黑枸杞梨汁复合饮料研制及其抗氧化效果研究

王彩虹，刘玉洁，朱丽娜，孙 茹，刘生杰

（1.阜阳师范大学信息工程学院，安徽 阜阳 236041；2.阜阳师范大学生物与食品工程学院，安徽阜阳 236037）

黑枸杞（Lycium ruthenicum Murr.），又被称为黑果枸杞，是茄科枸杞属灌木[1]，其果实内含有丰富的紫红色素，极易溶于水，属天然的水溶性花色甙黄酮类。此外，其中还含有大量有益人体的蛋白质、多糖、酚类物质、微量元素、氨基酸和维C 等，作为一种药食同源产品，兼具保健功能和药用价值[2]。研究表明，黑枸杞具有抗氧化、抗衰老、益精明目、降低胆固醇的作用[3-7]，具有巨大的研究和开发潜力。砀山酥梨（Pyrus spp.），是中国传统三大名梨之一，果型端正，品质较好，以其汁多味甜且具有润肺止咳作用而驰名中外[8-10]，被形象地称为“果中甘露子”，果实及其加工产品深受广大消费者欢迎。

黑枸杞作为一种营养丰富的小浆果类食品，近年来，其相关饮料产品的研发大部分是与其他食品一起制成复配饮料。余永婷等人[11]以黑枸杞、山楂和银耳为原料，研制了黑枸杞山楂复合饮料。秦丹丹等人[7]以黑木耳、黑枸杞为原料，研制了黑木耳黑枸杞复合饮料。此外，还有黑枸杞蓝莓复合饮料、黑枸杞黑番茄复合饮料、红枣黑枸杞复合饮料和灵芝黑枸杞运动饮料等的相关研究[12-15]。但是，对于黑枸杞梨汁复合饮料研究未见报道，故以黑枸杞、梨汁为主要原料，采用天然风味料调配技术，研制一种色泽鲜艳、清亮透明、风味清新、状态均匀稳定的新型黑枸杞复合果汁饮料，丰富枸杞果汁饮料的品种，提高黑果枸杞和砀山酥梨的商品价值，同时为其开发利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑枸杞干果、新鲜砀山酥梨、新鲜柠檬，均为市售；白砂糖、D- 异抗坏血酸钠、柠檬酸、果胶酶（20 000 U/g）、纤维素酶（10 000 U/g、壳聚糖、果胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠等均为食品级，符合GB 2760—2014 食品添加剂使用标准。

1.2 仪器与设备

JA2003 型电子天平，上海越平科学仪器有限公司产品；3-18KS 型超速冷冻离心机，盐城市凯特实验仪器有限公司产品；GI54TW 型高压蒸汽灭菌锅，苏州智净净化设备有限公司产品；MJ-BL35D5 型搅拌机，广东美的生活电器制造有限公司产品；HH-4 型数显恒温水浴锅，常州荣华仪器制造有限公司产品；TU-1950 型紫外分光光度计，北京普析公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 黑枸杞梨汁复合饮料工艺流程

砀山酥梨→切块→护色→榨汁→酶解→粗滤→灭酶→澄清→离心→梨汁；

梨汁、黑枸杞、白砂糖、柠檬汁、稳定剂→调配→过滤→均质→灌装→杀菌→冷却→成品。

1.3.2 工艺操作要点

（1） 梨汁的制备。将梨洗净去皮后切成小块，迅速加入果块护色液（护色液的成分为0.5%的维C、0.4%的D - 异抗坏血酸钠和0.2%的柠檬酸），浸泡时间10 min。将梨块沥水后榨汁，向果浆中加入0.15%果胶酶，40 ℃下水浴酶解1 h 后用200 目滤布过滤，向所得汁液中加入一定量壳聚糖酸性溶液，在一定条件下进行澄清处理，以转速5 000 r/min 离心10 min，得到澄清梨汁[16-17]。

