苦瓜牡蛎酶解液复合饮料的研制

杨昭，高柳纯，姚玉静，黄佳佳，张琼，罗一颖

广东食品药品职业学院食品学院（广州 510520）

苦瓜又名凉瓜，是一种药食两用植物，全国各地均有栽培，价格低廉。苦瓜中含有苦瓜苷、苦瓜多糖、生物碱和微量元素等多种活性成分[1]。《本草纲目》中记载：苦瓜苦寒、无毒、除邪热、解劳乏、清心明目、益气壮阳[2]。研究表明苦瓜具有降血糖、抗肿瘤等功效[3-4]。在华南地区，苦瓜作为清热祛暑、明目解毒的代表性食物，主要用于煲汤，有广泛的食用基础[5]。近年来，以苦瓜为原料开发多种饮料，如苦瓜鸡骨草复合饮料[6]、苦瓜雪梨饮料[7]、苦瓜麦芽混合汁饮料[8]。牡蛎被称为“海洋牛奶”，是世界上产量最大的贝类养殖动物，也是华南地区产量和消费量较大的海产品[9]。牡蛎酶解液中含有丰富的小肽和氨基酸，具有抗氧化、降血糖等生物活性，被应用于功能性饮料的开发[10-11]。Cho等[12]以牡蛎水解液为主要原料，将其与毛蒿提取物和五味子提取物结合，研制出功能性饮料，其最佳配方为：3%牡蛎水解液、3.83%毛蒿提取液、8.17%五味子提取液。赵旭东[13]以近江牡蛎酶解液为主要原料，利用乳酸菌发酵制备一款营养丰富、含乳酸菌、风味独特的饮料。健康化、功能化是未来消费者的主流需求理念。苦瓜和牡蛎是2种典型的功能性食品原料。为提高苦瓜和牡蛎资源的利用率，试验将苦瓜和牡蛎肉作为主要原料，制备一款苦瓜牡蛎酶解液复合饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜牡蛎肉（购于广东饶平，-18 ℃冻存）；新鲜苦瓜（广州龙洞上社市场）；动物蛋白酶（南宁庞博生物工程有限公司）；酿酒酵母、面包酵母、啤酒酵母、葡萄酒果酒酵母、甜味型酵母（安琪酵母股份有限公司）；白砂糖、食盐、柠檬酸、羧甲基纤维素钠（CMC）、β-环状糊精、阿拉伯胶（均为食品级，市售）。

1.2 主要仪器与设备

分析天平（TLE104E，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司）；台式高速冷冻离心机（GL-21M，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）；水浴振荡培养箱（TS-110*50，上海天呈实验仪器制造有限公司）；多功能料理机（KS-1053，广州市祁和电器有限公司）；酸度计（S220，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司）；紫外可见分光光度计（TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司）；凯氏定氮仪（K9840，海能仪器股份有限公司）；高压均质机（APV-60，上海顺仪实验设备有限公司）。

1.3 苦瓜原汁的制备

挑选新鲜苦瓜→清洗→沥干水分→切半去瓤→切片→热烫（80 ℃，2 min）→冷却→加水（苦瓜与水质量比1∶3）→榨汁→过滤→苦瓜原汁

1.4 牡蛎酶解液的制备及脱腥

1.4.1 牡蛎酶解液的制备

取200 g冷冻牡蛎肉常温解冻后，加入等质量水打浆，用0.05 mol/L氢氧化钠溶液调节至pH 7.5。加入牡蛎肉质量1%动物蛋白酶，50 ℃水浴振荡酶解6 h，结束后用沸水浴灭酶20 min，以8 000 r/min离心15 min，取上清液得到牡蛎酶解液。

1.4.2 牡蛎酶解液脱腥及感官评价

取100 g制备好的牡蛎酶解液，考察酵母添加量1%，发酵温度25 ℃和发酵时间60 min，探究不同酵母种类（酿酒酵母、面包酵母、啤酒酵母、葡萄酒果酒酵母、甜味型酵母）对牡蛎酶解液脱腥效果的影响。

