红甜菜葡萄红枣复合果蔬汁饮料的研制

郭庆晖，张琨霖，李王强，张 静，郭庆彬，3，李贞景

（1.天津市活力源饮料有限公司，天津 300000；2.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457；3.省部共建食品营养与安全国家重点实验室，天津 300457）

甜菜（Beta vulgaris L.）是我国的主要糖料作物之一，年播种面积为40×104～60×104hm2，产糖量为100×104～150×104t，因其对制糖业的重要性而在国内外广泛栽培[1]。红甜菜（Beta vulgaris L.var.rosea Moq.），是藜科、甜菜属二年生草本植物，其生长形态与普通甜菜相似，但叶片较小，块根、叶柄和叶脉是红色，俗称紫菜头[2]。红甜菜含有较高的含糖量，还含有甜菜碱、维生素、皂角苷及甜菜苷等营养及功能物质[3]，具有清热解毒、缓解腹胀、调节新陈代谢、软化血管等作用[4]。然而，目前红甜菜主要应用于工业提取红色素，其他应用开发较少[5]。

葡萄不仅美味可口、营养丰富[6]，而且含有多种有机酸、氨基酸、矿物质和维生素。葡萄还具有抗病毒、杀细菌、抗贫血、降低胃酸、利尿消肿、抗衰老等多种保健功能[7]。红枣含有丰富的维生素、果胶、矿物质，具有较高的营养保健价值[8]。红枣还具有提高人体免疫力、保肝、抗炎、抗衰老等作用[9]。

近年来，果蔬汁饮料成为饮料行业的焦点和主要发展趋势[10]。红甜菜中含有果蔬汁饮料所需的碳水化合物、维生素、矿物质等，而多种果蔬复合使其营养更加丰富，色泽和口感更加独特。试验以红甜菜、葡萄和红枣为原料，添加葡萄糖、维C，调配制作酸甜可口、色泽鲜艳、风味独特的复合果蔬汁饮料，为红甜菜的应用和复合果蔬汁饮料的研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红甜菜，天津市活力源饮料有限公司提供；葡萄（ 品种为玫瑰香）、红枣（品种为阜平大枣），均购自天津市。

无水葡萄糖、维C粉，均为食品级，深圳市振芯嘉贸易有限公司提供；水，符合国家饮用水标准[11]。

1.2 仪器与设备

BJ-800A型多功能粉碎机，拜杰公司产品；ZZ102型多功能榨汁机，广东顺德歌妮贸易有限公司产品；WYT-Ⅱ型手持折光仪，成都万辰光学仪器产品；AX622ZH/E型电子天平，奥豪斯仪器（常州）有限公司产品；PB-10型pH计，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司产品。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

①红甜菜→清洗→切块→烘干→粉碎→过筛→煮沸→过滤→红甜菜汁；

②葡萄→去梗→清洗→榨汁→过滤→葡萄汁；

③红枣→清洗→去核→破碎→煮沸→过滤→红枣汁；

①+②+③→混合→调配→过滤→灌装→封口→杀菌→冷却→成品包装。

1.3.2 操作要点

（1）红甜菜汁。将红甜菜切块、烘干、粉碎，过80目筛，冷藏备用。红甜菜粉和水按1∶20（g∶mL）比例混合，加热至沸腾，保持微沸至0.5 h，用6层纱布过滤2次。重复操作1次，合并滤液，冷藏待用。

（2）葡萄汁。将葡萄去梗、榨汁后，用6层纱布过滤2次，合并滤液，加入等体积的水，冷藏待用。

（3）红枣汁。将红枣去核、粉碎后，与水按1∶20（g∶mL） 比例混合，加热至沸腾，保持微沸至0.5 h，用6层纱布过滤2次。重复操作1次，合并滤液，冷藏待用。

将上述果蔬汁按比例混合，再加入不同比例的水、葡萄糖、维C等，进行溶解调配，过滤后用灭菌锅于100℃下杀菌2 min，冷却之后即为成品。

1.3.3 单因素试验

（1）复合果蔬汁各组分配比对饮料品质的影响。在复合果蔬汁∶水配比为3∶7，葡萄糖添加量5%，维C添加量0.07%的条件下，分别按红甜菜∶葡萄∶红枣为 1∶1∶1，2∶1∶1，3∶1∶1，4∶1∶1，5∶1∶1制作复合果蔬汁，通过感官评价研究复合果蔬汁各组分配比对饮料品质的影响。

（2）复合果蔬汁与水配比对饮料品质的影响。在红甜菜∶葡萄∶红枣配比为3∶1∶1，葡萄糖添加量5%，维C添加量0.07%的条件下，分别按复合果蔬汁∶水配比为1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5添加复合果蔬汁，通过感官评价研究复合果蔬汁配比对饮料品质的影响。

（3）葡萄糖添加量对饮料品质的影响。在红甜菜∶葡萄∶红枣配比为3∶1∶1，复合果蔬汁∶水配比为3∶7，维C添加量0.07%的条件下，分别添加3%，4%，5%，6%，7%的葡萄糖，通过感官评价研究葡萄糖添加量对饮料品质的影响。

（4）维C添加量对饮料品质的影响。在红甜菜∶葡萄∶红枣配比为3∶1∶1，复合果蔬汁∶水配比为3∶7，葡萄糖添加量5%的条件下，分别添加0.03%，0.05%，0.07%，0.09%，0.11%的维C，通过感官评价研究维C添加量对饮料品质的影响。

