胡萝卜—红薯复合饮料的研制

刘彦彤，黄升谋

(湖北文理学院 食品科学学院·化学工程学院，湖北 襄阳 441053)

1 引言

胡萝卜(DaucuscarotaL. var. sativa Hoffm.)含有大量β-胡萝卜素、维生素A、维生素B1、维生素B2、花青素、钙、铁等营养物质,具有美容养颜、提高免疫力、抗癌等功效[1]；红薯(Ipomoeabatatas)富含钾、叶酸、β-胡萝卜素、维生素B6和维生素C，具有预防心血管疾病、美容和抗癌的功效[2]。把胡萝卜和红薯配制成复合饮料能发挥两者营养的互补作用，具有重要的实践意义。

2 实验材料

2.1 实验原料

新鲜，色泽红润，形态完好的胡萝卜(襄阳市场购得)。 无腐烂，形态完好，质地坚硬的红薯(襄阳市场购得)。

2.2 实验试剂

维生素C(AR；国药集团化学试剂有限公司)；白糖(食品级；成都太古糖业有限公司)；柠檬酸(食品级；西陇化工股份有限公司)；黄原胶(食品级、北京美的生物技术有限公司)；CMC-Na (羧甲基纤维素钠)(食品级；天津尔北联精细化学品开发有限公司)；α-淀粉酶(食品级；北京美的生物技术有限公司)；NaCl(食品级；河南旗诺食品配料有限公司)；Ca(钙)(AR ；河南旗诺食品配料有限公司)。

2.3 仪器与设备

多功能榨汁机(RZ-558-A；荣事达集团)、电子天平(YP6000；上海佑科仪器仪表科技有限公司)、水浴锅(HH1数显恒温水浴锅 、江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司)、抽滤机(HX-OIN；恒信世纪科技有限公司)、高压蒸汽灭菌锅(YXQ-LS-SⅡ；上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、冷冻高速离心机(sigma-Aldrich 公司)、分光光度计(V-1800；上海美普达仪器有限公司)。

3 实验方法

3.1 工艺流程

(1)胡萝卜汁的制取。胡萝卜—选料—清洗—去皮—切片—热烫—榨汁—胡萝卜汁。

(2)红薯汁的制取。红薯—选料—清洗—去皮—切片—打浆—酶解—去酶—过滤—红薯汁。

(3)混合。胡萝卜汁+红薯汁—调配—灌装—杀菌—冷却—检验—成品。

3.2 实验步骤

3.2.1 胡萝卜汁的制取

假如“其父善游”理论成立，那么姚明的儿子，生下来就能打篮球；潘长江的儿子，一出生就会演小品；体操运动员的儿子，一出生就能接二连三地翻筋斗；杂技演员的儿子，一出娘胎就应该跳到吊灯上荡秋千。果能如此，所有的教育机构都应该关门大吉，只需各种“善游之父”多多生儿育女，就可以源源不断地为社会供给人才。

选择新鲜，色泽红润，形态完好的胡萝卜，去皮，切成小块，放入85 ℃的热水中热烫设定的时间后放在凉水中冷却,捞出来用筛子沥干[6]，然后按胡萝卜与水1∶2的比例放入榨汁机打浆，用纱布过滤，再用抽滤机抽滤，计算出汁率及记录汁液颜色[7]。

3.2.2 红薯汁的制取

选择无腐烂，形态完好，质地坚硬的红薯去皮，切成块，然后放入85 ℃的热水中热烫设定的时间后在凉水中冷却,捞出沥干，然后按红薯与水1∶2的比例在榨汁机中打浆，先用纱布初次过滤，在100 mL红薯液里加入4 mL 1%的α-淀粉酶，沸水浴10 min，得红薯汁。记录颜色和出汁率。

3.2.3 护色剂对红薯的护色效果

以Ca、Vc、NaCl和Ca+Vc+NaCl为护色剂，按表1配制，将红薯片浸泡在护色剂中30 min后取出，煮沸10 min取汁，放置24 h，取少许7800 g离心10 min，在450 nm下测定吸光度，用吸光度值表示褐变度，以水作对照[8]。

表1 不同护色剂用量

3.2.4 胡萝卜-红薯复合饮料配方正交实验设计

将所得胡萝卜汁、红薯汁、蔗糖与柠檬酸按表2进行正交实验。根据实验结果确定胡萝卜—红薯饮料的最佳配方。

表2 胡萝卜—红薯复合饮料配方因素水平 %

取出9个锥形瓶，分别标号1-9，按表2的配比分别在1-9号瓶里配备200 mL饮料，并灭菌。对饮料色泽、口感、风味、质地进行综合评分。

3.2.5 感官评定

由20人组成评议组对饮料的色泽、口感、风味、质地进行全方位的评分[9]。评分标准见表3。

表3 胡萝卜红薯复合饮料感官评价标准

3.2.6 稳定剂对胡萝卜红薯复合饮料品质的影响

将稳定剂羧甲基纤维素钠、黄原胶在冷水中浸泡4～5 h，将表2正交实验确定的胡萝卜汁、红薯汁、蔗糖与柠檬酸的最佳配比液平均分成9份，分别加入0.1%、0.15%、0.2%的羧甲基纤维素钠、0.1%、0.15%、0.2%的黄原胶和0.05%+0.05%、0.075%+0.075%、0.1%+0.1%的复合稳定剂(羧甲基纤维素钠+黄原胶)，45 ℃搅拌溶解，在750 nm处测得其吸光值为A1，然后取对应瓶中的饮料少许于高速离心机中，在3000 r/min的速度离心10 min，在750 nm处测定吸光度为A2，计算R (R=A2/A1)值。R大于95%表示稳定性良好[10]。

