佛手瓜盐味功能性饮料制作工艺及澄清稳定性研究

黄 丽，刘旭光，林丹琼

（广东农工商职业技术学院热带农林学院，广东广州 510507）

佛手瓜（Sechium edule） 系葫芦科佛手瓜属栽培种，其果实鲜嫩且清脆多汁，味美可口，且生长快、产量高、色泽鲜艳、营养价值高[1]。由于具有高蛋白低脂肪、赖氨酸和组氨酸含量高的特点，有利于预防心血管方面的疾病；佛手瓜中还含有多种人体必需的矿物元素，高钾、低热、低钠，对高血压、糖尿病患者十分有益[2]。同时，富含黄酮、维C 等抗氧化活性物质，具有很高的营养价值[3]。由于佛手瓜鲜食口感欠佳，含有较为特殊的独特气味，不易被消费者接受，影响其销量。因此，研究佛手瓜深加工技术，制作受广大消费者喜爱的深加工食品，是提高其利用率及食用价值的重要手段。市面上，饮料种类多元化且千姿百态，越来越受消费者喜爱，但大多添加了人工色素和各种香精香料等来改善饮料感官品质，而摄入过量色素或香精对人体健康不利[4-5]。随着人们对回归大自然的需求，天然果蔬汁饮料有其独特的市场，其不仅口味佳，还保留了果蔬中丰富的营养成分。随着经济发展，功能性饮料已发展成为软饮料市场中最活跃的饮料品种[6-7]。盐味饮料，是指在饮料的调味工艺中加入食盐的元素，不单单只是用甜味剂和柠檬酸作为调味的基础，使饮料更具独特的口味，口感更多层次化，还能在炎热的夏天，作为人们补充钠离子的来源，达到解渴的目的[8-9]。目前，佛手瓜饮料一般以复合饮料为主，以单一的佛手瓜为原料的饮料研究较少，关于佛手瓜盐味原汁饮料的研究尚未见有报道[10-12]。使用新鲜佛手瓜为主要原料进行研究，旨在坚持利用原材料独特特性，充分利用其功能性成分，开发新产品，提高佛手瓜利用率。研制出的佛手瓜盐味原汁饮料，不添加色素与香精，产品原果汁含量达到90%以上，不仅能解渴，还具有一定的保健作用，口味独特，男女老少皆宜，具有广阔的市场发展前景。

1 材料试剂与设备

成熟度八成以下佛手瓜、蔗糖、食盐（均为食用级），购自当地超市；柠檬酸、葡萄糖酸锌、果胶酶、黄原胶、明胶（均为食品级），河南千志商贸公司提供；异抗坏血酸（AR）、羧甲基纤维素钠（CMC，AR），天津市大茂化学试剂厂提供。

