拐棗果汁冬棗果粒懸浮飲料的研制

謝冬娣，岳 君，高友君,郭 婷,朱麗平

(賀州學院 食品與生物工程學院,廣西賀州 542899)

拐棗果汁冬棗果粒懸浮飲料的研制

謝冬娣，岳 君*，高友君,郭 婷,朱麗平

(賀州學院 食品與生物工程學院,廣西賀州 542899)

以拐棗和冬棗為試材,研究拐棗果汁冬棗果粒懸浮飲料的制備。在拐棗果汁含量為25% 的基礎上,探討冬棗果粒含量和蔗糖、檸檬酸、瓊脂的用量對懸浮飲料品質的影響。實驗結果表明,以0.30%的CaCl2對冬棗果粒進行脆化,效果較好;拐棗果汁冬棗果粒懸浮飲料最佳調配比例為:冬棗果粒15%,蔗糖10%,檸檬酸0.20%,懸浮穩定劑瓊脂0.25%。在該條件下制出的果粒果汁懸浮飲料具有較好的懸浮性及穩定性,感官品質良好。

拐棗果汁,冬棗果粒,懸浮飲料

拐棗(HoveniaacerbaLindl.)又名為枳椇、雞爪子、萬壽果等,是一種鼠李科落葉喬木,廣泛分布于我國南方及西部各區的荒郊山林,由于拐棗適應能力強,栽培成活率高,有的地方將野生拐棗大面積引種栽培,產量也很高[1]。可食部分是果柄(花序軸)而非果實,其肉質紅褐色,具有令人心曠神怡的香味,果實含有豐富的蘋果酸鈣、蛋白質、葡萄糖、礦物質及黃酮類化合物等活性物質,具有很高的營養價值和保健功能[1-2]。拐棗在食品領域引起了廣泛關注,其加工生產呈現出巨大的潛力,但產品種類比較單一,主要集中在醋和酒方面的研究[3-5]。冬棗又稱凍棗、蘋果棗,因其成熟期較晚而得名,素有“活維生素丸”之美譽,且甜脆清香,肉質細嫩、汁多無渣,為眾人所喜愛。冬棗主要用于鮮食,在醋和酒方面也鮮有研究[6-7]。近年來果汁飲料在國內外生產產量逐年攀升,在品種上也打破單一的傳統格局,向著種類多樣化的方向發展。果粒果汁的混合飲料、營養強化型果汁飲料等新型果汁飲料現已被消費者接受且得到快速發展,特別是果汁的營養保健功能更是成為消費者選擇產品的重要參考因素[8]。但未見有冬棗與拐棗復合飲料方面的研究。本文以拐棗為果汁原料,冬棗為果粒原料,研究懸浮型冬棗顆粒拐棗果汁復合飲料的制備。通過考察CaCl2對冬棗果粒脆性的影響,通過感官評定、透光率判別指標,采用正交實驗優化,探討冬棗果粒拐棗果汁復合飲料工藝配方及懸浮調配工藝,以期為豐富飲料市場和開發利用拐棗野生資源開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

拐棗 采摘于賀州市郊外的姑婆山,根據采摘時的成熟度放置兩到三天進行后熟處理;冬棗購于賀州市泰和水果超市。蔗糖、檸檬酸、瓊脂(深圳安泰生物科技有限公司)、氯化鈣(CaCl2)、抗壞血酸、果膠酶(≥100 U/mg、上海金穗生物科技有限公司)等均為食品級。

表2 感官評定標準

722型可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;MP6001電子天平(0.01g)常熟市雙杰測試儀器廠;50型膠體磨 鄭州玉祥食品機械有限公司;HT112ATC阿貝折光儀 上海馳騁光學儀器廠等。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 冬棗果粒制備工藝流程:原料挑選 →清洗消毒→切粒→保脆、護色→備用[9]。

