王海藍(lán)，姚芳，祁興普，唐勁松，施帥，蔣啟葵

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院食品科技學(xué)院，江蘇泰州 225300）

銀杏（Ginkgo bilobaL.）又名白果，為銀杏樹的果實(shí)，是我國藥食同源品種。白果作為傳統(tǒng)中藥，最早以“銀杏”之名收錄于《紹興本草》，而“白果”之名首見宋末元初李鵬飛的《三元參贊延壽書》[1]。我國是白果生產(chǎn)大國，每年產(chǎn)量占全球的90%以上[2]。我國白果加工產(chǎn)品多以銀杏仁和其他初級(jí)果產(chǎn)品為主，應(yīng)用于食品、飲料和化妝品等各個(gè)方面[2]。

白果含有多種營養(yǎng)元素，如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、糖、粗纖維等宏量營養(yǎng)素，還有維生素C、維生素B族、鈣、磷、鐵、鉀等多種微量元素，還含有銀杏酸、黃酮、萜內(nèi)酯類、有機(jī)酸類和生物堿等多種功能成分，具有極高的和藥理價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值[3]。

醫(yī)藥古籍記載白果具有解酒、定喘嗽、調(diào)小便、止帶下、去白濁等功效。在《本草綱目》中有記載，“小便白濁：生白果仁十枚，擂水飲，日一服，取效，止”。明代《滇南本草》記載“治小兒生火，以菜油調(diào)搽皮面上，風(fēng)血或大瘡不出頭者”。明《扶壽精方》記載“定喘湯專治齁喘，取效甚速，金陵浦舍真方，白果二十一枚，麻黃、款冬花、桑白皮各三錢，蘇子二錢，法制半夏三錢，杏仁、黃芩各一錢半，甘草一錢”[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明，白果中的黃酮具有抗炎抗氧化作用[4,5]、降血糖作用[6-8]、鎮(zhèn)痛作用[9,10]、抑制腫瘤的作用[11,12]，白果多糖具有促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞成熟的作用[13]。

白果果實(shí)味甜氣香，口感軟糯，可作為食療滋補(bǔ)的佳品。需要注意的是，白果含有少量具有毒性的氫氰酸，需要熟食，生食不可過多。通常的食用方法如帶殼炒制、去殼煲粥、果肉制成餡料或蜜餞等。將白果加工成植物飲料，不僅食用方便而且營養(yǎng)保健價(jià)值頗高。本試驗(yàn)以白果為原材料，加入檸檬酸、白砂糖、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉等輔料，通過預(yù)處理、打漿、過濾、磨漿、調(diào)配、均質(zhì)、脫氣、滅菌和罐裝等工藝制成白果植物飲料，采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)研究復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳配比。

1 材料與方法

1.1 原料與儀器設(shè)備

白果（廣西全州，品種為大佛指，顆粒飽滿，大小均勻，無蟲蛀），檸檬酸，白砂糖，羧甲基纖維素鈉，卡拉膠，海藻酸鈉，均為食品級(jí)。

JTS-CW型電子秤，上海亞津電子科技有限公司；380VSY-2400型超細(xì)粉碎機(jī)，上?？评鹂藱C(jī)器有限公司；SDJ-400型可傾式夾層鍋，杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司；申鹿SRH高壓均質(zhì)機(jī)，上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司；MKZK-6型真空脫氣罐，廣州邁科機(jī)械有限公司；YXQ-SG46-280S型高壓蒸汽滅菌鍋，濟(jì)南千司生物技術(shù)有限公司；HYA高剪切膠體磨，啟東市華宇機(jī)械制造有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

白果→預(yù)煮→去殼去皮→打漿→過濾→磨漿→調(diào)配（加入檸檬酸、白砂糖、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠、海藻酸鈉和純凈水）→均質(zhì)→脫氣→滅菌→灌裝

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 預(yù)煮

將洗凈的白果在沸水中煮10~15 min，煮熟后有利于破殼和去內(nèi)衣，同時(shí)可以使氰化物水解為可揮發(fā)的氰化氫，降低毒性。

1.2.2.2 打漿、過濾

將白果與純凈水按照1:10的比例打漿，紗布過濾2次，除去雜質(zhì)，便于膠體磨研磨。

1.2.2.3 磨漿

用膠體磨進(jìn)行細(xì)磨2次，進(jìn)一步使果肉顆粒破碎，以利于其懸浮。

1.2.2.4 調(diào)配

將白果汁1.6%、白砂糖8.9%、檸檬酸0.1%、復(fù)配穩(wěn)定劑和純凈水等配料按比例添加，進(jìn)行調(diào)配。

1.2.2.5 均質(zhì)

