黔产刺梨复合型饮料的研制

刘翰飞，何怡，林冰，周英，孙悦，张敏

（1.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州中医药大学，贵州 贵阳 550025；3.贵州大学，贵州 贵阳 550025）

刺梨（Rosa roxburghii Tratt）为蔷薇科多年生落叶灌木缫丝花的果实，是贵州、鄂西山区、湘西、凉山、冕宁山区等地的天然野果，在贵州省有大面积的人工种植。成熟后有浓芳香味。果皮上密生小肉刺，果实内含有丰富的维生素C，被称为“维C 之王”[1-5]。

无籽刺梨（Rosa sterilis）属蔷薇科落叶灌木，是普通刺梨的近缘种，与贵州缫丝花形态比较一致，遗传亲缘关系也更近[6-9]。果皮黄褐色、果肉肥厚脆嫩，营养成分丰富，经分析测定，果实含糖量较高，是普通有籽刺梨的6 倍以上，含酸较低，几乎无单宁，果实酸甜适宜、极少涩味，口感明显优于普通刺梨[10-11]，市场前景广。

刺梨具有健脾开胃、滋阴补津、解暑止渴、强身健体、延年抗衰老等功效，食用价值很高。目前已开发出刺梨原汁及饮料、酸奶、发酵食品、糖制品以及保健品等多种产品，受到国内外消费者的喜爱。刺梨饮料的品种很多，主要分为刺梨果汁饮料和刺梨复合发酵饮料，刺梨饮料营养价值丰富，贵州地区刺梨资源丰富，所以刺梨的市场开发前景佳[12-14]。但是传统的刺梨饮料使用的主要是有籽刺梨，有籽刺梨虽然营养丰富，但是味道较酸、涩；无籽刺梨味甜且基本无苦涩味，但价格稍高。故本研究将有籽刺梨汁和无籽刺汁梨进行复配，期望研制出一款口感好、营养价值高、经济实惠的复合型刺梨果汁饮料。

1 材料与方法

1.1 材料

黔产有籽刺梨、无籽刺梨：市购，经贵阳中医学院魏升华教授鉴定为普通有籽刺梨（Rosa roxburghii Tratt）、无籽刺梨（Rosa sterilis）；纯净水：市售娃哈哈纯净水；冰糖、白砂糖、木糖醇、安赛蜜、三氯蔗糖（均为食品级）：广州馨之味食品配料厂。

1.2 仪器与设备

FA2004 型电子天平：上海象平仪器仪表有限公司；HH-4 数显恒温水浴锅：上海浦东物理光学仪器厂；SHZ-III 抽滤装置：上海亚荣生化仪器厂；PH02 pH计：厦门路凡科技有限公司；LYT-305 糖度仪：上海勃基仪器有限公司；WF-A3000 榨汁机：永康市天歌电器有限公司；1260 高效液相色谱仪：安捷伦公司；BCD-525S 型冰箱：青岛海尔公司。

1.3 方法

1.3.1 加工工艺流程

1.3.2 操作要点

刺梨汁的提取：将有籽刺梨和无籽刺梨鲜果洗净，滤干水，榨汁，取汁液，滤布、布氏漏斗过滤得澄清刺梨汁。

复合饮料的调配：将榨取的有籽刺梨和无籽刺梨汁按一定比例混合、稀释，加入矫味剂、稳定剂，充分搅拌即得。

复合饮料的精制及灭菌：将饮料反复过滤2 次～3次，使其透明澄清，最后所得饮料成品灭菌，灌装。

1.3.3 复合饮料感官评价的测定

根据饮料的感官进行评分，包括饮料的色泽（满分30 分），外观形态（满分30 分），滋味气味（满分40分），将每一项目分为3 个等级进行打分。每一项目的等级以及分值都进行合理设计，得出感官评分标准设计表[15]。评分满分为100 分，由10 名具有食品专业背景的人员（5 男 5 女，23 岁～26 岁）组成评鉴小组，以感官评价法进行评分，以平均分计算。复合饮料感官评价表见表1。

