吳秋雨,程璐瑤,陳 雪
(通化師范學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林通化 134002)
黃秋葵(Hibiscus esculentus L).,又名秋葵、補(bǔ)腎草,為一年生草本植物。黃秋葵果實(shí)中富含多種有益成分及微量元素,具有較高的保健價(jià)值,對(duì)于消化不良、糖尿病、亞健康、疲勞人群及腎功能疾病患者等有良好的食療效果,同時(shí)兼具較好的美容功效[1]。獼猴桃具有“水果之王”的稱號(hào),因其果實(shí)酸甜可口、芳香四溢、營(yíng)養(yǎng)成分豐富,富含各種維生素、礦物質(zhì)而得名[2]。秋葵作為單獨(dú)飲品原料開(kāi)發(fā)時(shí)具有味道不喜于大眾消費(fèi)者這一弊端,因此試驗(yàn)以秋葵、獼猴桃作為飲品的主要原料,結(jié)合二者各自的味道及功能優(yōu)勢(shì)進(jìn)行復(fù)合飲品研究,旨為開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、味道清新且具有保健功能的秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲品,以此豐富果蔬飲品市場(chǎng)。在果蔬飲料[3]中常存在易分層沉淀這一技術(shù)難點(diǎn),在研究秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲品配方的同時(shí),并針對(duì)該復(fù)合果蔬飲品穩(wěn)定性差這一工藝流程進(jìn)行了優(yōu)化。
黃秋葵、獼猴桃,購(gòu)于通化市新明達(dá)超市;果膠酶、羧甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠均為食品級(jí),購(gòu)于河南省瀟博科技有限公司。
TDL80-2B型離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;SP-740 A型組織打碎機(jī),廣州市兆利電器實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品;RHB型手持折光儀,上海奮業(yè)光電儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;HHS-11-2型電熱恒溫水浴鍋,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品;722型可見(jiàn)分光光度計(jì),上海儀電分析儀器有限公司產(chǎn)品;分析天平,賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司產(chǎn)品;DHG 9101-35型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;FJ 200-S型數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī),上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品。
1.2.1 黃秋葵主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定
對(duì)秋葵主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定,包括水分、VC、總酸、總糖、可溶性固形物和葉綠素含量。
1.2.2 工藝流程
①秋葵→清洗去?!鸂C漂,護(hù)色→打漿→浸提→過(guò)濾→秋葵汁(備用);
②獼猴桃→沖洗→切片→護(hù)色→榨汁→過(guò)濾→復(fù)合果蔬汁(備用);
①+②→調(diào)配(加入添加劑)→灌裝→滅菌→秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲料。
1.2.3 操作要點(diǎn)
(1)秋葵汁的制備。秋葵切去頭部和尾部,去掉果莢心后漂洗干凈,再用水浸泡,使果皮充分吸收水分。放入沸水中煮1 min進(jìn)行護(hù)色,取出后將秋葵切成小塊,使用組織搗碎機(jī)將其搗碎后,加入10倍于秋葵碎體積的礦泉水,使用水浴恒溫鍋在60℃的恒溫條件下浸提90 min。用8層紗布反復(fù)過(guò)濾浸提液,保留浸提液待用棄掉濾渣。
(2)獼猴桃汁的制備。清洗獼猴桃并將獼猴桃去皮,切成小塊,取抗壞血酸適量對(duì)獼猴桃進(jìn)行護(hù)色處理30 min。將獼猴桃塊與水按1∶5的比例混合后進(jìn)行榨汁處理。采用8層濾布過(guò)濾可得到所需的獼猴桃汁。
(3)濃糖液的制備。稱取一定量的白砂糖,配置飽和糖液,過(guò)濾待用。
(4)檸檬酸液的制備。稱取一定量的晶體檸檬酸,加入水配制成飽和溶液,備用。
(5)調(diào)配混合。將秋葵汁、獼猴桃汁按照一定比例調(diào)配好后,按比例加入濃糖液與檸檬酸液,混合后得到秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲料。
(6)灌裝、滅菌。將配好的秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲料進(jìn)行灌裝,然后采用65℃,15 min巴氏滅菌法滅菌,冷卻,成品。
1.2.4 復(fù)合果汁配方的單因素試驗(yàn)
(1) 秋葵汁添加量。分別以10%,15%,20%,25%,30%的比例添加到飲料中,探討不同的秋葵汁添加量對(duì)飲料的感官品質(zhì)的影響,其他試驗(yàn)條件設(shè)置為獼猴桃汁6%,蔗糖3%,檸檬酸0.2%,并加水至100 mL。
(2) 獼猴桃汁添加量。分別以2%,4%,6%,8%,10%的比例添加到飲料中,探討不同的獼猴桃汁添加量對(duì)飲料的感官品質(zhì)的影響,其他試驗(yàn)條件設(shè)置為秋葵汁25%,蔗糖3%,檸檬酸0.2%,并加水至100 mL。