將復(fù)合后的飲料進(jìn)行兩次均質(zhì)，使飲料中的顆粒超細(xì)化。第一次均質(zhì)條件為壓力16 MPa~18 MPa，溫度50 ℃；第二次均質(zhì)條件為壓力16 MPa~18 MPa，溫度45 ℃。

1.2.2.6 脫氣

將調(diào)配的飲料在溫度45 ℃，真空度0.0986 MPa的條件下進(jìn)行脫氣處理。

1.2.2.7 滅菌

滅菌條件為溫度121 ℃，時(shí)間20 min。

1.2.2.8 灌裝

先將飲料冷卻至 85 ℃，迅速灌裝，封蓋。再冷卻至38 ℃時(shí)取出，貼標(biāo)，裝箱，保存。

1.2.3 穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在白果飲料中分別加入不同比例的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉，在25 ℃下放置7 d，以銀杏白果飲料的離心沉淀率和感官評(píng)價(jià)為優(yōu)化指標(biāo)，進(jìn)行單一穩(wěn)定劑的篩選。其中，羧甲基纖維素鈉的添加量為0.12%、0.16%、0.20%、0.24%、0.28%；卡拉膠的添加量為0.24%、0.28%、0.32%、0.36%、0.40%；海藻酸鈉的添加量為0.12%、0.16%、0.20%、0.24%、0.28%。

1.2.4 復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉為研究對(duì)象，單一穩(wěn)定劑的添加量降低4倍作為復(fù)配穩(wěn)定劑添加量，設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，以離心沉淀率和感官評(píng)價(jià)為優(yōu)化指標(biāo)，確定復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳比例。

1.2.5 產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.2.5.1 離心沉淀率

將白果飲料靜置24 h后量取產(chǎn)品適量，以4000 r/min速度離心10 min，舍棄上層溶液，稱重底層沉淀，代入下式計(jì)算。

1.2.5.2 感官評(píng)價(jià)方法

選擇10位（男女各半）受過培訓(xùn)的人士組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)飲料的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。感官評(píng)分的項(xiàng)目是飲料的色澤、組織狀態(tài)、氣味和滋味等四個(gè)方面，評(píng)分為百分制，最終結(jié)果去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分后，取平均值。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 白果飲料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of ginkgo beverage

1.2.5.3 微生物指標(biāo)測(cè)定

微生物各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定依據(jù)國標(biāo)檢測(cè)方法。GB 4789.2-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定；GB 4789.3-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)；GB 4789.4-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 沙門氏菌檢驗(yàn)；GB 4789.5-2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)志賀氏菌檢驗(yàn)；GB 4789.10-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理及分析

采用軟件Design Expert 7.0和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)

由于白果飲料的自身穩(wěn)定性較差，在殺菌、運(yùn)輸和貯藏等各環(huán)節(jié)中極易產(chǎn)生沉淀和分層，影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。所以選擇羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉等3種常用的穩(wěn)定劑，采用離心沉淀法研究其對(duì)白果果汁穩(wěn)定性的影響，其中飲料的離心沉淀率越低，表示飲料的穩(wěn)定性越好。同時(shí)感官評(píng)分作為參考指標(biāo)。結(jié)果見表2。

由表2可知，這3種穩(wěn)定劑單獨(dú)使用時(shí)均對(duì)白果飲料起到一定的穩(wěn)定作用。其中，羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉的沉降率較卡拉膠低，說明羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉的使用效果優(yōu)于卡拉膠。3種穩(wěn)定劑的感官評(píng)分均在40~60范圍內(nèi)，進(jìn)一步對(duì)3種穩(wěn)定劑復(fù)配，篩選最優(yōu)配比。

表2 單一穩(wěn)定劑對(duì)白果飲料的影響Table 2 The effect of single stabilizer on ginkgo beverage

2.2 復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)因素水平如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Factors and levels in orthogonal test

