苦瓜瑪咖復合飲品的研制及其質量標準研究

趙江麗，李榮喬，溫春秀，謝曉亮，賈東升，崔施展，劉靈娣

（河北省農林科學院經濟作物研究所藥用植物研究中心，河北石家莊050051）

苦瓜瑪咖復合飲品的研制及其質量標準研究

趙江麗，李榮喬，溫春秀，謝曉亮*，賈東升*，崔施展，劉靈娣

（河北省農林科學院經濟作物研究所藥用植物研究中心，河北石家莊050051）

以苦瓜和瑪咖為原料制備苦瓜瑪咖復合飲品，通過正交試驗設計、感官品質評價和質量檢測，研究該飲品的較優配方、生產工藝過程中的關鍵參數和產品質量標準。通過試驗得到苦瓜瑪咖復合飲品配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復合穩定劑添加量0.15%，飲品風味獨特、質量合格。

苦瓜；瑪咖；飲品；質量標準

近年來隨著生活習慣及飲食結構的改變，糖尿病患病率呈逐年上升趨勢，對患者及其家庭造成沉重的負擔。傳統醫學理論認為糖尿病的發病機理為“陰虛燥熱”，苦瓜是我國傳統食品，歸心、脾、肺經，清熱生津，解毒止渴，有效針對糖尿病病因，具有調節血糖的作用[1-4]。此外，苦瓜中皂苷類、多糖和多肽等成分均具有降血糖功效，膳食纖維可以延緩葡萄糖吸收，降低機體對胰島素的要求等。《丹溪心法》提出糖尿病“下消者腎也”，指出糖尿病的治療應注重增強腎功能，瑪咖為近年來國內新興的保健食材，具有補腎益腎的功效，有助于增強腎功能，達到輔助調節血糖水平的效果[5-7]，本研究以苦瓜和瑪咖為原料制備一款輔助降血糖的新型飲品，對其加工工藝、配方和質量標準進行研究。

1 材料與儀器

1.1 儀器

TS-NS系列回流提取設備：上海順儀實驗設備有限公司；HR1871打漿機：飛利浦電子公司；XMSJ8/530-UB板框過濾機：杭州順源過濾機械有限公司；RO-3T超濾設備：石家莊飛岳環保科技有限公司；KLZG20-50實驗室真空脫氣機組：上海科勞機械設備有限公司；DC-UHT-20實驗型超高溫殺菌機：上海達程實驗設備有限公司。

1.2 試劑

木糖醇：朔州中糧糖業有限公司；醋酸鋅、氫氧化鈣、羧甲基纖維素鈉、黃原膠、海藻酸鈉：河南華森食品配料有限公司，均為食品級。

1.3 原料

鮮苦瓜：菜市場；瑪咖：安國藥材市場。

2 方法

2.1 技術路線

2.2 操作要點

2.2.1 鮮苦瓜汁的制備

將苦瓜洗凈，去除內瓤和苦瓜籽后切成丁，投入7%的氯化鈉和0.3%的檸檬酸溶液中脫苦50 min[9-10]，再投入復合護色劑中護色90 s[11-12]，將護色后的苦瓜丁與純凈水以1∶5（kg/L）比例打漿，濾布粗濾，制得苦瓜鮮汁。選取燙漂時間、醋酸鋅添加量、氫氧化鈣添加量和燙漂溫度4個因素，采用正交試驗優化護色工藝，將苦瓜汁搖勻，采用SC-80C全自動色差儀測定L*，L*值越大，說明顏色越綠，表明護色劑的護色效果越好。護色試驗因素水平如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.2 瑪咖提取液的制備

取優質瑪咖干，按1∶8（kg/L）比例加純凈水冷凝回流提取1 h，濾布粗濾，然后繼續將濾渣按1∶7（kg/L）比例加純凈水冷凝回流提取1 h，濾布粗濾，合并兩次濾液，制得瑪咖提取液[13-14]。

2.2.3 過濾

將苦瓜汁與瑪咖提取液采用硅藻土板框過濾機精濾，過濾精度為 0.5 μm，濾液輸入超濾設備中進行超濾操作，精度為0.2 μm，操作壓力為0.08 MPa～0.12 MPa，膜透水通量為30 L/（m2·h）[15]。

