王怡明，夏 婷*，強 曉，耿貝貝，李少鵬，鄭 宇，喬長晟，2，岳思君，王 敏

（1.天津科技大學 生物工程學院 天津市微生物代謝與發(fā)酵過程控制技術(shù)工程中心 食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津 300457；2.寧夏中寧枸杞產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院有限公司，寧夏 中衛(wèi) 755100；3.寧夏大學 生命科學學院西部特色生物資源保護利用教育部重點實驗室，寧夏 銀川 750021）

枸杞（Lycium barbarum）是馳名中外的藥食同源物品，寧夏枸杞由于其優(yōu)質(zhì)品質(zhì)，被選入中國藥典。枸杞中含有糖類、蛋白質(zhì)、多糖、黃酮等多種營養(yǎng)及活性成分，這些成分使枸杞具有預防腫瘤、抗氧化、降血脂等養(yǎng)生功效[1-3]。枸杞果實可以生食，最常見的加工產(chǎn)品是枸杞干，也可以加工為枸杞原漿、枸杞酒、枸杞飲料、枸杞茶、枸杞軟糖等[4-5]。近年來，隨著人們健康意識的增強，枸杞作為養(yǎng)生佳品，越來越受到人們的關(guān)注。

經(jīng)發(fā)酵釀造而成的果醋飲料，富含多種有機酸、多酚和花青素等營養(yǎng)物質(zhì)及生物活性成分[6-8]，具有抗氧化、助消化、降血脂等功效[9-11]。果醋由于其優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)保健價值被稱為第四代飲料，受到當代消費者的青睞，具有廣闊的市場和發(fā)展前景[12-14]。近年來，國家對寧夏現(xiàn)代枸杞全產(chǎn)業(yè)鏈的升級發(fā)展給予大力支持，推動枸杞產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展，促進枸杞深加工產(chǎn)品的研發(fā)，以提升枸杞深加工產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值。枸杞果醋作為主要的枸杞發(fā)酵深加工產(chǎn)品，目前研究主要集中在生產(chǎn)工藝的優(yōu)化方面。齊海麗等[15]以黑枸杞干果為原料對黑枸杞果醋的發(fā)酵工藝條件進行優(yōu)化，結(jié)果表明，在生產(chǎn)過程中，酒精發(fā)酵最佳工藝參數(shù)為初始糖度17%、發(fā)酵溫度32 ℃、酵母接種量4%，醋酸發(fā)酵最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度30 ℃、酵母接種量7%，制得酸度為3.76 g/100 mL的果醋具有獨特的果香和醋香。林春燕[16]以枸杞汁和山楂汁為主要原料調(diào)配枸杞山楂醋飲料，結(jié)果在枸杞汁10%～30%、山楂汁10%～15%、蘿卜汁5%～10%、白砂糖2%～8%、食醋0.8%～2.0%條件下，制得一款口感豐富的枸杞山楂醋飲料。有關(guān)枸杞果醋飲料的研究報道較少，而且主要以食醋與枸杞汁的直接勾兌，缺乏枸杞在釀造過程中帶來的營養(yǎng)物質(zhì)及口感。因此，需要對枸杞發(fā)酵果醋飲料的配方進行優(yōu)化，促進枸杞深加工產(chǎn)品的多樣化。

本研究以寧夏中寧新鮮枸杞為主要原料制備枸杞汁、枸杞醋，菊花提取液可以更好地提高枸杞果醋的風味、口感及功效，并添加白砂糖及菊花提取液制備枸杞果醋飲料，通過單因素和正交試驗優(yōu)化枸杞果醋飲料配方，并對枸杞果醋飲料的理化及微生物指標進行分析，以期為枸杞果醋飲料的產(chǎn)品研發(fā)提供實驗室依據(jù)，提高枸杞深加工產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值，推動枸杞健康產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮枸杞：寧夏中寧杞源堂生物科技有限公司；干菊花（金絲皇菊）：黃山北盛茶業(yè)有限公司；活性干酵母：南通銀琪生物科技有限公司；檸檬酸、白砂糖（均為食品級）：濟南清?；び邢薰?；氫氧化鈉、酚酞（均為分析純）：上海東淼化工科技有限公司；果膠酶（酶活4 000 U/g）：上海津頌實業(yè)有限公司；巴氏醋桿菌（Acetobacter pasteurianus）AC-2005：本實驗室保藏并提供。

