吳芳英,王繼坤
麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院(麗水 323300)
復(fù)合果蔬汁飲料是指以不少于2種的果蔬汁或濃縮漿、水為主要原料,添加或不添加糖、酸等調(diào)味料加工而成的制品,其風味與果蔬本身最接近。復(fù)合果蔬汁飲料較大程度地保留對人體有益的維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)[1-2],因此享有“液體果蔬”之稱,是21世紀飲料的消費熱點。
甜玉米又稱“蔬菜玉米”和“水果玉米”,具有香甜、鮮嫩、渣少的特點,含有蛋白質(zhì)、低聚糖、不飽和脂肪酸、水溶性膳食纖維、谷胱甘肽、B族維生素、葉酸、微量元素等營養(yǎng)成分,是加工玉米飲料的首選[3-5]。胡蘿卜享有“菜人參”之美譽,富含類胡蘿卜素、酚酸類物質(zhì)等營養(yǎng)成分,其中β-胡蘿卜素是維生素A的主要來源,具有防癌抗癌、提高抗病能力、預(yù)防心血管疾病、保護視力、抗氧化及延緩衰老等功效[6-7]。甜橙中含有豐富的維生素C、維生素P及多種有機酸,可以促進新陳代謝,具有降低血中膽固醇水平、抗炎、抗病毒等功效,同時又能生津止渴、清熱降火[8]。
試驗將發(fā)展復(fù)合果蔬汁飲料和增進營養(yǎng)健康相結(jié)合,選取分別屬于粗糧、蔬菜、水果的甜玉米、胡蘿卜和甜橙為主要原料調(diào)配飲料,以期研發(fā)出一種集營養(yǎng)、美味和保健為一體的果蔬汁復(fù)合飲料。
甜玉米、胡蘿卜、甜橙、白砂糖(購于麗水市世紀聯(lián)華超市);檸檬酸、黃原膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、卡拉膠、耐高溫α-淀粉酶、果膠酶(均為食品級,河南萬邦實業(yè)有限公司)。
九陽Y912多功能料理機(杭州九陽生活電器有限公司);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州越新儀器制造有限公司);YP502N電子天平、721型可見分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司);L535R湘儀低速離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);ZDGYJJZ高壓均質(zhì)機(上海浙采物聯(lián)網(wǎng)有限公司)。
1.2.1 工藝流程
1.2.2 操作要點
甜玉米汁的制備:選取成熟、新鮮無腐爛、顆粒飽滿的甜玉米,清洗后于100 ℃蒸煮15 min,達到滅酶效果,冷卻后用不銹鋼刀進行脫粒。玉米粒與水按質(zhì)量比1∶3打成漿液后,在100 ℃下攪拌加熱15 min,待冷卻到65~75 ℃時,加入玉米粒質(zhì)量0.3%的α-淀粉酶,在65~75 ℃溫度下酶解30 min。酶解后的漿液依次用0.048,0.075和0.150 mm孔徑(300,200和100目)的過濾袋過濾。
胡蘿卜汁的制備:選取新鮮無腐爛、成熟的、紅色、光滑的胡蘿卜洗凈去皮,切成2~3 mm薄片后置于沸水中燙3 min,撈出,加入蘿卜片質(zhì)量3倍水,0.1%檸檬酸及0.03%維生素C后進行打漿,加入胡蘿卜質(zhì)量0.04%的果膠酶,在55 ℃溫度下酶解30 min。酶解后的胡蘿卜漿液依次用0.150,0.075和0.048 mm(100,200和300目)的過濾袋過濾。
甜橙汁的制備:挑選新鮮、無腐爛的甜橙清洗,去皮,按甜橙與水質(zhì)量比2∶1打漿,依次用0.048,0.075和0.150 mm孔徑(300,200和100目)的過濾袋過濾。
混合調(diào)制:將制備的甜玉米汁、胡蘿卜汁和甜橙汁按照一定比例混合,加入糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑等輔料,攪拌混合均勻。
均質(zhì)、脫氣:在65 ℃溫度下采用20 MPa壓力進行均質(zhì),脫氣后立即灌裝。
殺菌:90~100 ℃下殺菌10 min。
1.3.1 單因素試驗