榨汁机，广信国际物流公司产品；J-5000 型电子天平，美国双兄弟集团公司产品。

2 试验方法

2.1 工艺流程

新鲜佛手瓜→预处理→护色处理→榨汁（佛手瓜原汁） →澄清处理→过滤→稳定处理→调味处理→灌装、杀菌、封罐→佛手瓜盐味原汁功能性饮料。

2.2 操作要点

2.2.1 佛手瓜汁制备

（1） 挑选。选用肉质较厚，成熟度为八成以下，外皮呈青绿色，无病虫害的果实。

（2） 预处理。清水洗净，切去瓜籽和茎叶，切分成约1 cm 厚的块状。

（3） 护色处理。将切分好的瓜块浸泡在0.05%葡萄糖酸锌和1.5%异抗坏血酸的护色液中约20 min。

（4） 榨汁。沥干护色液，反复榨汁3~4 次，用2 层100 目纱布过滤2~3 次得到佛手瓜原汁。

2.2.2 澄清处理将瓜汁加入果胶酶0.05%，于40 ℃下反应1.5 h，然后加入明胶0.3%，充分混匀静置，过滤澄清。

2.2.3 稳定性处理在澄清瓜汁中加入CMC-Na 0.2%和黄原胶0.01%，充分溶解混匀。

2.2.4 调味处理

以柠檬酸0.05%、食盐0.2%和蔗糖2%对瓜汁进行调味。

2.2.5 佛手瓜汁的灌装、杀菌和封罐

灌装、杀菌和封罐之后即得到佛手瓜盐味原汁功能性饮料成品。

2.3 佛手瓜饮料感官评分标准

将佛手瓜经护色、榨汁、澄清、稳定和调味处理后，进行色泽、香味、滋味、澄清效果和组织形态的评分，以确定试验结果。各项评分最高分为5分，总分为25 分。

感官评价标准见表1。

表1 感官评价标准

3 结果与分析

3.1 佛手瓜成熟度对佛手瓜汁品质的影响

成熟度对瓜汁品质的影响见表2。

表2 成熟度对瓜汁品质的影响

由表2 可知，八成以下成熟度佛手瓜榨出的瓜汁能较好保持绿色、有光泽，且具果香味；而八成及以上成熟度佛手瓜榨出的瓜汁品质不好，成熟度越高，绿色越淡，甚至略带黄色，且果实肉质较软，不利于加工。因此，选用八成以下成熟度的佛手瓜作为产品的最佳原材料。

3.2 去皮及煮制对佛手瓜汁品质的影响

去皮及煮制对瓜汁品质的影响见表3。

由表3 可知，不预煮条件下，不去皮佛手瓜汁颜色较绿，而去皮佛手瓜汁颜色偏白；预煮条件下，不去皮佛手瓜汁褐变严重，呈黄色，去皮佛手瓜汁褐变程度较轻。因此，采用不去皮佛手瓜且不做预煮，再配合护色，即可得到保有新鲜佛手瓜原汁颜色的饮料产品。

表3 去皮及煮制对瓜汁品质的影响

3.3 佛手瓜汁护色工艺的研究

佛手瓜果肉褐变与多酚氧化酶活性变化密切相关，多酚氧化酶活性受pH 值、温度、抑制剂的影响[13]。抗坏血酸、柠檬酸、四硼酸钠、MgCl2、EDTA-2Na 等5 种抑制剂对多酚氧化酶的活性均有一定的抑制作用[14]。分别研究了单一和复合护色剂对佛手瓜汁护色效果的影响。

3.3.1 单一护色剂对佛手瓜汁护色效果的影响

不同柠檬酸添加量对瓜汁护色效果的影响见表4，不同葡萄糖酸锌添加量对瓜汁护色效果的影响见表5，不同异抗坏血酸添加量对佛手瓜汁护色效果的影响见表6。

表4 不同柠檬酸添加量对瓜汁护色效果的影响

表5 不同葡萄糖酸锌添加量对瓜汁护色效果的影响

表6 不同异抗坏血酸添加量对佛手瓜汁护色效果的影响

由表4 可知，柠檬酸添加量为0.5%时，佛手瓜汁护色效果最好。

由表5 可知，葡萄糖酸锌添加量为0.05%时，护色效果最好。

由表6 可知，异抗坏血酸添加量为1.5%和2%时，护色效果较好。

3.3.2 复合护色工艺对佛手瓜汁护色效果的影响

由表7 ~ 表8 可知，单一护色剂的护色效果并不理想，故采取复合护色剂，以护色效果最好的0.05%葡萄糖酸锌为基础，分别加入不同添加量的柠檬酸和异抗坏血酸，再辅以不同的护色处理时间，进行三因素四水平的正交试验。

复合护色工艺的正交试验因素与水平设计见表7，复合护色工艺正交试验L16（43）结果分析见表8。

表7 复合护色工艺的正交试验因素与水平设计

表8 复合护色工艺正交试验L16（43）结果分析

由表8 可知，各因素对佛手瓜汁颜色的影响顺序为柠檬酸添加量>异抗坏血酸添加量>浸泡时间，护色工艺的最优组合为A1B3C2，即最佳护色处理方案为葡萄糖酸锌添加量0.05% +异抗坏血酸添加量1.5%，护色浸泡20 min。