醋酸發(fā)酵培養(yǎng)基：酵母膏2%、葡萄糖2%、蒸餾水500mL。121 ℃滅菌15 min。

1.2 儀器與設備

FA1004B電子天平：青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司；HH-8電熱恒溫水浴鍋：常州天瑞儀器有限公司；PHT-6000 pH計（精確度為0.01）：上海玄天環(huán)保科技有限公司；WYA-2S手持折光儀：池州九華光學儀器有限公司；YG-1100高壓滅菌鍋：諸城市躍冠機械科技有限公司；LSRH-200均質(zhì)器：上海華璽科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 枸杞果醋飲料調(diào)配工藝流程及操作要點

枸杞汁、枸杞醋、白砂糖、菊花提取液→調(diào)配→過濾→灌裝→滅菌→枸杞果醋飲料成品

操作要點：

枸杞汁的制備：清洗無病害、無腐爛的新鮮枸杞，加水將清洗后的枸杞以料水比1∶5（g∶mL）加去離子水機械破碎成勻漿，加入0.2%～0.5%的果膠酶，50 ℃酶解2 h，然后加熱至85 ℃滅酶10 min，再加入適量檸檬酸調(diào)整pH至4.5左右，加入適量白砂糖調(diào)整糖度至150～170 g/L，攪拌均勻，得枸杞汁。

枸杞醋的制備：將干酵母按料水比1∶10（g∶mL）加水后置于37 ℃水浴鍋中復水活化20 min，將活化的活性干酵母按料液比1∶50（g∶mL）（以酵母干質(zhì)量計）接種到枸杞汁中，22 ℃酒精發(fā)酵5 d，糖度不再下降時終止發(fā)酵，過濾后得到枸杞果酒。取巴氏醋酸桿菌2環(huán)接入醋酸發(fā)酵培養(yǎng)基，裝液量50 mL/250 mL，搖床轉(zhuǎn)速180 r/min，30 ℃培養(yǎng)24 h，為醋酸菌活化液。在果酒中接入10%的醋酸菌活化液，在搖床轉(zhuǎn)速為180 r/min、30 ℃條件下醋酸發(fā)酵5 d，得枸杞醋，總酸（以乙酸計）約為6.0 g/100 mL。

菊花提取液的制備：干菊花按照料液比1∶10（g∶mL）加入去離子水，90 ℃條件下提取60 min，過濾；濾渣加水，按照料液比1∶6（g∶mL）加去離子水，90 ℃條件下提取30 min，再過濾；合并提取液，62～65 ℃巴氏滅菌30 min，得到可溶性固形物含量＞2°Bx的菊花提取液。

調(diào)配：將枸杞汁、枸杞醋、白砂糖、菊花提取液按照一定比例進行混合調(diào)配，各自的添加量比由正交試驗及感官評價確定。

過濾、灌裝、滅菌：混合液用200目的濾布過濾；將過濾后的枸杞果醋飲料灌裝后，63 ℃巴氏滅菌30 min，冷卻至室溫，即得枸杞果醋飲料成品。

1.3.2 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化單因素試驗

選取枸杞醋、枸杞汁、白砂糖和菊花提取液為4個單因素，當枸杞醋為變量時，分別量取枸杞醋4%、6%、8%、10%、12%，然后添加枸杞汁15%、白砂糖6%、菊花提取液15%。其他3個單因素為變量時，枸杞汁添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%，白砂糖添加量分別為2%、4%、6%、8%、10%，菊花提取液添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%，其他不變條件為枸杞醋8%、枸杞汁15%、白砂糖6%、菊花提取液15%。然后參照農(nóng)業(yè)部標準NY/T 2987—2016《綠色食品果醋飲料》，以感官評分為評價指標進行單因素試驗。

1.3.3 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以枸杞醋（A）、枸杞汁（B）、白砂糖（C）、菊花提取液（D）為影響因素，以枸杞果醋飲料感官評分（Y）為評價指標，按照4因素3水平正交試驗設計，確定枸杞果醋飲料的最佳配方。正交試驗因素與水平見表1。

表1 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formulation optimization of Lycium barbarum vinegar beverage

1.3.4 分析檢測

（1）理化指標的測定

pH值：參照國標GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》pH計法測定；總酸：參照國標GB/T 12456—2021《食品中總酸的測定》中的酸堿指示劑滴定法；不揮發(fā)酸：參照國標GB 10467—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品中揮發(fā)性酸度的測定方法》；氨基酸態(tài)氮：參照國家標準GB 5009.235—2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測定》酸度計法；可溶性固形物：采用折光計法測定；總糖：采用硫酸-苯酚法[17]；脂肪：按照國標GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法；蛋白質(zhì)：參照國標GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法。

（2）微生物指標的測定

細菌總數(shù)：參照國標GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》；大腸菌群：參照國家標準GB 4789.3—2016《食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》；致病菌：參照國家標準GB 29921—2013《食品中致病菌限量》。

