郭楠楠，張如意，琚媛媛

（鄭州科技學(xué)院食品科學(xué)與工程系，河南鄭州450064）

功能性低糖飲料的研制

郭楠楠，張如意，琚媛媛

（鄭州科技學(xué)院食品科學(xué)與工程系，河南鄭州450064）

探討用檸檬、百合花、木糖醇研制出功能性低糖飲料的最佳工藝條件。采用單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)獲得檸檬汁、百合花汁、木糖醇、羧甲基纖維素鈉的最佳配比；以口感、氣味和色澤為感官指標(biāo)，得出檸檬、百合花的最佳浸提條件。結(jié)果表明：產(chǎn)品最佳工藝配方為檸檬汁與百合花汁的質(zhì)量比是3∶2，木糖醇的添加量為5.5%，羧甲基纖維素鈉的添加量為0.09%。檸檬汁的最佳浸提條件為溫度50℃，時(shí)間30min，料液質(zhì)量比為1∶70；百合花汁的最佳浸提條件為溫度80℃，時(shí)間1 h，料液質(zhì)量比1∶50。采用該工藝和配方生產(chǎn)的產(chǎn)品呈棕黃色，澄清透明，鮮艷而有光澤，檸檬汁、百合花汁、木糖醇味道相融洽，帶有百合花淡淡的清香。

功能性；低糖飲料；檸檬；百合花

隨著人們對(duì)健康的日益關(guān)注，人們對(duì)清新自然、低糖、低熱量，具有免疫、防病、美容和抗衰老等特殊功能的功能性飲料普遍感興趣，其市場(chǎng)潛力極大。功能性飲料就是通過(guò)調(diào)整飲料中天然營(yíng)養(yǎng)素的成分和含量的比例以適應(yīng)某些特殊人群營(yíng)養(yǎng)需要的制品。包括營(yíng)養(yǎng)素飲料，運(yùn)動(dòng)飲料，其他特殊用途飲料。其中其他特殊用途飲料是為適應(yīng)特殊人群的包括抗疲勞在內(nèi)的需要而調(diào)制的飲料[1]。本研究就以三高類特殊人群為目標(biāo)，研制功能性低糖飲料。

1 材料與方法

1.1 原輔材料

干檸檬：市售；干百合花：張仲景大藥房；木糖醇：安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司；食品級(jí)羧甲基纖維素鈉：上海申光食用化學(xué)品有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

千分之一電子分析天平：上海浦春；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市鴻科儀器廠；JYC-21ES55C型電磁爐：九陽(yáng)股份有限公司；WAY型阿貝折光儀：上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；JML-50型膠體磨：溫州市科信輕工機(jī)械有限公司。

1.3 工藝流程圖

用檸檬、百合花、木糖醇等制作功能性低糖飲料的工藝流程圖，見圖1。

圖1 工藝流程圖Fig.1 The process floWdiagram

1.4 產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)

采用感官評(píng)定，對(duì)檸檬百合低糖飲料根據(jù)其色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)分，樣品提供給10位有經(jīng)驗(yàn)的師生，分別打分，取其平均分為總感官評(píng)分。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5 產(chǎn)品理化指標(biāo)的檢測(cè)

1.5.1 總糖的檢測(cè)

樣品經(jīng)處理除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)后，加入鹽酸，在加熱條件下使蔗糖水解為還原性單糖，以直接滴定法測(cè)定水解后樣品中的還原糖總量（以轉(zhuǎn)化糖計(jì)）。

表1 功能性低糖飲料的感官指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table1 The sensory indicatorsscoring criteria of functional loWsugar beverage

1.5.2 總酸的檢測(cè)

參照GB/T12456-2008《食品中總酸的測(cè)定》采用酸堿滴定法測(cè)定（以檸檬酸計(jì)）。

1.5.3 固形物含量的檢測(cè)

采用阿貝折光儀法測(cè)定。

1.6 產(chǎn)品的微生物檢驗(yàn)

1.6.1 菌落總數(shù)的檢驗(yàn)

參照GB4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》，瓊脂凝固后，將平板翻轉(zhuǎn)，于（36±1）℃恒溫培箱內(nèi)培養(yǎng)（48±2）h后取出，采用平板菌落計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)。