拐棗果汁制備工藝流程:拐棗清洗、除籽→榨汁→浸提→過濾→膠磨→滅酶→加果膠酶澄清→離心→備用[8]。

果粒果汁復合工藝流程:拐棗果汁冬棗果粒混合調配→加入調配料→殺菌→冷卻→成品[10]。

1.2.2 冬棗果粒脆化實驗 將CaCl2溶液濃度按質量百分比設定0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%五個水平(樣品編號為A、B、C、D、E),以顆粒脆性為評判指標進行實驗。處理方法:將清洗好的冬棗去皮,切成約1×1×1cm3小丁置于鹽水中暫時護色,果粒于100 ℃熱燙5 min以鈍化多酚氧化酶和過氧化物酶[11],然后添加0.1 mg/mL的抗壞血酸[9]保色,在40 ℃恒溫鈣化處理30 min[10,12],將處理過的顆粒與果汁及其他主輔料調配后,對所得樣品脆性進行感官評價和排序檢驗。篩選出能夠保持冬棗果粒甜脆的CaCl2溶液濃度。

1.2.3 果粒果汁調配單因素實驗 拐棗,調水榨汁,45 ℃浸提過濾、過膠體磨,90 ℃滅酶5 min防褐變,加0.03 %的果膠酶40 ℃酶解30 min[9],使果汁澄清,過濾,調配。果粒果汁的調配比例建立在拐棗果汁含量為25%的基礎上進行。固定因素為:果粒16%、蔗糖11.0%、檸檬酸0.20%、瓊脂0.25%,設冬棗果粒量(4%、8%、12%、16%、20%)、檸檬酸(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%)、蔗糖(5.0%、8.0%、11.0%、14.0%、17.0%)、瓊脂(0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%)各五個因素水平進行單因素實驗。殺菌后對果粒果汁復合飲料進行感官評定和測定透光率。

1.2.4 果粒果汁復合調配正交實驗 以感官評分、透光率為考評指標,根據單因素實驗結果以果粒、蔗糖、檸檬酸、瓊脂的用量為考察因素,進行四因素三水平正交實驗,以獲取調配冬棗果粒拐棗果汁復合飲料的適宜配比。因素水平見表1。

表1 正交驗設計因素水平表

1.3 指標檢定方法

1.3.1 透光率的測定方法 采用分光光度法,用透光率T(%)評判澄清度。以蒸餾水為參比,量取一定的樣品,抽濾后取其上清液,在波長660 nm[6]下用722分光光度計測定。

1.3.2 感官評定方法 對飲料品質的感官評定采用評分法。由專門從事產品品質特性評價的訓練型評定人員10名組成測評小組,從飲料的色澤、口感、風味、外觀等方面進行評價,滿分為100分,各樣品的最后得分取平均值。評分標準見表2。

CaCl2脆化冬棗顆粒的實驗,采用排序檢驗法進行感官統計分析。由6人組成評定小組進行評定。對冬棗顆粒脆性口感,用Friedman法統計解釋檢驗樣品的差異性,見公式(1);然后用Kramer檢定法進行統計分析[13]。

式(1)

式中:J表示品評員數,P表示樣品數,R1,R2,…Rp表示每種樣品的秩和。

1.3.3 成品質量指標測定方法 理化指標測定:總酸的測定采用酸堿滴定法,以蘋果酸計;可溶性固形物含量的測定采用阿貝爾折光儀測定;總糖的測定采用直接滴定法,以葡萄糖計[14]。

2 結果與分析

2.1 CaCl2對冬棗果粒脆化效果的影響

排序檢驗是按照樣品某項品質程度的大小進行排序的方法,方法較簡單,結果可靠,即使樣品差異很小,也都能在相當精確的程度排出順序[13]。實驗以不同濃度的CaCl2溶液鈣化處理冬棗果粒,然后組織6人對顆粒的質地口感進行感官評價,并由強到弱進行排序檢驗。當每個品評員對每個樣品排出的秩次中有相同秩次時,則取平均秩次。根據品評員排序結果計算樣品的秩次與秩和,結果見表3。