（3）感官評價

邀請20名感官評價專業(yè)人員依次品嘗各組飲品，并根據(jù)評分細則，對枸杞果醋飲料的色澤、口感、香氣和組織狀態(tài)進行感官評定，評分方法參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T2987—2016《綠色食品果醋飲料》中的感官指標要求，總分為100分，其中色澤占20%、口感占30%、香氣占30%、組織狀態(tài)占20%。枸杞果醋飲料的感官評價標準見表2。

表2 枸杞果醋飲料的感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards of Lycium barbarum vinegar beverage

1.3.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用GraphPad Prism 8.0.1進行數(shù)據(jù)處理和制圖，SPSS 19.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化單因素試驗

2.1.1 枸杞醋添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響

枸杞醋是枸杞果醋飲料中酸味的主要來源，其添加量的多少直接影響到飲料的口感及風味，適量的枸杞醋不僅可替代酸味添加劑，而且其中含有的多種有機酸、糖類，使得飲料口感更加柔和[18-19]。枸杞醋添加量對飲料感官品質(zhì)的影響見圖1。由圖1可知，感官評分隨著枸杞醋添加量在4%～12%范圍內(nèi)增加，呈先上升后下降的趨勢。當枸杞醋添加量在4%～8%時，隨著枸杞醋的添加，枸杞果醋飲料的果香和醋香越發(fā)明顯，感官評分升高；枸杞醋添加量為8%時，感官評分最高，為90分；枸杞醋添加量＞8%之后，會導致飲料醋酸味較重，感官評分下降，同時，pH值降低會使蛋白質(zhì)析出，增加了枸杞果醋飲料的不穩(wěn)定性，出現(xiàn)分層及沉淀現(xiàn)象，影響飲料外觀，因此，枸杞醋的最適添加量為8%。

圖1 枸杞醋添加量對枸杞醋酸飲料感官品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of Lycium barbarum vinegar addition on sensory quality of Lycium barbarum vinegar beverage

2.1.2 枸杞汁添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響

枸杞汁能夠為飲料增加獨特的風味及色澤，同時枸杞汁原有的營養(yǎng)及活性成分融入果醋飲料中，使其兼?zhèn)滂坭胶凸椎谋＝」π20-21]。枸杞汁添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響見圖2。由圖2可知，感官評分隨著枸杞汁添加量在5%～25%范圍內(nèi)增加，呈先上升后下降的趨勢。當枸杞汁添加量為5%～15%時，隨著枸杞汁的添加，枸杞果醋飲料逐漸顯出果香，甜味增加，感官評分升高；枸杞汁添加量為15%時，感官評分達到最高，為91分，色澤及口感最好；枸杞汁添加量＞15%之后，會導致枸杞風味逐漸掩蓋原本的果醋風味，口感單一，感官評分下降。因此，枸杞汁的最適添加量為15%。

圖2 枸杞汁添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響Fig. 2 Effect of Lycium barbarum juice addition on sensory quality of Lycium barbarum vinegar beverage

2.1.3 白砂糖添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響

白砂糖是果醋飲料常用的甜味添加劑，其添加量的多少直接影響到果醋飲料的色澤、口感和香氣，含量過高和過低都不利于飲料口感的提升[22-23]。白砂糖添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響見圖3。由圖3可知，感官評分隨著白砂糖添加量在2%～10%范圍內(nèi)的增多，呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。當白砂糖添加量為2%～6%時，隨著白砂糖增多，口感逐漸柔和，感官評分升高；白砂糖添加量達到6%時，枸杞果醋飲料的糖酸比適宜，感官評分達到最高，為92分；白砂糖添加量＞6%之后，會導致枸杞果醋飲料口感過于甜膩，從而掩蓋枸杞果醋飲料獨特的酸味，感官評分下降。因此，白砂糖的最適添加量為6%。

圖3 白砂糖添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響Fig. 3 Effect of sugar addition on sensory quality of Lycium barbarum vinegar beverage

2.1.4 菊花提取液添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響

菊花提取液可以賦予枸杞果醋飲料獨特的菊花香味，且菊花中的黃酮、揮發(fā)油等生物活性成分使菊花具有清熱解毒、清肝明目等功效[24-25]。因此，適量的菊花提取液不僅可以提高飲料口感，而且能夠提升果醋飲料的保健價值。菊花提取液添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響見圖4。由圖4可知，枸杞果醋飲料的感官評分隨著菊花提取液添加量在5%～25%范圍內(nèi)的增加，呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。菊花的花瓣中有17種氨基酸，當菊花提取液添加量為5%～15%時，隨著菊花提取液的添加，感官評分逐漸升高；菊花提取液添加量達到15%時，菊花中的苦味氨基酸與枸杞中的甜味物質(zhì)相互中和，枸杞果醋飲料味道甘甜，清香可口，感官評分最高，為89分；菊花提取液添加量＞15%之后，會導致枸杞果醋飲料菊花香氣過于濃郁，苦味較重，口感降低，感官評分下降。因此，菊花提取液的最適添加量為15%。

