白刺果汁饮料加工工艺研究

郝景雯，杨向辉，刘 营

(1. 天津市工业微生物研究所有限公司 天津 300462；2. 天津实发中科百奥工业生物技术有限公司 天津 300462；3. 天津市工业微生物工程技术中心 天津 300462；4. 天津市工业微生物企业重点实验室 天津 300462；5. 天津量信检验认证技术有限公司 天津 300462；6. 天津农学院 天津 300384)

白刺(Nitraria sibirica)属蒺藜科的白刺属，为多分枝的耐盐喜潜水旱生低矮灌木，全世界共有12种，我国有8种。主要分布在降水稀少的干旱荒漠和半荒漠地区。白刺抗旱、抗寒、抗盐碱，生命力极强，是荒漠地区重要的建群植物，也是优良的固沙树种，在防止风沙危害、改良土壤、保持沙区生态平衡中起着重要作用。常见的有泡果白刺、西伯利亚白刺、唐古特白刺、齿叶白刺等多种[1]。

白刺具有较高的经济价值，白刺的浆果是沙漠里罕见的野生水果，含有丰富的营养成分和活性物质。白刺果含糖量高，矿物质含量丰富，并含有多种氨基酸、维生素及微量元素。据分析测定，其果实含糖33%、脂肪17%、淀粉11.10%，还有 19种氨基酸，其中必需氨基酸，如苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸等有8种。白刺果所含的各种微量元素、黄酮类物质含量高于沙棘，适合于心血管疾病患者服用。白刺果实的种籽油脂中含有不饱和脂肪酸达97%，而亚油酸含量就占了70%左右，具有极高的营养及药用价值，被国际上称为维生素F[2-4]。

白刺的果实和植株营养十分丰富，可以加工成饮料、酒、各种保健品和饲料，可以入药，食用和药用价值较高，具有很高的开发利用价值。据《中国药物大辞典》载：白刺，健脾胃、滋补强壮，调经活血，可治身体瘦弱，气血两亏，脾胃不和，消化不良，月经不调，腰腹疼痛。由此可以看出白刺果的药用价值。此外，白刺也有很高的食用价值，用白刺果果汁配制的饮料甜酸适宜，清凉爽口，可见白刺是一种很值得开发的饮料植物[5]。

如今饮料不再以单纯摄取水分为目的，专家预测，未来饮料的研制将向预防医学和食疗领域发展；开发具有“天然、营养、保健”等高附加值饮料是今后发展的方向。基于这样的预测，依据中国传统“药食同源”理论，笔者以药食两用植物白刺为原料，以白砂糖、柠檬酸等为辅料，经过科学处理和合理配方，研制了白刺保健饮料。从人们的生活需求看，保健、美容、减肥、降糖、降脂、抗疲劳、增智益寿等保健饮料在今后开发中具有广阔的前景，本研究中所推广的白刺保健饮料就是朝着这个方向开展研究[6]。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

白刺果，白砂糖，柠檬酸，琼脂，羧甲基纤维素(CMC)，香精(广州市益美香料有限公司生产)，明胶，果胶酶(果胶酶－3G，诺沃-专业酶制剂供应商)，壳聚糖，硅藻土离心机(TDL-5型)，可见分光光度计(723型，上海光谱仪器有限公司)，手持式折光仪(WYT型，range 0~80%)，手持式电子酸度计(KL-009型，range 0.0/14.0)，恒温水浴锅(天津中环试验电炉有限公司)，均质机，压盖机。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

白刺果→精选→洗果→破碎→预处理→榨汁→过滤→澄清→调配→均质→脱气→杀菌→冷却→包装→成品。

1.2.2 操作要点

① 果实的选择。选择新鲜无烂果的果实，同时除去病果及枝叶。

② 洗涤破碎和打浆。用流动清水反复喷淋漂洗干净、沥干水分，利用带筛眼的打浆机进行破碎打浆。把种子及果皮等渣汁分离出去，带果肉的浆液备用提取果汁。

③ 果浆的预处理。为了改善榨汁性能，提高出汁率，在果浆压榨前加入0.01%果胶酶，可有助于脱胶，便于压榨。处理温度为25～30℃，搅拌处理一次时间为40～50 min，低温酶处理可有效避免和减少白刺果实香味的损失。

