白刺脱盐饮料加工工艺的研究

毛海峰，周先加，曹文秀，王 亮

(青海省轻工业研究所有限责任公司，青海 西宁 810000)

白刺植物属蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺属(Nitraria)，它富含多种粗多糖、氨基酸、黄铜、生物碱、矿物质元素等成分，具有调节免疫、抗疲劳、耐寒冷、抗氧化、保肝及抗肿瘤等功效。

由于白刺生长于沙地、盐碱地，其果汁盐度含量较高，适口性不佳，其开发的白刺饮料口感不佳，消费者认可度不够，故在保留白刺果营养成分的基础上，开发一种白刺果汁脱盐调配饮料是当下所需。

本文以唐古特白刺为原料，采用树脂脱盐技术，对白刺果汁进行脱盐后，按不同比例稀释白刺脱盐液调配出可口的浆果饮料，以适宜于各类消费人群。

1 材料与方法

1.1 试验材料

野生唐古特白刺果、柠檬酸、柠檬酸钠、苹果酸、稳定剂CMC、复合稳定剂、白砂糖。

1.2 主要仪器设备

分析电子天平BS224S、紫外可见分光光度计(型号TU-1800spc、手持式电子折光仪 PAL-1(ATAGO)、酸度计(型号FE28-Standard)、电导率仪(型号DDSJ-319L)、电子舌(型号SA402)、强酸型阳离子树脂001×7(732)。

1.3 试验方法

1.3.1工艺流程图

图1 白刺脱盐饮料的工艺流程Figure.1 Process flow diagram of Nitraria desalinated beverage

1.3.2 操作要点

果实的选择:选择新鲜无烂果的果实，同时除去病果及枝叶。

洗涤破碎和打浆:用流动清水喷淋清洗干净，沥干水分。

果汁的榨取:利用榨汁机让果核和果汁分离。要求榨汁过程要短，尽量减少果汁色香味损失。

果汁的过滤:先用85目筛对果浆进行粗滤，将过滤后的果汁用120目筛网再进行精滤。

果汁的稀释:果汁稀释要采用无污染、无杂质的纯净水。

果汁的脱盐:将树脂用离子水浸泡24h后，反复冲洗至去离子水呈清澈透明状态，采用 A+B+C三柱串联运行。取200ml预处理交换树脂于离子交换柱，小流量注入白刺果汁，待树脂吸附饱和后，收集流出液，每组重复三次。

果汁的调配:用电子天平称取经试验确定的糖、酸等的用量，逐一加到稀释后的白刺脱盐果汁中。

饮料的均质:混合均匀后的饮料通过高压均质机进行均质，均质温度为60-70℃。

饮料的杀菌方式：采用高温瞬时灭菌。

饮料的包装:饮料独立小包装之后，检查包装是否漏气、完整。要在表面干净干爽的情况下进行装箱。

1.4 分析方法

1.4.1 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 脱盐白刺饮料感官评分标准Table.1 Sensory evaluation standards of Nitraria Desalted beverage

1.4.2 理化分析

(糖度、含盐量、pH、透光度)可溶性固形物：手持式折光仪测定；含盐量：电导率仪直接测定；pH：酸度计直接测定；透光度：紫外可见光分光光度计检测。

2 结果与分析

2.1 白刺果汁脱盐方式的筛选

将白刺果榨汁过滤(选用60目的筛网),按不同稀释要求稀释后进行脱盐，试验中采用原汁与水1∶3进行脱盐，将脱完盐的白刺原汁再进行1∶3对脱完盐后的白刺果汁、原果汁进行电导率、盐度测定，结果见表2。

表2 不同的脱盐方式对理化指标的影响Table.2 Effects of different desalination methods on physicochemical indexes

试验证明：经过脱盐后的白刺电导率都有所上升，查阅相关文献[1-2]，脱盐后电导率略微上升。脱盐白刺汁盐度相较于未脱盐，盐度数据下降0.1%，脱盐后稀释3倍比稀释3倍后脱盐脱盐率提高0.03%，由于白刺原汁溶液经过树脂柱时流速过慢、极易堵塞树脂柱，稀释倍数过大，不利于生产加工中原料运输及储存，为保证顺利脱盐，选用了稀释后1∶3的白刺稀释液进行脱盐，使流速在原汁的基础上得以提升，为后续加工生产提供原料保障。

2.2 白刺脱盐果汁稀释比例的筛选

脱完盐后的白刺果汁和水比例为 1∶3，稀释后的脱盐白刺果汁进行调配后添加量分别为 10%、20%、30%、40%和 50%，白砂糖添加量为10%，柠檬酸添加量为 0.2%，柠檬酸钠添加量0.1%，对白刺脱盐果汁的感官品质影响进行比较，感官评价结果见图 2。

图2 白刺脱盐果汁添加量对感官的影响Fig.2 Effect of adding amount of Nitraria desalted juice on sensory organs

由图 3 可知，随着白刺脱盐果汁的调配量逐渐增加，感官综合得分先增加后降低。 当脱盐白刺果汁添加量达到30%时感官评价均值最高。当白刺脱盐果汁调配浓度大于40% 时，感官色泽上发黑发暗，且口感酸涩；而当浓度低于 10% 时，白刺脱盐饮料在色泽和口感等方面都失去了白刺原汁的特点。

2.3 白刺脱盐果汁白砂糖添加量的筛选

白砂糖添加量分别为 6%、8%、10%、12%和14%，稀释后的脱盐白刺果汁进行调配后添加量为30%，柠檬酸添加量为 0.2%，柠檬酸钠添加量0.1%，对果汁的感官品质影响进行比较，感官评价结果见图3。

