百香果仙草饮料配方研究

周小伟，程金生，易道生，吴炜妍

（1.韶关学院 食品学院，广东 韶关 512005；2.韶关学院 创新创业学院，广东 韶关 512005；3.韶关学院 生物与农业学院，广东 韶关 512005）

百香果，俗称西番莲、鸡蛋果. 在中国南方如广东、海南、台湾等地区，由于位于亚热带，其炎热多雨的气候条件很适合种植百香果. 百香果具有丰富的香味物质，因其呈现出近百种香味而被称为“百香果”，也被称为“果汁之王”. 百香果不但闻起来香气四溢，吃起来也酸甜可口，并且营养价值高、功效多［1-2］. 百香果含有人体新陈代谢所需要的酶，有利于将体内有害物质排出体外，从而使皮肤变得更好，焕然一新；其含有的维生素C、维生素E，是橙子的8～10 倍，能增强人的免疫力，阻止病菌侵害人体系统；百香果中含有纤维素，能够作为促进剂，加快肠胃蠕动的消化过程；百香果中还含有花色苷、绿原酸、丁酸盐等，具有抗氧化作用以及预防癌症的作用，能够抑制多种恶性肿瘤细胞，是一种保健养生的水果［2-6］.

仙草，也称凉粉草. 仙草既可以用于医药，也可以作为食物［7-16］. 仙草富含黄酮类物质，具有抗氧化、防肿瘤、清热解毒、祛火润喉、解暑降温等保健作用［8-13］. 在民间广泛用于凉茶、冷饮、酸奶、果冻及冷冻食品加工中［10-16］. 近年来人们把仙草制作成干仙草或仙草凝胶，用于年轻人喜欢的奶茶、酸奶、果饮等饮品中，如“凉粉”“烧仙草”“茶颜悦色”等，广受消费者的喜爱［14-16］.

随着人们的消费水平不断提高，物质需求步步增加，对于饮料的消费也进一步增长，并由单一型的饮料向复合型的饮料发展，也出现了一些保健型的饮料，例如凉茶饮料、运动饮料，可见饮料的发展前景十分广阔［16］. 然而，现今存在于市面上的奶茶饮料和碳酸饮料，容易导致腹胀、失眠、肥胖及身体其他不适等症状. 因此，消费者更钟情于一些利健康、有营养的饮料. 目前国内外关于百香果和仙草制备的饮料尚未见报道，为此本文以百香果汁和仙草汁为主料，白砂糖、凝胶等为辅料进行试验，旨在打造一种风味独特、酸甜开胃、老少皆宜、营养价值高的新型饮料.

1 材料与设备

1.1 材料

百香果（产地广西）；仙草（产地江西）；白砂糖（市售）；纯碱、果胶酶（50 000 U·g-1）、碳酸氢钠、硅藻土、黄原胶、食盐等均为食品级.

1.2 主要仪器设备

WK2102 电磁炉（广东佛山美的空调设备有限公司），2809016 电子鼻（艾森智能技术有限公司），GT4A1B 手扳封罐机（福州轻工机械厂），ZD-2 自动电位滴定仪（上海仪电科学仪器股份有限公司），SHD-Ⅲ循环水式多用真空泵（上海予华仪器设备有限公司），FA2004 电子分析天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司），DY008 压力蒸汽灭菌器（上海东亚压力容器制造有限公司），DHG-9076 电热恒温干燥箱（常州市金坛大地自动化仪器厂）.

2 试验方法

2.1 操作要点

2.1.1 百香果汁的制备

挑选表皮无损坏、颜色偏暗红、闻起来无异味的百香果，清洗干净，切开，挖取果肉，用榨汁机慢速榨汁，加入蒸馏水，过0.25 mm（60 目）滤布，得滤液. 将滤液pH 值调至3.5～5.0 后，加入果汁滤液量0.6%的果胶酶，55 ℃水浴锅中搅拌酶解1.5 h，90 ℃钝酶5 min；加入0.5%的硅藻土，布氏漏斗过滤，得到百香果汁.

2.1.2 仙草汁的制备

挑选根茎无烂损的干仙草，清洗干净，剪碎，加入纯碱，搅匀，加蒸馏水（按1∶85 料液比），电磁炉煮开后再小功率熬煮120 min，放凉，滤布过滤，得到仙草汁.

2.1.3 添加稳定剂

以1 L 为基准，称取0.03%黄原胶，加入少量水，加热搅拌使其融化，加入混合果汁中.