表3 樣品的秩次與秩和

根據公式(1)進行Friedman檢驗,統計量F=17.7,查Friedman秩和檢驗近似臨界值表[13]得出:在顯著水平a=0.01的臨界值為13.28,F=17.7>13.28,所以樣品間有顯著差異。然后用Kramer檢定法對樣品進行統計分析。

依據評價員和樣品數查順位檢驗法檢驗表[14]得出1% 顯著水平的臨界值:上段為9～27,下段為10～26。上段中Rmin=9,Rmax=27,表3中樣品C的R值8.527,所以在1% 顯著水平,五個樣品間有顯著性差異。又因為下段,最大(Rmax=26)<(RE=28.5),最小(Rmin=10)﹥(RC=8.5),而(Rmin=10)<(RB=12.5)<(RA=17)<(RD=23.5)<(Rmax=26),所以A、B、C、D、E五個樣品可劃為3個組:C BAD E。即在1%的顯著水平上,C樣品最脆,B、A、D樣品次之,E樣品最不脆,B、A、D樣品在脆度上無顯著差異。這是因為當CaCl2濃度過低,顆粒的鈣化程度不足從而缺乏所需的口感,而濃度過高,鈣鹽生成太多,顆粒胞壁纖維鈣化程度會過高,從而顆粒會出現偏硬、發澀等現象[10],影響著飲料的口感和質地,因此CaCl2濃度0.30% 最佳。

2.2 冬棗果粒用量對復合飲料感官品質的影響

根據1.3.3 的實驗方法進行實驗,依據1.3.2 的評分標準對復合飲料感官品質進行綜合評定,實驗結果見圖1。圖1顯示,當果粒量為16%、20% 時感官評分較高,與果粒量24% 的得分相比,達極顯著差異水平(p<0.01),但與果粒量12% 的得分相比無顯著性差異。當果粒量低于16% 時,顆粒在飲料中分布呈稀疏狀,無咀嚼感,冬棗風味不足;當果粒量大于20% 時,顆粒分布過于稠密,沉淀明顯增多,品評時的咀嚼感過于明顯,果汁色澤偏暗,透明度也下降。果粒的質量是影響懸浮飲料品質的關鍵材料之一,在懸浮劑一定情況下,果粒用量適當,才能制備得到豐盈飽滿、形態一致的粒胞,從而獲得果粒分布均勻、具有最佳的感觀的飲料。因此,后續實驗的冬棗果粒量為16% 較為適宜。

圖1 冬棗果粒量對飲料感官品質的影響Fig.1 Effect of jujube granule amount of on the sensory quality of drinks

2.3 檸檬酸用量對復合飲料品質的影響

檸檬酸的添加能改進飲料的口感,適宜的用量使飲料酸甜可口。根據1.3.1的實驗方法進行實驗,對復合飲料的透光率進行測定,并依據1.3.2的評分標準對復合飲料感官品質進行綜合評定,實驗結果見圖2。

圖2 檸檬酸用量對飲料品質的影響Fig.2 Effect of citric acid amount on the quality of drinks

從圖2可以看出,在實驗范圍內,復合飲料樣品的感官品質隨檸檬酸用量增大呈先升后降的狀態,當檸檬酸用量為0.20% 時,感官品質較好,評分最高,與檸檬酸用量為0.10%、0.30% 的得分比較,達極顯著差異水平(p<0.01)。復合飲料的透光率與檸檬酸的濃度呈負相關關系,檸檬酸用量小于或等于0.25% 的各樣品間無顯著性差異,但與檸檬酸用量為0.30% 比較達顯著差異水平(p<0.05)。品評時發現,當檸檬酸用量低于0.20% 時,果汁風味寡淡,顆粒懸浮一般,有少量沉淀,但拐棗與冬棗風味欠協調;當檸檬酸用量高達0.30% 時,果汁酸甜失衡,偏酸,顆粒分布不均,沉淀明顯增多,果汁色澤與原汁有差異,透明度也下降。檸檬酸用量大時,沉淀現象明顯,這是因為飲料中的瓊脂的穩定性隨pH的下降而下降,且敏感度隨酸度上升而上升[15],從而影響到飲料的澄清度。綜合考慮兩個指標,檸檬酸用量為0.20% 較為適宜。

