尹翔東，劉禹*，張莉，陳一萌，孟雨涵，毛鵬煜

1. 四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院有限公司（成都 611130）；2. 成都中醫(yī)藥大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院（成都 611130）

沙棘（sea-buckthorn），又稱為醋柳、酸刺，含有黃酮、鞣質(zhì)、萜類、多糖、維生素等多種活性成分[1-8]。世界上所有從沙棘屬植物中分離鑒定出黃酮類化合物有50多種[9]，三萜類化合物20多種，還含有多種多糖[10]及維生素。在降血壓、血脂，防治動脈硬化等方面具有效調(diào)節(jié)作用，并對預(yù)防心腦血管疾病如冠心病、心肌梗塞等具有良好的效果[11]。試驗以沙棘為主要原料，開發(fā)一種沙棘復(fù)合果汁酵素飲料，一方面可以促進沙棘的精深加工，提高沙棘綜合利用附加值，從而推動沙棘相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；另一方面可以作為一種特色的功能型酵素制品，符合時下的熱點消費市場[12]，增加相關(guān)產(chǎn)品的品類豐富度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙棘（松潘縣夏旭冬日天然沙棘食品有限公司）；水果胡蘿卜、番茄、一級白砂糖（市售）；植物乳桿菌PC170（四川益動源生物科技有限公司）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

DH-500AB型臺式電熱恒溫培養(yǎng)箱（北京科偉永興儀器有限公司）；HH-8型恒溫水浴鍋（上海力辰邦西儀器科技有限公司）；SP968型豆?jié){機（浙江蘇泊爾股份有限公司）；TD5A-WS型高速離心機（湘潭湘儀儀器有限公司）；ESJ200-4B型分析天平（南北儀器有限公司）。

1.3 工藝流程

沙棘原料→料液比1∶3（g/mL）稀釋→①

胡蘿卜削皮、切塊、煮熟→料液比1∶2（g/mL）稀釋→②西紅柿冷凍、剝皮→料液比1∶2（g/mL）稀釋→③①+②+③→調(diào)配→滅菌→接種→發(fā)酵→離心→滅菌→灌裝

1.4 工藝要點

1.4.1 原料預(yù)處理

沙棘原漿于8.5 μm濾網(wǎng)過濾，按料液比1∶3（g/mL）加水進行稀釋。胡蘿卜去皮，切成每塊約3 mm厚的圓片，加入沸水中煮30 min，煮軟后迅速撈起，稱重，以料液比1∶2（g/mL），加水打漿。西紅柿冷凍，去皮，稱重，以料液比1∶2（g/mL）加水打漿。

1.4.2 調(diào)配

根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果確定復(fù)合果汁配方：沙棘汁20%，胡蘿卜漿24%，西紅柿漿10%。按比例添加白砂糖，加水補至100%?；旌暇鶆蚝笤?0 ℃下水浴30 min，冷卻至40 ℃左右，按比例接種發(fā)酵劑。

1.4.3 發(fā)酵工藝

在設(shè)定好的恒定溫度下進行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后取出進行離心，轉(zhuǎn)速4 000 r/min，離心10 min，分離收集上清液進行滅菌，滅菌溫度80 ℃，滅菌時間30 min，滅菌后進行灌裝。

1.5 試驗設(shè)計

1.5.1 單因素試驗設(shè)計

根據(jù)沙棘復(fù)合果汁酵素的配方與工藝流程，在工藝條件和其他配方因素相同的條件下，分別針對白砂糖添加量（10%，12%，14%，16%和18%）、發(fā)酵劑接種量（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%）、發(fā)酵時間（12，24，36，48和60 h）、發(fā)酵溫度（20，25，30，35和40 ℃）4個因素運用模糊數(shù)學(xué)感官評分為評價指標(biāo)，計算出最高評分，據(jù)此確定各因素的適宜參數(shù)。

1.5.2 正交試驗設(shè)計

依據(jù)單因素的試驗結(jié)果，從中選擇白砂糖添加量（A）、發(fā)酵劑接種量（B）、發(fā)酵時間（C）、發(fā)酵溫度（D）最適宜的3個水平，采用L9(34)正交表，進行四因素三水平的正交試驗，以感官評分為評價指標(biāo)，篩選出最優(yōu)的加工工藝。

