卓榮權(quán)，王春霞，黃琳，李勝元

（1.廣東荔枝莊園酒業(yè)有限公司，廣東惠州516008；2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院，工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300457）

秋葵多糖飲料配方及其穩(wěn)定性研究

卓榮權(quán)1，王春霞2，*，黃琳2，李勝元2

（1.廣東荔枝莊園酒業(yè)有限公司，廣東惠州516008；2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院，工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300457）

以黃秋葵為主要原料，通過復(fù)配、優(yōu)化黃秋葵中的多糖活性成分，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過正交試驗(yàn)確定影響秋葵多糖飲料穩(wěn)定的因素，獲取最佳的工藝技術(shù)及配方：秋葵與水的比例為1∶9，砂糖8%，檸檬酸0.15%，復(fù)合穩(wěn)定劑0.2%。秋葵多糖飲料品質(zhì)指標(biāo)：多糖（以葡萄糖計(jì)）14mg/100mL。

黃秋葵；復(fù)配穩(wěn)定劑；優(yōu)化；多糖飲料

黃秋葵（Okra，Hibiscusesculentus L.），營養(yǎng)保健價值很高，嫩莢富含多種蛋白質(zhì)，氨基酸，維生素和礦質(zhì)元素。每100克黃秋葵富含蛋白質(zhì)2.1 g，碳水化合物含6.6 g，膳食纖維5 g，維生素C 4mg，鈣45mg，鐵0.1mg，鋅0.23mg，硒0.51μg等，可提供150 kJ的能量。黃秋葵中多糖含量2%，嫩果中含有黏性液質(zhì)及阿拉伯聚糖、牛乳聚糖、鼠李聚糖，其脆嫩多汁，口感潤滑，香味獨(dú)特，具有助消化、增強(qiáng)體力、保護(hù)肝臟、健胃整腸；秋葵含有特殊的具有藥效的成分，強(qiáng)腎補(bǔ)虛，享有“植物偉哥”之美譽(yù)，是歐美運(yùn)動員消除疲勞、快速恢復(fù)體力的首選蔬菜；富含維生素C，可預(yù)防心血管疾病發(fā)生，提高免疫力；由于含鋅和硒等微量元素，可以增強(qiáng)人體防癌抗癌能力[1-3]。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，一種營養(yǎng)價值較高的新型保健蔬菜黃秋葵深加工技術(shù)趨向于合理綜合、最大限度地開發(fā)黃秋葵中的各種活性成分，使其能充分發(fā)揮其特有的作用。以黃秋葵為原料，研發(fā)的多糖飲料即保留了其特有的營養(yǎng)成分又兼具功能食品的特點(diǎn)，怡人的色澤、滑爽的口感，散發(fā)著秋葵特有的淡淡清香，最大限度地提高了秋葵加工的科技含量和附加值，產(chǎn)品必將擁有廣闊的市場前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原輔料

秋葵：市售；檸檬酸、檸檬酸鈉、白砂糖、抗壞血酸、卡拉膠、黃原膠、海藻酸丙二醇酯（PGA）：均為食品級，市售；食品級硫酸銅：江蘇科倫多食品配料有限公司；食品級氯化鋅：江蘇鹽城東臺永康鋅業(yè)有限公司。

1.1.2 標(biāo)品與試劑

95%乙醇：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氯仿：天津市元立化工有限公司；正丁醇：天津市元立化工有限公司；乙醚：天津市元立化工有限公司；丙酮：天津市元立化工有限公司；濃硫酸：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司：苯酚：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；試驗(yàn)用水均為去離子水。

1.1.3 主要儀器設(shè)備

DSX-280B手提式自動壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械有限公司；BSP-250生化培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；BGZ-240電熱干燥箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；722型可見分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；HH-S恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市正基儀器有限公司；HR2004飛利浦榨汁機(jī)：飛利浦（中國）投資有限公司；60目～80目篩網(wǎng)：自制；59 kHz超聲波清洗器：寧波新芝生物科技股份公司；JMS-30A型實(shí)驗(yàn)?zāi)z體磨：廊坊市廊通機(jī)械有限公司；500mL真空式過濾器：市售；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 秋葵復(fù)合飲料生產(chǎn)工藝

選果→清洗→去蒂→護(hù)色→打漿→過濾→復(fù)配→均質(zhì)→滅菌→灌裝→秋葵多糖飲料。

1.2.2 秋葵原漿的制備要點(diǎn)

