苦瓜玛咖复合饮品的研制及其质量标准研究

赵江丽，李荣乔，温春秀，谢晓亮，贾东升，崔施展，刘灵娣

（河北省农林科学院经济作物研究所药用植物研究中心，河北石家庄050051）

苦瓜玛咖复合饮品的研制及其质量标准研究

赵江丽，李荣乔，温春秀，谢晓亮*，贾东升*，崔施展，刘灵娣

（河北省农林科学院经济作物研究所药用植物研究中心，河北石家庄050051）

以苦瓜和玛咖为原料制备苦瓜玛咖复合饮品，通过正交试验设计、感官品质评价和质量检测，研究该饮品的较优配方、生产工艺过程中的关键参数和产品质量标准。通过试验得到苦瓜玛咖复合饮品配方为苦瓜汁50%、玛咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、复合稳定剂添加量0.15%，饮品风味独特、质量合格。

苦瓜；玛咖；饮品；质量标准

近年来随着生活习惯及饮食结构的改变，糖尿病患病率呈逐年上升趋势，对患者及其家庭造成沉重的负担。传统医学理论认为糖尿病的发病机理为“阴虚燥热”，苦瓜是我国传统食品，归心、脾、肺经，清热生津，解毒止渴，有效针对糖尿病病因，具有调节血糖的作用[1-4]。此外，苦瓜中皂苷类、多糖和多肽等成分均具有降血糖功效，膳食纤维可以延缓葡萄糖吸收，降低机体对胰岛素的要求等。《丹溪心法》提出糖尿病“下消者肾也”，指出糖尿病的治疗应注重增强肾功能，玛咖为近年来国内新兴的保健食材，具有补肾益肾的功效，有助于增强肾功能，达到辅助调节血糖水平的效果[5-7]，本研究以苦瓜和玛咖为原料制备一款辅助降血糖的新型饮品，对其加工工艺、配方和质量标准进行研究。

1 材料与仪器

1.1 仪器

TS-NS系列回流提取设备：上海顺仪实验设备有限公司；HR1871打浆机：飞利浦电子公司；XMSJ8/530-UB板框过滤机：杭州顺源过滤机械有限公司；RO-3T超滤设备：石家庄飞岳环保科技有限公司；KLZG20-50实验室真空脱气机组：上海科劳机械设备有限公司；DC-UHT-20实验型超高温杀菌机：上海达程实验设备有限公司。

1.2 试剂

木糖醇：朔州中粮糖业有限公司；醋酸锌、氢氧化钙、羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠：河南华森食品配料有限公司，均为食品级。

1.3 原料

鲜苦瓜：菜市场；玛咖：安国药材市场。

2 方法

2.1 技术路线

2.2 操作要点

2.2.1 鲜苦瓜汁的制备

将苦瓜洗净，去除内瓤和苦瓜籽后切成丁，投入7%的氯化钠和0.3%的柠檬酸溶液中脱苦50 min[9-10]，再投入复合护色剂中护色90 s[11-12]，将护色后的苦瓜丁与纯净水以1∶5（kg/L）比例打浆，滤布粗滤，制得苦瓜鲜汁。选取烫漂时间、醋酸锌添加量、氢氧化钙添加量和烫漂温度4个因素，采用正交试验优化护色工艺，将苦瓜汁摇匀，采用SC-80C全自动色差仪测定L*，L*值越大，说明颜色越绿，表明护色剂的护色效果越好。护色试验因素水平如表1所示。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.2 玛咖提取液的制备

取优质玛咖干，按1∶8（kg/L）比例加纯净水冷凝回流提取1 h，滤布粗滤，然后继续将滤渣按1∶7（kg/L）比例加纯净水冷凝回流提取1 h，滤布粗滤，合并两次滤液，制得玛咖提取液[13-14]。

2.2.3 过滤

将苦瓜汁与玛咖提取液采用硅藻土板框过滤机精滤，过滤精度为 0.5 μm，滤液输入超滤设备中进行超滤操作，精度为0.2 μm，操作压力为0.08 MPa～0.12 MPa，膜透水通量为30 L/（m2·h）[15]。