1.6 測定項目

1.6.1 感官評價分法及標(biāo)準(zhǔn)

挑選食品專業(yè)的研究人員10人組成感官評價小組，參考GB 7101——2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》分別對沙棘復(fù)合果汁酵素的色澤、滋味、氣味和組織狀態(tài)進行感官評價。結(jié)合試驗設(shè)定各評定項目的固定權(quán)重，見表1。感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 感官評分權(quán)重分配表

表2 沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.6.2 pH測定

pH參考GB 5009.237——2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品pH值的測定》進行。

1.6.3 可溶性固形物含量測定

可溶性固形物含量參照NY/T 637——2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射法》進行測定。

1.6.4 總酸的測定

總酸參考GB 12456——2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測定》進行測定。

1.6.5 超氧化歧化酶（SOD）活性測定

1.6.6γ-氨基丁酸測定

γ-氨基丁酸參考QB/T 4587——2013《γ-氨基丁酸》的方法進行測定。

1.6.7 沙棘酵素衛(wèi)生安全檢測

根據(jù)GB 4789.2——2016《菌落總數(shù)測定》、GB 4789.35——2016《乳酸菌檢驗》和GB 29921——2021《預(yù)包裝食品中致病菌限量》對發(fā)酵生產(chǎn)的沙棘復(fù)合果汁酵素飲料進行微生物及致病菌檢測。

1.7 模糊數(shù)學(xué)模型

參考李子晗等[14]、王瑜等[15]的方法建立沙棘復(fù)合果汁酵素飲料產(chǎn)品模糊數(shù)學(xué)感官評價方法，即U=（色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)）。品評人員對每個因素按照優(yōu)、良、中、差4個等級進行評定，即V=（V1，V2，V3，V4）=（優(yōu)，良，中，差）。在計算評分時，V1=9分，V2=7分，V3=5分，V4=2分。根據(jù)色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)在沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評定中的作用，確定各質(zhì)量因素的權(quán)重，分別為色澤（0.20）、滋味（0.40）、氣味（0.24）、組織狀態(tài)（0.16），記為X=（X1，X2，X3，X4）=（0.20，0.40，0.24，0.16），且X1+X2+X3+X4=1。根據(jù)感官指標(biāo)，設(shè)定兩個判斷域：因素集，即感官評定指標(biāo)U=（U1色澤，U2滋味，U3氣味，U4組織狀態(tài)）；判定集，即感官質(zhì)量評語集V=（V1，V2，V3，V4）=（優(yōu)，良，中，差）。從U到V的一個模糊映射R，設(shè)U上模糊集為（U1，U2，U3，U4），表示色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)的加權(quán)數(shù)，則有感官綜合得分M=U×R。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 白砂糖添加量對沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評價結(jié)果影響

選取預(yù)試驗調(diào)配好的復(fù)合果汁，分別選擇加入10%，12%，14%，16%和18%白砂糖，接種3%發(fā)酵劑，在30 ℃恒溫條件下培養(yǎng)36 h，進行感官評定，投票結(jié)果如表3所示。

作者對學(xué)術(shù)期刊的抵制無疑與期刊在編輯出版中不能滿足學(xué)術(shù)發(fā)展的需要，得不到科學(xué)共同體的認(rèn)可有關(guān)。 可能更重要的原因是，期刊在編輯出版工作中，不能遵守學(xué)術(shù)出版道德規(guī)范，侵犯了作者的利益。 尤其是在決定稿件能否出版的過程中，決定權(quán)掌握在審稿者、編輯人員和出版者手中，而如果他們沒有樹立出版?zhèn)惱硪?guī)范的意識，沒有自覺遵守著作權(quán)的法律法規(guī)，就會有意或無意地侵犯作者的學(xué)術(shù)利益或經(jīng)濟利益，失去作者對學(xué)術(shù)期刊的信任。 這種有意或無意的傷害是造成作者抵制學(xué)術(shù)期刊的重要原因。

