南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料的研制

徐君飞，耿倩（民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室怀化学院生物与食品工程学院，湖南怀化418000）

南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料的研制

徐君飞，耿倩
（民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室怀化学院生物与食品工程学院，湖南怀化418000）

摘要：以南瓜、胡萝卜、西红柿为原料，制备复合澄清蔬菜汁饮料。结果表明，分别添加南瓜汁240 g/L、胡萝卜汁140 g/L、西红柿汁100 g/L，混匀，补加蔗糖80 g/L、柠檬酸2.0 g/L、果胶酶0.8 g/L、蛋白酶0.6 g/L，调节pH 4.0，45℃保温1 h，室温保存7 d，该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率为65.0%；以此为基础，添加羧甲基纤维素钠0.5 g/L、海藻酸钠0.6 g/L、魔芋胶0.6g/L，该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率达95.0%，产品甜酸可口，营养丰富，澄清稳定。

关键词：南瓜；胡萝卜；西红柿；复合澄清蔬菜汁饮料

复合蔬菜汁饮料含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维，具有很高的营养价值和功能。现代营养研究表明，以蔬菜为原料制成的各种饮料可促进人体消化、改善肠道功能、提高机体免疫功能、延缓衰老等，已成为软饮料市场的新宠。

在复合澄清蔬菜汁饮料生产过程中，果胶、可溶性淀粉、蛋白质、多酚类物质等颗粒及悬浮物[1-3]常导致产品出现混浊或沉淀，影响光泽、质量和保质期，常需借助澄清剂将这些物质去除或降解，以保持其均匀的体态[4-7]，常用的澄清剂有明胶、单宁、硅藻土、果胶酶、单宁酶、蛋白酶等[8-10]。为了达成理想的效果，常需根据材料种类、加工方法的不同，选择多种澄清剂，进行合理配比[11-12]。

南瓜、胡萝卜、西红柿都是具有一定生理功能、广泛种植的蔬菜。南瓜具有降血脂、降血糖、抗肿瘤等功能[13-14]；胡萝卜可防治软骨病、皮肤角化及呼吸系统感染等疾病；西红柿钙、铁含量高，能消暑解渴，补充人体必需的营养成分，并具有软化血管的功效。目前，以南瓜、胡萝卜、西红柿为原料制成的产品丰富，如孙晶[14]制备的南瓜-莲藕-苹果-菠萝复合果蔬汁；叶华[15]制备的西红柿酒；邹磊[16]制备的葡萄-胡萝卜复合果蔬汁饮料；段连海等[17]研制的毛酸浆胡萝卜复合果蔬汁饮料；王振斌等[18]研制的草莓胡萝卜复合澄清蔬菜汁饮料等，这些都为南瓜、胡萝卜、西红柿的广泛应用奠定了基础。

本试验选用南瓜汁为主料，通过补加胡萝卜汁、西红柿汁、蔗糖、柠檬酸等调配出色泽一致、营养丰富、风味互补的新型复合澄清蔬菜汁饮料，弥补了市场上产品单一的缺点[19-20]；特别在加工过程中，采用关键技术解决了产品均一性问题，使得南瓜汁、胡萝卜汁、西红柿汁复合澄清蔬菜汁饮料感官性状优良，营养丰富，澄清透明。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

南瓜（大磨盘南瓜）、胡萝卜（棒槌胡萝卜）、西红柿（早粉二号）：购自农贸市场；CMC、海藻酸钠、明胶、魔芋胶、柠檬酸、果胶酶（5万U/g）、淀粉酶（5万U/g）、蛋白酶（5万U/g）：北京正天成稳定技术有限公司。

1.2仪器与设备

UV-2450紫外分光光度计：日本岛津；5417R离心机：德国Eppendorf；pH测试仪：美国JENCO；可调移液器：美国SIM；HR2826榨汁机：飞利浦。

1.3试验方法

1.3.1南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料生产工艺流程

1.3.2南瓜制汁[14]

取成熟、无腐烂、虫害的南瓜，洗净，去皮，切块，按料液1∶1打浆，用100目尼龙滤袋过滤两次，备用。

1.3.3西红柿制汁[15]