④ 果汁的榨取。利用榨汁机使果肉中的汁液完全分离出来。要求工艺过程短、减轻果汁色香味的损失，最大限度地防止空气混入。

⑤ 果汁的过滤。利用滤布对果浆进行粗滤，以除去果浆中的果肉等悬浮物。

⑥ 果汁的澄清。先用离心机(4 000 r/min，20 min)进行过滤，以除去原料外杂质及其沉淀。为使果汁达到更好的澄清效果，可选用适宜的澄清剂进一步处理。

⑦ 果汁的调配。用电子天平称取经试验确定的糖、酸、稳定剂等的用量，将它们干混后，加入定量水并适当加热溶解均匀。经过滤后加到白刺果果汁中，以达到适宜口感。

⑧ 果汁的均质与脱气。混合均匀后的料液通过高压均质机进行均质，均质温度60～70℃，均质后进行脱气，温度45～50℃，真空度60～80 kPa。

⑨ 果汁的杀菌和冷却。将脱气后的料液在85℃的条件下热煮杀菌20 min后，灌装密闭，再次热煮杀菌20 min，然后进行自然冷却。

⑩ 包装和成品。将冷却后的瓶装饮料擦干表面的水分，贴标签，即为成品。

1.3 分析方法

1.3.1 感官分析

感官分析采用差别评分法，该评分方法的标准如表1所示。

表1 感官评分标准Tab.1 Sensory evaluation score

表中各指标采用不同的单因素试验，考察时内容不同，分别确定每个指标占总体的比例后计算最终得分。通过评分，选取每个单因素的较优水平。

1.3.2 理化分析

总糖采用手持式折光仪直接测定；pH用手持酸度计直接测定；矿物质采用原子吸收法测定。透光度采用723可见分光光度计测定。稳定性测定：果汁灭酶后经3 000 r/min离心10 min取上清液10 mL于试管内，100℃水浴20 min，立即冷却至室温，放入冰箱后，分别于0、24、168 h测其透光率。

2 结果与分析

2.1 白刺原汁对饮料功能性、可食性的影响

白刺原汁呈现紫红色，接近黑色，且口感咸涩。现以不同浓度梯度的白刺原汁含量对果汁的感官品质影响进行比较，不加其他辅料。试验证明：当白刺原汁浓度大于30%时，会产生刺鼻气味，且口感咸涩，可食性较差；而当浓度低于10%时，饮料在色泽和口感等方面都失去了白刺原汁的特色。因此要在10%～20%的原汁浓度范围内进一步筛选。

2.2 不同澄清方法对感官品质的影响

试验中采用自然澄清、明胶澄清、加酶澄清和壳聚糖澄清4种方法进行。结果表明：壳聚糖澄清法的效果要好于其他3种方法。

具体步骤如下：先配制浓度为10 g/L的壳聚糖溶液。称取1 g壳聚糖溶于100 mL 2%(V/V)的醋酸溶液中[7]。取6支试管，各加入10 mL白刺原汁，然后向这6支试管中分别加入1%、2%、3%、4%、5%、6%的壳聚糖溶液。室温下静置24 h后，将其浓度稀释至20%并测量透光率，结果如表2所示：

表2 以壳聚糖作为澄清剂的澄清效果比较Tab.2 Comparison of clarifying effect of chitosan as clarifying agent

由表2可以看出：当壳聚糖溶液(10 g/L)的加入量为5%时，白刺果汁的澄清效果最好。因此，本试验决定选用壳聚糖作为白刺果汁的最佳澄清剂，其加入量确定为5%。

2.3 稳定剂对感官品质的影响[8-11]

由表3可以看出：在单一稳定剂的几个试样中，加入琼脂的果汁由于其粘度过大，且透光率明显下降，严重影响了果汁饮料的感官品质，因此未进行透光度的具体测量。

有资料表明，CMC与琼脂协同作用可形成三维网状结构，使果汁的组织形态特性得到明显改善。所以，在单一稳定剂的基础上进行了混合稳定剂试验。由表4可以看出，试样3、4、5的粘度过大，严重影响了果汁饮料的感官品质，因此未进行透光率的具体测定。而通过和表3的对比可以看出，试样1、2所达到的澄清效果不如单一稳定剂，因此决定选用浓度为0.1%、0.15%、0.2%的CMC作为该因素在正交试验中所选取的3个水平。

表3 单一稳定剂对果汁的稳定效果Tab.3 Stabilizing effect of single stabilizer for fruit juice

表4 混合稳定剂对果汁的稳定效果Tab.4 Stabilizing effect of mixed stabilizer for fruit juice

2.4 香精的选择对感官品质的影响

白刺果的香味特殊，兼有葡萄和樱桃香味。通过添加多种香精进行对比，最后决定选用葡萄香精，加入后可使果汁产生清淡的果香味。在白刺果汁饮料中，香精添加量为0.05%即可达到理想效果。

2.5 白刺果汁饮料最佳配方的确定

在单因素试验的基础上，确定了主要因素，每个因素选取3个水平，选用L9(34)正交表对不同条件的试验结果进行综合评判和感官评定，以此来确定最佳

工艺。正交试验的因素水平表见表5，结果见表6。

表5 正交试验因素水平表Tab.5 Factor level in orthogonal test

表6 正交试验L9(34)结果Tab.6 L9(34) result in orthogonal test

通过极差分析，影响饮料品质的主次因素顺序为：原果汁含量＞稳定剂CMC加入量＞白砂糖加入量＞柠檬酸加入量。

通过正交试验计算，理论上A1B1C2D3为参数因子的最佳组合。比较样品4与理论最优方案对感官的影响情况，最终确定第4号样品A2B1C2D3为最优组合，即原汁含量为12%，加糖量7%，加酸量0.25%，稳定剂CMC添加量为0.2%。

3 结 论

白刺果汁饮料成本较低，其主要原辅配料为：原果汁含量12%，白砂糖加入量7%，柠檬酸加入量0.25%，稳定剂CMC加入量0.2%，香精加入量0.05%，可以生产出甜酸适宜，清凉爽口的白刺果汁饮料。由于白刺果本身营养价值很高，以其为原料生产出的果汁饮料具有很好的保健功能，可见白刺是一种很值得开发的饮料植物。白刺果核还可榨油，果汁也可用来酿酒制醋，还可以其药用价值开发药用产品。另外，白刺的开发利用可促进对白刺资源的保护和发展，使其充分发挥生态效益和经济效益。综上认为，白刺资源大有开发前途。■