表1 复合饮料感官评价表Table 1 Sensory evaluation form of compound beverage

1.3.4 单因素试验

为确定复合饮料的配方，先进行单因素试验确定无籽刺梨和有籽刺梨原汁体积比、混合刺梨原汁体积分数、甜味剂的种类以及甜味剂的质量分数。试验时固定其他条件，一次改变其中一个条件，以便于分析各因素对饮料风味的影响。固定两种刺梨原汁体积比为3 ∶7、混合刺梨原汁体积分数为30%、甜味剂的种类为冰糖、甜味剂的质量分数为6%，分别以两种刺梨原汁体积比（2 ∶8、2.5 ∶7.5、3 ∶7、3.5 ∶6.5、4 ∶6）、混合刺梨原汁体积分数（20%、25%、30%、35%、40%）、甜味剂的种类（白糖、冰糖、木糖醇、安赛蜜、三氯蔗糖）、甜味剂的质量分数（3%、4%、5%、6%、7%）进行单因素试验，从色泽、外观形态、滋味气味3 个方面进行感官评价，得分去掉一个最低分，去掉一个最高分，剩下的作为正交试验的较优区间。

1.3.4 正交试验确定配方

根据单因素试验所确定的两种刺梨原汁体积比、混合刺梨原汁体积分数、甜味剂的质量分数的最优区间，进行L9（33）正交试验[16]，通过感官评价分析确定刺梨复合饮料的最佳配方。正交设计试验见表2。

表2 因素水平表Table 2 Factor level table

1.3.4 灭菌方法的选择

选择高温水浴法、高压蒸汽灭菌法、热风循环灭菌3 种方法灭菌，考察饮料灭菌后的口感和长菌情况，选择饮料的最佳灭菌方法。

高温水浴法：100 ℃下加热饮料5 min。

高压蒸汽灭菌法：高压蒸汽灭菌锅101 kPa，120 ℃灭菌3 min。

热风循环灭菌法：120 ℃烘箱加热饮料5 min。

1.3.5 理化指标的测定

维生素C 的测定采用高效液相色谱法；可溶性固体物的测定采用折光计法；pH 值的测定使用pH 计测定。

1.3.6 微生物的测定

按照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》，微生物检测标准：菌落总数≤100 CFU/mL。

1.3.7 稳定性试验

低温稳定试验：将制得的刺梨饮料100 mL 灭菌后放入无菌瓶，置于2 ℃冰箱中，观察并记录结果[17]。

高温稳定试验：将制得的饮料100 mL 灭菌后放入无菌瓶，置于37 ℃的烘箱中，观察并记录结果[18]。

强光照稳定试验：在4 700 Lx 的照度试验下放置10 d，按饮料保质期考察指标进行检测，重点检查饮料的感官变化，通过测定色差值考察饮料稳定性[19]。

2 结果和分析

2.1 单因素试验

2.1.1 甜味剂的单因素试验

两种刺梨原汁体积比为3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁体积分数为30%、甜味剂的质量分数为6%，选择白糖、冰糖、木糖醇、安赛蜜、三氯蔗糖5 种甜味剂，配制刺梨饮料，根据感官评价表打分，结果如图1。

由图1可知，甜味剂为冰糖时感官评分最高，所以刺梨饮料的甜味剂选择冰糖。

2.1.2 两种刺梨原汁体积比的单因素试验

混合刺梨原汁体积分数为30%、甜味剂为冰糖、冰糖的质量分数为6%、两种刺梨原汁体积比设置2 ∶8、2.5 ∶7.5、3 ∶7、3.5 ∶6.5、4 ∶6；5 个梯度，配制刺梨饮料，根据感官评价表打分，结果如图2。

图1 甜味剂的种类对感官评价的影响Fig.1 The effect of the type of sweetener on sensory evaluation

图2 两种刺梨原汁体积比对感官评价的影响Fig.2 Effect of volume ratio of two kinds of Rosa roxburghii Tratt juice on sensory evaluation

两种刺梨原汁体积比在3.5 ∶6.5 时评分最高，刺梨饮料颜色为澄清的明黄色，口感酸甜可口。体积比低于 3.5 ∶6.5 时刺梨饮料偏酸；高于 3.5 ∶6.5 时饮料口感偏涩，所以两种刺梨原汁的最佳体积比为3.5 ∶6.5。

2.1.3 混合刺梨原汁体积分数的单因素试验

两种刺梨原汁体积比为3.5 ∶6.5、甜味剂为冰糖、甜味剂的质量分数为6%，混合刺梨原汁体积分数设置 20%、25%、30%、35%、40%5 个梯度，配制刺梨饮料，根据感官评价表打分，结果如图3。

图3 混合刺梨原汁体积分数对感官评价的影响Fig.3 Effect of volume fraction of mixed Rosa roxburghii Tratt juice on sensory evaluation

混合刺梨原汁体积分数在35 % 时感官评分最高，即刺梨饮料颜色澄清，酸甜可口，稀释浓度过低饮料偏酸，稀释浓度过高饮料则偏涩，所以混合刺梨原汁体积分数为35%时最佳。