在甜玉米汁、胡蘿卜汁、甜橙汁體積比5∶2∶3,白砂糖、蜂蜜及檸檬酸添加量分別為50%,2.0%和0.10%的基礎(chǔ)上,改變各因素的水平。甜玉米汁、胡蘿卜汁、甜橙汁的配比4∶4∶2,4∶3∶3,5∶3∶2,5∶2∶3和6∶2∶2,白砂糖添加量3.0%,4.0%,5.0%,6.0%和7.0%,蜂蜜添加量1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%,檸檬酸添加量0.06%,0.10%,0.14%,0.18%和0.22%。研究其對復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響。
1.3.2 正交試驗
在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以甜玉米汁、胡蘿卜汁、甜橙汁體積比,白砂糖、蜂蜜及檸檬酸的添加量進行正交試驗,對配方進行優(yōu)化。正交試驗的因素和水平設(shè)計表見表1。
表1 配方研究試驗因素和水平設(shè)計表
1.4.1 單一穩(wěn)定性對復(fù)合果蔬汁飲料穩(wěn)定性的影響
選取黃原膠、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠3種穩(wěn)定劑(黃原膠使用量0.05%,0.10%和0.15%;羧甲基纖維素鈉使用量0.10%,0.15%和0.20%;卡拉膠使用量0.10%,0.15%和0.20%)開展單因素試驗,將加工的復(fù)合飲料在冰箱中冷藏7 d,觀察復(fù)合飲料的穩(wěn)定狀態(tài)并測定其穩(wěn)定系數(shù)。
1.4.2 復(fù)合穩(wěn)定劑對復(fù)合果蔬汁飲料穩(wěn)定性的影響
在上述試驗的基礎(chǔ)上進行正交試驗,確定復(fù)合穩(wěn)定劑的最適配比。正交試驗的因素和水平設(shè)計表見表2。
表2 穩(wěn)定性研究試驗因素和水平設(shè)計表 單位:%
1.4.3 復(fù)合飲料穩(wěn)定系數(shù)的測定
將振蕩均勻的復(fù)合飲料樣品稀釋10倍,用721型可見分光光度計在660 nm波長處測得吸光度A1。量取20 mL復(fù)合飲料在高速離心機中以4 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min,取上層清液稀釋10倍,用同樣的方法測得吸光度A2[9-10]。穩(wěn)定系數(shù)按式(1)計算。
復(fù)合飲料由10名專業(yè)的評價員按表3的評分標準進行感官評審。
表3 甜玉米、胡蘿卜、甜橙復(fù)合飲料感官評分標準
選擇果蔬復(fù)合飲料的色澤、香氣、口感滋味和組織狀態(tài)4個質(zhì)量指標作為模糊綜合評判的因素集,各指標所占比例分別為0.30,0.20,0.35和0.15,即A=(0.30,0.20,0.15,0.35)。選用各指標中的優(yōu)、良、中、差4個級別為評語集,規(guī)定各等級的分數(shù)分別為90,80,70和60分。
食品感官質(zhì)量指標模糊綜合評判的結(jié)果以Y表示,Y=A×R。其中,R是模糊矩陣,是將每個飲料樣品的因素指標各級別的選擇人數(shù)除以評價總?cè)藬?shù)得到的矩陣。如,色澤評價時有2人評優(yōu),4人評良,3人評良,1人評差,那么R(色澤)=(0.2,0.4,0.3,0.1),同理可得到R(香氣)=(0.3,0.3,0.5,0.0),R(口感滋味)=(0.2,0.6,0.2,0.1),R(組織狀態(tài))=(0.2,0.5,0.2,0.1),那么最終
運用矩陣乘法計算得到Y(jié)=(0.22,0.415,0.27,0.095),將模糊綜合評定結(jié)果的各個量分別乘以其對應(yīng)等級的分數(shù),相加得到各樣品的感官模糊綜合評價分,如0.22×90+0.415×80+0.27×70+0.095×60=77.60分。
2.1.1 果蔬汁配比對復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響