取成熟、无腐烂、虫害的西红柿，洗净，95℃热烫2min，冷水去皮，切块，制汁同上。

1.3.4胡萝卜制汁[16]

取成熟、无腐烂、虫害的胡萝卜，洗净，去皮（采用3%的NaOH溶液，90℃处理3min，流水清洗至不滑手），切块，（0.5%柠檬酸溶液）90℃～95℃烫漂10min，捞出，迅速冷却，洗净，按料液1∶1打浆，用100目尼龙滤袋过滤两次，备用。

1.3.5南瓜汁、胡萝卜汁、西红柿汁、蔗糖汁、柠檬酸的调配

将蔗糖、柠檬酸溶化，过滤备用。为了保证复合澄清蔬菜汁饮料的口感，以南瓜汁、胡萝卜汁、西红柿汁、蔗糖、柠檬酸的添加量为因素，做L16（45）正交试验（表1），通过感官评价来确定最佳调配方案[21-22]。

表1　复合澄清蔬菜汁饮料正交试验因素水平表Table1　O rthogonal factors tableof com pound vegetable drinks

1.3.6感官评价方法

选择10名经过培训的人员组成评定小组，依据评分标准对复合澄清蔬菜汁饮料进行评分，评分标准见表2。

表2　南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料感官评分标准Table2　Sensory evaluation standard of natural com pound clarifying vegetabledrinks

1.3.7澄清剂的选择

1.3.7.1单因素试验优化酶制剂

向调配好的复合蔬菜汁饮料中分别按0～2.0 g/L添加果胶酶、淀粉酶、蛋白酶，室温静置7 d[23-24]，以蒸馏水为参比液，测定上清液在660 nm透光率，比较各制剂对该复合蔬菜汁饮料的澄清效果，选择适宜酶制剂和适宜作用浓度。

1.3.7.2正交试验优化酶制剂

以果胶酶酶量、蛋白酶酶量、pH、温度为因素[24-25]，设计L9（34）正交试验（表3），在适宜的作用条件下处理1 h后，室温静置7 d，以蒸馏水为参比液，测定上清液在660 nm透光率，确定酶制剂的适宜作用方案。

表3　复合澄清蔬菜汁饮料酶制剂作用条件正交试验因素水平表Table3　O rthogonal factors tableof clarifying agent for com poundclarifying vegetabledrinks

1.3.7.3单因素试验优化化学澄清剂

往调配好的复合蔬菜汁饮料中分别按0～1.2 g/L添加CMC、海藻酸钠、明胶、魔芋胶，室温静置7 d，以蒸馏水为参比液，测定上清液在660 nm透光率，比较各化学澄清剂对该复合蔬菜汁饮料的澄清效果，选择适宜化学澄清剂和适宜作用浓度。

1.3.7.4正交试验优化化学澄清剂配方

由于单一稳定剂的使用效果不佳，因此，在单因素试验基础上，采用L9（33）正交试验优化化学澄清剂配方（表4），分别向复合蔬菜汁饮料中添加CMC、海藻酸钠和魔芋胶，室温静置7 d，以蒸馏水为参比液，测定上清液在660 nm透光率，确定化学澄清剂的配方。

表4　复合蔬菜汁饮料化学澄清剂正交试验因素水平表Table4　Orthogonal factors tableof stabilizer for com pound clarifying vegetabledrinks

1.3.8灌装、灭菌与冷却

调配好的料液定量灌装，封盖后90℃杀菌10min，冷却，成品。

2　结果与分析

2.1复合澄清蔬菜汁饮料的制备

南瓜汁、胡萝卜汁、西红柿汁、蔗糖、柠檬酸的添加量对复合澄清蔬菜汁饮料的感官影响结果如表5所示。

表5　南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料正交试验结果Table5　The results oforthogonalexperim ent of compound clarifying vegetable drinksm ade from pumpk in，carrotand tomato

续表5　南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料正交试验结果Continue table5　The resultsoforthogonalexperimentof com pound clarifying vegetable drinksm ade from pumpkin，carrotand tomato