(3) 白砂糖添加量。分別以2%,3%,4%,5%,6%的占比添加到飲料中,探討不同白砂糖添加量對(duì)飲料的感官品質(zhì)的影響,其他試驗(yàn)條件設(shè)置為秋葵汁25%,獼猴桃汁6%,檸檬酸0.2%,并加水至100 mL。
(4) 檸檬酸添加量。分別以0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%的占比添加到飲料中,探討不同檸檬酸添加量對(duì)飲料的感官品質(zhì)的影響,其他條件設(shè)置為秋葵汁25%,白砂糖3%,獼猴桃汁6%,并加水至100 mL。
1.2.5 復(fù)合果汁配方的正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以秋葵汁添加量、獼猴桃汁添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量4個(gè)因素,按照L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)。
L9(34)正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 L(934)正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%
1.2.6 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
品評(píng)小組人員由隨機(jī)選擇的20名學(xué)生組成,均無(wú)抽煙酗酒等不良嗜好,且對(duì)色香味等感官性狀具有較高靈敏度與分辨能力,接受過(guò)食品感官評(píng)定課程的培訓(xùn)。所有樣品均隨機(jī)編碼,評(píng)定小組根據(jù)飲料的色澤、香味、甜度、酸度幾個(gè)方面進(jìn)行品評(píng),滿分為100分,取其平均值作為品評(píng)結(jié)果。
感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.7 穩(wěn)定劑的復(fù)配
在所確定的復(fù)合飲品配方基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)飲料存在穩(wěn)定性較差這一問(wèn)題,通過(guò)一定的調(diào)查研究和預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一般采取添加穩(wěn)定劑或改變均質(zhì)條件的方法解決果蔬汁穩(wěn)定性較差的弊端[4],單一穩(wěn)定劑的使用雖能夠起到一定的穩(wěn)定作用但效果較差,因此考慮將不同穩(wěn)定劑復(fù)合優(yōu)化以達(dá)到協(xié)同增效的穩(wěn)定效果。試驗(yàn)采用果膠、羧甲基纖維素鈉和瓜爾豆膠3種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)合研究。
正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。
表3 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì) /g·L-1
1.2.8 均質(zhì)條件優(yōu)化[5-10]
除添加穩(wěn)定劑的方法之外,均質(zhì)條件的優(yōu)化也是果蔬汁復(fù)合飲品穩(wěn)定性工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此試驗(yàn)選取不同的工藝參數(shù):均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)對(duì)飲料沉淀率和穩(wěn)定系數(shù)2個(gè)方面進(jìn)行研究。
(1) 沉淀率的測(cè)定。采取均質(zhì)后溶液30 mL加入離心管中,以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心15 min后取出,稱量沉淀物質(zhì)量,計(jì)算沉淀率。如若沉淀率較大,則說(shuō)明溶液不穩(wěn)定,數(shù)值越小,則溶液越穩(wěn)定。
(2)穩(wěn)定性系數(shù)的測(cè)定。經(jīng)檢測(cè)溶液的最大波長(zhǎng)為420 nm,依次將均質(zhì)液與離心后所獲上清液于波長(zhǎng)420 nm處測(cè)定吸光度,計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)。若數(shù)值與1越接近,則均質(zhì)后的溶液越穩(wěn)定。
秋葵成分的測(cè)定見(jiàn)表4。
表4 秋葵成分的測(cè)定
由表4數(shù)據(jù)可知,秋葵營(yíng)養(yǎng)成分豐富,其VC和總糖的含量高于絕大多數(shù)蔬菜,而VC和總糖和人體健康密切相關(guān),能夠提高人體免疫力和抵抗力,因而具有較好的研究開(kāi)發(fā)價(jià)值。
2.2.1 單因素試驗(yàn)
(1)秋葵汁添加量。
秋葵汁添加量對(duì)秋葵獼猴桃復(fù)合果汁的影響見(jiàn)表5。
當(dāng)秋葵汁添加量為25%時(shí),復(fù)合飲料的感官評(píng)分最高,達(dá)到78分。
表5 秋葵汁添加量感官評(píng)價(jià)結(jié)果
(2)獼猴桃汁添加量。
獼猴桃汁添加量對(duì)秋葵獼猴桃復(fù)合果汁的影響見(jiàn)表6。
表6 獼猴桃汁添加量感官評(píng)價(jià)結(jié)果
當(dāng)獼猴桃汁添加量為6%時(shí),復(fù)合飲料的感官評(píng)分最高,達(dá)到79分。
(3)白砂糖的添加量。
白砂糖添加量對(duì)秋葵獼猴桃復(fù)合果汁的影響見(jiàn)表7。
表7 白砂糖添加量感官評(píng)價(jià)結(jié)果
當(dāng)白砂糖添加量為3%時(shí),復(fù)合飲料的感官評(píng)分最高,達(dá)到82分。
(4)檸檬酸添加量。
檸檬酸添加量對(duì)秋葵獼猴桃復(fù)合果汁的影響見(jiàn)表8。