2.2.4 調配

以苦瓜和瑪咖提取液為原料，添加穩定劑、甜味劑等進行調配。

2.2.4.1 復合穩定劑篩選試驗

根據單一穩定劑試驗結果選用羧甲基纖維素鈉、黃原膠和海藻酸鈉進行復配，以透光率、黏度及沉淀量為評價指標，采用L9（33）正交試驗篩選復合穩定劑配方。以蒸餾水為參比，采用分光光度計于620 nm波長下測定飲品的透光率；利用NDJ-8S數字顯示黏度計在室溫下測定飲品黏度；在離心管中加入等體積飲品，3 000 r/min離心5 min，棄上清液，稱取沉淀物質量，沉淀量越大表示飲料體系越不穩定。平行測定3次，試驗結果取平均值。試驗因素與水平如表2所示。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.4.2 苦瓜瑪咖飲品配方優化試驗

在單因素試驗基礎上，以苦瓜汁添加量、瑪咖提取液添加量、木糖醇添加量、復合穩定劑添加量為4個因素，各取3個水平，以感官評分為考察指標，設計L9（34）正交試驗，確定苦瓜瑪咖飲料的最佳配方。正交試驗因素水平表見表3。

表3 正交試驗因素水平表Table 3 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.5 脫氣

將調配好的苦瓜瑪咖飲品于真空度0.09 MPa條件下脫氣，保持30 min。

2.2.6 滅菌、灌裝

滅菌：將復合飲料經高溫瞬時滅菌機殺菌，殺菌條件為118℃、45 s。灌裝：在無菌灌裝條件下將飲料裝入無菌容器中，封蓋。

2.2.7 感官評定

苦瓜瑪咖飲品的感官評價方法：由經過專業培訓的20人對苦瓜瑪咖飲品成品進行感官評定，評分項目包括色澤、氣味、滋味和組織形態4個方面，總分30分。苦瓜瑪咖飲品感官評分標準如表4所示。

2.2.8 理化及微生物指標檢驗、飲品質量標準研究

理化及微生物指標參照國家及行業標準制定；所制定的標準應高于或不低于國家及行業標準。

表4 感官評分標準Table 4 Sensory quality evaluation standard

3 結果與分析

3.1 苦瓜護色試驗

以苦瓜L*值為研究指標，選擇四因素三水平進行正交試驗，試驗結果如表5所示。

表5 護色條件優化正交試驗結果Table 5 Results of orthogonal array design of color-protecting process conditions

由正交試驗結果可知，影響苦瓜護色效果的因素主次順序為醋酸鋅添加量、氫氧化鈣添加量、燙漂時間燙漂溫度，最優組合為A2B2C1D3，即燙漂時間1.5 min、醋酸鋅添加量170 mg/kg、氫氧化鈣添加量0.03%、燙漂溫度90℃，L*值為49.65。

3.2 復合穩定劑篩選試驗

根據單一穩定劑試驗結果選用羧甲基纖維素鈉、黃原膠和海藻酸鈉進行復配，以透光率、黏度及沉淀量為評價指標，進行L9（33）正交試驗優選復合穩定劑配方，試驗結果如表6所示。

表6 正交試驗結果Table 6 Results and analysis of orthogonal array design

由表6可知，復合穩定劑的最優組合為A1B1C2，即羧甲基纖維素鈉∶黃原膠∶海藻酸鈉為3∶1∶2，在此比例條件下得分為27.32。

3.3 苦瓜瑪咖飲品配方優化結果

在單因素試驗基礎上篩選出苦瓜鮮榨汁、瑪咖提取液、復合穩定劑和木糖醇添加量的較優水平，通過四因素三水平正交試驗L9（34）優化飲品配方，苦瓜瑪咖飲品配方優化結果見表7，方差分析結果見表8。

表7 苦瓜瑪咖飲品配方優化結果Table 7 Results and analysis of orthogonal array design of the ingredients prescription of beverage

表8 苦瓜瑪咖飲品配方優化正交試驗方差分析結果Table 8 Variance analysis of orthogonal array design results