1.3.4 正交试验

在单因素试验的基础上，选择合适的因素水平进行L9（34）的正交试验。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

1.3.5 感官评价标准

根据感官评价标准[12]，随机从食品学院的学生和教师中选取嗅觉、味觉敏感且无不良嗜好的食品专业人士10人（男5名，女5名）组成评鉴小组，采用盲样评定法对复合果蔬汁饮料的状态、色泽、气味及口感进行评分[13]。

饮料感官指标要求见表2，饮料具体评分标准见表3。

表2 饮料感官指标要求

1.3.6 理化指标检测

（1）可溶性固形物含量的测定。可溶性固形物含量采用阿贝折光法[14]测定，具体参照GB/T 12143—2008[15]。

（2）酸度的测定。酸度使用pH计测定，具体参照张绍阳等人[16]方法。

（3）糖度的测定。糖度使用手持糖量计测定，具体参照张美娜等人[4]方法。

1.3.7 微生物指标检测

菌落总数的测定，参照GB 4789.2—2016[17]。

1.3.8 数据分析

表3 饮料具体评分标准

单因素试验每个处理组重复3次，正交试验每个处理组重复3次，采用Microsoft Excel 2010进行数据的整理、分析和作图[18]。

2 结果与分析

2.1 果蔬汁原汁指标的测定

果蔬汁原汁指标见表4。

表4 果蔬汁原汁指标/%

2.2 单因素试验

2.2.1 复合果蔬汁各组分配比对饮料品质的影响

复合果蔬汁各组分配比对饮料品质的影响见图1。

图1 复合果蔬汁各组分配比对饮料品质的影响

由图1可知，随着红甜菜汁配比的增加，感官评分先上升后下降。当红甜菜汁占比少时，饮料风味不协调；随着红甜菜汁配比增加，饮料风味逐渐协调；继续增加红甜菜汁，饮料口感逐渐失调。当红甜菜∶葡萄∶红枣配比为3∶1∶1时，感官评分最高为83.9分，较为适宜。

2.2.2 复合果蔬汁与水配比对饮料品质的影响

复合果蔬汁与水配比对饮料品质的影响见图2。

图2 复合果蔬汁与水配比对饮料品质的影响

由图2可知，随着复合果蔬汁比例增加，感官评分先上升后下降。复合果蔬汁用量少时，饮料风味不明显；当复合果蔬汁∶水配比为3∶7时，感官评分最高为83.9分；继续增加复合果蔬汁配比，饮料色泽加重，不易被消费者接受。因此，复合果蔬汁∶水配比为3∶7时较为适宜。

2.2.3 葡萄糖添加量对饮料品质的影响

葡萄糖添加量对饮料品质的影响见图3。

图3 葡萄糖添加量对饮料品质的影响

由图3可知，添加葡萄糖对饮料口感有协调增效的作用。当葡萄糖添加量较低时，饮料整体风味不佳；当添加量达到5%时，感官评分最高为83.9分；继续添加葡萄糖，甜味过重并掩盖饮料自身风味。因此，葡萄糖添加量为5%时较为适宜。

2.2.4 维C添加量对饮料品质的影响

维C添加量对饮料品质的影响见图4。

图4 维C添加量对饮料品质的影响

由图4可知，随着维C添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势。当维生素添加量为0.07%时，饮料口感协调，感官评分最高；高于0.07%时，饮料整体感官逐渐失调，口感偏酸。因此，维C添加量为0.07%时较为适宜。

2.3 优化试验

2.3.1 正交试验

通过单因素试验确定了每个因素的取值范围及水平数，以感官评分为指标，进行L9（34）正交试验。

正交试验极差结果见表5。

表5 正交试验极差结果

由极差分析结果可知，影响饮料感官评分的因素主次顺序为葡萄糖添加量（C）＞复合果蔬汁与水配比（B）＞维C添加量（D）＞复合果蔬汁各组分配比（A），最优水平组合为A3B2C3C2，即红甜菜∶葡萄∶红枣配比为4∶1∶1，复合果蔬汁∶水配比为3∶7，葡萄糖添加量6%，维C添加量0.07%。

2.3.2 验证试验

由于最优组合A3B2C3D2未出现在正交表中，因此需要与正交表中的最高得分组A2B2C3D1进行验证试验。验证试验结果A3B2C3D2得分86.7分，高于A2B2C3D1得分83.3分，证明A3B2C3D2为最优组合。

2.4 成品品质检测

2.4.1 感官指标

红甜菜葡萄红枣复合果蔬汁饮料呈较鲜艳的深红色，溶液透明、均匀一致、酸甜适中、滋味可口，具有红甜菜、葡萄和红枣特有的香气。

2.4.2 理化指标

成品理化指标见表6。

表6 成品理化指标

2.4.3 微生物指标

菌落总数未检出，符合国标要求。

3 结论

通过单因素试验及正交试验，确定了红甜菜葡萄红枣复合果蔬汁饮料的最佳工艺配方，即红甜菜∶葡萄∶红枣配比为4∶1∶1，复合果蔬汁∶水配比为3∶7，葡萄糖添加量6%，维C添加量0.07%。通过该工艺配方制得的饮料感官评分最高，均匀一致、色泽明亮、酸甜可口，具有红甜菜、葡萄和红枣特有的香气。该饮料中可溶性固形物含量5.7%，酸度3.49，糖度5.5%。

此款红甜菜葡萄红枣复合果蔬汁饮料拥有良好的市场前景和开发价值，为红甜菜的开发利用及红甜菜饮料的工业化生产提供一定的技术参考。