2.4 蔗糖用量對復合飲料品質的影響

蔗糖與檸檬酸有相互作用,從而間接影響飲料的穩定性及澄清度。根據1.3.1的實驗方法進行實驗,對復合飲料的透光率進行測定,并依據1.3.2的評分標準對復合飲料感官品質進行綜合評定,實驗結果見圖3。

圖3 蔗糖用量對飲料品質的影響Fig.3 Effect of cane sugar amount on the quality of drinks

圖3顯示,在實驗范圍內,不同濃度的蔗糖對飲料透光率的影響不明顯。蔗糖用量為8.0%、11.0%的感官得分較高,與蔗糖用量為5.0%、17.0%的得分比較,達極顯著差異水平(p<0.01)。蔗糖用量小于8.0% 時,果汁果粒風味偏寡淡,甜味不足,果粒偏軟,無明顯咀嚼感;而蔗糖用量高達17.0% 時,因拐棗果汁本身也含較多的糖,果汁入口有甜膩感,顆粒分布不均,有較多沉淀,咀嚼感強,果汁色澤與原汁有差異,透明度也下降。原因是,蔗糖濃度太高,果粒胞內的水分向糖液中遷移,從而使粒胞因失水而收縮,沉淀現象嚴重;蔗糖濃度過低,糖液內的水會向粒胞膜內滲透,影響飲料的感觀和風味[16]。綜上所述,蔗糖用量為11.0% 較為適宜。

2.5 瓊脂用量對復合飲料品質的影響

實驗以瓊脂作為懸浮穩定劑進行單因素實驗,依據1.3.2的評分標準對復合飲料感官品質進行綜合評定,并測定樣品的透光率,實驗結果見圖4。

圖4 瓊脂用量對飲料品質的影響Fig.4 Effect of agar amount on the quality of drinks

從圖4可以看出,在實驗范圍內,瓊脂用量為0.30% 的感官得分最高,與瓊脂用量為0.20%、0.40% 的得分相比無明顯差異水平,但與瓊脂用量為0.10%、0.50% 的得分比較達極顯著差異水平(p<0.01)。復合飲料的透光率隨瓊脂用量的增加呈先上升后下降的趨勢,瓊脂用量為0.20%、0.30% 的透光率較瓊脂用量為0.50% 樣品達顯著差異水平(p<0.05)。實驗中發現,隨著瓊脂用量的增大,顆粒懸浮量增加;當瓊脂用量為0.30%時,飲料中的顆粒懸浮均勻,無凝膠狀,果粒飽滿脆甜,咀嚼感明顯,果汁順滑爽口,風味濃郁,果汁色澤與透明度也較好;而瓊脂用量為 0.50% 時,顆粒懸浮但分布不均,果汁有凝膠狀與黏稠感,風味釋放能力減弱,透明度也下降。綜上所述,瓊脂用量為 0.30% 較為適宜。

2.6 果粒果汁復合調配正交實驗結果與分析

根據單因素結果選用果粒(A)、瓊脂(B)、蔗糖(C)、檸檬酸(D),以透光率T(%)、綜合感官評分作為判別指標,進行四因素三水平的正交實驗,實驗結果分析見表4、表5。

由表4、表5結果分析看出,影響飲料的感官品質的因素的極差大小順序為瓊脂﹥檸檬酸﹥果粒﹥蔗糖,而影響飲料透光率的因素的極差大小順序為瓊脂﹥果粒﹥檸檬酸﹥蔗糖。其中蔗糖對兩個評判指標影響的因素水平有差異,但考慮到蔗糖對感官品質的影響比透光率的影響大,因此蔗糖的因素水平選擇C2。最終確定最佳調配方案為A1B1C2D2,即冬棗果粒量15%,瓊脂0.25%,蔗糖10.0%,檸檬酸0.20%。