1.6.2 大腸菌群的檢驗(yàn)

參照GB4789.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 檸檬浸提條件的確定

2.1.1 料液比對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響

稱取相同質(zhì)量的檸檬片，在浸提溫度50℃、浸提時(shí)間30min的條件下，選擇料液質(zhì)量比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80 8個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，考察料液比對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響。以檸檬汁的口感，色澤、氣味為感官指標(biāo)，確定最佳的浸提料液比。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 料液比對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響Table2 Effectof solid-liquid ratio on thequality of lemon juice

從表2可知，當(dāng)浸提料液質(zhì)量比小于1∶70時(shí)，檸檬酸味偏重，苦味較突出；當(dāng)浸提料液質(zhì)量比大于1∶70時(shí)，又由于加水量過(guò)多導(dǎo)致檸檬酸味不足，香氣變淡，色澤也隨之變淺，影響整體的檸檬汁品質(zhì)；當(dāng)料液質(zhì)量比為1∶70時(shí)，檸檬酸味適中，帶有怡人的檸檬香氣，色澤為淺黃色。故選擇1∶70為檸檬浸提的最佳料液質(zhì)量比。

2.1.2 浸提時(shí)間對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響

只有達(dá)到一定的浸提時(shí)間，檸檬汁的滋味才豐滿，香氣才足。但浸提時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一些不良風(fēng)味成分會(huì)過(guò)多溶出，使檸檬汁的滋味變差，香氣逸失。在浸提溫度50℃、料液質(zhì)量比1∶70的條件下，選擇浸提時(shí)間15、20、30、40、50、60min 5個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，考察浸提時(shí)間對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響，確定最佳的浸提時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 浸提時(shí)間對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響Table3 Effectof extraction timeon thequality of lem on juice

從表3可知，當(dāng)浸提時(shí)間小于30min時(shí)，檸檬酸味偏淡，檸檬清香不足，色澤較淡；當(dāng)浸提溫度大于30min時(shí)，檸檬酸味偏重，檸檬香氣不正，色澤較深，影響整體的檸檬汁品質(zhì)；當(dāng)浸提時(shí)間為30min時(shí)，檸檬酸味適中，檸檬香氣十足，色澤為淺黃色。因此，選擇30min為檸檬浸提最佳時(shí)間。

2.1.3 浸提溫度對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響

在料液質(zhì)量比為1∶70、浸提時(shí)間30min的條件下研究浸提溫度對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響。溫度過(guò)高，檸檬的營(yíng)養(yǎng)素特別是VC損失較大，而溫度過(guò)低，檸檬風(fēng)味物質(zhì)又不易溶出，導(dǎo)致浸提汁香氣不足，風(fēng)味不佳，影響浸提汁品質(zhì)。因此，選擇浸提溫度50、60、70、80、90℃5個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，以檸檬汁的口感，色澤，氣味為感官指標(biāo)，考察浸提時(shí)間對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響，確定最佳的浸提溫度。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 浸提溫度對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響Table4 Effectof extraction tem peratureon thequality of lem on juice

從表4可知，當(dāng)浸提溫度小于50℃，檸檬酸味不足，風(fēng)味不佳，顏色較淺；當(dāng)浸提溫度大于50℃，檸檬酸味偏重，香氣不正，色澤偏深；當(dāng)浸提溫度為50℃，檸檬酸味適中，帶有清新的檸檬味，色澤適宜。因此，選擇50℃為檸檬最佳浸提溫度。

綜上所述，確定檸檬汁制備的適宜工藝條件為料液質(zhì)量比1∶70，浸提時(shí)間30min，浸提溫度50℃。

2.2 百合花浸提條件的確定

2.2.1 料液比對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響

稱取相同質(zhì)量的百合花，在浸提溫度80℃、浸提時(shí)間30min的條件下，選擇料液質(zhì)量比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，考察料液比對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響。以百合花汁的口感，色澤，氣味為感官指標(biāo)，確定最佳的浸提料液比。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 料液比對(duì)百合花汁品質(zhì)影響Table5 Effectof solid-liquid ratio on thequality of lily juice