2.1.4 甜味剂质量分数的单因素试验

两种刺梨原汁体积比为3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁体积分数为30%、甜味剂为冰糖，配制刺梨饮料，根据感官评价表打分，结果如图4。

图4 甜味剂的质量分数对感官评价的影响Fig.4 Effect of mass fraction of sweetener on sensory evaluation

甜味剂的质量分数为6%时感官评分最高，即刺梨饮料酸甜可口，所以甜味剂的最适添加量为6%。

2.2 正交试验的结果与分析

在单因素试验的基础上，进一步优化刺梨饮料的配比，设计L9（33）正交试验，试验因素水平见表2，正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Orthogonal experiment results

由表3可知，得分结果最高的是A3B3C2。从各因素极差R 可以看出，各因素对无籽有籽混合型刺梨果汁饮料感官质量影响的主次顺序是：无籽有籽刺梨原汁混合比例（A）＞两种刺梨混合原汁稀释比例（B）＞冰糖的浓度（C），无籽有籽混合型刺梨果汁饮料配方的最佳组合为：A3B3C2，即无籽有籽刺梨原汁混合比例3.5 ∶6.5、两种刺梨混合原汁稀释比例35%、冰糖浓度5%时所得刺梨饮料颜色澄清，透亮金黄，口感酸甜可口。

2.3 3种灭菌方法比较结果

3 种方法灭菌后饮料放置 5、10、30 d 后的外观情况见表4，感官得分及饮料灭菌前后维生素C 含量见表5。

表4 饮料放置5、10、30 d 后外观情况Table 4 Appearance after 5，10，30 days of beverage placement

表5 饮料放置5、10、30 d 后感官得分及灭菌前后维生素C 含量Table 5 Sensory evaluation score after 5，10，30 days of beverage placement and vitamin C content before and after sterilization

由表4、表5可知，综合3 种灭菌方法灭菌后饮料维生素C 含量、感官评价得分及外观评价：高温水浴灭菌后的刺梨饮料感官评价得分最高且维生素C 的含量最高；灭菌放置5、10、30 d，高温水浴灭菌后的饮料颜色无明显变化，也无沉淀生成。综上，刺梨饮料的最佳灭菌方法选择高温水浴灭菌法。

2.4 理化指标的测定

通过理化指标的测定可知，复合饮料的维生素C含量大于等于0.60 mg/mL；可溶性固体物的含量为5%；饮料的pH 值为4.0。

2.5 微生物的测定

复合饮料的微生物测定结果表明，饮料的细菌总数＜100 cfu/mL，没有致病菌检出。

2.6 稳定性试验

2.6.1 低温稳定性试验

复合刺梨饮料低温稳定性试验结果见表6。

由表6可知，饮料在低温下放置第5 天时澄清透明，无沉淀，放置第10 天时饮料仍然澄清透明，没有沉淀生成，所以刺梨饮料在低温下稳定性良好。

表6 低温稳定性考察Table 6 Investigation of low temperature stability

2.6.2 高温稳定性试验

复合饮料高温稳定性试验结果见表7。

表7 高温稳定性考察Table 7 High temperature stability investigation

由表7可知刺梨饮料在高温下放置第3 天时开始发生变化，香味降低，放置第5 天时口感有焦糊味，放置第10 天时饮料浑浊、产生沉淀，所以刺梨饮料在高温下稳定性一般。

2.6.3 强光照稳定试验

强光照稳定试验结果见表8。

表8 强光照稳定性考察Table 8 Investigation of strong light stability

由表8可知，饮料在强光照下照射10 d，色差值逐渐降低，可能是刺梨色素在强光照下被分解[20]；强光照下饮料变为暗黄色，且浑浊和有轻微沉淀，口感也略带异味，说明刺梨饮料在光照条件下不稳定，需要低温避光储存。

3 结论

试验研究表明，在保证刺梨果汁营养和风味的情况下，无籽刺梨、有籽刺梨复合型刺梨饮料的最佳配方为：两种刺梨原汁体积比为3.5 ∶6.5、混合刺梨原汁体积分数为35%、甜味剂为冰糖、冰糖的质量分数为5%。所得刺梨饮料澄清，颜色为明亮的黄色，酸甜可口，风味独特。饮料微生物指标符合GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》要求，可溶性固体物≥5%，维生素C 含量≥0.6 g/mL，稳定性试验表明饮料应低温避光保存。