表3 白砂糖添加量對感官評價投票結(jié)果

通過投票結(jié)果建立隸屬度矩陣Ri，將權(quán)重集合X乘以隸屬度矩陣Ri，通過模糊矩陣合成運算得到隸屬度向量Mi。根據(jù)表3，將白砂糖添加量的評價結(jié)果寫成模糊綜合感官評價矩，分別為：

在計算評分時，V1=9分，V2=7分，V3=5分，V4=2分，則得出的感官評分為：M1=（0.35 0.24 0.33 0.08）×（9 7 5 2）=6.64，M2=（0.39 0.48 0.130.00）×（9 7 5 2）=7.53，…，M5=（0.47 0.41 0.12 0.00）×（9 7 5 2）=7.70。

根據(jù)計算出的感官評分結(jié)果繪制成圖1。

圖1 白砂糖添加量感官評分結(jié)果

沙棘復(fù)合飲料酵素的白砂糖添加量18%時，感官評分得到最大值，感官評分為7.70分。隨著白砂糖添加量的減少，感官評分隨之降低，因此，適宜的白砂糖添加量在18%左右。張莉等[16]在紅茶菌萊陽梨發(fā)酵飲料的試驗結(jié)果表明，糖添加量一般會在變量中間取得最高值。但試驗出現(xiàn)感官評分隨著白砂糖添加量增加而增加的現(xiàn)象。其原因可能是白砂糖添加量12%時，添加量較少，此時酸味較突出。隨著白砂糖添加量增加，至添加量14%左右，部分糖開始抑制部分植物乳酸菌的發(fā)酵，酸味開始變?nèi)鮗17]。繼續(xù)增加糖添加量，至添加量16%左右，甜味開始明顯。

2.1.2 發(fā)酵劑接種量對沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評價結(jié)果影響

參照白砂糖的評判方法評判發(fā)酵劑添加量，計算出發(fā)酵劑添加量組別感官評分，依次為M1=7.18，M2=7.46，M3=7.83，M4=7.46，M5=7.46，如圖2所示。

圖2 發(fā)酵劑接種量感官評分結(jié)果

沙棘復(fù)合飲料酵素飲料的發(fā)酵劑接種量0.3%時，感官評分得到最大值，感官評分為7.83分。發(fā)酵劑接種量的增加或者減少，都會降低感官評分。參考郭偉峰等[18]用桑葚制作酵素飲料的發(fā)酵劑接種量10%來看，此試驗的菌接種量較少，探求其原因可能是與發(fā)酵時間、接種的菌種等有關(guān)。郭偉峰等[18]的發(fā)酵時間為24 h，接種的菌種為醋酸菌，其發(fā)酵時間較短，菌種不同，因此此次試驗可能需要較小的發(fā)酵劑接種量。但發(fā)酵菌接種量與發(fā)酵時間、接種何種菌之間具體呈何種關(guān)系，還有待進一步試驗研究。

2.1.3 發(fā)酵時間對沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評價結(jié)果影響

參照白砂糖的評判方法評判發(fā)酵時間，計算出發(fā)酵時間組別感官評分，分別為M1=6.79，M2=7.01，M3=7.09，M4=6.60，M5=6.27，繪制成圖3。

圖3 發(fā)酵時間感官評分結(jié)果

根據(jù)圖3可得出，沙棘復(fù)合飲料酵素飲料的發(fā)酵時間36 h時，感官評分得到最大值，感官評分為7.09分。王巨成[19]研究表明沙棘原漿的最佳發(fā)酵時間為40 h，與該試驗得出的發(fā)酵時間相接近，因此在后續(xù)正交試驗中可以設(shè)置包括40 h以內(nèi)的水平，進行細(xì)化研究。

2.1.4 發(fā)酵溫度對沙棘復(fù)合果汁酵素飲料感官評價結(jié)果影響

參照白砂糖的評判方法評判發(fā)酵溫度，計算出發(fā)酵溫度組別感官評分，分別為M1=7.56，M2=8.12，M3=7.66，M4=6.870，M5=4.94，根據(jù)此感官評分繪制成圖4。