由表5可知，A因素（南瓜汁含量）是影响复合澄清蔬菜汁的最主要因素，B因素（胡萝卜汁含量）次之，再次是E因素（柠檬酸含量），而C、D因素（西红柿汁含量、蔗糖含量）影响最小，这可能是因为原料本身酸味（西红柿）、甜味（南瓜）比较突出，所以酸味剂、甜味剂的添加与否或添加量的多寡不是非常重要。

南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料最佳配方组合为A4B4C3D2E4，即南瓜汁240 g/L，胡萝卜汁140 g/L，西红柿汁100 g/L，蔗糖80 g/L，柠檬酸2.0 g/L。按此最佳组合配方进行南瓜-胡萝卜-西红柿复合澄清蔬菜汁饮料复配验证试验，制得的饮料感官评定得分为8.80±0.02分，产品颜色鲜亮、色泽均匀，口感清爽，酸甜可口。

2.2复合澄清蔬菜汁饮料澄清剂的选择

2.2.1单因素试验优化酶制剂

0～2.0 g/L果胶酶、淀粉酶、蛋白酶对复合澄清蔬菜汁饮料的澄清度影响结果如图1。

图1　酶制剂对复合蔬菜汁饮料透光率的影响Fig.1　Effectof clarifying agenton com pound clarifying vegetable drinks

由图1可知，添加果胶酶、淀粉酶、蛋白酶，复合澄清蔬菜汁的透光率都有所提高，且添加果胶酶、蛋白酶时，透光率变化幅度最明显，因此在试验范围内，选择果胶酶、蛋白酶为适宜酶制剂。这可能是由于澄清蔬菜汁饮料中混溶颗粒及悬浮物主要是果胶、蛋白类物质，果胶酶、蛋白酶的添加可以将此类颗粒及悬浮物进行适当水解，破坏其胶体稳定性，使不溶性大分子物质和果肉微粒失去胶体保护作用而发生共聚沉淀，从而使澄清度提高。

不同浓度的果胶酶、蛋白酶对该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率影响结果为随着质量浓度的增加，饮料的透光率先快速上升，后缓慢下降。这可能是因为果胶酶、蛋白酶首先水解复合蔬菜汁中的果胶物质、酶类物质，使其透光率增加，随着水解的进行，生成的低分子物质会改变复合澄清蔬菜汁饮料的pH，从而影响果胶酶、蛋白酶的水解能力，并且酶蛋白本身也会导致复合澄清蔬菜汁饮料产生浑浊现象。因此，在试验范围内，果胶酶的适宜质量浓度为1.2 g/L；蛋白酶的适宜质量浓度为0.8 g/L。

2.2.2正交试验优化酶制剂

果胶酶、蛋白酶的作用浓度、pH、温度L9（34）正交试验结果如表6所示。

表6　酶制剂最佳配比正交试验结果Table6　Resultsof thebest ratio of clarifying agents

由表6可知，试验范围内4个因素对该复合澄清蔬菜汁饮料的澄清效果影响顺序为D（最适作用温度）>C（最适作用pH）>A（果胶酶的作用浓度）>B（蛋白酶的作用浓度），最优组合为A1B2C2D3，即添加果胶酶0.8 g/L，蛋白酶0.6 g/L，作用pH 4.0，作用温度45℃。按此最优组合作用方式进行复合澄清蔬菜汁饮料的澄清验证试验，测得该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率为（65.0±0.3）%。

2.2.3单因素试验优化化学澄清剂

CMC、海藻酸钠、明胶、果胶、魔芋胶等化学澄清剂对复合澄清蔬菜汁饮料的影响结果如图2所示。

图2　稳定剂对复合澄清蔬菜汁饮料的透光率影响Fig.2　Effectof stabilizer on com pound clarifying vegetabledrinks

由图2可知，CMC、海藻酸钠、明胶、果胶、魔芋胶的加入对复合澄清蔬菜汁的透光率都有明显影响，且CMC、海藻酸钠、魔芋胶对复合澄清蔬菜汁的透光率影响最为明显，因此，在试验范围内，选择CMC、海藻酸钠和魔芋胶为该复合澄清蔬菜汁饮料的澄清剂。

