紅甜菜葡萄紅棗復合果蔬汁飲料的研制

郭慶暉，張琨霖，李王強，張 靜，郭慶彬，3，李貞景

（1.天津市活力源飲料有限公司，天津 300000；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457；3.省部共建食品營養與安全國家重點實驗室，天津 300457）

甜菜（Beta vulgaris L.）是我國的主要糖料作物之一，年播種面積為40×104～60×104hm2，產糖量為100×104～150×104t，因其對制糖業的重要性而在國內外廣泛栽培[1]。紅甜菜（Beta vulgaris L.var.rosea Moq.），是藜科、甜菜屬二年生草本植物，其生長形態與普通甜菜相似，但葉片較小，塊根、葉柄和葉脈是紅色，俗稱紫菜頭[2]。紅甜菜含有較高的含糖量，還含有甜菜堿、維生素、皂角苷及甜菜苷等營養及功能物質[3]，具有清熱解毒、緩解腹脹、調節新陳代謝、軟化血管等作用[4]。然而，目前紅甜菜主要應用于工業提取紅色素，其他應用開發較少[5]。

葡萄不僅美味可口、營養豐富[6]，而且含有多種有機酸、氨基酸、礦物質和維生素。葡萄還具有抗病毒、殺細菌、抗貧血、降低胃酸、利尿消腫、抗衰老等多種保健功能[7]。紅棗含有豐富的維生素、果膠、礦物質，具有較高的營養保健價值[8]。紅棗還具有提高人體免疫力、保肝、抗炎、抗衰老等作用[9]。

近年來，果蔬汁飲料成為飲料行業的焦點和主要發展趨勢[10]。紅甜菜中含有果蔬汁飲料所需的碳水化合物、維生素、礦物質等，而多種果蔬復合使其營養更加豐富，色澤和口感更加獨特。試驗以紅甜菜、葡萄和紅棗為原料，添加葡萄糖、維C，調配制作酸甜可口、色澤鮮艷、風味獨特的復合果蔬汁飲料，為紅甜菜的應用和復合果蔬汁飲料的研發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅甜菜，天津市活力源飲料有限公司提供；葡萄（ 品種為玫瑰香）、紅棗（品種為阜平大棗），均購自天津市。

無水葡萄糖、維C粉，均為食品級，深圳市振芯嘉貿易有限公司提供；水，符合國家飲用水標準[11]。

1.2 儀器與設備

BJ-800A型多功能粉碎機，拜杰公司產品；ZZ102型多功能榨汁機，廣東順德歌妮貿易有限公司產品；WYT-Ⅱ型手持折光儀，成都萬辰光學儀器產品；AX622ZH/E型電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司產品；PB-10型pH計，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

①紅甜菜→清洗→切塊→烘干→粉碎→過篩→煮沸→過濾→紅甜菜汁；

②葡萄→去梗→清洗→榨汁→過濾→葡萄汁；

③紅棗→清洗→去核→破碎→煮沸→過濾→紅棗汁；

①+②+③→混合→調配→過濾→灌裝→封口→殺菌→冷卻→成品包裝。

1.3.2 操作要點

（1）紅甜菜汁。將紅甜菜切塊、烘干、粉碎，過80目篩，冷藏備用。紅甜菜粉和水按1∶20（g∶mL）比例混合，加熱至沸騰，保持微沸至0.5 h，用6層紗布過濾2次。重復操作1次，合并濾液，冷藏待用。

（2）葡萄汁。將葡萄去梗、榨汁后，用6層紗布過濾2次，合并濾液，加入等體積的水，冷藏待用。

（3）紅棗汁。將紅棗去核、粉碎后，與水按1∶20（g∶mL） 比例混合，加熱至沸騰，保持微沸至0.5 h，用6層紗布過濾2次。重復操作1次，合并濾液，冷藏待用。

將上述果蔬汁按比例混合，再加入不同比例的水、葡萄糖、維C等，進行溶解調配，過濾后用滅菌鍋于100℃下殺菌2 min，冷卻之后即為成品。

1.3.3 單因素試驗

（1）復合果蔬汁各組分配比對飲料品質的影響。在復合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量5%，維C添加量0.07%的條件下，分別按紅甜菜∶葡萄∶紅棗為 1∶1∶1，2∶1∶1，3∶1∶1，4∶1∶1，5∶1∶1制作復合果蔬汁，通過感官評價研究復合果蔬汁各組分配比對飲料品質的影響。

（2）復合果蔬汁與水配比對飲料品質的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，葡萄糖添加量5%，維C添加量0.07%的條件下，分別按復合果蔬汁∶水配比為1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5添加復合果蔬汁，通過感官評價研究復合果蔬汁配比對飲料品質的影響。

（3）葡萄糖添加量對飲料品質的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，復合果蔬汁∶水配比為3∶7，維C添加量0.07%的條件下，分別添加3%，4%，5%，6%，7%的葡萄糖，通過感官評價研究葡萄糖添加量對飲料品質的影響。

（4）維C添加量對飲料品質的影響。在紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1，復合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量5%的條件下，分別添加0.03%，0.05%，0.07%，0.09%，0.11%的維C，通過感官評價研究維C添加量對飲料品質的影響。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選擇合適的因素水平進行L9（34）的正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.3.5 感官評價標準