2.1.4 调配

将百香果汁和仙草汁按设定的5 种比例分别混合，加入适当量的白砂糖进行调配，加水至1 L，分别进行单因素试验，然后进行正交试验，得到一种最佳配方方案.

2.1.5 均质

为了使百香果仙草饮料体系中较大的颗粒分散质破碎成更小的微粒，使其稳定性得到提高，需要进行均质［17-19］. 将百香果仙草饮料放入均质机，按参考文献［17］条件进行均质操作.

2.1.6 杀菌与灌装

杀菌方式采用巴氏灭菌法，加热到85 ℃以上，保持15 min，趁热灌装到金属罐中，封罐后用冷水将其冷却到30 ℃以下，得到成品.

2.1.7 检查

成品在阴凉、通风且常温密闭条件下存放，1 个月后观察其稳定性.

2.1.8 感官评定

参照GB/T 31121—2014 中的感官评定要求，挑选10 名有经验、身体健康、感觉正常的人员对样品的组织状态、色泽进行仔细观察，再认真品尝其口感、闻气味，然后进行评分［20］. 感官评定采用100 分制评分法，从气味（20 分）、色泽（20 分）、组织状态（30分）、口感（30 分）4 个方面对百香果仙草饮料进行综合评分［4］，评分标准见表1.

表1 百香果仙草饮料感官评分标准

2.2 配方确定试验

分别通过单因素试验、正交试验，来确定百香果仙草饮料的最佳配方工艺.

2.2.1 单因素试验

（1）在百香果汁10%、白砂糖5%的基础上，分别加20%、30%、40%、50%、60%的仙草汁，分析不同仙草汁的添加量，对百香果仙草饮料感官评分的影响.

（2）在百香果汁10%、仙草汁40%的基础上，分别加4%、5%、6%、7%、8%的白砂糖，分析不同白砂糖的添加量，对百香果仙草饮料感官评分的影响.

（3）添加仙草汁40%、白砂糖7%的基础上，分别加5%、10%、15%、20%、25%的百香果汁，分析不同百香果汁的添加量，对百香果仙草饮料感官评分的影响.

2.2.2 正交试验

在单因素试验后，通过分析其结果，选取仙草汁添加量、白砂糖添加量、百香果汁添加量3 个因素的3 个较佳水平进行L9（34）正交试验，试验设计如表2 所示.

表2 正交试验因素及水平

2.3 电子鼻分析方法

电子鼻正如其名，是模仿生物的鼻子作用机制而研发出来的仪器，相当于生物系统中的鼻子，它的多个传感器能够感受外界各种各样的气味物质，然后采集气味信息，再传入电脑中，通过软件对不同物质的气味特征进行分析［21-25］.

选取百香果仙草饮料配比正交试验中感官评分最高的3 组，进行电子鼻分析. 检测进样方式为动态顶空式，步骤如下：取10 mL 被测样品，装入样品瓶中，盖上橡胶塞，旋紧，在37 ℃下水浴10 min；在软件数据采集页面中，设置传感器的清洗时间为120 s，检测时间为90 s，等待时间为15 s，气体流量为1 L·min-1. 在正式分析前，样品瓶中要同时插入样品吸收针和补空气针，然后再点击开始分析，记录数据.

3 结果分析

3.1 单因素试验结果

3.1.1 仙草汁添加量对饮料感官评价的影响

在百香果汁10%、白砂糖5%的基础上，分别加20%、30%、40%、50%、60%的仙草汁，对饮料感官评分的影响如图1 所示. 随着添加仙草汁的量越来越多，感官评分先呈升高趋势，当添加量大于40%时，感官评分开始下降. 当仙草汁添加为20%、30%时，饮料的百香果味道太浓厚，仙草味较淡，大致被百香果的味道所掩盖，且饮料口感偏酸，颜色偏浅，感官人员对其评价较差. 当仙草汁添加为50%、60%时，饮料的仙草味道太浓，掩盖了百香果的味道，口感略苦涩，颜色偏深褐色，感官人员对其综合评分较低. 当仙草汁添加为40%时，饮料的感官评分为最高，为71 分，此时的饮料颜色光泽为黄褐色、口味酸甜适中、百香果和仙草的气味协调. 因此添加40%仙草汁为最好.