圖4 菊花提取液添加量對枸杞果醋飲料感官品質(zhì)的影響Fig. 4 Effect of chrysanthemum extract addition on sensory quality of Lycium barbarum vinegar beverage

2.2 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化正交試驗

以單因素試驗結(jié)果為基礎，分別選取枸杞果醋添加量（A）、枸杞汁添加量（B）、白砂糖添加量（C）及菊花提取液添加量（D）為影響因素，以枸杞果醋飲料感官評分（Y）為評價指標，進行L9（34）正交試驗，結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 枸杞果醋飲料配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formulation optimization of Lycium barbarum vinegar beverage

表4 正交試驗結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表3可知，影響枸杞果醋飲料感官評分的主次因素由大到小依次為白砂糖添加量＞枸杞醋添加量＞菊花提取液添加量＞枸杞汁添加量。果醋飲料調(diào)配的最優(yōu)組合為A2B2C2D2，即枸杞果醋添加量8%，枸杞汁添加量15%，白砂糖添加量6%，菊花提取液添加量15%。在此優(yōu)化條件下，進行3次平行驗證試驗，枸杞果醋飲料感官評分平均值為95分，口感柔和、酸甜適中、無異味，外觀澄清、呈均勻?qū)毷t色。

由表4方差分析可知，枸杞果醋、枸杞汁、白砂糖、菊花提取液添加量對枸杞果醋飲料的感官評分均有極顯著影響（P＜0.01），與極差分析結(jié)果一致，結(jié)果可信。

2.3 枸杞果醋飲料品質(zhì)指標檢測

2.3.1 理化指標

以優(yōu)化配方條件下制得的枸杞果醋飲料為研究對象，測定樣品的pH值、總酸、不揮發(fā)酸、氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物及總糖、蛋白質(zhì)、脂肪的含量結(jié)果見表5。由表5可知，枸杞果醋發(fā)酵飲料的pH值為4.10，總酸、不揮發(fā)酸及氨基酸態(tài)氮含量分別為0.66 g/100 mL、0.36 g/100 mL、0.07 g/100 mL；可溶性固形物含量為10.82g/100mL，總糖含量為9.62g/100mL，蛋白質(zhì)含量為0.48 g/100 mL，脂肪含量為0.06 g/100 mL。結(jié)果表明，枸杞果醋飲料的各項理化指標均符合農(nóng)業(yè)部標準NY/T 2987—2016《綠色食品果醋飲料》的要求。

表5 枸杞果醋發(fā)酵飲料的理化指標測定結(jié)果Table 5 Determination results of physicochemical indexes of Lycium barbarum vinegar beverage

2.3.2 微生物指標

經(jīng)檢測，此枸杞果醋飲料的細菌總數(shù)＜100 CFU/mL，大腸菌數(shù)＜3 MPN/100 mL，致病菌未檢出，符合國家農(nóng)業(yè)部標準NY/T 2987—2016《綠色食品果醋飲料》要求。

3 結(jié)論

采用單因素試驗和正交試驗優(yōu)化枸杞果醋飲料的配方為枸杞醋、枸杞汁、白砂糖及菊花提取液分別添加8%、15%、6%、15%。在此最佳條件下，枸杞果醋飲料感官評分為95.47分，呈寶石紅色，口感柔和，酸甜適中，具有枸杞汁及菊花的混合香味?？偹帷⒉粨]發(fā)酸及氨基酸態(tài)氮含量分別為0.66 g/100 mL、0.36 g/100 mL、0.07 g/100 mL，總糖、蛋白質(zhì)、脂肪的含量分別為9.62 g/100 mL、0.48 g/100 mL、0.06 g/100 mL，其理化及微生物指標均符合國家農(nóng)業(yè)部標準NY/T 2987—2016《綠色食品果醋飲料》要求。結(jié)果顯示枸杞果醋飲料是一種低脂營養(yǎng)飲品，有益機體健康。在本研究優(yōu)化的枸杞果醋配方工藝條件下，得到的枸杞果醋飲料風味營養(yǎng)俱佳，該研究為推動枸杞深加工產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新具有實際參考價值。