4 实验结果

4.1 护色剂对红薯的护色效果

红薯加工过程中酚类物质在多酚氧化酶的作用下生成邻醌，邻醌相互作用生成高分子聚合物或与氨基酸、蛋白质生成高分子的络合物，导致了褐色素的生成，影响了红薯饮料外观、风味、营养价值。本研究以Ca、Vc、NaCl和Ca+Vc+NaCl为护色剂，其对红薯的护色效果如表4所示。

表4 护色剂对红薯的的护色效果

由表4可知， Ca、Vc、NaCI和Ca+Vc+NaCl都有抑制红薯多酚氧化酶的作用，护色剂处理的褐变度显著降低，复合护色剂(0.05% Ca +0.05% Vc+0.15% NaCl)处理的最为明显，护色效果最佳。

4.2 热烫时间对胡萝卜、红薯色泽及出汁率的影响

热烫时间对胡萝卜、红薯色泽和出汁率的影响结果见表5。

表5 热烫对胡萝卜、红薯色泽及出汁率的影响

由表5可知，胡萝卜、红薯的出汁率及颜色随着热烫时间的变化而变化，不热烫时出汁率最低，颜色最深；随着热烫时间的加长，出汁率依次增大，6 min时最大，颜色依次变浅，这是由于热烫时间较长时，胡萝卜、红薯汁中的类胡萝卜素被高温分解，导致颜色变浅。故选择6 min热烫时间最佳，出汁率最高。

4.3 胡萝卜红薯复合饮料配方的筛选

胡萝卜、红薯饮料配方正交分析表如表6。 由表6可知影响饮料品质的主要的因素次序为，A>C>B>D，即最佳的配方为A3B1C3D1，即胡萝卜汁70%，红薯汁10%，蔗糖8%，柠檬酸0.2%。此时产品的颜色橙红，甜度适中，具有浓郁的胡萝卜清香味和红薯淡淡的香味，最符合人们的口味。

4.4 稳定剂对胡萝卜红薯复合饮料品质的影响

红薯中大分子物质较多，胡萝卜汁含有大量细小的胡萝卜颗粒，果肉颗粒会慢慢沉降于容器底部从而产生分层现象，影响了饮料的感官质量。因此本研究选用不同量的羧甲基纤维素钠、黄原胶及复合稳定剂(羧甲基纤维素钠+黄原胶)进行单因素实验，结果见表7。

由表7可知，本研究所选用的稳定剂对胡萝卜红薯复合饮料的品质均起到一定的稳定作用，但是单一稳定剂处理的有的口感较差，有的稳定效果较差，复合稳定剂处理的效果较好，0.075%的羧甲基纤维素钠和0.075%的黄原胶处理的胡萝卜红薯复合饮料品质细腻爽滑，口感最佳，稳定效果也较好。

表6 胡萝卜红薯饮料配方正交分析

表7 稳定剂对胡萝卜红薯复合饮料品质的影响

5 结语

由本研究可知，胡萝卜红薯复合饮料的最佳配方为胡萝卜汁70%，红薯汁10%，蔗糖8%，柠檬酸0.2%。胡萝卜、红薯热烫时间6 min，选用复合护色剂0.05%Ca +0.05%Vc + 0.15%NaCl护色，0.075%羧甲基纤维素钠+0.075%黄原胶为稳定剂,生产出的胡萝卜红薯复合饮料出汁率最高，护色效果好，饮料呈橙红色，口感细腻爽滑，味道酸甜适口，具有胡萝卜和红薯相协调的独特味道，没有异味，稳定性也较高，质地均匀，没有沉淀，无分层现象，综合品质最好。

本研究原料胡萝卜与红薯出汁率不高，故选择热烫的方式提高其出汁率，但是由于热烫时间过长会破坏胡萝卜与红薯当中的类胡萝卜素，导致其颜色发生变化，故选择适当的热烫时间，使出汁率最高同时颜色保持纯正。

红薯中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下可以生成邻醌，而邻醌在相互作用下会生成高分子聚合物或者与氨基酸或者与蛋白质生成高分子的络合物，导致了褐色素的生成，严重的影响了红薯产品外观、风味、营养价值，本研究筛选复合护色剂，即0.05%CA +0.05%Vc + 0.15%NaCl有效抑制多酚氧化酶的活性，使红薯汁颜色保持鲜艳。

由于红薯中含有的大分子物质较多，极容易出现分层，而且胡萝卜汁中也含有大量胡萝卜颗粒，导致果肉颗粒沉降于容器底部从而产生分层现象，影响了饮料的感官质量，本研究筛选复合稳定剂即羧甲基纤维素钠0.075%+黄原胶0.075%来调节其稳定性和口味，使饮料的口感细腻爽滑，更符合人们对饮料的需求。