图1 仙草汁添加量对饮料感官评分的影响

3.1.2 白砂糖添加量对饮料感官评价的影响

在百香果汁10%、仙草汁40%的基础上，分别加4%、5%、6%、7%、8%的白砂糖对饮料的影响如图2 所示. 当白砂糖添加量为4%、5%、6%时，饮料香味偏淡，口感略偏酸，感官人员对其评价较差. 随着白砂糖添加量的增加，饮料的感官评分先升高然后下降. 当添加8%的白砂糖时，口感略微偏甜，有明显黏腻感. 当添加7%的白砂糖时感官评分达到峰值，为75 分. 此时的饮料颜色光泽为黄褐色、透亮，口味酸甜适中，百香果和仙草的气味协调. 因此添加7%白砂糖为最佳.

图2 白砂糖添加量对饮料感官评分的影响

3.1.3 百香果汁添加量对饮料感官评价的影响

在仙草汁40%、白砂糖7%的基础上，分别加5%、10%、15%、20%、25%的百香果汁对饮料的影响如图3 所示.当添加20%、25%百香果汁时，饮料口感偏酸，百香果香味过于浓郁，感官人员对其评价较差. 当添加5%、10%百香果汁时，饮料中的百香果气味偏淡，仙草汁的味道太浓，颜色偏深褐色，导致感官评价较差. 当百香果汁添加量为15%时，根据图3 可知，得分值最高，为70 分. 此时的饮料为黄褐色，口味酸甜适宜，闻起来兼有百香果和仙草的气味. 因此添加15%百香果汁为最佳.

3.2 正交试验结果

分析单因素试验的结果后，选择仙草汁添加量为30%、40%、50%；白砂糖添加量为6%、7%、8%；百香果汁添加量为10%、15%、20%做正交试验. 在L9（34）水平正交试验设计中进行3 因素3 水平试验，试验结果如表3 所示.

表3 百香果仙草饮料配比的正交试验结果

如表3 可知，在进行优化工艺配方的正交试验和极差R分析可得：对饮料感官评分的影响中，仙草汁添加量（A）、白砂糖添加量（B）、百香果汁添加量（C）这3 个因素的影响程度大小为C＞A＞B，即百香果汁添加量对感官评价的影响最大，仙草汁添加量次之，白砂糖添加量为最小影响因素. 根据结果表示，最优组合为A1B2C2，即得到的一种百香果仙草饮料的最优配方为添加仙草汁为30%，添加白砂糖为7%，添加百香果汁为15%.

3.3 电子鼻分析结果

3.3.1 3 种配比的百香果仙草饮料电子鼻数据主成分分析

百香果仙草饮料配比正交试验中感官评分最高分的3 组，分别是2 号、7 号和9 号饮料，其中2 号为正交试验得出的最优配方. 采用电子鼻对这3 组饮料进行分析，其主成分分析数据见图4.

图4 3 种配比的百香果仙草饮料电子鼻数据主成分分析

从图4 中第一主成分（Principal Component 1，简称PC1）和第二主成分（Principal Component 2，简称PC2）两个主轴的分析结果上看，PC1 贡献率为97.5% ，PC2 贡献率为2.2%，总和为99.7% ，可以认为该主成分分析图能够表达出被测样品的整体信息［21］.而且PC1 对于区分3 种配比的百香果仙草饮料气味起主要作用，正交试验PC1 的2 号样品与7号、9 号样品在主成分分析坐标中相隔较远，说明2号样品与7 号、9 号样品的气味有着明显的区别，此结果与正交试验的感官评分结果相互验证［21］.

3.4 感官指标

滋味：酸味适中，不苦涩也不会太甜腻，口感柔和，品尝起来有百香果和仙草互相协调的味道；

色泽：偏深黄褐色，比较透明，颜色均匀一致，无杂色；

气味：同时具有百香果浓郁的香气和仙草特殊的甘香，气味融合一体，十分和谐，没有异味；

组织状态：不分层，无太大的杂质，略有沉淀，稳定性较好.

4 结论

本研究在单因素试验的基础上，进行了L9（34）正交试验，并对正交试验中感官评价分值最高的3 组试验产品进行了电子鼻分析验证. 依据感官评分指标确定的最佳工艺配方为百香果汁添加量为15%，仙草汁添加量为30%，白砂糖添加量为7%，黄原胶添加量为0.03%. 以此配方生产出的饮料兼备百香果、仙草的香气，而且酸甜可口、味道独特、老少皆宜. 相信在未来的饮料市场中该饮料必会受到消费者的青睐.