3.4 佛手瓜汁澄清工艺的研究

果胶分子有很高的黏度，是造成果汁浑浊的主要因素，影响果汁澄清。果胶酶可以使高分子的半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸和果胶小分子物质，达到澄清的效果。果胶酶制剂的澄清效果受果胶酶的品种、用量、作用温度和时间的影响[15]。明胶本身带有正电荷，而单宁带有负电荷，它们能相互聚合并与佛手瓜汁中其他悬浮微粒反应生成絮凝沉淀[16]。分别研究了单一和复合澄清剂对佛手瓜汁澄清效果的影响。

3.4.1 果胶酶添加量、反应温度及时间对佛手瓜汁澄清效果的影响

果胶酶添加量对瓜汁澄清效果的影响见表9。

由表9 可知，果胶酶添加量为0.05%时，澄清效果最好。

表9 果胶酶添加量对瓜汁澄清效果的影响

果胶酶反应温度对瓜汁澄清效果的影响见表10。

表10 果胶酶反应温度对瓜汁澄清效果的影响

由表10 可知，果胶酶反应温度50 ℃时澄清用效果最好。

果胶酶反应时间对瓜汁澄清效果的影响见表11

表11 果胶酶反应时间对瓜汁澄清效果的影响

由表11 表明，果胶酶反应时间1.5 h 和2.5 h 时澄清效果较好。

3.4.2 明胶添加量对佛手瓜汁澄清效果的影响

明胶添加量对瓜汁澄清效果的影响见表12。

表12 明胶添加量对瓜汁澄清效果的影响

由表12 可知，明胶添加量0.4%时，澄清效果最好。

3.4.3 复合澄清工艺对佛手瓜汁澄清效果的影响

复合澄清工艺的正交试验因素与水平设计见表13，复合澄清工艺的正交试验L9（34）结果分析见表14。

表13 复合澄清工艺的正交实验因素水平设计

由表13~14 可知，单一澄清剂的澄清效果并不理想，故采取复合澄清剂，以澄清效果最好的0.05%果胶酶为基础，分别加入不同浓度的明胶，再辅以不同的果胶酶反应温度和反应时间，进行三因素三水平的正交试验。

由表14 可知，各因素对佛手瓜汁澄清效果的影响顺序为果胶酶的反应温度>果胶酶的反应时间>明胶的添加量，澄清工艺的最优组合为A1B2C2，即最佳澄清处理方案为，在佛手瓜汁中添加0.05%果胶酶，50 ℃下反应1.5 h，反应完全后加入0.3%明胶混匀，静置过滤。

表14 复合澄清工艺的正交试验L9（33）结果分析

3.5 佛手瓜汁稳定工艺的研究

3.5.1 单一稳定剂对佛手瓜汁稳定效果的影响

黄原胶是一种高分子微生物阴离子多糖，是一种性能优越的生物胶，具有悬浮性、乳化性及增稠性等作用[17]；羧甲基纤维素钠（CMC），又名纤维素胶，是最主要的离子型纤维素胶，是一种阴离子型线型高分子物质。CMC 具有吸湿性，溶于水可形成高粘度的溶液，抑制蛋白质沉淀，具有独特的理化、流变特性，具有增稠、悬浮、乳化稳定等功能[18]。分别研究了单一和复合稳定剂对佛手瓜汁稳定效果的影响。