表8 檸檬酸添加量感官評(píng)價(jià)結(jié)果
當(dāng)檸檬酸添加量為0.2%時(shí),復(fù)合飲料的感官評(píng)分最高,達(dá)到78分。
2.2.2 正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交試驗(yàn)進(jìn)行配方優(yōu)化。
L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
表9 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果
由表9中的R值可得,影響秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬汁飲品感官品質(zhì)的因素主次關(guān)系為A>D>B>C,即秋葵汁添加量>獼猴桃汁添加量>白砂糖添加量>檸檬酸添加量。由值可以看出秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬飲品的最佳配比為A3B2C3D3,即秋葵汁添加量25%,白砂糖添加量4%,檸檬酸添加量0.4%,獼猴桃汁添加量8%,此時(shí)溶液配比最優(yōu),口感最好。
2.3.1 穩(wěn)定劑對(duì)果汁穩(wěn)定性測(cè)定指標(biāo)及方法
正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。
由表10中的R'值可得,影響秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬汁飲品穩(wěn)定性因素的主次關(guān)系為A'>C'>B',即果膠用量>瓜爾豆膠用量>羧甲基纖維素鈉用量。由K'值可以看出穩(wěn)定劑的最佳混合配比為A'2B'2C'1,即果膠用量0.05 g/L,羧甲基纖維素鈉用量0.04 g/L,瓜爾豆膠用量0.02 g/L,此時(shí)溶液體系較為穩(wěn)定。
表10 正交試驗(yàn)結(jié)果
2.3.2 均質(zhì)壓力對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響
(1)不同均質(zhì)壓力對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響。
不同均質(zhì)壓力對(duì)溶液沉淀率的影響見(jiàn)圖1,不同均質(zhì)壓力對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖2。
圖1 不同均質(zhì)壓力對(duì)溶液沉淀率的影響
圖2 不同均質(zhì)壓力對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響
均質(zhì)溫度為65℃條件下,分別以0,2 000,4 000,6 000,8 000,10 000 r/min的均質(zhì)壓力對(duì)飲料均質(zhì)1次,檢測(cè)溶液均質(zhì)后的沉淀率及穩(wěn)定性系數(shù)。由圖1可知,在0~6 000 r/min的均質(zhì)壓力下,隨著均質(zhì)壓力的增加,溶液的沉淀率逐漸降低,在8 000~10 000 r/min的均質(zhì)壓力下溶液的沉淀率逐漸升高,在均質(zhì)壓力6 000 r/min時(shí)溶液的沉淀率最低。由圖2可知,在0~6 000 r/min的均質(zhì)壓力下,隨著均質(zhì)壓力的增加,溶液的穩(wěn)定性系數(shù)逐漸升高;在8 000~10 000 r/min的均質(zhì)壓力下溶液的穩(wěn)定性系數(shù)逐漸降低;在均質(zhì)壓力6 000 r/min時(shí)溶液的穩(wěn)定性系數(shù)最高。綜上6 000 r/min的均質(zhì)壓力下,飲料中懸浮物沉降最少,體系最為穩(wěn)定。
(2)均質(zhì)次數(shù)對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響。
均質(zhì)次數(shù)對(duì)溶液沉淀率的影響見(jiàn)圖3,均質(zhì)次數(shù)對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖4。
圖3 均質(zhì)次數(shù)對(duì)溶液沉淀率的影響
圖4 均質(zhì)次數(shù)對(duì)溶液穩(wěn)定性的影響
均質(zhì)溫度為65℃條件下,均質(zhì)壓力為6 000 r/min的情況下,對(duì)溶液多次均質(zhì),檢測(cè)溶液均質(zhì)后的沉淀率及穩(wěn)定性系數(shù)。由圖3可知,在均質(zhì)次數(shù)為0~3次時(shí),隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,溶液的沉淀率逐漸降低;在均質(zhì)次數(shù)為4次時(shí)溶液的沉淀率有所升高;在均質(zhì)次數(shù)為3次時(shí)溶液的沉淀率最低。由圖2可知,在均質(zhì)次數(shù)為0~3次時(shí),隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,溶液的穩(wěn)定性系數(shù)逐漸升高;在均質(zhì)次數(shù)為4次時(shí)溶液的穩(wěn)定性系數(shù)有所降低;在均質(zhì)次數(shù)為3次時(shí)溶液的穩(wěn)定性系數(shù)最高。綜上所述,在均質(zhì)次數(shù)為3次時(shí),飲料最為穩(wěn)定。
秋葵獼猴桃復(fù)合果蔬汁最佳配方為秋葵汁添加量25%,白砂糖添加量4%,檸檬酸添加量0.4%,獼猴桃汁添加量8%;復(fù)合穩(wěn)定劑的用量依次為果膠0.05 g/L,羧甲基纖維素鈉0.04 g/L,瓜爾豆膠0.02 g/L。較適宜的均質(zhì)條件為均質(zhì)壓力6 000 r/min,均質(zhì)次數(shù)3次,此時(shí)飲料最為穩(wěn)定。