1）選果：選擇色澤青綠、完整鮮嫩，可溶固形物4%以上的黃秋葵做原料。

2）護(hù)色：采用0.1 g/L～0.5 g/L的氯化鋅及硫酸銅的混合液，在85℃～95℃下，熱燙2min～3min后冷卻，保護(hù)黃秋葵綠色及脆嫩品質(zhì)。

3）打漿：處理后的黃秋葵迅速用打漿機(jī)打漿。

4）復(fù)配：60目粗過濾后，取秋葵原漿，固定白砂糖和檸檬酸的用量（添加量分別為9%、0.15%）。

使用不同種類和濃度的增稠劑，觀察產(chǎn)品在貯藏期間的分層與沉淀情況，比較產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

5）微?；幚恚翰捎媚z體磨進(jìn)一步使復(fù)合膠與漿液顆粒直徑減小，同時對漿液真空脫氣，條件為40℃、0.05MPa。

6）灌裝與殺菌：灌裝后，采用巴氏殺菌，85℃～90℃/ 15min～20min；將殺菌后的樣品放入冷水水浴中冷卻至常溫，成品-秋葵多糖飲料。

1.3 測定方法

1.3.1 秋葵飲料多糖（阿拉伯聚糖、半乳聚糖、鼠李糖）的測定[2-4]

飲料中多糖含量的測定現(xiàn)沒有國標(biāo)參照，為了產(chǎn)品上市奠定基礎(chǔ)，現(xiàn)參考農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1676-2008《食用菌中粗多糖含量的測定》（苯酚-硫酸法）測定秋葵多糖含量：利用濃硫酸將多糖水解成為單糖，與苯酚進(jìn)行顯色反應(yīng)，再用分光光度計(jì)進(jìn)行定量分析。

先制備0.1mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別精密量取0.0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL濃度為1.0 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入到干燥具塞試管中，并分別加入1.0、0.9、0.8、0.6、0.4、0.2、0.0mL的蒸餾水，0.5mL 6%苯酚溶液，3.0mL濃硫酸，冰水浴中進(jìn)行反應(yīng)后，再沸水浴中顯色反應(yīng)30min，冷卻20min，隨后在490 nm處測吸光度，空白調(diào)零。以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線（圖1），葡萄糖質(zhì)量濃度在0.0～0.1mg/mL范圍內(nèi)，吸光度A與葡萄糖質(zhì)量濃度有良好的線性關(guān)系，得到回歸方程為：y= 6.231 4x+0.051 5，相關(guān)系數(shù)R2=0.995 7。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Fig.1 Standard Curveof G lucose

供試液的制備：量取秋葵飲料300mL放入三角瓶中90℃～95℃超聲波水浴30min，抽濾，濾渣加水150mL，95℃超聲波水浴浸提30min，抽濾，合并濾液并真空濃縮。然后加入3倍量的無水乙醇，4℃冰箱靜置沉淀過夜，離心，去除上清液。用無水乙醇洗滌沉淀物，再放置4℃冰箱，過夜沉淀，抽濾，用無水乙醇洗滌沉淀物，得到黃秋葵粗多糖樣品。最后用蒸餾水溶解，定容到100mL供分析用。

樣品測定：將待測樣品液吸取1mL于試管中。以下各步同標(biāo)準(zhǔn)曲線做法，測得吸光率，折換求出其多糖含量。

1.3.2 秋葵原漿復(fù)配后分層程度的測定[5]

秋葵原漿按照1.2.2復(fù)配后，濁汁中加入一定量的穩(wěn)定劑，均質(zhì)后裝入玻璃瓶中，經(jīng)封蓋、滅菌、冷卻后，在不同條件下放置一定時間，觀察飲料分層情況及上清液和果肉沉淀度，并按下式計(jì)算分層度：

分層度/%=（果肉沉淀厚度/飲料液面總高度）×100

2 結(jié)果與分析

2.1 感官檢驗(yàn)方案

按照1.2.2的工藝制得秋葵飲料，有10人組成一個品嘗評分小組，根據(jù)飲料的色澤、口味、香氣及穩(wěn)定性進(jìn)行品評，滿分100分，結(jié)果如表1。

表1 感官和穩(wěn)定性鑒評標(biāo)準(zhǔn)Table1 Sensory and stability asa evaluation standard

2.2 秋葵原漿的料液比例設(shè)計(jì)

