郭慶暉，張琨霖，李王強(qiáng)，張 靜，郭慶彬，3，李貞景

（1.天津市活力源飲料有限公司，天津 300000；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；3.省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津 300457）

甜菜（Beta vulgaris L.）是我國的主要糖料作物之一，年播種面積為40×104～60×104hm2，產(chǎn)糖量為100×104～150×104t，因其對制糖業(yè)的重要性而在國內(nèi)外廣泛栽培[1]。紅甜菜（Beta vulgaris L.var.rosea Moq.），是藜科、甜菜屬二年生草本植物，其生長形態(tài)與普通甜菜相似，但葉片較小，塊根、葉柄和葉脈是紅色，俗稱紫菜頭[2]。紅甜菜含有較高的含糖量，還含有甜菜堿、維生素、皂角苷及甜菜苷等營養(yǎng)及功能物質(zhì)[3]，具有清熱解毒、緩解腹脹、調(diào)節(jié)新陳代謝、軟化血管等作用[4]。然而，目前紅甜菜主要應(yīng)用于工業(yè)提取紅色素，其他應(yīng)用開發(fā)較少[5]。

葡萄不僅美味可口、營養(yǎng)豐富[6]，而且含有多種有機(jī)酸、氨基酸、礦物質(zhì)和維生素。葡萄還具有抗病毒、殺細(xì)菌、抗貧血、降低胃酸、利尿消腫、抗衰老等多種保健功能[7]。紅棗含有豐富的維生素、果膠、礦物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)保健價值[8]。紅棗還具有提高人體免疫力、保肝、抗炎、抗衰老等作用[9]。

近年來，果蔬汁飲料成為飲料行業(yè)的焦點和主要發(fā)展趨勢[10]。紅甜菜中含有果蔬汁飲料所需的碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等，而多種果蔬復(fù)合使其營養(yǎng)更加豐富，色澤和口感更加獨特。試驗以紅甜菜、葡萄和紅棗為原料，添加葡萄糖、維C，調(diào)配制作酸甜可口、色澤鮮艷、風(fēng)味獨特的復(fù)合果蔬汁飲料，為紅甜菜的應(yīng)用和復(fù)合果蔬汁飲料的研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅甜菜，天津市活力源飲料有限公司提供；葡萄（ 品種為玫瑰香）、紅棗（品種為阜平大棗），均購自天津市。

無水葡萄糖、維C粉，均為食品級，深圳市振芯嘉貿(mào)易有限公司提供；水，符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)[11]。

1.2 儀器與設(shè)備

BJ-800A型多功能粉碎機(jī)，拜杰公司產(chǎn)品；ZZ102型多功能榨汁機(jī)，廣東順德歌妮貿(mào)易有限公司產(chǎn)品；WYT-Ⅱ型手持折光儀，成都萬辰光學(xué)儀器產(chǎn)品；AX622ZH/E型電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司產(chǎn)品；PB-10型pH計，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

①紅甜菜→清洗→切塊→烘干→粉碎→過篩→煮沸→過濾→紅甜菜汁；

②葡萄→去?！逑础ブ^濾→葡萄汁；

③紅棗→清洗→去核→破碎→煮沸→過濾→紅棗汁；

①+②+③→混合→調(diào)配→過濾→灌裝→封口→殺菌→冷卻→成品包裝。

1.3.2 操作要點

（1）紅甜菜汁。將紅甜菜切塊、烘干、粉碎，過80目篩，冷藏備用。紅甜菜粉和水按1∶20（g∶mL）比例混合，加熱至沸騰，保持微沸至0.5 h，用6層紗布過濾2次。重復(fù)操作1次，合并濾液，冷藏待用。

（2）葡萄汁。將葡萄去梗、榨汁后，用6層紗布過濾2次，合并濾液，加入等體積的水，冷藏待用。

（3）紅棗汁。將紅棗去核、粉碎后，與水按1∶20（g∶mL） 比例混合，加熱至沸騰，保持微沸至0.5 h，用6層紗布過濾2次。重復(fù)操作1次，合并濾液，冷藏待用。

將上述果蔬汁按比例混合，再加入不同比例的水、葡萄糖、維C等，進(jìn)行溶解調(diào)配，過濾后用滅菌鍋于100℃下殺菌2 min，冷卻之后即為成品。

1.3.3 單因素試驗

（1）復(fù)合果蔬汁各組分配比對飲料品質(zhì)的影響。在復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量5%，維C添加量0.07%的條件下，分別按紅甜菜∶葡萄∶紅棗為 1∶1∶1，2∶1∶1，3∶1∶1，4∶1∶1，5∶1∶1制作復(fù)合果蔬汁，通過感官評價研究復(fù)合果蔬汁各組分配比對飲料品質(zhì)的影響。

（2）復(fù)合果蔬汁與水配比對飲料品質(zhì)的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，葡萄糖添加量5%，維C添加量0.07%的條件下，分別按復(fù)合果蔬汁∶水配比為1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5添加復(fù)合果蔬汁，通過感官評價研究復(fù)合果蔬汁配比對飲料品質(zhì)的影響。

（3）葡萄糖添加量對飲料品質(zhì)的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7，維C添加量0.07%的條件下，分別添加3%，4%，5%，6%，7%的葡萄糖，通過感官評價研究葡萄糖添加量對飲料品質(zhì)的影響。

（4）維C添加量對飲料品質(zhì)的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量5%的條件下，分別添加0.03%，0.05%，0.07%，0.09%，0.11%的維C，通過感官評價研究維C添加量對飲料品質(zhì)的影響。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇合適的因素水平進(jìn)行L9（34）的正交試驗。