由于多種穩(wěn)定劑復(fù)配時(shí)可能存在協(xié)同效應(yīng)，一般認(rèn)為復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)飲料的穩(wěn)定效果優(yōu)于單一穩(wěn)定劑，且復(fù)配穩(wěn)定劑的添加量較小，可以節(jié)約成本。因此，將表2中3種穩(wěn)定劑的用量縮小4倍后作為正交實(shí)驗(yàn)中每個(gè)因素的低、中、高水平，正交試驗(yàn)因素水平如表3所示。正交試驗(yàn)結(jié)果如表4。由表4可知，加入復(fù)配穩(wěn)定劑的白果飲料沉降率在 2.45%~5.78%范圍內(nèi)。F值越大，表示因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響越大。由表4可知，各穩(wěn)定劑對(duì)白果飲料穩(wěn)定性影響的注次順序?yàn)锳>C>B。最佳復(fù)配穩(wěn)定劑組合為A2B2C3，即羧甲基纖維素鈉 0.05%、卡拉膠 0.08%和海藻酸鈉0.06%，該組合的沉降率為2.45%，低于其他試驗(yàn)組合，同時(shí)低于單一穩(wěn)定劑試驗(yàn)的沉降率值。

表4 復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal test results of compound stabilizer

采用最佳復(fù)配穩(wěn)定劑組合，即羧甲基纖維素鈉0.05%、卡拉膠0.08%和海藻酸鈉0.06%，進(jìn)行復(fù)配穩(wěn)定劑驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)測(cè)定 3次，實(shí)際測(cè)得沉降率為2.47%，與預(yù)測(cè)值誤差較小。因此，此正交設(shè)計(jì)能夠預(yù)測(cè)試驗(yàn)的最佳條件。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

白果飲料色澤鮮亮，無色差，液體均勻，無沉淀和分層，具有白果特有香氣，香味協(xié)調(diào)無異味，口感細(xì)膩順滑，無顆粒感，黏稠適中，酸甜可口。菌落總數(shù)≤100 cfu/mL；大腸菌群≤3 MPN/mL；致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

植物飲料通常具有不同程度的不穩(wěn)定性，主要原因?yàn)橹参锕麑?shí)或種子含有多種營養(yǎng)成分，如脂肪、蛋白質(zhì)、糖、維生素、礦物質(zhì)等。其中，蛋白質(zhì)可形成懸浮液，脂肪可形成乳濁液，糖、維生素和礦物質(zhì)等形成真溶液，植物飲料以水為溶質(zhì)形成乳狀液，是一種復(fù)雜的不穩(wěn)定體系[14]。在長(zhǎng)期貯藏過程中，植物飲料會(huì)因體系間各因子的相互作用發(fā)生自然沉降或上浮等現(xiàn)象，不僅影響飲料外觀品質(zhì)，而且不利于飲料的貨架期。

植物飲料工業(yè)中，為了使水相與油相充分融合，防止?fàn)I養(yǎng)成分及果肉在靜置過程中的分層沉淀，從而提高飲料的穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝中采用的方法主要為均質(zhì)和添加穩(wěn)定劑，均質(zhì)步驟可以減小果肉顆粒直徑，使其更均勻地分散在液體中；穩(wěn)定劑可以提高飲料的粘度，使果肉在液體中保持懸浮狀態(tài)[15]。需要注意的是，穩(wěn)定劑的添加量需控制在有效范圍內(nèi)，如加入量太小，穩(wěn)定效果不佳，相反加入量太大，可能會(huì)出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，從而影響飲料的口感[15]。復(fù)配穩(wěn)定劑在植物飲料中已有大量研究與應(yīng)用。

石瑞等[16]采用均勻組合設(shè)計(jì)方法，選擇卡拉膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、瓜爾膠和刺瑰豆膠為穩(wěn)定劑，以白果飲料的粘度為響應(yīng)指標(biāo)，優(yōu)化渾濁型白果飲料的工藝條件。結(jié)果表明，CMC為0.05 g/100 mL、卡拉膠為0.09 g/100 mL、瓜爾膠為0.09 g/100 mL、刺槐豆膠為0.04 g/100 mL時(shí)，粘度值達(dá)到最佳值137 mPa·s，所得的渾濁白果飲料更加穩(wěn)定。