秋葵汁液中含有果膠、牛乳聚糖和阿伯聚糖等粘性多糖，脆嫩多汁，口感潤滑。秋葵莢與水的配比是決定飲料風(fēng)味的重要因素。以表1感官色澤和體系均勻性為鑒評標(biāo)準(zhǔn)，取秋葵莢與水比例為1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10（質(zhì)量比），按照1.2的工藝制備秋葵原漿，進(jìn)行感官評價，以確定最佳料液配比，并達(dá)到口味協(xié)調(diào)、爽口，色澤艷麗的目的。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 秋葵莢、水不同比例制備的秋葵漿Table2 Differentwater scale preparation ofokra pulp

通過表2各項(xiàng)指標(biāo)的比對，綜合感官色澤和分層度進(jìn)行評定，確定秋葵莢：水為1∶9（質(zhì)量比），色澤靚麗，具有秋葵特有風(fēng)味。秋葵飲料料液濃度的確定，以清爽、順滑的口感為佳，這也是目前市場上果蔬汁的主流口感。

2.3 秋葵原漿的料液穩(wěn)定性探究

果蔬汁飲料的穩(wěn)定性問題一直是困擾飲料生產(chǎn)的技術(shù)難題。在果汁飲料中，既有果肉微粒形成的懸浮物，又有多糖、果膠、蛋白質(zhì)等形成的真液。而多糖具有多種生理活性功能，常見蔬菜飲料中多糖研究很少，雖然黃秋葵中多糖含量為2%左右，無法與食用菌多糖相比，但黃秋葵為生長期短的蔬菜，產(chǎn)量大，國外有關(guān)于黃秋葵粘多糖流變學(xué)及在食品中應(yīng)用的報道[3，6]，其在蔬菜飲料中的多糖及穩(wěn)定性值得進(jìn)一步研究。

料液中的大顆粒與飲料汁液之間存在較大的密度差，這也是不穩(wěn)定的原因之一。懸浮穩(wěn)定劑可以很大程度的解決出現(xiàn)沉淀、分層的問題。果汁飲料中最常用的懸浮穩(wěn)定劑有：羧甲基纖維素鈉（CMC）、藻酸丙二醇酯（PGA）、黃原膠、果膠、瓜爾豆膠、卡拉膠，根據(jù)秋葵多糖性質(zhì)，充分發(fā)揮與不同膠體的協(xié)同增效作用，使產(chǎn)品的口感、感官及穩(wěn)定劑達(dá)到貨架期的要求[7-9]。根據(jù)2.2確定的秋葵莢：水為1∶9（質(zhì)量比）制備的原漿，按照1.2.2復(fù)配后，具備了產(chǎn)品色澤、風(fēng)味的極佳感官，為了使產(chǎn)品獲得貨架期的穩(wěn)定，穩(wěn)定料液的體系，通過正交試驗(yàn)以樣品的分層程度為考察指標(biāo)，選擇3種不同濃度配比的穩(wěn)定劑，在室溫條件下放置2周時間，觀察飲料分層情況及上清液和果肉沉淀度，采用L9（34）正交表進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)對秋葵原漿穩(wěn)定性的影響，正交試驗(yàn)水平因素表見表3，正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 穩(wěn)定性正交試驗(yàn)水平因素Table3 Factorsand evelsof orthogonal test

表4 L9（33）正交試驗(yàn)結(jié)果Table4 Resultsof orthogonal test

續(xù)表4 L9（33）正交試驗(yàn)結(jié)果Continue table4 Resultsof orthogonal test

由表3、表4可知，穩(wěn)定劑的因素主次順序是A＞B＞C，即對秋葵漿液穩(wěn)定性影響最為顯著的為瓜爾豆膠，其次為黃原膠，PGA的影響不顯著；根據(jù)K值的大小，確定穩(wěn)定劑的最優(yōu)水平為A2B2C3，即利用0.15%瓜爾豆膠、0.05%黃原膠配合，穩(wěn)定效果最好，即分層度越小，飲料穩(wěn)定性越好。

2.4 秋葵飲料配方的優(yōu)化

以表1感官評分為標(biāo)準(zhǔn)，對秋葵莢：水為1∶8、1∶9、1∶10（質(zhì)量比）制備的原漿、白砂糖、檸檬酸、復(fù)合膠用量進(jìn)行單因素配方優(yōu)化試驗(yàn)，確定最佳秋葵飲料配方，正交因素水平見表5。

表5 秋葵多糖飲料配方正交試驗(yàn)因素水平Table5 Okra polysaccharidebeverage resu ltsof orthogonal test