從表5可知，料液質(zhì)量比在1∶10～1∶30之間時(shí)，百合花汁強(qiáng)烈的苦澀味，掩蓋了百合的花香，色澤過(guò)深，嚴(yán)重影響了百合花汁的品質(zhì)；當(dāng)料液質(zhì)量比大于1∶50時(shí)，百合花香味又不足，色澤變淺，口感顯得稀??；當(dāng)料液質(zhì)量比1∶50時(shí)，無(wú)論從口感、色澤，氣味都是最佳的。因此，選擇1∶50為浸提最佳料液質(zhì)量比。

2.2.2 浸提時(shí)間對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響

稱取相同質(zhì)量的百合花，在浸提溫度80℃、浸提料液質(zhì)量比1∶50的條件下，選擇浸提時(shí)間15、30、60、90、120min 5個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，以百合花汁的口感，色澤，氣味為感官指標(biāo)，考察浸提時(shí)間對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 浸提時(shí)間對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響Table6 Effectof extraction timeon thequality of lily juice

從表6可知，浸提時(shí)間在15min～45min之間時(shí)，百合花香味不足，偏淡，色澤較淺；浸提時(shí)間大于60 min時(shí)，由于浸提時(shí)間偏長(zhǎng)，導(dǎo)致百合花汁風(fēng)味不佳，香氣過(guò)濃，色澤較深，影響整體的感官品質(zhì)；浸提時(shí)間為60min時(shí)，百合花香味適宜，并有一股淡淡的藥香，色澤為棕黃色。因此，選擇60min為最佳浸提時(shí)間。

2.2.3 浸提溫度對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響

稱取相同質(zhì)量的百合花，在浸提時(shí)間60min，浸提料液質(zhì)量比1∶50的條件下，選擇浸提溫度50、60、70、80、90℃5個(gè)水平，通過(guò)單因素試驗(yàn)，以百合花汁的口感，色澤，氣味為感官指標(biāo)，考察浸提時(shí)間百合花汁品質(zhì)的影響，確定最佳的浸提溫度。試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 浸提溫度對(duì)百合花汁品質(zhì)的影響Table7 Effectof extraction tem peratureon thequality of lily juice

綜合以上的3要素，確定百合花汁制備的適宜工藝條件為料液質(zhì)量比1∶50，浸提時(shí)間60 min，浸提溫度80℃。

2.3 檸檬汁、百合花汁添加比例的確定

檸檬百合花為配方的主要原料，檸檬汁與百合花汁添加比例是影響飲料品質(zhì)的重要因素，在木糖醇添加量3%，羧甲基纖維素鈉添加量0.1%條件下，改變檸檬汁與百合花汁的比例，選取1∶3、1∶2、2∶3、1∶1、2∶1、3∶1（質(zhì)量比）做單因素試驗(yàn)。

表8 檸檬汁、百合花汁添加比例試驗(yàn)結(jié)果Table8 The test resultsof ratio of lem on juiceand lily juice addition

試驗(yàn)結(jié)果表明，檸檬汁∶百合花汁為2∶1（質(zhì)量比）時(shí)產(chǎn)品感官評(píng)分最高，品質(zhì)最佳。此時(shí)檸檬酸味適宜，香氣清新，帶有百合淡淡的花香，檸檬與百合花香味協(xié)調(diào)，色澤為棕黃色。以檸檬汁∶百合花汁比例2∶1（質(zhì)量比）為界，檸檬汁添加量過(guò)少時(shí)，百合苦味突出，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)，隨著檸檬汁比例的增加，百合苦味減弱，檸檬汁添加比例過(guò)大時(shí)，酸味過(guò)重，掩蓋了百合花淡香味，影響產(chǎn)品感官品質(zhì)，因此，選擇檸檬汁與百合花汁的比例為2∶1（質(zhì)量比）。

2.4 木糖醇添加量的確定

木糖醇是產(chǎn)品獲得甜味的主要成分，還可改善飲料后味、質(zhì)體和清涼感受。在檸檬汁：百合花汁（質(zhì)量比）2∶1，羧甲基纖維素鈉添加量0.1%條件下，選取木糖醇的添加量為檸檬汁、百合花汁總重的1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%做單因素試驗(yàn)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，根據(jù)產(chǎn)品的甜酸度、產(chǎn)品味道是否融洽，選出木糖醇的最佳添加量。結(jié)果見表9。

