团风荸荠果汁饮料的研制

吴鹏　王知龙　周少芬

摘要：以湖北省黄冈市团风县的新鲜荸荠（Eleocharis dulcis）为原料，利用单因素试验和正交试验，以感官评定进行配方优选，得到荸荠果汁饮料的最佳工艺参数为90 ℃水中烫漂2 min，70 ℃糊化10 min，果浆含量20%，甜菊糖添加量0.004%，柠檬酸添加量0.10%，黄原胶添加量0.10%。

关键词：荸荠（Eleocharis dulcis）；果汁饮料；最佳工艺

中图分类号：TS275.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）15-3716-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.15.035

Abstract：Using sensory evaluation as indicator，single-factor test and orthogonal experiment method were carried out to optimize the formula of juice beverage made from fresh water chestnuts at Huanggang Tuanfeng as raw material.The results showed that the optimum process parameters were water blanching for 2 min at 90 ℃，pasting for 10 min at 70 ℃ and adding pulp 20%， stevioside 0.004%，citric acid 0.10%， and xanthan gum 0.10%.

Key words： water chestnuts（Eleocharis dulcis）； juice drink； the optimum process

团风县荸荠（Eleocharis dulcis）栽培历史悠久，是湖北省黄冈市团风县传统的特色农产品[1，2]。荸荠具有良好的营养价值和药用价值，含有蛋白质、脂肪、糖类，还含有钙、磷、铁多种矿物质以及胡萝卜素等多种营养成分，能清热化痰、补肺凉肝、明目清音、清食醒酒[3，4]。研究发现荸荠还有抗肿瘤、抑癌、抗菌等作用[5]。团风荸荠的种植受到政府的重视，其产量和品质都有较大提高，市场知名度也不断提升，这对荸荠的加工利用提供了有利条件。

随着人们生活水平的提高，消费者对食品营养、天然、安全的意识逐渐增强，天然果汁和果汁饮料越来越受到人们的青睐。荸荠肉为白色、质地脆嫩，多汁而甜，具有与其他水果不同的特性，其饮料加工技术也存在差异[6-11]。要得到营养价值高，质量稳定的产品，必须加强对果汁加工关键技术的系统化理论研究。中国果汁饮料消费潜力较大，且荸荠果汁饮料尚未在市场上大量销售，所以荸荠果汁饮料的生产具有广阔的市场前景，对其加工工艺的研究具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料：荸荠，购于湖北省黄冈市团风县；甜菊糖、黄原胶、柠檬酸，均为食用级。

仪器：LX-B50立式自动电热压力蒸汽灭菌器（合肥华泰医疗设备有限公司）；HH-6数显恒温水浴锅（金坛市顺华仪器有限公司）；JYZ-C580九阳榨汁机[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；YP1201N电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；BCD-216TX海尔冰箱（青岛海尔股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程 荸荠→清洗→挑选→去皮→热烫→打浆→糊化→调配→均质→灌装→杀菌。

1.2.2 操作要点 ①原料选择。选择球茎较大、形态完整、皮薄、黑褐色、肉呈白色、组织脆嫩、味甜而且淀粉含量低的新鲜荸荠，剔除机械损伤、病虫侵害的球茎。②清洗、去皮。用清水浸泡20～30 min，洗去荸荠表面的泥沙，用清水冲洗干净，再用小刀先削除荸荠两端芽眼和根，再削去周边的外皮果皮。③热烫。将荸荠放入90 ℃左右水中漂烫2 min，热水与原料的比例为8∶1（V/m，mL∶g）。④打浆。将果肉放入榨汁机中加水（果肉∶水=1∶1，m/V，g∶mL）进行破碎。⑤糊化。将调配后的果汁饮料在一定条件下进行糊化。⑥调配。依次加入去离子水、白砂糖、稳定剂、甜菊糖、柠檬酸、荸荠果浆，根据试验需要添加量进行调配。⑦均质、灌装、杀菌。于20 Mpa压力下均质两次，灌装密封后，在85 ℃下杀菌15 min。

1.2.3 单因素试验 ①糊化温度的选择。固定果浆含量10 g，去离子水40 mL，甜菊糖0.15 mg，柠檬酸5.0 mg，黄原胶5.0 mg，选择糊化温度分别在60、65、70、75、80 ℃下糊化10 min制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察糊化温度对荸荠饮料感官的影响；②糊化时间的选择。固定果浆含量10 g，去离子水40 mL，甜菊糖0.15 mg，柠檬酸5.0 mg，黄原胶5.0 mg，糊化温度70 ℃，选择糊化时间分别在5、10、15、20、25 min时制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察糊化时间对荸荠饮料感官的影响。③果浆含量的选择。固定糊化时间10 min，糊化温度70 ℃，甜菊糖0.15 mg，柠檬酸5.0 mg，黄原胶5.0 mg，选择荸荠果浆添加量分别为5、10、15、20、25 g，去离子水分别为45、40、35、30、25 mL的条件下，即果浆含量分别为10%、20%、30%、40%、50%时制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察果浆含量对荸荠饮料感官的影响。④甜味剂添加量的选择。固定糊化时间10 min，糊化温度70 ℃，果浆含量10 g，去离子水40 mL，柠檬酸5.0 mg，黄原胶5.0 mg，选择甜菊糖添加量分别为0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mg的条件下制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察甜糖菊添加量对荸荠饮料感官的影响。⑤柠檬酸添加量的选择。固定糊化时间10 min，糊化温度70 ℃，果浆含量10 g，去离子水40 mL，甜菊糖0.15 mg，黄原胶5.0 mg，选择柠檬酸分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 mg的条件下制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察柠檬酸添加量对荸荠饮料感官的影响。⑥稳定剂添加量的选择。固定糊化时间10 min，糊化温度70 ℃，果浆含量10 g，去离子水40 mL，甜菊糖0.15 mg，柠檬酸5.0 mg，选择黄原胶添加量分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 mg的条件下制备荸荠果汁饮料，进行感官评定，考察黄原胶添加量对荸荠饮料感官的影响。