正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

1.3.5 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)感官評價標(biāo)準(zhǔn)[12]，隨機(jī)從食品學(xué)院的學(xué)生和教師中選取嗅覺、味覺敏感且無不良嗜好的食品專業(yè)人士10人（男5名，女5名）組成評鑒小組，采用盲樣評定法對復(fù)合果蔬汁飲料的狀態(tài)、色澤、氣味及口感進(jìn)行評分[13]。

飲料感官指標(biāo)要求見表2，飲料具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表2 飲料感官指標(biāo)要求

1.3.6 理化指標(biāo)檢測

（1）可溶性固形物含量的測定?？扇苄怨绦挝锖坎捎冒⒇愓酃夥╗14]測定，具體參照GB/T 12143—2008[15]。

（2）酸度的測定。酸度使用pH計測定，具體參照張紹陽等人[16]方法。

（3）糖度的測定。糖度使用手持糖量計測定，具體參照張美娜等人[4]方法。

1.3.7 微生物指標(biāo)檢測

菌落總數(shù)的測定，參照GB 4789.2—2016[17]。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

表3 飲料具體評分標(biāo)準(zhǔn)

單因素試驗每個處理組重復(fù)3次，正交試驗每個處理組重復(fù)3次，采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理、分析和作圖[18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 果蔬汁原汁指標(biāo)的測定

果蔬汁原汁指標(biāo)見表4。

表4 果蔬汁原汁指標(biāo)/%

2.2 單因素試驗

2.2.1 復(fù)合果蔬汁各組分配比對飲料品質(zhì)的影響

復(fù)合果蔬汁各組分配比對飲料品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 復(fù)合果蔬汁各組分配比對飲料品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著紅甜菜汁配比的增加，感官評分先上升后下降。當(dāng)紅甜菜汁占比少時，飲料風(fēng)味不協(xié)調(diào)；隨著紅甜菜汁配比增加，飲料風(fēng)味逐漸協(xié)調(diào)；繼續(xù)增加紅甜菜汁，飲料口感逐漸失調(diào)。當(dāng)紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1時，感官評分最高為83.9分，較為適宜。

2.2.2 復(fù)合果蔬汁與水配比對飲料品質(zhì)的影響

復(fù)合果蔬汁與水配比對飲料品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 復(fù)合果蔬汁與水配比對飲料品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著復(fù)合果蔬汁比例增加，感官評分先上升后下降。復(fù)合果蔬汁用量少時，飲料風(fēng)味不明顯；當(dāng)復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7時，感官評分最高為83.9分；繼續(xù)增加復(fù)合果蔬汁配比，飲料色澤加重，不易被消費者接受。因此，復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7時較為適宜。

2.2.3 葡萄糖添加量對飲料品質(zhì)的影響

葡萄糖添加量對飲料品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 葡萄糖添加量對飲料品質(zhì)的影響

由圖3可知，添加葡萄糖對飲料口感有協(xié)調(diào)增效的作用。當(dāng)葡萄糖添加量較低時，飲料整體風(fēng)味不佳；當(dāng)添加量達(dá)到5%時，感官評分最高為83.9分；繼續(xù)添加葡萄糖，甜味過重并掩蓋飲料自身風(fēng)味。因此，葡萄糖添加量為5%時較為適宜。

2.2.4 維C添加量對飲料品質(zhì)的影響

維C添加量對飲料品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 維C添加量對飲料品質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著維C添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)維生素添加量為0.07%時，飲料口感協(xié)調(diào)，感官評分最高；高于0.07%時，飲料整體感官逐漸失調(diào)，口感偏酸。因此，維C添加量為0.07%時較為適宜。

2.3 優(yōu)化試驗

2.3.1 正交試驗

通過單因素試驗確定了每個因素的取值范圍及水平數(shù)，以感官評分為指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗。

正交試驗極差結(jié)果見表5。

表5 正交試驗極差結(jié)果

由極差分析結(jié)果可知，影響飲料感官評分的因素主次順序為葡萄糖添加量（C）＞復(fù)合果蔬汁與水配比（B）＞維C添加量（D）＞復(fù)合果蔬汁各組分配比（A），最優(yōu)水平組合為A3B2C3C2，即紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為4∶1∶1，復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量6%，維C添加量0.07%。

2.3.2 驗證試驗

由于最優(yōu)組合A3B2C3D2未出現(xiàn)在正交表中，因此需要與正交表中的最高得分組A2B2C3D1進(jìn)行驗證試驗。驗證試驗結(jié)果A3B2C3D2得分86.7分，高于A2B2C3D1得分83.3分，證明A3B2C3D2為最優(yōu)組合。

2.4 成品品質(zhì)檢測

2.4.1 感官指標(biāo)

紅甜菜葡萄紅棗復(fù)合果蔬汁飲料呈較鮮艷的深紅色，溶液透明、均勻一致、酸甜適中、滋味可口，具有紅甜菜、葡萄和紅棗特有的香氣。

2.4.2 理化指標(biāo)

成品理化指標(biāo)見表6。

表6 成品理化指標(biāo)

2.4.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)未檢出，符合國標(biāo)要求。

3 結(jié)論

通過單因素試驗及正交試驗，確定了紅甜菜葡萄紅棗復(fù)合果蔬汁飲料的最佳工藝配方，即紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為4∶1∶1，復(fù)合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量6%，維C添加量0.07%。通過該工藝配方制得的飲料感官評分最高，均勻一致、色澤明亮、酸甜可口，具有紅甜菜、葡萄和紅棗特有的香氣。該飲料中可溶性固形物含量5.7%，酸度3.49，糖度5.5%。

此款紅甜菜葡萄紅棗復(fù)合果蔬汁飲料擁有良好的市場前景和開發(fā)價值，為紅甜菜的開發(fā)利用及紅甜菜飲料的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的技術(shù)參考。