表9 木糖醇添加量試驗(yàn)結(jié)果Table9 The test resultsofxylitoladdition

試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)木糖醇添加量為5%時(shí)，評(píng)分最高，此時(shí)產(chǎn)品甜味適中，略帶檸檬酸味，木糖醇的甜味增加了混合汁的清甜，有百合花淡淡的花香，檸檬汁、百合花汁、木糖醇的味道很好的融合到一起；當(dāng)添加木糖醇量低于5%時(shí)，產(chǎn)品甜味較淡，酸味稍顯突出、略帶百合花的苦味；當(dāng)木糖醇添加量高于5%時(shí)，產(chǎn)品較甜，檸檬汁、百合花汁、木糖醇的味道沒(méi)有融合到一起，因此選擇木糖醇的添加量為5%。

2.5 羧甲基纖維素鈉添加量的確定

在檸檬汁與百合花汁質(zhì)量比2∶1，木糖醇添加量5%條件下，選擇羧甲基纖維素鈉添加量為產(chǎn)品總重0.01%、0.04%、0.07%、0.10%、0.13%5個(gè)水平做單因素試驗(yàn)。根據(jù)其對(duì)產(chǎn)品黏稠度的影響，評(píng)選出羧甲基纖維素鈉的最佳添加量。

相對(duì)來(lái)說(shuō)我國(guó)是一個(gè)淡水資源比較缺乏的國(guó)家，為世界13個(gè)赤水國(guó)家之一。在我國(guó)的農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，我國(guó)每年的農(nóng)業(yè)灌溉用水量約4 00多億m3。我國(guó)淡水資源比較缺乏，但是農(nóng)業(yè)用水占總用水量比重比較多，在農(nóng)業(yè)灌溉方面浪費(fèi)情況嚴(yán)重。在我國(guó)的現(xiàn)有的水資源基礎(chǔ)上，滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需灌溉用水需求，對(duì)于農(nóng)業(yè)提出了一個(gè)更高的要求。

表10 羧甲基纖維素鈉添加量試驗(yàn)結(jié)果Table10 The test resultsof sodium carboxym ethylcellulose addition

試驗(yàn)結(jié)果表明，羧甲基纖維素鈉添加量為0.07%時(shí)，感官評(píng)分最高，此時(shí)，產(chǎn)品的黏稠度適宜，口感爽滑。添加量過(guò)少時(shí)，飲料口感稀薄，而添加量過(guò)多時(shí)，產(chǎn)品黏度又過(guò)大，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，所以選擇羧甲基纖維素鈉的添加量為0.07%。

2.6 產(chǎn)品配方的正交試驗(yàn)

檸檬汁、百合花汁賦予產(chǎn)品清新、怡人的檸檬香味與淡淡的百合花香。木糖醇是產(chǎn)品甜味的主要成分，給產(chǎn)品帶來(lái)特有的清涼感，羧甲基纖維素鈉增加產(chǎn)品的黏稠度，改善產(chǎn)品的口感與組織形態(tài)。根據(jù)上述分析，為使產(chǎn)品達(dá)到最佳品質(zhì)，本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以檸檬汁與百合花汁比例、木糖醇添加量、羧甲基纖維素鈉添加量為主要因素，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)，產(chǎn)品由感官評(píng)分員進(jìn)行綜合評(píng)定。試驗(yàn)因素水平見表11。

表11 正交因素水平表Table11 Orthogonal factor level Table

表12 正交試驗(yàn)Table12 Orthogonal test

由表12可知：影響產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的3個(gè)主要因素排列順序?yàn)椋篈＞B＞C，即檸檬汁與百合花汁比例對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響最大，羧甲基纖維素鈉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響相對(duì)較小。因此此檸檬百合低糖飲料的最佳配方組合為：A1B3C3，即檸檬汁∶百合花汁=3∶2，木糖醇添加量為5.5%，羧甲基纖維素鈉添加量為0.09%。此時(shí)混合汁呈棕黃色，澄清透明，帶有檸檬的清香，略帶百合花淡淡的花香，甜味適中，口感清涼、爽滑。

