使用200，300，400 ppm的浓度进行护色试验，试验结束3 d后观察成品色泽，以感官色泽确定出最佳护色剂的浓度。

1.3.3 甘蓝汁原液的制备

选用新鲜、无损伤，色泽鲜绿的甘蓝菜清洗干净，切分后迅速按照上述热烫处理方法进行热烫和护色。将甘蓝与水以5:1的料水比，即每500 g甘蓝加100 mL水进行打浆，再投入30 μm间隙的胶体细磨4-5 min制成甘蓝汁原液。

1.3.4 甘蓝汁饮料配方优化

以甘蓝汁原液、白砂糖、乳酸的用量为考查因素，根据饮料的一般设计方案水平[4]，设计L9(33)正交试验，以调配后最终产品的感官口味为评价指标，确定产品的最佳配方。不同的试验中甘蓝汁原液用量、白砂糖用量、乳酸用量设计见表1。

表1 L9(33)正交试验设计表

1.3.5 稳定剂的筛选

甘蓝汁原液中含有很多纤维素和营养物质，稳定性很不好，需要借助稳定剂保持均一性。稳定剂采用海藻酸钠、CMC-Na、明胶分别以0.1%、0.15%、0.2%三种浓度进行单因素试验，再由单因素试验结果分析，进一步进行复配试验。试验结束一星期后观察其状态,看其是否分层及流动状态,确定最佳方案。

1.3.6 成品饮料的制备

按优化配方制得的甘蓝汁饮料预热至40℃-50℃左右，在40 MPa压力下均质处理4-5 min，80℃加热杀菌20 min，再采用热灌装的方式将果汁装到已杀过菌的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后倒置杀菌锅中，90℃，二次杀菌5 min。最后抽样进行产品检测。

1.3.7 产品检测指标

总酸的测定采用氢氧化钠滴定法；总糖的测定采用斐林试剂法；铜残留量的测定采用原子吸收分光光度计法；食品微生物的检测依据GB/T4789进行细菌总数和大肠菌群的测定[5-6]。

2 结果与分析

2.1 甘蓝汁液护绿

2.1.1 护色剂的确定

400 ppm乙酸铜、乙酸锌的护绿效果见表2。

表2 不同护色剂试验结果对照表

对进行试验的各因素进行分析，由表2可见，乙酸铜处理后的产品色泽鲜绿明亮，在叶绿素的保持方面显然优于乙酸锌处理的产品。这可能是由于叶绿素在碱性条件下稳定，并与镁离子结合呈现绿色；在酸性条件下与镁离子分离，不稳定，绿色消失[7]。试验在使用柠檬酸调节pH至5.0-5.5的弱酸条件下，叶绿素中的Mg2+分离后被Cu2+替代，表现出鲜绿色；而Zn2+的替代性较差，叶绿素不稳定，产品呈现微黄。由此确定试验选用乙酸铜作为护色剂。

2.1.2 乙酸铜添加量对护绿效果的影响

不同浓度乙酸铜添加量对产品护绿效果的影响见表3。

表3 乙酸铜添加量对护绿效果的影响

由表3可见，乙酸铜的用量对于试验结果的产品质量有很大关系，用量太大会导致最终产品铜残留超标（GB/T2670规定果蔬汁的允许铜残留量为5 mg·L－1），用量太小不能达到预期想要的试验产品色泽。故确定试验中乙酸铜的最佳用量为300 ppm。

2.2 产品配方优化

L9(33)正交试验结果见表4。

表4 L9(33)正交试验结果

表5 L9(33)正交试验结果极差分析

对正交试验的各因素进行极差分析，由表5中极值R可见，三个因素对甘蓝汁饮料的影响由强到弱依次为A＞C＞B，即甘蓝汁原液对产品质量影响最大，其次是乳酸，最后是白砂糖。甘蓝汁饮料的最佳配方为A2B2C3，即甘蓝汁原液75%，白砂糖9%，乳酸 0.4%。

2.2.1 甘蓝汁原液浓度对产品的影响

甘蓝汁原液浓度会影响成品的色泽和稳定性，甘蓝汁含量较少则成品缺少甘蓝特有的颜色及味道;过多,虽然产品颜色较浓但其稳定性不好，易产生沉淀。其对产品质量及感官等综合因素的影响最大。