不同甜玉米汁/胡蘿卜汁/甜橙汁配比的試驗結(jié)果如表4所示。甜玉米汁/胡蘿卜汁/甜橙汁的配比5∶2∶3時復(fù)合飲料最受喜歡,顏色均勻有光澤,果蔬香氣協(xié)調(diào)柔和。配比5∶3∶2和6∶2∶2的飲料也較受喜歡,綜合比較選擇5∶3∶2,5∶2∶3和6∶2∶2這3種果蔬汁配比開展正交試驗。
表4 不同果蔬汁配比感官評價結(jié)果
2.1.2 白砂糖添加量對復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響
不同白砂糖添加量的試驗結(jié)果如表5所示。白砂糖添加量太少飲料偏酸,過多則偏甜,添加量5.0%時,復(fù)合飲料酸甜可口,感官評分最高,其次是4.0%和6.0%。因此,白砂糖的添加量選擇4.0%,5.0%和6.0% 3個水平開展正交試驗。
表5 白砂糖添加量感官評價結(jié)果
2.1.3 蜂蜜添加量對復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響
不同添加量蜂蜜的復(fù)合飲料感官評定結(jié)果如表6所示。蜂蜜添加量2.0%時酸甜適中,蜂蜜和果蔬味較協(xié)調(diào),感官評分最高。因此,蜂蜜添加量選擇1.5%,2.0%和2.5%進行下一步正交試驗。
表6 蜂蜜添加量感官評價結(jié)果
2.1.4 檸檬酸添加量對復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響
不同添加量檸檬酸的復(fù)合飲料感官評定結(jié)果如表7所示。檸檬酸添加量0.10%~0.18%時,復(fù)合飲料口感較佳,最受評價員接受,添加量為0.22%時偏酸過于刺激。因此,檸檬酸添加量選擇0.10%,0.14%和0.18%作為正交試驗的3個水平。
表7 檸檬酸添加量感官評價結(jié)果
2.1.5 復(fù)合果蔬汁飲料的配方正交試驗結(jié)果
甜玉米、胡蘿卜、甜橙復(fù)合飲料配方優(yōu)化試驗結(jié)果和直觀分析如表8所示。各因素中果蔬汁配比對飲料品質(zhì)的影響最大,其次是檸檬酸添加量,蜂蜜添加量影響最小。最優(yōu)配方組合為A3B2C1D3,即甜玉米汁/胡蘿卜/甜橙汁配比5∶2∶3,白糖添加量5.0%,蜂蜜添加量2.5%,檸檬酸添加量0.10%。用該配方重復(fù)試驗3次,生產(chǎn)的飲料可接受度高,感官評分的平均分為82.32分。
表8 復(fù)合飲料配方正交試驗結(jié)果
2.2.1 單一穩(wěn)定劑對復(fù)合果蔬汁飲料的影響
不同穩(wěn)定劑對復(fù)合果蔬汁飲料穩(wěn)定性影響的試驗結(jié)果如表9所示。只添加黃原膠、羧甲基纖維素鈉或卡拉膠其中一種穩(wěn)定劑時,復(fù)合飲料都有一定程度的分層和沉淀,沒有達到預(yù)期的效果,考慮將3種穩(wěn)定劑進行復(fù)配使用。
表9 不同穩(wěn)定劑對復(fù)合果蔬汁飲料穩(wěn)定性的影響
2.2.2 復(fù)合穩(wěn)定劑對復(fù)合果蔬汁飲料的影響
將黃原膠、羧甲基纖維素鈉和卡拉膠復(fù)配使用到復(fù)合飲料中,以穩(wěn)定系數(shù)作為指標開展正交試驗,對穩(wěn)定劑配方進行優(yōu)化。
由表10分析可知,3種穩(wěn)定劑中黃原膠對飲料穩(wěn)定性的影響最大,其次是羧甲基纖維素鈉,卡拉膠影響最小,即因素主次為A>B>C。穩(wěn)定劑最佳復(fù)配組合為A1B3C3,即黃原膠、羧甲基纖維素鈉及卡拉膠使用量分別為0.15%,0.10%和0.10%,采用該配比的復(fù)合穩(wěn)定劑重復(fù)試驗3次,測定飲料的穩(wěn)定系數(shù),其平均值為0.933,復(fù)合飲料不分層,沒有沉淀,口感細膩柔和,質(zhì)地均勻。
表10 復(fù)合飲料穩(wěn)定性交試驗結(jié)果
對甜玉米、胡蘿卜、甜橙復(fù)合果蔬汁飲料的配方和穩(wěn)定性進行研究。結(jié)果表明,當甜玉米汁/胡蘿卜汁/甜橙汁配比5∶2∶3,白糖添加量5.0%,蜂蜜添加量2.5%,檸檬酸添加量0.10%,黃原膠、羧甲基纖維素鈉及卡拉膠使用量分別為0.15%,0.10%和0.10%時,生產(chǎn)的復(fù)合飲料顏色均勻有光澤,果蔬香氣協(xié)調(diào)柔和、口感細膩、酸甜可口、質(zhì)地均勻,沒有分層和沉淀。