（2） 柠檬汁的制备。挑选新鲜、无虫害的柠檬，清洗后用榨汁机榨取汁液，然后用200 目滤布过滤，备用。

（3） 调配。将黑枸杞、梨汁、柠檬汁、白砂糖、稳定剂按照一定比例混合后，搅拌均匀，按照配方补足适量水。

（4） 均质。采用容器振荡法进行均质，使产品成为澄清均匀液体，并具有柔和细腻的感官品质。

（5） 灌装、杀菌。将包装容器玻璃瓶和玻璃瓶盖洗净并用沸水煮沸20 min，然后将调配好的料液进行热灌装，灌装后在90 ℃条件下杀菌10 min。

1.3.3 黑枸杞梨汁复合饮料的感官品质评价

选择10 名健康的食品专业人员对产品从色泽、组织状态、气味和口感4 个方面进行综合评分，取平均值为最终得分，总分为100 分。

黑枸杞梨汁复合饮料感官品质评分标准见表1。

表1 黑枸杞梨汁复合饮料感官品质评分标准

1.3.4 单因素试验

固定柠檬汁用量7 g/L，梨汁用量45 g/L，白砂糖用量18 g/L，分别添加黑枸杞3，4，5，6，7 g，考查黑枸杞用量对饮料感官品质的影响；固定黑枸杞用量5 g/L，柠檬汁用量7 g/L，梨汁用量45 g/L，分别添加白砂糖15，18，21，24，27 g，考查白砂糖用量对饮料感官品质的影响；固定黑枸杞用量5 g/L，梨汁用量45 g/L，白砂糖用量18 g/L，分别添加柠檬汁5，6，7，8，9 g，考查柠檬汁用量对饮料感官品质的影响；固定黑枸杞用量5 g/L，柠檬汁用量7 g/L，白砂糖用量18 g/L，分别添加梨汁30，35，40，45，50 g，考查梨汁用量对饮料感官品质的影响。

1.3.5 正交试验设计

根据单因素试验结果，以黑枸杞用量（A）、白砂糖用量（B）、柠檬汁用量（C）、梨汁用量（D） 4 个因素，设计四因素三水平的正交试验，每个因素的低、中、高3 个试验水平分别以1，2，3 进行编码（表2），根据试验结果比较不同因素对黑枸杞梨汁复合饮料感官品质的影响，并得出最佳工艺配方。

正交试验因素与水平设计见表2。

表2 正交试验因素与水平设计/ g·L-1

1.4 黑枸杞梨汁复合饮料稳定剂的研究

制约果汁产业发展的重要因素之一是果汁饮料的稳定性[18-19]，尤其是复合果汁饮料成分较为复杂，容易出现沉淀、分层等不良现象，为了增强黑枸杞梨汁复合饮料的稳定性，在最佳配方的基础上，分别添加果胶（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%）、羧甲基纤维素钠（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%） 和卡拉胶（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%），研究不同剂量及不同种类的稳定剂对黑枸杞梨汁复合饮料稳定性的影响，在4 ℃条件下贮藏24 h 后测定复合饮料的离心沉淀率，并以此为指标，选出最适稳定剂的种类和剂量。离心沉淀率的测定方法参照杨柳等人[20]的方法。

1.5 复合饮料抗氧化性试验

采用ABTS 自由基清除效果测定方法对黑枸杞梨汁复合饮料的抗氧化性进行评估。测定方法参照商亚芳等人[21]的研究。取复合饮料0.2 mL，然后加入浓度为7 mmol/L 的ABTS 溶液4 mL，摇匀后在暗室下反应6 min，于波长734 nm 处测定吸光度，记作A1，用去离子水代替ABTS 溶液测量的吸光度值记录为A2，用去离子水代替复合饮料样液，在相同条件下测量的吸光度值，记作A0。每个试验做3 次平行，按照公式（1） 计算ABTS 自由基清除率。

1.6 理化指标的测定

在最佳配方的基础上，分别测定黑枸杞梨汁复合饮料成品的总糖含量（以葡萄糖计） 和可溶性固形物含量（参照GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》）。

1.7 数据分析

每一个试验至少设计3 个平行，结果均表示为平均值±标准偏差进行绘图分析。数据通过IBM SPSS Statistics 软件进行统计学分析处理，使用Origin Lab（Origin Pro 8.6 软件） 进行绘图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 黑枸杞用量对复合饮料感官品质的影响

黑枸杞用量对复合饮料感官品质的影响见图1。

图1 黑枸杞用量对复合饮料感官品质的影响

由图1 可知，随着黑枸杞用量的增加，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分呈现先上升后下降的趋势，当黑枸杞用量较低时，饮料色泽为浅红色，感官评分较低；当黑枸杞用量较高时，饮料色泽偏深，口感变差，感官评分出现显著性降低。当黑枸杞用量为5 g/L 时，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分最高，此时复合饮料的色泽呈现亮丽的紫红色，口感最佳。因此，选择黑枸杞用量4，5，6 g/L 进行正交试验。

2.1.2 白砂糖用量对复合饮料感官品质的影响

尽管酶解后的梨汁中会产生一些小分子的糖类，让饮料体系具有一定的甜味，但是还需要添加适量的糖才能让复合饮料具有较好的口感和风味。白砂糖是饮料中最常添加的糖类之一，不仅能够增加甜味，还可以调整饮料风味[22]。试验探究了白砂糖用量对复合饮料感官品质的影响。

白砂糖用量对复合饮料感官品质的影响见图2。

图2 白砂糖用量对复合饮料感官品质的影响

由图2 可知，随着白砂糖用量的增加，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分呈现先上升后下降的趋势，当白砂糖用量较低时，复合饮料的甜味较淡，感官评分较低；当白砂糖用量较高时，饮料甜味较为浓重，饮料特有的枸杞和梨汁的味道被部分掩盖，口感较腻，可接受人群较少，感官评分出现显著性降低。当白砂糖用量为18 g/L 时，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分最高，此时复合饮料酸甜可口，风味最佳。因此，选择白砂糖用量15，18，21 g/L 进行正交试验。

