黑加仑番木瓜果汁饮料复配研究

何海艳,杨婷婷,张 睿,胥 燕

(江苏经贸职业技术学院 工程技术学院,江苏 南京 211168)

黑加仑(Black Currant)学名黑穗醋栗,又名黑豆果、紫梅、黑醋栗,虎耳草目茶藨子科茶藨子属。植株耐寒,多年生落叶小型灌木,株高1 m左右。成熟果实为紫黑色,果汁为酒红或透明紫红色,是维生素C、花青素以及各种矿物质元素的良好来源。番木瓜(Carica Papaya L)又称乳瓜、木瓜、万寿果,属于番木瓜科番木瓜属,是生长于亚热带地区的常绿大型软木质植物,原产于墨西哥南部及中美洲地区,后引种至我国,主要分布在广东、福建、海南等常年温暖湿润的地区。与蔷薇科中的贴梗海棠木瓜不同,本文研究的木瓜是番木瓜科的植物,被誉为营养最佳十大水果之首,含丰富的蛋白酶,可鲜吃，也可入药和烹调,营养、药用价值很高。经研究发现,蛋白酶广泛存在于番木瓜的根、茎、叶和果实内,未成熟的乳汁中含量最多。蛋白酶能有效水解蛋白质,具有凝乳、解脂和溶菌能力,可治疗消化不良、肥胖及高血压等疾病,此外还具有良好的抗氧化功效,对皮肤修复、伤口愈合以及清除自由基具有很大帮助。

复合果汁饮品是将不同营养成分的水果进行复配,使其功能互补,营养价值提高。复合果汁饮品是近年来较为盛行的一种饮料新产品。用黑加仑和番木瓜制成的复合饮料，热量低,抗氧化性好,兼具两种水果的功效。高温加热会破坏番木瓜中大部分的维生素,若直接食用则味道清淡、略涩。将两者复配不但口感清甜、酸度适中，而且营养丰富,能够实现营养互补,符合当前人们的需要。

1 材料与仪器

1.1 材料

1.1.1 原料与主要试剂

黑加仑鲜果,新疆黑加仑生产基地;番木瓜鲜果,海南海口;白砂糖,市售;果胶(食品级)。

1.1.2 主要仪器

WJE-F1B原汁机,宁波沃玛电器有限公司;XMTD-204数显恒温水浴锅,上海梅香仪器有限公司;SE202FZH百分位电子天平,美国奥豪斯;RE-3000旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;DHG9245A电热鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司;纱布,仙桃双胜卫生材料厂。

1.2 方法

1.2.1 原浆制备

本文对刘畅等研究所得果汁饮料复配方法加以改进,选用新鲜、无损的黑加仑和番木瓜果作为原料,将清洗、处理后的原料放入原汁机,打碎,三层纱布过滤后,得到原浆备用。

1.2.2 果汁饮料混合复配工艺流程

黑加仑番木瓜果汁饮料混合复配工艺流程见图1。

黑加仑、番木瓜→清洗、去皮去籽→破碎→过滤→黑加仑、木瓜原浆(备用)

白砂糖、稳定剂、水

↓

黑加仑、番木瓜原浆→调配→灌装封口→灭菌→冷却→成品

图1黑加仑番木瓜果汁饮料混合复配工艺流程

选取黑加仑原浆添加量、番木瓜原浆添加量、白砂糖添加量的3个水平进行L9(33)正交试验,以确定黑加仑番木瓜果汁饮料的最佳配方。正交试验因素水平设计见表1。

表1 正交试验因素水平设计

1.2.3 果汁感官质量评定方法

由10位经培训的评定者根据表2指标对实验组黑加仑番木瓜果汁饮料的感官质量进行评分,所得分值的平均数即为样品的感官质量评定得分。

表2 果汁感官质量评分

1.2.4 分层率的测定

选用果胶作为稳定剂,添加量分别为0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g。在80 ℃条件下灭菌10 min,取出后冰水浴冷却。在室温下放置2 d后测定分层率。

本实验将分层率及感官效果评价情况作为稳定剂的评价标准,其中感官效果评价是将添加稳定剂的果汁与未添加稳定剂的果汁进行比较,包括果汁的流动性、均一性及颜色、气味的变化情况等，然后测量果汁下层沉淀的高度,最后根据下列公式计算下层沉淀的分层率:

分层率=沉淀高度/液面总高度×100%

1.2.5 微生物指标的测定

参照GB 4789.2—2016测定样品中的菌落总数,参照GB 4789.3—2016测定样品中的大肠菌群。

1.3 统计分析

采用SAS对数据进行单因素方差分析和Duncan多重比较,显著差异性选择P<0.05。每组实验重复3次,结果采用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 确定番木瓜原浆的添加量