1.2.4 正交试验 在上述单因素试验结果的基础上，选取果浆含量（A）、甜菊糖添加量（B）、柠檬酸添加量（C）、黄原胶添加量（D）4个因素进行正交试验，因素与水平见表1。

1.3 产品综合评分标准

根据荸荠果汁饮料的气味（20分）、色泽（20分）、口感（30分）、组织状态（30分）几个指标进行感官评定，评分标准参照表2，由10位评价员组成评分小组，对制成的荸荠果汁饮料进行打分，取平均值。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 糊化温度和时间对产品稳定性的影响 糊化能使果汁保持均匀稳定的状态，获得良好的风味和组织状态。当糊化温度保持一定时，糊化时间越久，所得产品的稳定性越好。这是由于糊化时间久，进入淀粉颗粒的溶剂较多，分子间氢键断裂增加，淀粉颗粒的胶束结构破坏的程度大。糊化温度较低时，需要的糊化时间长，影响了生产成本和糊化工艺的可行性，同时，糊化时间长，香气挥发较多，产品香气较差。若温度较高，易使淀粉颗粒表面快速糊化并形成一层薄膜，从而阻止了淀粉颗粒内部的进一步糊化[12，13]。

由表3和表4可知，糊化温度和糊化时间对荸荠果汁饮料的品质有明显影响。当糊化温度过低、糊化时间较短时，荸荠果汁饮料仍有分层现象，稳定性不佳；当糊化温度过高、糊化时间较长时，荸荠果汁饮料的香味较淡，风味不够好，影响产品质量。总的来看，在70 ℃条件下糊化10 min可以得到较稳定的产品，而且具有荸荠特有的清香。

2.1.2 果浆含量对产品质量的影响 由表5可知，果浆含量过高或过低都会影响荸荠果汁饮料的感官品质，果浆含量过低时，荸荠饮料的香味较淡，风味不佳；当果浆含量过高时，果汁饮料过于浓稠，流动性较差，组织状态欠佳。

2.1.3 甜菊糖添加量对产品质量的影响 由表6可知，甜菊糖的加入可以中和加入的柠檬酸的酸味，但添加量过高或过低都不合适，当添加量为0.003%时，荸荠果汁饮料甜味比较适宜，当添加量高于0.005%时，荸荠果汁饮料的甜味过重。

2.1.4 柠檬酸添加量对产品质量的影响 饮料常用的酸味剂有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸和磷酸等，由于柠檬酸易溶于水，使用方便，其酸味纯正温和、芳香可口，所以选用柠檬酸作为该饮料的酸味剂。由表7可知，柠檬酸添加量过高或过低都会影响荸荠果汁饮料的感官品质，当柠檬酸的添加量过低时，口味过淡，酸味质量差；添加量过高时，酸甜比例失调，影响口感，当柠檬酸的添加量为0.10%时，荸荠果汁饮料的酸甜口感较好。

2.1.5 黄原胶添加量对产品质量的影响 稳定剂可以增加荸荠果汁饮料的黏度，减慢果浆下沉的速度，提高产品的稳定性，防止产品浆液分层、沉淀。选用黄原胶为稳定剂，其使用量要恰当，用量过少，分层严重，过大则流动性不好，严重影响口感。由表8可知，黄原胶的添加量对荸荠果汁饮料的组织状态和口感有较大影响，当黄原胶的添加量过少时，组织状态不稳定，有分层现象；当添加量过高时，虽然组织状态很稳定，但是严重影响口感。总体来说，添加量为0.10%时，饮料的组织状态较好，口感润滑柔和。

2.2 正交试验结果

按正交设计进行正交试验，以感官评分为指标，荸荠果汁饮料工艺优化结果见表9，方差分析见表10。由表9和表10可知，影响荸荠果汁饮料加工工艺的主次顺序为A、D、C、B，即果浆含量>黄原胶添加量>柠檬酸添加量>甜菊糖添加量，其中果浆含量影响最明显。正交试验最佳水平组合为A2D2C2B3，即果浆含量20%，甜菊糖添加量0.004%，柠檬酸添加量0.10%，黄原胶添加量0.10%。

2.3 验证试验

采取上述优化工艺，即果浆含量20%，甜菊糖添加量0.004%，柠檬酸添加量0.10%，黄原胶添加量0.10%，在70 ℃条件下糊化10 min，于20 Mpa的压力下均质两次，灌装密封后，在85 ℃下杀菌15 min。该条件下进行3次平行试验，制得的荸荠果汁饮料总体效果较好，平均得分91分，感官评定结果见表11。

3 结论

本试验是以团风荸荠为主要原料，经打浆后在70 ℃条件下糊化10 min，添加适量的甜味剂、酸味剂和稳定剂，研制成荸荠果汁饮料，通过正交试验得知荸荠果汁饮料的最佳工艺为荸荠的果浆含量为20%，甜菊糖添加量为0.004%，柠檬酸添加量为0.10%，黄原胶添加量为0.10%。经此工艺制作的荸荠果汁饮料色泽均匀一致，透明有光泽，成浅乳白色，口感细腻柔和，酸甜可口，组织状态均匀，具有荸荠特有的风味。此外，它更是一款具有保健功能的果汁饮料，营养而美味，有较好的市场前景和开发价值。

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