感官评价小组由10名评定员组成，依据表1对脱腥后牡蛎酶解液的颜色、气味、腥味进行综合评价。感官评价在标准感官实验室进行，以去离子水为对照（分值为9分）。

表1 牡蛎酶解液脱腥感官评价标准

1.5 复合饮料制作工艺流程

苦瓜原汁，添加脱腥后牡蛎酶解液、蔗糖、柠檬酸→搅拌→加入CMC、β-环状糊精、阿拉伯胶→搅拌→加热（80 ℃，2 min）→均质→灌装→封口→灭菌→冷却→成品

1.6 复合饮料配方单因素试验

复合饮料中苦瓜原汁200 g，其他配料添加量均以苦瓜原汁质量为百分比。选择对复合饮料感官有重要影响的牡蛎酶解液、蔗糖和柠檬酸进行单因素试验，考察其添加量对复合饮料感官指标的影响。选择牡蛎酶解液添加量（2%，4%，6%，8%和10%）、蔗糖添加量（5%，8%，11%，14%和17%）和柠檬酸添加量（0.05%，0.10%，0.15%，0.20%和0.25%）为变量进行单因素试验，筛选获得最优的复合饮料配方。

1.7 复合饮料稳定性试验

1.7.1 单因素试验

在最佳复合饮料配方基础上，考察CMC添加量（0.10%，0.12%，0.14%，0.16%和0.18%）、β-环状糊精添加量（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）和阿拉伯胶添加量（0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%）对复合饮料稳定性的影响。

1.7.2 正交试验

在单因素基础上，采用正交试验对影响复合饮料稳定性的主要因素进行条件优化。CMC添加量、β-环状糊精添加量和阿拉伯胶添加量3个因素各选取3个具有代表性的水平，进行L9(33)正交试验，以稳定系数作为评价指标，确定饮料稳定性的最佳工艺条件。正交试验设计因素水平见表2。

表2 复合饮料正交试验因素和水平表

1.8 复合饮料感官评价

复合饮料感官评价由10名评定员完成，依据表3对复合饮料的色泽、风味、滋味和外观状态进行综合评价。感官评价在标准感官实验室进行。

表3 复合饮料感官评定标准

1.9 复合饮料稳定性评价

采用稳定系数评价复合饮料的稳定性，参照王立等[14]的方法略有调整。在刻度离心管中准确加入5.00 mL饮料，以3 000 r/min离心15 min，取上清液，在750 nm波长处测吸光度A2，与离心前测定的吸光度A1的比值即为稳定系数R，按式（1）计算。

式中：A1为原液吸光度；A2为上清液吸光度。根据经验公式，R值越大（极限为1），说明饮料的稳定性越好。

1.10 复合饮料成分测定

蛋白质含量采用凯氏定氮法；可溶性固形物含量采用折光计法；pH采用酸度计法。

2 结果与分析

2.1 牡蛎酶解液脱腥试验

牡蛎作为海产品，其酶解液含有一定腥味。刘艳等[15]将活性干酵母应用于牡蛎酶解液脱腥，认为脱腥处理后，酶解液的感官品质较好，含有浓郁的酵母香味。由图1可知，不同酵母种类对牡蛎酶解液脱腥效果有较大的差别。葡萄酒果酒专用酵母脱腥处理效果最好，其感官评分为8分。脱腥后的酶解液几乎无腥味，并具有良好的类似于果酒的风味。面包酵母脱腥处理后，酶解液的感官评分为7分。酿酒酵母和啤酒酵母脱腥处理之后，酶解液中仍有较弱腥味存在，感官评分分别为5.9分和5.8分。甜味型酵母脱腥处理效果较差，酶解液中含有较强的腥味。因此，采用葡萄酒果酒专用酵母作为牡蛎酶解液脱腥酵母。

图1 酵母种类对牡蛎酶解液脱腥效果的影响

2.2 复合饮料配方单因素试验

2.2.1 牡蛎酶解液添加量对复合饮料感官的影响

由图2可知，随着牡蛎酶解液添加量增多，复合饮料感官评分持续下降。牡蛎酶解液添加量为2%时，感官评分最高，为89.8分。牡蛎酶解液添加量为10%时，感官评分最低，为75.1分。因此，复合饮料中牡蛎酶解液添加量2%较为适宜。

2.2.2 蔗糖添加量对复合饮料感官的影响

由图3可知，随着蔗糖添加量增多，复合饮料感官评分先缓慢升高再降低。蔗糖添加量为8%时，感官评分最高，为86.7分。蔗糖添加量为17%时，感官评分最低，为79.7分。蔗糖主要提供甜味，添加量太少致使苦瓜汁的苦味太明显而影响感官，添加量太多导致甜腻。因此，复合饮料中蔗糖添加量8%较为适宜。