2.2.4 调配

以苦瓜和玛咖提取液为原料，添加稳定剂、甜味剂等进行调配。

2.2.4.1 复合稳定剂筛选试验

根据单一稳定剂试验结果选用羧甲基纤维素钠、黄原胶和海藻酸钠进行复配，以透光率、黏度及沉淀量为评价指标，采用L9（33）正交试验筛选复合稳定剂配方。以蒸馏水为参比，采用分光光度计于620 nm波长下测定饮品的透光率；利用NDJ-8S数字显示黏度计在室温下测定饮品黏度；在离心管中加入等体积饮品，3 000 r/min离心5 min，弃上清液，称取沉淀物质量，沉淀量越大表示饮料体系越不稳定。平行测定3次，试验结果取平均值。试验因素与水平如表2所示。

表2 正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.4.2 苦瓜玛咖饮品配方优化试验

在单因素试验基础上，以苦瓜汁添加量、玛咖提取液添加量、木糖醇添加量、复合稳定剂添加量为4个因素，各取3个水平，以感官评分为考察指标，设计L9（34）正交试验，确定苦瓜玛咖饮料的最佳配方。正交试验因素水平表见表3。

表3 正交试验因素水平表Table 3 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.5 脱气

将调配好的苦瓜玛咖饮品于真空度0.09 MPa条件下脱气，保持30 min。

2.2.6 灭菌、灌装

灭菌：将复合饮料经高温瞬时灭菌机杀菌，杀菌条件为118℃、45 s。灌装：在无菌灌装条件下将饮料装入无菌容器中，封盖。

2.2.7 感官评定

苦瓜玛咖饮品的感官评价方法：由经过专业培训的20人对苦瓜玛咖饮品成品进行感官评定，评分项目包括色泽、气味、滋味和组织形态4个方面，总分30分。苦瓜玛咖饮品感官评分标准如表4所示。

2.2.8 理化及微生物指标检验、饮品质量标准研究

理化及微生物指标参照国家及行业标准制定；所制定的标准应高于或不低于国家及行业标准。

表4 感官评分标准Table 4 Sensory quality evaluation standard

3 结果与分析

3.1 苦瓜护色试验

以苦瓜L*值为研究指标，选择四因素三水平进行正交试验，试验结果如表5所示。

表5 护色条件优化正交试验结果Table 5 Results of orthogonal array design of color-protecting process conditions

由正交试验结果可知，影响苦瓜护色效果的因素主次顺序为醋酸锌添加量、氢氧化钙添加量、烫漂时间烫漂温度，最优组合为A2B2C1D3，即烫漂时间1.5 min、醋酸锌添加量170 mg/kg、氢氧化钙添加量0.03%、烫漂温度90℃，L*值为49.65。

3.2 复合稳定剂筛选试验

根据单一稳定剂试验结果选用羧甲基纤维素钠、黄原胶和海藻酸钠进行复配，以透光率、黏度及沉淀量为评价指标，进行L9（33）正交试验优选复合稳定剂配方，试验结果如表6所示。

表6 正交试验结果Table 6 Results and analysis of orthogonal array design

由表6可知，复合稳定剂的最优组合为A1B1C2，即羧甲基纤维素钠∶黄原胶∶海藻酸钠为3∶1∶2，在此比例条件下得分为27.32。

3.3 苦瓜玛咖饮品配方优化结果

在单因素试验基础上筛选出苦瓜鲜榨汁、玛咖提取液、复合稳定剂和木糖醇添加量的较优水平，通过四因素三水平正交试验L9（34）优化饮品配方，苦瓜玛咖饮品配方优化结果见表7，方差分析结果见表8。

表7 苦瓜玛咖饮品配方优化结果Table 7 Results and analysis of orthogonal array design of the ingredients prescription of beverage

表8 苦瓜玛咖饮品配方优化正交试验方差分析结果Table 8 Variance analysis of orthogonal array design results

正交试验结果如表7、表8所示，影响苦瓜玛咖饮品感官评分各因素主次顺序为木糖醇添加量、复合稳定剂添加量、玛咖提取液添加量和苦瓜汁添加量。木糖醇添加量P值＜F0.01，且极差R值大于其他三因素，说明木糖醇对指标影响最大；复合稳定剂添加量P值＜F0.05，即复合稳定剂对试验结果影响显著。各主次指标最高水平组成较优工艺条件为A2B3C2D2，即苦瓜汁50%、玛咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、复合稳定剂添加量0.15%。