楊正興等[17]以白果為主要原料，輔以檸檬酸、低聚果糖、結(jié)晶果糖、山梨醇、阿拉伯膠和羧甲基纖維素鈉，通過回歸設(shè)計(jì)及多元分析法，研究了白果飲料的最佳工藝。結(jié)果顯示，當(dāng)果肉含量為1.07%，糖用量為8.99%，檸檬酸用量為0.1%，復(fù)合穩(wěn)定劑用量為0.18%時(shí)，可獲得乳白混濁，均勻不沉淀，清香淡雅，口感細(xì)膩的白果低糖營養(yǎng)飲料。

陳玉葉等[18]以金銀花、銀杏果為主要原料，輔以檸檬酸、甜菊糖苷、β-環(huán)糊精、羧甲基纖維素鈉，研制健康綠色、營養(yǎng)可口的金銀花銀杏果草本復(fù)合飲料。以產(chǎn)品的感官評(píng)分為參考指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)組合優(yōu)化產(chǎn)品配方及生產(chǎn)工藝條件。結(jié)果表明，銀杏果的比例是2:1，白砂糖添加量8.0%，檸檬酸添加量0.15%，甜菊糖苷添加量0.2%，β-環(huán)糊精添加量0.1%，羧甲基纖維素鈉添加量0.1%，由此制備的草本復(fù)合飲料味道獨(dú)特，營養(yǎng)全面，且符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

苑園園等[19]以紅棗汁和桑葚為主要原料，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，確定復(fù)合飲料的最優(yōu)配方和復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳配比。結(jié)果表明，桑葚紅棗復(fù)合飲料的最佳工藝條件是：紅棗汁:桑葚汁=2:1，檸檬酸0.12%，白砂糖3.3%；穩(wěn)定劑復(fù)配比是：果膠0.04%、CMC-Na 0.03%、黃原膠0.01%。由此制備的復(fù)合飲料味道獨(dú)特，營養(yǎng)全面，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

黃玉坤[20]以藜麥和南瓜為主要原料，制備一款極具營養(yǎng)的復(fù)合飲料。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面優(yōu)化法得到最佳工藝參數(shù)和復(fù)配穩(wěn)定劑比例。結(jié)果顯示，藜麥米漿添加量57.8%，南瓜漿添加量21.6%，白砂糖添加量5.0%為最佳復(fù)配組合，復(fù)合穩(wěn)定劑（羧甲基纖維素鈉:海藻酸鈉:β-葡聚糖=2:1:1，質(zhì)量比）最佳添加量為0.2%，其余用水補(bǔ)足。根據(jù)此配方所得復(fù)合飲料兼具藜麥和南瓜特有的風(fēng)味，口感細(xì)膩，具有較好的穩(wěn)定性。

目前，可用于植物飲料的穩(wěn)定劑有許多，根據(jù)穩(wěn)定劑制備原料來源可分為海藻類，如海藻膠、海藻酸鈉等；植物種子類，如瓜爾膠、卡拉膠等；微生物代謝類，如黃原膠；糖類衍生物，如羧甲基纖維素鈉、變性淀粉、藻酸丙二醇酯等[21]。根據(jù) GB 2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，本試驗(yàn)所選擇的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉均可用于植物飲料中，且按所需量添加。本試驗(yàn)通過單因素和正交試驗(yàn)篩選復(fù)配穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉、卡拉膠和海藻酸鈉的最佳配比，以沉淀率和感官評(píng)定為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳配比添加量分別為羧甲基纖維素鈉0.05%、卡拉膠0.08%和海藻酸鈉0.06%，該組合的沉降率為2.45%，低于其他試驗(yàn)組合，同時(shí)低于單一穩(wěn)定劑試驗(yàn)的沉降率值。白果飲料色澤鮮亮，質(zhì)地均勻，無沉淀和分層，具有白果特有香氣，口感細(xì)膩潤滑，黏稠適中，酸甜可口，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究了不同添加量的穩(wěn)定劑對(duì)白果飲料穩(wěn)定性的影響，得到了白果飲料復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳配比為羧甲基纖維素鈉 0.05%、卡拉膠0.08%和海藻酸鈉0.06%，沉降率為2.45%。同時(shí)，白果飲料色澤鮮亮，質(zhì)地均勻，無沉淀和分層，具有白果特有香氣，口感細(xì)膩潤滑，黏稠適中，酸甜可口，是一款老少皆宜的植物飲料，進(jìn)而為白果的食品加工相關(guān)研究提供參考。