黄原胶添加量对瓜汁稳定效果的影响见表15。

表15 黄原胶添加量对瓜汁稳定效果的影响

由表15 可知，黄原胶添加量0.05%时，稳定效果最好，佛手瓜汁无沉淀产生。

CMC 添加量对佛手瓜汁稳定效果的影响见表16。

表16 CMC 添加量对佛手瓜汁稳定效果的影响

由表16 可知， CMC 添加量0.2%时，稳定效果最好，组织状态稳定无沉淀。

3.5.2 复合稳定工艺对佛手瓜汁稳定效果的影响

在单因素试验基础上，设置黄原胶添加量为0.01%，0.05%，0.10%；CMC-Na 添加量为0.15%，0.2%，0.25%，进行复合稳定剂试验。

黄原胶与CMC-Na 的复合稳定剂对佛手瓜汁稳定效果的影响见表17。

由表17 可知，在黄原胶与CMC-Na 复合使用的条件下，0.2%CMC-Na 和0.01%黄原胶的复合稳定效果最好，佛手瓜汁的组织状态稳定无沉淀。

表17 黄原胶与CMC-Na 的复合稳定剂对佛手瓜汁稳定效果的影响

3.6 佛手瓜汁调味工艺的研究

传统果蔬原汁饮料以酸甜可口为主，保留原有果香味，但味道较为单调，首次尝试使用食盐作为佛手瓜盐味原汁饮料的主要调味品[19]。食盐中含有大量的矿物质和微量元素，在一定程度上能补充人体所需，而且食盐具有提鲜的作用，能使佛手瓜的果香味更好地融入到果汁中，增加佛手瓜汁中的果香气息[20]。

3.6.1 不同添加量的食盐、蔗糖和柠檬酸对佛手瓜汁口味的影响

食盐添加量对佛手瓜汁口味的影响见表18。

表18 食盐添加量对佛手瓜汁口味的影响

由表18 可知，食盐添加量2%时，佛手瓜汁口感最好。

蔗糖添加量对佛手瓜汁口味的影响见表19。

表19 蔗糖添加量对佛手瓜汁口味的影响

由表19 可知，蔗糖添加量2%时，佛手瓜汁口感最好。

柠檬酸添加量对佛手瓜汁口味效果的影响见表20。

表20 柠檬酸添加量对佛手瓜汁口味效果的影响

由表20 可知，柠檬酸添加量2%时，口感最好。

3.6.2 复合调味工艺对佛手瓜汁口感效果的影响

在以上单一调味剂最佳添加量的基础上，在佛手瓜汁中分别加入不同添加量的食盐、蔗糖、柠檬酸，进行三因素三水平的正交试验。

复合调味工艺的正交试验因素与水平设计见表21，复合调味工艺的正交试验L9（33）结果分析见表22。

表21 复合调味工艺的正交试验因素与水平设计

表22 复合调味工艺的正交试验L9（33）结果分析

由表22 可知，各因素对佛手瓜汁调味的影响顺序为蔗糖添加量>柠檬酸添加量=食盐添加量，蔗糖添加量对佛手瓜汁调味效果的影响最大，柠檬酸添加量和食盐添加量对佛手瓜汁澄清效果的影响相等，仅次于蔗糖添加量。调味工艺的最优组合为A2B3C2，即佛手瓜汁盐味原汁饮料的最佳原料配方为蔗糖添加量2%，柠檬酸添加量0.05%，食盐添加量0.2%。

4 结论

通过以上最佳工艺条件以及最佳原料配方的探索，选择八成成熟度以下的佛手瓜为原料，葡萄糖酸锌添加量0.05%复合异抗坏血酸添加量1.5%进行护色处理20 min，果胶酶添加量0.05%复合明胶添加量0.3%进行澄清处理，CMC-Na 添加量0.2%复合黄原胶添加量0.01%进行稳定处理，柠檬酸添加量0.05%、食盐添加量0.2%和蔗糖添加量2%进行调味处理，按照以上最佳工艺条件和最佳原料配方制得的佛手瓜盐味原汁饮料具有佛手瓜特色芳香且具盐味，不仅解决了口渴问题，还具有保健作用，在未来饮料市场中具有非常大的发展潜力，对佛手瓜产业的持续健康发展具有重要意义。