2.1.3 梨汁用量对复合饮料感官品质的影响

梨汁用量对复合饮料感官品质的影响见图3。

图3 梨汁用量对复合饮料感官品质的影响

由图3 可知，随着梨汁用量的增加，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分呈现先缓慢上升后稍微下降的趋势。当梨汁用量较低时，复合饮料的梨汁风味不明显，感官评分较低；当梨汁用量为45 g/L 时，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分最高，此时复合饮料组织状态均匀、口感细腻、风味最佳。因此，选择梨汁用量35，40，45 g/L 进行正交试验。

2.1.4 柠檬汁用量对复合饮料感官品质的影响

柠檬汁用量对复合饮料感官品质的影响见图4。

图4 柠檬汁用量对复合饮料感官品质的影响

由图4 可知，随着柠檬汁用量的增加，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分呈现先缓慢上升后迅速下降的趋势，当柠檬汁用量较低时，复合饮料的甜味较为明显，口感欠佳，感官评分较低；当柠檬汁用量较高时，饮料酸味较为突出，饮料特有味道被酸味掩盖，口感较差，感官评分显著性降低。当柠檬汁用量为7 g/L 时，黑枸杞梨汁复合饮料的感官评分最高，此时复合饮料色泽艳丽、酸甜可口。因此，选择柠檬汁用量5，6，7 g/L 进行正交试验。

2.2 正交试验

根据单因素试验结果，进行黑枸杞梨汁复合饮料配方正交优化试验。

正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果

由表3 可知，极差分析结果显示影响黑枸杞梨汁复合饮料感官品质影响因素的主次顺序为B＞A＞D＞C，即影响最大的是白砂糖用量，其次是黑枸杞用量，然后是梨汁用量，最后是柠檬汁用量。黑枸杞梨汁饮料的最佳配方为A2B3C2D3，即黑枸杞用量5 g/L，白砂糖用量21 g/L，柠檬汁用量6 g/L，梨汁用量45 g/L，此工艺条件下生产出来的黑枸杞梨汁复合饮料组织状态均匀、色泽紫红透亮，具有酥梨和柠檬清香，口感酸甜适宜，感官评分最高为87.22 分。

2.3 复合饮料稳定剂选择试验

黑枸杞梨汁复合饮料的稳定剂选择果胶、羧甲基纤维素钠和卡拉胶3 种，当三者的添加量不同时，对复合饮料的稳定效果也不同。

单一稳定剂添加量对复合饮料沉淀率的影响见图5。

图5 单一稳定剂添加量对复合饮料沉淀率的影响

由图5 可知，复合饮料的沉淀率随着稳定剂添加量的增加呈现出先降低后增加的趋势。当卡拉胶作为复合饮料的稳定剂时，复合饮料的沉淀率最高，稳定剂效果最差。当果胶添加量为0.3%时，复合饮料的沉淀率最低，稳定剂的效果最好。因此，选择果胶添加量0.3%作为黑枸杞梨汁复合饮料的稳定剂。

2.4 复合饮料抗氧化性试验

通过测定黑枸杞梨汁复合饮料对ABTS 自由基清除能力来检测其抗氧化活性试验，结果显示黑枸杞梨汁复合饮料具有一定的抗氧化活性，其对ABTS 自由基的清除率为70.06%，此结果优于秦丹丹等人[7]所研发的黑木耳黑枸杞复合饮料的抗氧化活性。

2.5 复合饮料理化指标的测定

通过试验测定黑枸杞梨汁复合饮料的总糖含量及可溶性固形物含量，结果显示复合饮料的总糖含量（以葡萄糖计） 为86.73 mg/mL，可溶性固形物含量为10.7%，在规定的范围内，符合标准。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，得出黑枸杞梨汁复合饮料的最佳配方为黑枸杞用量5 g/L，白砂糖用量21 g/L，柠檬汁用量6 g/L，梨汁用量45 g/L。通过稳定剂筛选试验，选择果胶作为复合饮料的稳定剂，添加量为0.3%，此时复合饮料稳定性良好。测定该复合饮料的总糖和可溶性固形物含量，结果显示黑枸杞梨汁复合饮料的总糖含量为86.73 mg/mL，可溶性固形物含量为10.7%，产品符合国家标准要求。此工艺条件下生产出来的黑枸杞梨汁复合饮料风味独特，色泽为紫红色，组织状态均匀，具有酥梨和柠檬清香，口感酸甜适宜，ABTS 自由基清除率达70.06%，具有较好的抗氧化活性，市场推广潜力较好，同时为黑枸杞和砀山酥梨精深开发利用提供一定的理论依据。