表4 配比正交設計實驗結果

表5 正交實驗結果分析

對最佳調配方案進行驗證實驗,復合飲料的感官評分為94分,透光率為90.6%。取成品10 mL進行理化檢測,產品的總糖含量為9.9%(以葡萄糖計),總酸(以蘋果酸計)為0.025%,可溶性固形物為13.5%,符合NY/T434-2007的標準規定。

3 結論

果粒懸浮飲料作為一個獨特的飲料品種,其制備原理在于促成飲料的相變,形成一種微碎凝膠對果粒產生支撐[15]。通常以添加適宜的懸浮劑、糖液的濃度、果汁含量等方法解決固態果粒因各自比重不同引起的分層或沉淀,以獲得均勻懸浮的效果。但糖液的濃度只能在較小的范圍內調節。在果汁的含量受限的條件下(避免生產成本飆升),選澤合適的懸浮劑是最佳的方法。瓊脂有較好的透明度和懸浮性能,口感爽滑,風味釋放能力強,實驗中發現,隨著瓊脂量的增加,其增稠效果就越明顯,這是因為瓊脂不僅有穩定、懸浮的功效,還有增稠的作用[17]。但在酸性條件下極易降解失去懸浮效應,產生水析現象[16],且有較強的溫度滯后性,且瓊脂溶液濃度越低,膠凝溫度也越低[15],飲料的穩定性及澄清度就越差。實驗中通過調節檸檬酸的濃度,獲得了最佳的懸浮效應和良好的酸甜口感,正是由于瓊脂的懸浮穩定性能受酸度的影響。可見實驗中檸檬酸濃度對飲料的穩定性及澄清度影響也很大,最終影響飲料品質。

綜上結果分析,處理冬棗果粒的最佳CaCl2濃度為0.30%,冬棗果粒脆甜程度最佳。冬棗果粒拐棗果汁的懸浮調配比例建立在拐棗果汁含量為25%的基礎上,控制冬棗果粒量15%,果粒稠密適中且有咀嚼感;瓊脂為0.25%,可使顆粒均勻懸浮,不分層,口感爽滑,風味釋放能力較強;蔗糖為10.0%,檸檬酸為0.20%,此時檸檬酸對瓊脂的穩定效能影響較小,且與蔗糖配比合適,酸甜可口,產品色澤和澄清度較好,具有濃郁的拐棗風味和甜脆的冬棗口感。實驗制備的拐棗果汁冬棗果粒懸浮飲料,不僅具備生動的感觀,而且有豐富的飲料口感和風味,同時提高了飲料的營養價值,值得推廣。

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Development of drinks of Turnjujube juice with suspended jujube granule

XIE Dong-di,YUE Jun*,GAO You-jun,GUO Ting,ZHU Li-ping

(Department of Food and Biological Engineer,Hezhou University,Hezhou 542899,China)

In this paper,the preparation of Turnjujube jujube with suspended jujube granule was studied by using the Turnjujube and jujube as materials. On the basis of 25% Turnjujube jujube,the effect of suspended jujube granule,sucrose,citric acid and agar content on the quality of suspended beverage was discussed. The results showed that 0.30% CaCl2was the best for jujube granule’s crispness. The optimal combination for the suspended beverage was jujube granule 15%,cane sugar 10.0%,citric acid 0.20% and agar 0.25%. Based on this fomulation,the sensory evaluation and stability of the suspended beverage was the best.

Turnjujube juice;jujube granule;suspended beverage

2016-08-25

謝冬娣(1968-)，女，本科，副教授，從事農產品加工方面的研究，E-mail:xiedongdi@163.com。

*通訊作者:岳君(1967-)，男，碩士，教授，從事保健營養方面的研究，E-mail：hzyuejun@163.com。

廣西科學研究與技術開發計劃項目：果蔬保鮮和深加工及安全檢測關鍵技術開發與應用(桂科合14251003)。

TS255.1

B

1002-0306(2017)05-0223-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.034