不同浓度的CMC、海藻酸钠、魔芋胶对该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率影响结果为，随着CMC、海藻酸钠、魔芋胶质量浓度的增加，复合澄清蔬菜汁饮料的透光率先快速上升，后缓慢下降。这可能是由于适量的稳定剂可使引起复合澄清蔬菜汁饮料浑浊、沉淀的蛋白质、单宁等胶态颗粒被絮凝沉淀或变得均匀稳定；但用量过多，由于稳定剂本身具有的凝胶作用，形成悬浮物，致使澄清度降低，透光率反而下降。因此，从图2可以得出，在试验范围内，CMC的适宜浓度为0.6 g/L；海藻酸钠的适宜浓度为0.8 g/L；魔芋胶的适宜浓度为0.6 g/L。

2.2.4正交试验优化化学澄清剂配方

CMC、海藻酸钠和魔芋胶L9（33）正交试验结果如表7所示。

表7　化学澄清剂最佳配比正交试验结果Table 7　Results of thebest ratio of stabilizers

续表7　化学澄清剂最佳配比正交试验结果Continue table7　Resu ltsof thebest ratio of stabilizers

由表7可知，试验范围内各稳定剂对复合澄清蔬菜汁饮料的影响大小顺序是B（海藻酸钠）>A（CMC）> C（魔芋胶），最优组合为A2B1C3，即在稳定剂复合使用的情况下，CMC的最适浓度为0.5 g/L，海藻酸钠的最适浓度为0.6 g/L，魔芋胶的最适浓度为0.6 g/L。按此最优组合作用方式进行验证试验，测得该复合澄清蔬菜汁饮料的透光率为（95.0±0.2）%。

3　结论

本试验采用南瓜、胡萝卜、西红柿为原材料，制备复合澄清蔬菜汁饮料；该复合澄清蔬菜汁饮料最佳配方为：南瓜汁240 g/L、胡萝卜汁140 g/L、西红柿汁100 g/L、蔗糖80 g/L、柠檬酸2.0g/L。该复合澄清蔬菜汁饮料最佳澄清方案为：果胶酶0.8 g/L，蛋白酶0.6 g/L，pH 4.0，45℃，1 h，CMC 0.5 g/L，海藻酸钠0.6 g/L，魔芋胶0.6 g/L，室温静置7 d，透光率为（95.0±0.2）%，符合国家食品卫生标准。该产品的开发将为南瓜、胡萝卜、西红柿的应用奠定很好的基础，具有一定的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]Alper Neslihan,Acar Jale.Removal of phenolic compounds in pomegranate juices using ultrafiltration and laccase-ultrafiltration combinations[J].Die Nahrung,2004,48(3):184-187

[2]Karl J.Siebert.Haze formation in beverages[J].LWT,2006,39(9): 987-994

[3]Thanyaporn,Siriwoharn,Ronald E,et al.Identification of Ellagic Acid in Blackberry Juice Sediment[J].Journalof food science,2005, 70(3):189-197

[4]Fang Zhongxiang,ZhangMin,DuWeihua,etal.Effectof Fining and Filtration on theHaze Formation in Bayberry(Myrica rubra Sieb.Et Zucc.)Juice[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2007, 55(1):113-119

[5]Qi Jinghua,Cai Tongyi,Ni Yuanying,etal.Study on Adsorption of Polyphenoland Haze Substances in Apple Juices by Active Carbon [J].Food&Fermentation Industries,2003,29(4):11-14

[6]Rout S,Banerjee R.Production of tannaseundermSSFand itsapplication in fruit juice debittering[J].Indian Journal of Biotechnology, 2006,5(3):346-350

[7]Singh Sandeep,Gupta Reena.Apple juice clarification using fungal pectinolytic enzyme and gelatin[J].Indian Journalof Biotechnology, 2004,3(4):573-576