2.7 感官檢驗(yàn)結(jié)果

色澤：呈棕黃色，產(chǎn)品澄清透明，鮮艷而有光澤；

滋味：檸檬汁、百合花汁、木糖醇味道相融洽，甜味適中，略帶檸檬酸味。帶有百合花淡淡的花香；

氣味：有清新怡人的檸檬香氣，還帶有百合花淡淡的清香；

組織狀態(tài)：黏稠度適中，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)異物。

2.8 理化指標(biāo)

根據(jù)1.5產(chǎn)品理化檢測(cè)指標(biāo)測(cè)得產(chǎn)品的總糖、總酸等見表13。

表13 功能性低糖飲料的理化檢驗(yàn)指標(biāo)及結(jié)果Table13 Thephysical test indicatorsand resultsof functional loWsugar beverage

由表13可知產(chǎn)品總糖含量為5.2%（以轉(zhuǎn)化糖計(jì)），總酸含量為0.085%（以檸檬酸計(jì)），固形物含量為7%。

2.9 微生物指標(biāo)

根據(jù)1.6微生物檢測(cè)指標(biāo)測(cè)得產(chǎn)品的菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)見表14。

表14 功能性低糖飲料的微生物檢驗(yàn)Table14 Them icrobiological testing of functional loWsugar beverage

由表14可知產(chǎn)品菌落總數(shù)為20，大腸菌群未檢出，符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了檸檬、百合花功能性低糖飲料的工藝配方，其工藝流程為將檸檬汁與百合花汁按3∶2比例混合，加入混合汁總質(zhì)量5.5%的木糖醇，產(chǎn)品總質(zhì)量0.09%的羧甲基纖維素鈉，木糖醇與羧甲基纖維素鈉預(yù)先混合均勻，用一部分混合汁溶解，然后在邊加入邊攪拌的情況下加入至飲料中，攪拌均勻。倒入不銹鋼鍋中，將料液溫度升溫至60℃～70℃左右，用膠體磨在磨盤間隙10μm下均質(zhì)3min～5min。將飲料迅速加熱至98℃～100℃，殺菌時(shí)間1min～3min。殺菌后汁液密閉冷卻至89℃～91℃時(shí)進(jìn)行滿瓶灌裝，然后迅速旋蓋密封，將飲料瓶倒置保溫5min進(jìn)行倒置殺菌。用冷水將飲料迅速冷卻至20℃左右，成品完成。

本研究通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官檢驗(yàn)、理化檢驗(yàn)和微生物檢驗(yàn)證明了此產(chǎn)品在質(zhì)量上不存在問(wèn)題，不會(huì)對(duì)人體造成傷害，可放心食用。

用檸檬、百合花、木糖醇研制出的新型功能性低糖飲料，符合消費(fèi)者對(duì)清新、自然、健康、低糖飲料的需求，適合三高特殊人群飲用，隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，檸檬百合功能性低糖飲料將具有很大的發(fā)展前景。

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Study on the Functional LoWSugar Beverage

GUONan-nan，ZHANGRu-yi，JUYuan-yuan
（Departmentof Food Engineering，Zhengzhou University of Scienceand Technology，Zhengzhou 450064，Henan，China）

The technology and processingof functional loWsugarbeveragewere discussed，with lemon，lily and xylitolas the raWmaterial.Through the single factor testand orthogonal test，the best ratio of lemon juice，lily juice，xylitoland sodium carboxymethyl cellulose are gained.The optimal extraction conditions are determined using taste，smell and color of the product as sensory indicators.The resultswere as follows：themass ratio of lemon juice and lily juicewas3∶2；the addition of xylitolwas5.5%；Sodium carboxymethyl cellulose addition was0.09%.The bestextraction conditions of lemon juice for temperature 50℃，time 30min，ratio ofmaterialto liquid 1∶70；The bestextraction conditionsof lily juice for temperature 80℃，time 1h，ratio ofmaterial to liquid 1∶50.The productof the technology and formulawas claybank，clearand transparent，brightand shiny. Lemon juice，lily juiceand xylitol tastesharmony，with a faint fragranceof lily.

functional；loWsugardrink；lemon；lily

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.07.019

2016-07-18

郭楠楠（1986—），女（漢），講師，碩士研究生，從事精細(xì)食品加工及高新食品分析技術(shù)的研究。