圖4 發(fā)酵溫度感官評分結(jié)果

當(dāng)沙棘復(fù)合飲料酵素飲料的發(fā)酵溫度超過25 ℃時，感官評分逐漸降低，溫度25 ℃時感官評分達(dá)到最大值，感官評分為8.12分。這可能與發(fā)酵溫度過高會導(dǎo)致原料的果蔬味揮發(fā)、變味等原因有關(guān)。蔡文超等[20]制作沙棘葡萄復(fù)合發(fā)酵飲料時得到相同的結(jié)果。因此，沙棘復(fù)合飲料酵素最適宜發(fā)酵溫度在25 ℃左右。

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，從中選擇發(fā)酵時間、白砂糖添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度最適宜的3個水平，正交試驗因素水平表見表4。采用L9(34)正交表，進行四因素三水平的正交試驗，感官評價結(jié)果見表5，正交試驗結(jié)果見表6。

表4 沙棘復(fù)合果汁酵素正交試驗因素水平表

表5 正交試驗感官評價結(jié)果

表6 沙棘復(fù)合果汁酵素正交試驗結(jié)果

比較4個因素的R值大小，得出4個因素對沙棘復(fù)合果汁酵素飲料的影響主次關(guān)系：C＞D＞A＞B，即影響最大的是發(fā)酵時間，然后是發(fā)酵溫度，再次是白砂糖糖添加量，影響最小的是發(fā)酵劑接種量。根據(jù)K值大小得出每個因素的最優(yōu)水平：A1B3C3D3，此條件正是正交試驗第3組條件，因此不需要再進行驗證試驗。正交試驗第3組感官評分最高，為8.46分。最終確定的沙棘復(fù)合果汁酵素飲料最佳生產(chǎn)工藝為白砂糖添加量17%、發(fā)酵菌接種量0.35%、發(fā)酵溫度27 ℃、發(fā)酵時間42 h，在此條件下得出的胡蘿卜沙棘番茄復(fù)合果汁飲料的風(fēng)味、口感等感官評價最佳。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果

2.3.1 感官品質(zhì)

最佳發(fā)酵條件下的產(chǎn)品的色澤呈橙黃色，均勻，鮮亮；品嘗起來無異味，沙棘味、番茄味與胡蘿卜味協(xié)調(diào)，具有適當(dāng)酸甜味，讓人增食欲；氣味總體屬于酸甜味，其中沙棘味、胡蘿卜味與番茄味協(xié)調(diào)，不會有某個味道過于突出，無異味；其組織狀態(tài)均勻細(xì)膩，無顆粒，無懸浮物，久置也無沉淀物。

2.3.2 綜合評價

在最佳條件下，沙棘復(fù)合果汁酵素飲料理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)結(jié)果見表7和表8。

表7 沙棘復(fù)合果汁酵素理化指標(biāo)

表8 沙棘復(fù)合果汁酵素微生物指標(biāo)

在最佳條件下制備沙棘復(fù)合果汁酵素飲料菌落總數(shù)為70 CFU/mL，低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)100 CFU/mL；霉菌、大腸桿菌、沙門菌、金黃色葡萄球菌均未檢出；可溶性固體物含量為16%，pH為4、總酸為17.49 g/100 g，SOD酶活性和γ-氨基丁酸含量遠(yuǎn)超同類產(chǎn)品，分別為2.53×105U/L和85.47 mg/kg。所有指標(biāo)均符合QB/T 5323——2018《植物酵素》要求。

3 結(jié)果與討論

試驗以沙棘為主要研究對象，復(fù)配胡蘿卜和番茄，與已報道的研究相比[21]，更有利于緩解沙棘的酸味，并在一定程度上增加果蔬的鮮味。通過分析白砂糖添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間4個因素對復(fù)合果汁酵素的影響，得到沙棘復(fù)合果汁酵素飲料的最佳工藝條件，分別是糖添加量17%、植物乳桿菌接種量0.35%、發(fā)酵時間42 h、發(fā)酵溫度27 ℃，此時感官評分為8.46分。在此條件下發(fā)酵得到的沙棘復(fù)合果汁酵素飲料色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)4個指標(biāo)都最優(yōu)，并進行驗證和基本的指標(biāo)檢測，結(jié)果符合相應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該試驗對理論研究和實際生產(chǎn)均具有一定指導(dǎo)意義。