根據感官評價標準[12]，隨機從食品學院的學生和教師中選取嗅覺、味覺敏感且無不良嗜好的食品專業人士10人（男5名，女5名）組成評鑒小組，采用盲樣評定法對復合果蔬汁飲料的狀態、色澤、氣味及口感進行評分[13]。

飲料感官指標要求見表2，飲料具體評分標準見表3。

表2 飲料感官指標要求

1.3.6 理化指標檢測

（1）可溶性固形物含量的測定。可溶性固形物含量采用阿貝折光法[14]測定，具體參照GB/T 12143—2008[15]。

（2）酸度的測定。酸度使用pH計測定，具體參照張紹陽等人[16]方法。

（3）糖度的測定。糖度使用手持糖量計測定，具體參照張美娜等人[4]方法。

1.3.7 微生物指標檢測

菌落總數的測定，參照GB 4789.2—2016[17]。

1.3.8 數據分析

表3 飲料具體評分標準

單因素試驗每個處理組重復3次，正交試驗每個處理組重復3次，采用Microsoft Excel 2010進行數據的整理、分析和作圖[18]。

2 結果與分析

2.1 果蔬汁原汁指標的測定

果蔬汁原汁指標見表4。

表4 果蔬汁原汁指標/%

2.2 單因素試驗

2.2.1 復合果蔬汁各組分配比對飲料品質的影響

復合果蔬汁各組分配比對飲料品質的影響見圖1。

圖1 復合果蔬汁各組分配比對飲料品質的影響

由圖1可知，隨著紅甜菜汁配比的增加，感官評分先上升后下降。當紅甜菜汁占比少時，飲料風味不協調；隨著紅甜菜汁配比增加，飲料風味逐漸協調；繼續增加紅甜菜汁，飲料口感逐漸失調。當紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為3∶1∶1時，感官評分最高為83.9分，較為適宜。

2.2.2 復合果蔬汁與水配比對飲料品質的影響

復合果蔬汁與水配比對飲料品質的影響見圖2。

圖2 復合果蔬汁與水配比對飲料品質的影響

由圖2可知，隨著復合果蔬汁比例增加，感官評分先上升后下降。復合果蔬汁用量少時，飲料風味不明顯；當復合果蔬汁∶水配比為3∶7時，感官評分最高為83.9分；繼續增加復合果蔬汁配比，飲料色澤加重，不易被消費者接受。因此，復合果蔬汁∶水配比為3∶7時較為適宜。

2.2.3 葡萄糖添加量對飲料品質的影響

葡萄糖添加量對飲料品質的影響見圖3。

圖3 葡萄糖添加量對飲料品質的影響

由圖3可知，添加葡萄糖對飲料口感有協調增效的作用。當葡萄糖添加量較低時，飲料整體風味不佳；當添加量達到5%時，感官評分最高為83.9分；繼續添加葡萄糖，甜味過重并掩蓋飲料自身風味。因此，葡萄糖添加量為5%時較為適宜。

2.2.4 維C添加量對飲料品質的影響

維C添加量對飲料品質的影響見圖4。

圖4 維C添加量對飲料品質的影響

由圖4可知，隨著維C添加量的增加，感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當維生素添加量為0.07%時，飲料口感協調，感官評分最高；高于0.07%時，飲料整體感官逐漸失調，口感偏酸。因此，維C添加量為0.07%時較為適宜。

2.3 優化試驗

2.3.1 正交試驗

通過單因素試驗確定了每個因素的取值范圍及水平數，以感官評分為指標，進行L9（34）正交試驗。

正交試驗極差結果見表5。

表5 正交試驗極差結果

由極差分析結果可知，影響飲料感官評分的因素主次順序為葡萄糖添加量（C）＞復合果蔬汁與水配比（B）＞維C添加量（D）＞復合果蔬汁各組分配比（A），最優水平組合為A3B2C3C2，即紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為4∶1∶1，復合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量6%，維C添加量0.07%。

2.3.2 驗證試驗

由于最優組合A3B2C3D2未出現在正交表中，因此需要與正交表中的最高得分組A2B2C3D1進行驗證試驗。驗證試驗結果A3B2C3D2得分86.7分，高于A2B2C3D1得分83.3分，證明A3B2C3D2為最優組合。

2.4 成品品質檢測

2.4.1 感官指標

紅甜菜葡萄紅棗復合果蔬汁飲料呈較鮮艷的深紅色，溶液透明、均勻一致、酸甜適中、滋味可口，具有紅甜菜、葡萄和紅棗特有的香氣。

2.4.2 理化指標

成品理化指標見表6。

表6 成品理化指標

2.4.3 微生物指標

菌落總數未檢出，符合國標要求。

3 結論

通過單因素試驗及正交試驗，確定了紅甜菜葡萄紅棗復合果蔬汁飲料的最佳工藝配方，即紅甜菜∶葡萄∶紅棗配比為4∶1∶1，復合果蔬汁∶水配比為3∶7，葡萄糖添加量6%，維C添加量0.07%。通過該工藝配方制得的飲料感官評分最高，均勻一致、色澤明亮、酸甜可口，具有紅甜菜、葡萄和紅棗特有的香氣。該飲料中可溶性固形物含量5.7%，酸度3.49，糖度5.5%。

此款紅甜菜葡萄紅棗復合果蔬汁飲料擁有良好的市場前景和開發價值，為紅甜菜的開發利用及紅甜菜飲料的工業化生產提供一定的技術參考。