3.4 验证试验

验证试验表明，在配方为苦瓜汁50%、玛咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、复合稳定剂添加量0.15%时进行3次平行试验，饮品评分分别为28.12、28.34和28.67，平均得分为28.38分，因此确定苦瓜玛咖饮品的较优配方为苦瓜汁50%、玛咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、复合稳定剂添加量0.15%。

3.5 质量标准建立

按正交试验优化得到的最佳配方进行调配，以苦瓜玛咖饮品终产品检测各指标，结合国家及行业相关标准，制定苦瓜玛咖质量指标，质量标准应高于或不低于国家及行业标准。

3.5.1 理化指标

经检测苦瓜玛咖饮品可溶性固形物6.2 g/100 g，重金属铅未检出，砷未检出。根据NY/T 434-2007《绿色食品果蔬汁饮料》中规定蔬菜汁饮料可溶性固形物（20℃折光计法）应≥4.0 g/100 g，NY/T 434-2007中规定蔬菜汁饮料铅应≤0.05 mg/kg，总砷应≤0.1 mg/kg，制定本产品理化指标质量标准如表9。

表9 理化标准Table 9 Physicochemical standards

3.5.2 感官指标

本研究所得苦瓜玛咖饮品呈黄绿色，苦味和甜度适宜，透亮澄清，参照GB/T 31326-2014《植物饮料》制定本产品的感官标准，如表10所示。

表10 感官标准Table 10 Sensory standards

3.5.3 卫生指标

经检测苦瓜玛咖饮品菌落总数分别为34、42、27 cfu/mL，大肠菌群分别为 3、＜3、＜3MPN/100 mL；霉菌与酵母菌分别为11、15、14 cfu/g，致病菌未检出，参考NY/T 434-2007《绿色食品果蔬汁饮料》中规定蔬菜汁饮料中菌落总数≤100 cfu/g，大肠菌群≤3 MPN/100 g，霉菌与酵母菌≤20 cfu/g，致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌）不得检出，确定本产品的卫生标准，如表11所示。

表11 卫生标准Table 11 Hygiene standards

4 讨论

本研究通过正交试验法优化苦瓜玛咖复合饮品配方，确定为苦瓜汁50%、玛咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、复合稳定剂添加量0.15%，感官评分为28.38分，由此制作出风味俱佳的苦瓜玛咖复合饮品，色泽黄绿色，具有苦瓜和玛咖的特殊苦味但苦涩味减弱，甜度适宜，组织状态均匀，透亮澄清，无肉眼可见沉淀、悬浮物和杂质，质量达到国家植物饮料标准，符合生产实际要求。

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Study on Preparation and Quality Standard of Momordica charantia L.and Maca Beverage

ZHAO Jiang-li，LI Rong-qiao，WEN Chun-xiu，XIE Xiao-liang*，JIA Dong-sheng*，CUI Shi-zhan，LIU Ling-di
（Medicinal Plant Research Center，Institute of Cash Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，Hebei，China）

Bitter gourd and Maca as raw materials，through orthogonal experimental design ，sensory quality evaluation and quality testing，key parameters of production process and product quality standard were determined.By single factor experiments and orthogonal test，the optimum technological conditions were as follows：bitter gourd juice 50%，Maca extract 20%，xylitol 4.5%and stabilizer 0.15%.The Bitter gourd and Maca beverage has the unique style of bitter gourd and Maca with the strong fragrance and in accordance with the relevant regulations.

Momordica charantia L.；Maca；beverage；quality standard

2016-12-13

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.017

河北省农林科学院青年基金项目（A2015050101）；河北省科技计划项目（17227101D）；河北省中药材产业体系项目（11232025D）；河北省农林科学院财政项目（F17R02-01）

赵江丽（1981—），女（汉），工程师，博士，主要从事化妆品检验研究。

*通信作者：谢晓亮（1962—），男，博士，研究员，主要从事中药资源、中药加工研究；贾东升（1982—），男，硕士，主要从事中药功能食品研究。