[8]谢晶,陈跃进,Wanna Annawatch,等.不同澄清剂对金樱子发酵果酒澄清效果的影响[J].食品工业科技,2013(4):220-223

[9] 夏学超.不同澄清剂对山楂酒稳定性的影响研究[J].食品研究与开发,2014,35(17):76-79

[10]林捷,万子玲,郭正中,等.复合稳定剂对砂糖橘果酒风味的影响[J].食品研究与开发,2012,33(2):51-54

[11]王向阳,潘炎,黄美娟.澄清剂对大米-莲子清酒的澄清研究[J].食品科技,2014(1):91-94

[12]李慧,赵婧,陈超,等.南瓜汁发酵优良乳酸菌的筛选与鉴定[J].食品研究与开发,2014,35(2):99-102

[13]庞盛林,景利.南瓜无蔗糖酸奶生产工艺研究[J].山西农业科学, 2014,42(8):913-916

[14]孙晶.南瓜复合果蔬汁制作工艺及其悬浮稳定性研究[D].南京农业大学硕士学位论文,2007

[15]叶华.西红柿酒的澄清技术研究[J].食品工业科技,2010,31(12): 269-271

[16]邹磊.葡萄胡萝卜复合果蔬汁饮料的研制[J].广州食品工业科技, 2012,28(9):1190-1192,1176

[17]段连海,王晓英,霍岩.毛酸浆胡萝卜复合果蔬汁饮料的研制[J].中国酿造,2014,33(8):168-171

[18]王振斌,马海乐,钟惠惠,等.草莓胡萝卜复合澄清蔬菜汁后浑浊机理研究[J].农业工程学报,2007,23(6):246-251

[19]李青松,李利军,崔越,等.ZTC稳定剂用于赤砂糖回溶糖浆的稳定脱色研究[J].食品工业科技,2014,35(14):245-249

[20]张丽华,顾振新,韩永斌,等.莲藕复合果蔬汁配比优化方法探讨[J].食品与发酵工业,2006,32(3):129-131

[21]曲永鑫.山楂、大枣、枸杞、菊花天然复合保健饮料的工艺研究[J].食品科学,2008,29(10):710-713

[22]蔡荟梅,侯如燕,宛志沪.果胶酶澄清西洋参果酒的影响因素与效果评价[J].食品与发酵工业,2008,34(11):86-90

[23]白永亮,袁根良,杜冰,等.复合酶解结合超高压技术制备香蕉汁的工艺优化[J].农业工程学报,2013,29(2):273-279

[24]仇小妹,王英,董明盛,等.复合酶酶解对蓝莓出汁率及总抗氧化能力的影响[J].食品科学,2013,34(24):25-29

[25]陈启聪,胡凯,黄惠华.果浆酶和植物复合水解酶对香蕉果浆的酶解效果比较[J].食品工业科技,2010,31(4):252-255,259

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.014

收稿日期：2015-08-13

基金项目：湖南省重点学科建设项目（2011-42）

作者简介：徐君飞（1981—），女（汉），讲师，博士，主要从事农产品加工和食品生物技术方面的科研与教学工作。

Development of Compound Clarifying VegeTable Drinks Made from Pumpkin，Carrot and Tomato

XU Jun-fei，GENGQian
（Key Laboratory of Hunan Province for Study and Utilization ofEthnic Medicinal PlantResources，College of Biologicaland Food Engineering，HuaihuaUniversity，Huaihua 418000，Hunan，China）

Abstract：Compound clarifying vegetable drinksweremade from pumpkin，carrot and tomato.The optimum formulawere pumpkin juice 240 g/L，carrot juice 140 g/L，tomato juice 100 g/L，sugar 80 g/L and citric acid 2.0 g/L，pectinase 0.8 g/L，protease0.6 g/L，respectively.In thisconditions，the authoradjusted the compound clarifying vegetable drinks's pH 4.0，at 45℃，1 h，then at indoor temperature，7 d，their transmittancewere 65.0%.On these basis，the author added sodium carboxylmethyl cellulose 0.5 g/L，sodium alginate 0.6 g/L，konjac gum 0.6 g/L，their transmittance increased to 95.0%.The compound clarifying vegetable drinkswere sweetand tasty，nutritiousand stabilize.

Keywords：pumpkin；carrot；tomato；compound clarifyingvegetable drinks