正交試驗結果如表7、表8所示，影響苦瓜瑪咖飲品感官評分各因素主次順序為木糖醇添加量、復合穩定劑添加量、瑪咖提取液添加量和苦瓜汁添加量。木糖醇添加量P值＜F0.01，且極差R值大于其他三因素，說明木糖醇對指標影響最大；復合穩定劑添加量P值＜F0.05，即復合穩定劑對試驗結果影響顯著。各主次指標最高水平組成較優工藝條件為A2B3C2D2，即苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復合穩定劑添加量0.15%。

3.4 驗證試驗

驗證試驗表明，在配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復合穩定劑添加量0.15%時進行3次平行試驗，飲品評分分別為28.12、28.34和28.67，平均得分為28.38分，因此確定苦瓜瑪咖飲品的較優配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復合穩定劑添加量0.15%。

3.5 質量標準建立

按正交試驗優化得到的最佳配方進行調配，以苦瓜瑪咖飲品終產品檢測各指標，結合國家及行業相關標準，制定苦瓜瑪咖質量指標，質量標準應高于或不低于國家及行業標準。

3.5.1 理化指標

經檢測苦瓜瑪咖飲品可溶性固形物6.2 g/100 g，重金屬鉛未檢出，砷未檢出。根據NY/T 434-2007《綠色食品果蔬汁飲料》中規定蔬菜汁飲料可溶性固形物（20℃折光計法）應≥4.0 g/100 g，NY/T 434-2007中規定蔬菜汁飲料鉛應≤0.05 mg/kg，總砷應≤0.1 mg/kg，制定本產品理化指標質量標準如表9。

表9 理化標準Table 9 Physicochemical standards

3.5.2 感官指標

本研究所得苦瓜瑪咖飲品呈黃綠色，苦味和甜度適宜，透亮澄清，參照GB/T 31326-2014《植物飲料》制定本產品的感官標準，如表10所示。

表10 感官標準Table 10 Sensory standards

3.5.3 衛生指標

經檢測苦瓜瑪咖飲品菌落總數分別為34、42、27 cfu/mL，大腸菌群分別為 3、＜3、＜3MPN/100 mL；霉菌與酵母菌分別為11、15、14 cfu/g，致病菌未檢出，參考NY/T 434-2007《綠色食品果蔬汁飲料》中規定蔬菜汁飲料中菌落總數≤100 cfu/g，大腸菌群≤3 MPN/100 g，霉菌與酵母菌≤20 cfu/g，致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌）不得檢出，確定本產品的衛生標準，如表11所示。

表11 衛生標準Table 11 Hygiene standards

4 討論

本研究通過正交試驗法優化苦瓜瑪咖復合飲品配方，確定為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復合穩定劑添加量0.15%，感官評分為28.38分，由此制作出風味俱佳的苦瓜瑪咖復合飲品，色澤黃綠色，具有苦瓜和瑪咖的特殊苦味但苦澀味減弱，甜度適宜，組織狀態均勻，透亮澄清，無肉眼可見沉淀、懸浮物和雜質，質量達到國家植物飲料標準，符合生產實際要求。

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Study on Preparation and Quality Standard of Momordica charantia L.and Maca Beverage

ZHAO Jiang-li，LI Rong-qiao，WEN Chun-xiu，XIE Xiao-liang*，JIA Dong-sheng*，CUI Shi-zhan，LIU Ling-di
（Medicinal Plant Research Center，Institute of Cash Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，Hebei，China）

Bitter gourd and Maca as raw materials，through orthogonal experimental design ，sensory quality evaluation and quality testing，key parameters of production process and product quality standard were determined.By single factor experiments and orthogonal test，the optimum technological conditions were as follows：bitter gourd juice 50%，Maca extract 20%，xylitol 4.5%and stabilizer 0.15%.The Bitter gourd and Maca beverage has the unique style of bitter gourd and Maca with the strong fragrance and in accordance with the relevant regulations.

Momordica charantia L.；Maca；beverage；quality standard

2016-12-13

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.017

河北省農林科學院青年基金項目（A2015050101）；河北省科技計劃項目（17227101D）；河北省中藥材產業體系項目（11232025D）；河北省農林科學院財政項目（F17R02-01）

趙江麗（1981—），女（漢），工程師，博士，主要從事化妝品檢驗研究。

*通信作者：謝曉亮（1962—），男，博士，研究員，主要從事中藥資源、中藥加工研究；賈東升（1982—），男，碩士，主要從事中藥功能食品研究。