图3 白砂糖的添加量对感官的影响Fig.3 Effects of sugar addition on sensory organs

由图 3 结果可知，白砂糖加量为 10%对产品品质的影响最佳。 这是因为白砂糖可以使产品具有良好的糖酸比，当添加量低于为8%，产品的甜味不足，高于 12% 时，甜味过浓，酸甜失衡，影响口味白刺脱盐饮料的口感。

2.4 白刺脱盐果汁柠檬酸添加量的筛选

柠檬酸的添加量分别为0.16%、0.18%、0.2%、0.22%和0.24%，稀释后的脱盐白刺果汁进行调配后添加量为 30%，白砂糖添加量为10%，柠檬酸钠添加量0.1%，对果汁的感官品质影响进行比较，感官评价结果见图 4。

图4 柠檬酸的添加量对感官的影响Fig.4 Effects of citric acid on sensory organs

由图 4结果可知，随着柠檬酸用量的增加，饮料感官评定得分先增加后降低，添加量在 0.19%到0.22%之间可以得到较好的效果。

2.5 白刺脱盐饮料稳定剂对感官的影响

试验中采用0.1%CMC、0.15%CMC、0.2%CMC、0.1%复合稳定剂、0.15%复合稳定剂、0.2%复合稳定剂2 种3个浓度梯度进行稳定性试验对比。结果表明：0.2%的复合稳定剂对白刺脱盐果汁的稳定性最好。

由于复合稳定剂难直接溶于白刺脱盐果汁中，先称取2g复合稳定剂，加入200ml调配好的白刺脱盐果汁，在80℃水浴中边搅拌边加热，直到复合稳定剂全部溶解后，定容至100ml，所得溶液浓度为1g/100mL 的复合稳定剂溶液[3]。

取10ml、15ml、20ml复合稳定剂溶液，各加入到3个装有100mL白刺脱盐果汁中充分搅拌。然后称取0.1g、0.15g、0.2g的CMC直接加入100ml白刺脱盐果汁进行搅拌，直到CMC稳定剂全部溶于果汁中。然后，各取50ml由于测定，结果如4表所示：

由表3可以看出，试样 1、4、5 的均有不同程度的沉淀，影响了白刺脱盐饮料的感官品质，由此未进行透光率的具体测定。而通过和表 的对比可以看出，复合稳定剂、CMC稳定剂都有良好的稳定效果，对样品2、3、6进行稳定性试验测定，结果表明0.2%复合稳定剂优于其它水平。

表3 稳定剂对白刺果汁稳定性的效果Table.3 Stability effects of stabilizers on the stability of Nitraria juice

2.6 白刺脱盐饮料最优配方的确定

在单因素试验的基础上，确定了主要因素，优化试验中白刺脱盐调配液30%、白砂糖10%、柠檬酸0.2%、稳定剂：0.15%、0.2%复合稳定剂和0.2%CMC稳定剂，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，以此来确定最佳工艺。正交试验的因素水平表见表4，结果见表5。

表4 正交试验因素水平表Table.4 Factor level in orthogonal test

表5 正交试验 L9(34)结果Table.5 L9(34) result in orthogonal test

由表5可见，试验最佳配比为A2、B2、C2、D2，与理论最佳组合相同。即白刺脱盐果汁的最佳配方为：稀释后脱盐白刺果汁添加量30%、白砂糖添加量10%、柠檬酸的添加量0.2%、柠檬酸钠的添加量0.1%、复合稳定剂添加量0.2%。从极差分析中可见。3个因素对饮料感官指标的影响程度为B>C>A=D，即白砂糖影响最大，其次是柠檬酸，脱盐白刺添加量和稳定剂影响最小且相同。

2.7 白刺脱盐饮料电子舌评价

采用电子舌味觉系统对调配的白刺脱盐饮料、未脱盐饮料的不同味觉指标进行分析。选用白刺原果汁和脱盐果汁在相同的工艺下进行调配进行样品对照，比较脱盐前后样品之间的味觉差异，味觉雷达图见5。表6为通过电子舌测得的脱盐调配白刺饮料和未脱盐调配白刺饮料的味觉指标评价原始数据[4]。

表6 电子舌评价数据Table.6 Evaluation data of electronic tongue

由图5、表6可知，白刺饮料在基本味涩、苦以及苦、涩的回味、丰富度上基本无差异，在甜味上差异较小，在咸、鲜、酸度上脱盐前和脱盐后有显著性差异。说明在相同工艺下进行调配脱盐前和脱盐后的白刺饮料在味觉上差异比较明显，脱盐后咸味明显得到改善，作为浆果饮料更容易被消费者所接受。

图5 脱盐、未脱盐白刺饮料对比雷达图Figure.5 Comparison radar diagram of desalted and not desalted Nitraria beverage

3 结果与讨论

在试验以柴达木唐古特白刺为原料，经过脱盐处理最终确实白刺脱盐饮料的制备工艺条件：白刺果汁经过榨汁、过滤后用1∶3纯净水稀释进行白刺果汁脱盐，收集脱盐后的白刺脱盐果汁进行调配，稀释后脱盐白刺果汁添加量30%、白砂糖添加量10%、柠檬酸的添加量0.2%、柠檬酸钠的添加量0.1%、复合稳定剂添加量0.2%、可生产出色泽紫红透亮，有白刺特有风味、酸甜适宜的白刺饮料。经电子舌的测定得出味觉指示数据：酸味4.19、苦味7.37、涩味0.6、鲜味8.99、咸味-3.25、甜味7.63，为后续不同批次产品的生产提供电子感官数据依据。