番木瓜原浆添加量对感官评分的影响见图1。当添加量低于20 mL时,评分随着原浆的添加逐渐上升;当添加量为20 mL时,感官评分最高(83.8); 随着番木瓜原浆的添加,番木瓜的风味盖过黑加仑的风味,味道变淡,感官评分降低。因此,确定番木瓜原浆适宜添加量为20 mL。

图1 番木瓜原浆添加量对感官评分的影响

2.2 确定黑加仑原浆的添加量

黑加仑原浆添加量对感官评分的影响见图2。当黑加仑原浆添加量低于25 mL时,评分随着原浆添加量的增加而上升;当添加量为25 mL时,评分最高(85.6);之后随着黑加仑原浆添加量的增加,感官评分降低。由于黑加仑汁偏酸,添加过多会覆盖番木瓜的风味,使复合果汁的色泽偏深、黏稠。因此,确定黑加仑原浆的适宜添加量为25 mL。

图2 黑加仑原浆添加量对感官评分的影响

2.3 确定白砂糖的添加量

白砂糖添加量对感官评分的影响见图3。添加白砂糖的目的是为了调节复合果汁的糖酸比,中和黑加仑汁过酸的口感,使果汁具有酸甜适中的口感。如图3,当白砂糖添加量为9 g时,评分最高(86.4)。因此，确定白砂糖的适宜添加量为9 g。

图3 白砂糖添加量对感官评分的影响

2.4 正交试验结果与分析

采用L9(33)正交试验对复合果汁的配方进行优化,试验结果与方差分析分别见表3、表4。

表3 正交试验结果

复合果汁的重要指标是感官评价,感官评价直接影响黑加仑番木瓜复合果汁被广大消费者接受的程度。极差R值越大,表示该试验因素对试验结果的影响越大,即Rmax为重要因素。结合表4方差分析,反复验证得出结论。

表4 正交试验结果方差分析

注:P<0.05,差异显著,影响最大的是B黑加仑原浆,其次是C白砂糖,影响最弱的是A番木瓜原浆。与正交试验极差分析结果相同

其中黑加仑原浆的添加量影响最大。由于黑加仑原浆颜色较深,酸味突出,主要影响着复合果汁的色泽和风味,从而影响复合果汁的感官评价。因此，经反复验证实验后确定最优组合,即:黑加仑原浆25 mL、番木瓜原浆20 mL、白砂糖10 g。在该条件下复合饮料的口感、风味、色泽最佳,评价分值高达98。实际优化方案与理论优化结果不一致,可能是由于因素间存在交互作用所导致的。

2.5 稳定剂用量的确定

本实验采用单一稳定剂果胶对复合果汁稳定性进行研究。随着果胶添加量的依次增加,果汁分层率逐渐减小,综合考虑果汁流动性、汁液是否均匀、颜色深浅以及有无胶感等指标对实验各组进行分析。果胶添加量对复合果汁感官评分的影响见表5。

表5 果胶添加量对果汁感官评分的影响

结果表明,果胶的适宜添加量为0.10 g,分层率为1.8%,评分86。

图4 果胶添加量对感官评分的影响

就果胶作为稳定剂而言,本实验与张婷等人对果胶的稳定性研究有所差异,这可能与原料的差别有一定的相关性。

2.6 灭菌处理

参照周笑犁关于微波和巴氏灭菌对猕猴桃汁品质影响的比较研究,设法使果汁饮料里的营养成分不过多损失,尽量保持良好的风味。由于实验室条件的限制,本研究中的黑加仑番木瓜果汁饮料采用巴氏灭菌处理法，在90 ℃条件下灭菌30 s,能更好地保持果汁良好的感官与风味,同时测得菌落总数小于100 CFU/mL,大肠菌群小于1 CFU/mL,均符合GB 7101—2015相关国家安全标准。

3 结论

复合果汁利用不同水果为原料进行榨汁、复配,不仅能满足人体对多种矿物质及维生素的需求,弥补了传统果汁的单一性,还可以满足消费者对果汁饮料多样性的需求,对维护人体健康具有重大意义。本实验以黑加仑、番木瓜为原料,通过感官评分,进行单因素实验和正交试验,最终确定最佳配方为黑加仑原浆25 mL、番木瓜原浆20 mL、白砂糖10 g,稳定剂0.10 g,当加水至总量为100 mL时,感官评分最高(92)，分层率为1.8%。此条件下制得的复合饮料呈鲜红色,具有黑加仑和番木瓜特有的香气,入口细腻爽滑、酸甜适中,且富有营养,适合广大消费群体。