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果Table6 Resultsof orthogonal test

由表6的K值可知：影響秋葵飲料的感官品質(zhì)的因素主次順序取C＞A＞D＞B；由K值得出最佳配方為秋葵與水的比例為1∶9，白砂糖添加量為8%，檸檬酸添加量為0.15%，復(fù)合膠0.20%。

2.5 秋葵飲料中多糖含量比較

以2.4優(yōu)化的最佳配方的白砂糖、檸檬酸、復(fù)合增稠劑用量，對使用不同種類和濃度的秋葵飲料中多糖含量按照1.3.1方法進(jìn)行試驗(yàn)比較，結(jié)果如表7。

表7 黃秋葵飲料中多糖含量Table7 Determ ination of polysaccharide content

3 討論

1）通過試驗(yàn)得出對秋葵漿液穩(wěn)定性影響最為顯著的為瓜爾豆膠，其次為黃原膠，PGA的影響較不顯著，根據(jù)K值的大小，穩(wěn)定劑的最佳組合為A2B2C3，即利用0.15%瓜爾豆膠、0.05%黃原膠配合，穩(wěn)定效果最好，即分層度越小，飲料穩(wěn)定性越好。在大多數(shù)情況下，由于穩(wěn)定劑的使用量和復(fù)配比例不當(dāng)很容易造成產(chǎn)品在貨架期內(nèi)出現(xiàn)分層和沉淀，因此選擇和使用好的穩(wěn)定劑并優(yōu)化合適的復(fù)配比例是影響果肉懸浮效果的關(guān)鍵。

2）除了設(shè)計(jì)復(fù)配穩(wěn)定劑外，引起黃秋葵濁汁不穩(wěn)定的因素還有很多，黃秋葵濁汁中的果膠、蛋白質(zhì)、黃酮等組分之間的相互作用均可引起它的不穩(wěn)定，出現(xiàn)分層、沉淀現(xiàn)象；微生物、阿拉伯聚糖、金屬離子的存在也有可能破壞黃秋葵濁汁穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性，這些有待于后續(xù)研究。

3）在秋葵飲料加工和貯藏過程中，色澤是食品的感官指標(biāo)之一，要均衡所有的因素，以期成品色澤和感官均達(dá)到最佳?；ㄇ嗨貫辄S秋葵飲料中主要的色素成分，由于其分子量較大，在加工過程中極易氧化損失，失去原有顏色，從而影響黃秋葵飲料的色澤及營養(yǎng)價值。研究不同天然抗氧化劑對秋葵中花青素穩(wěn)定性的影響是黃秋葵濁汁繼續(xù)研究的另一個任務(wù)[10-12]。

4）秋葵成品飲料中多糖含量為14mg/100mL。秋葵飲料中原漿含量越多越容易出現(xiàn)分層或沉淀；榨汁用的果實(shí)成孰度越低越容易發(fā)生分層或沉淀；下步研究將解決秋葵飲料多糖含量與秋葵濁汁中原漿比例，使秋葵飲料中多糖活性成分發(fā)揮其特有的功效。

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Research on Formula and Stability of Okra Polysaccharides Beverage

ZHUORong-quan1，WANGChun-xia2，*，HUANG Lin2，LISheng-yuan2
（1.Guangdong LitchiManorWine Co.，Ltd.，Huizhou 516008，Guangdong，China；2.Key Laboratory of Industrial Fermentation Microbiology，Ministry ofEducation，Tianjin IndustrialMicrobiology Key Laboratory，CollegeofBiotechnology，Tianjin University of Scienceand Technology，Tianjin 300457，China）

Takingokraas themain rawmaterial，by addingan appropriateamountof cane sugar，citric acid，to develop aokra polysaccharidesbeveragewere studied，and the influencing factorsofokra polysaccharide beverage stabilitywasdetermined by single factorsand orthogonal tests.The bestprocessing technology and theoptimum formulation of productswere okra and water ratio of1∶9，thatsugar 8%，citric acid 0.15%，compound stabilizer 0.2%.okra polysaccharidesbeverage quality indicatorswas polysaccharide（with glucosemeter）14 mg/100mL.

okra；compound stabilizer；optimization；polysaccharidesbeverage

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.018

2016-07-27

卓榮權(quán)（1967—），男（漢），工程師，本科，研究方向：食品工程與開發(fā)。

*通信作者：王春霞（1963—），女（漢），高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：工業(yè)微生物應(yīng)用與產(chǎn)品開發(fā)。