图2 牡蛎酶解液添加量对复合饮料感官的影响

图3 蔗糖添加量对复合饮料感官的影响

2.2.3 柠檬酸添加量对复合饮料感官的影响

由图4可知，随着柠檬酸添加量的增多，复合饮料感官评分先缓慢升高再降低。柠檬酸添加量为0.1%时，感官评分最高，为87.5分。柠檬酸添加量为0.2%时，感官评分最低，为77.9分。柠檬酸主要提供酸味，并对苦瓜汁中的叶绿素有一定护色作用，同时对于饮料的保质期有良好的影响。但柠檬酸太多会产生酸涩感，严重影响饮料感官。因此，复合饮料中柠檬酸添加量0.1%为宜。

确定苦瓜牡蛎酶解液复合饮料配方为：2%牡蛎酶解液、8%蔗糖和0.1%柠檬酸。此时，饮料呈现浅黄绿色，酸甜适宜，澄清透明，具有微弱的果酒风味。

图4 柠檬酸添加量对复合饮料感官的影响

2.3 复合饮料稳定性试验

2.3.1 单因素试验结果

2.3.1.1 CMC添加量对复合饮料稳定性的影响

由图5可知，随着CMC添加量增多，复合饮料稳定系数先升高再降低。CMC添加量为0.16%时，稳定性数最高，为46.76%。CMC添加量为0.1%时，稳定性数最低，为35.54%。因此，复合饮料中CMC添加量0.16%为宜。

图5 CMC添加量对复合饮料稳定性的影响

2.3.1.2 β-环状糊精添加量对复合饮料稳定性的影响

由图6可知，随着β-环状糊精添加量增多，复合饮料稳定系数先升高再缓慢降低。β-环状糊精添加量为0.8%时，稳定系数最高，为50.20%。β-环状糊精添加量为0.2%时，稳定系数最低，为41.79%。因此，复合饮料中β-环状糊精添加量0.8%为宜。

图6 β-环状糊精添加量对复合饮料稳定性的影响

2.3.1.3 阿拉伯胶添加量对复合饮料稳定性的影响

由图7可知，随着阿拉伯胶添加量增多，复合饮料稳定系数先升高再降低。阿拉伯胶添加量为0.2%时，稳定系数最高，为59.90%。阿拉伯胶添加量为0.3%时，稳定系数最低，为50.94%。因此，复合饮料中阿拉伯胶添加量0.2%为宜。

图7 阿拉伯胶添加量对复合饮料稳定性的影响

2.3.2 正交试验结果

由表4可知，各因素对复合饮料稳定性影响的主次顺序为B（β-环状糊精添加量）＞A（CMC添加量）＞C（阿拉伯胶添加量），综合各因素的均值K大小，得出正交试验L9(33)的最佳组合，为B3A2C3。由于组合未在正交试验中出现，需进行验证试验。采用最佳组合试验方案，即β-环状糊精添加量为1.0%、CMC添加量为0.16%和阿拉伯胶添加量为0.25%，复合饮料稳定系数为65.05%，大于正交试验结果中的每个试验的稳定系数。因此，苦瓜牡蛎酶解液复合饮料稳定剂配方为：1% β-环状糊精添加量、0.16% CMC添加量和0.25%阿拉伯胶添加量。

表4 正交试验结果

2.4 复合饮料成分分析

结果表明，苦瓜牡蛎酶解液复合饮料的工艺参数为：采用1%葡萄酒果酒专用酵母，在25 ℃条件下发酵60 min，对牡蛎酶解液进行脱腥处理。配方由2%牡蛎酶解液、8%蔗糖、0.1%柠檬酸、0.16% CMC、1.0%β-环状糊精和0.25%阿拉伯胶构成，获得的复合饮料感官和稳定性较佳。复合饮料的pH 4.05、可溶性固形物含量1.34%、蛋白质含量1.84 g/100 g。

3 结论

优化获得牡蛎酶解液脱腥方法：1%葡萄酒果酒专用酵母，在25 ℃条件下发酵60 min。通过单因素试验和正交试验获得苦瓜牡蛎酶解液复合饮料的工艺参数：2%牡蛎酶解液、8%蔗糖、0.1%柠檬酸、0.16% CMC、1.0% β-环状糊精和0.25%阿拉伯胶。所得复合饮料感官和稳定性较佳，呈现浅黄绿色，酸甜适宜，澄清透明，具有微弱的果酒风味。复合饮料的pH 4.05、可溶性固形物含量1.34%、蛋白质含量1.84 g/100 g。