2.2.2 乳酸对产品的影响

乳酸比较柔和，具有特殊的酸香味，没有柠檬酸刺激。本试验采用乳酸可适当保留甘蓝特有的青菜味，调节产品的口味，使产品清爽可口。

2.2.3 糖对产品的影响

甘蓝汁原液中只含少量的糖，单凭其本身的含糖量调节产品口味是远不能满足消费者的口感要求，故加入适量的白砂糖以使产品的糖酸比达到22.5，适合大众口味[8]。经正交试验，结果表明糖对产品质量及感官等综合因素的影响最小。

2.3 稳定剂的确定

稳定剂的种类和用量直接关系到蔬菜汁的流动性、有无沉淀和分层现象[9]。本试验就海藻酸钠、CMC-Na、明胶等对蔬菜汁的影响进行了比较，蔬菜汁在常温下放置一星期观察结果如表6。

表6 稳定剂对产品的影响

由表6可明显看出，海藻酸钠不适合于本产品的应用，其在甘蓝汁中的溶解度很小，产品的状态较差；CMC-Na表现出较好的状态，适合于本产品，且在浓度为0.15%时比较适宜；明胶的使用效果一般，但明显优于海藻酸钠，故选用CMC-Na和明胶两种稳定剂做进一步的复配试验。复配试验时考虑稳定剂的整体的添加量恒定为0.15%，调节CMC-Na和明胶的比例，试验结果观察见表7。

表7 混合稳定剂的效果

由表7可见，CMC-Na与明胶的混合对于最终产品的整体品质有明显的优势，其总浓度为0.15%，二者比例为1:1时产品效果较好，故选用0.15%、1:1混合的CMC-Na和明胶复配胶为最终的稳定剂。

2.4 产品检测

2.4.1 感官指标

产品的感官评定指标：色泽具有甘蓝菜叶天然的绿色；香味具有甘蓝蔬菜的清香，无异味；口味酸甜型，具有甘蓝的特有青菜味，清新适口；状态是外观呈均匀状态，不透明，无杂质，有微量沉淀物。

2.4.2 理化指标

产品的理化指标见表8。

表8 甘蓝汁饮料的理化指标

2.4.3 卫生指标

产品的理化卫生指标见表9。

表9 甘蓝汁饮料的卫生指标

2.4.4 产品质量分析

三个月后对甘蓝汁饮料进行测定，外观呈现甘蓝所具有的天然绿色，有微量沉淀，饮料较均一；有甘蓝的清香味，酸甜适口，后味绵长；糖度为 11%、酸度为 0.4%、铜残留量为 5 mg·L－1；各项理化卫生指标符合上述标准。

3 结论与讨论

甘蓝是蔬菜的一种，自然而然带有青菜味，但这种青菜味是大多数人初次饮用时所不能接受的。使用乳酸可稍微掩盖这种青菜味，本试验最终确定的产品配方为使用乙酸铜的添加量为300 ppm，pH 值为 5.0-6.5 左右，90℃，热烫处理2-3 min后将甘蓝与水以5:1的料水比打浆制成甘蓝汁原液；甘蓝汁原液的质量浓度为75%、白砂糖 9%、乳酸 0.4%，添加 0.15%、1:1混合的CMC-Na和明胶复配胶制成终产品。但单靠乳酸一种物质改善青菜味还有一定的局限，有些饮料调配过程中采用蜂蜜代替部分糖，以掩盖原材料所具有的不适宜气味和风味，如南方饮料市场上有售的丝瓜花蜜饮[10]。因此，本产品还可参考此种调配方法，作进一步的风味及口味的改善。

[1]柯卫东.蒲菜资源及分类研究[J].长江蔬菜,1998(5):26-27.

[2]王 超.甘蓝类蔬菜的营养与保健[J].食品研究与开发,2002,23(5):66-67.

[3]胡小松,李积宏,崔雨林,等.现代果蔬汁加工工艺学[M].北京:中国轻工出版社,1997:78-87.

[4]高海生.软饮料工艺学[M].北京:中国农业出版社,2000:112-114.

[5]刘 绍.食品分析与检验[M].武汉:华中科技大学出版社,2011:87-90,159-164.

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[7]王 敏,刘邻渭.叶绿素及衍生物研究进展与护绿工艺分析[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版,2001,16(1):63-67.

[8]都凤华,谢春华.软饮料工艺学[M].郑州:郑州大学出版社,2011:45-47.

[9]顾小璐,孙金才,张 憨.甘蓝复合汁工艺参数的确定[J].无锡轻工大学学报,2004(11):81-84.

[10]姜福林,张 华,石太渊,等.果蔬饮料现状及市场前景调查报告[J].辽宁农业科学,2003(6):15-18.