黑枸杞梨汁復合飲料研制及其抗氧化效果研究

王彩虹，劉玉潔，朱麗娜，孫 茹，劉生杰

（1.阜陽師范大學信息工程學院，安徽 阜陽 236041；2.阜陽師范大學生物與食品工程學院，安徽阜陽 236037）

黑枸杞（Lycium ruthenicum Murr.），又被稱為黑果枸杞，是茄科枸杞屬灌木[1]，其果實內(nèi)含有豐富的紫紅色素，極易溶于水，屬天然的水溶性花色甙黃酮類。此外，其中還含有大量有益人體的蛋白質(zhì)、多糖、酚類物質(zhì)、微量元素、氨基酸和維C 等，作為一種藥食同源產(chǎn)品，兼具保健功能和藥用價值[2]。研究表明，黑枸杞具有抗氧化、抗衰老、益精明目、降低膽固醇的作用[3-7]，具有巨大的研究和開發(fā)潛力。碭山酥梨（Pyrus spp.），是中國傳統(tǒng)三大名梨之一，果型端正，品質(zhì)較好，以其汁多味甜且具有潤肺止咳作用而馳名中外[8-10]，被形象地稱為“果中甘露子”，果實及其加工產(chǎn)品深受廣大消費者歡迎。

黑枸杞作為一種營養(yǎng)豐富的小漿果類食品，近年來，其相關(guān)飲料產(chǎn)品的研發(fā)大部分是與其他食品一起制成復配飲料。余永婷等人[11]以黑枸杞、山楂和銀耳為原料，研制了黑枸杞山楂復合飲料。秦丹丹等人[7]以黑木耳、黑枸杞為原料，研制了黑木耳黑枸杞復合飲料。此外，還有黑枸杞藍莓復合飲料、黑枸杞黑番茄復合飲料、紅棗黑枸杞復合飲料和靈芝黑枸杞運動飲料等的相關(guān)研究[12-15]。但是，對于黑枸杞梨汁復合飲料研究未見報道，故以黑枸杞、梨汁為主要原料，采用天然風味料調(diào)配技術(shù)，研制一種色澤鮮艷、清亮透明、風味清新、狀態(tài)均勻穩(wěn)定的新型黑枸杞復合果汁飲料，豐富枸杞果汁飲料的品種，提高黑果枸杞和碭山酥梨的商品價值，同時為其開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑枸杞干果、新鮮碭山酥梨、新鮮檸檬，均為市售；白砂糖、D- 異抗壞血酸鈉、檸檬酸、果膠酶（20 000 U/g）、纖維素酶（10 000 U/g、殼聚糖、果膠、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉等均為食品級，符合GB 2760—2014 食品添加劑使用標準。

1.2 儀器與設(shè)備

JA2003 型電子天平，上海越平科學儀器有限公司產(chǎn)品；3-18KS 型超速冷凍離心機，鹽城市凱特實驗儀器有限公司產(chǎn)品；GI54TW 型高壓蒸汽滅菌鍋，蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品；MJ-BL35D5 型攪拌機，廣東美的生活電器制造有限公司產(chǎn)品；HH-4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；TU-1950 型紫外分光光度計，北京普析公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 黑枸杞梨汁復合飲料工藝流程

碭山酥梨→切塊→護色→榨汁→酶解→粗濾→滅酶→澄清→離心→梨汁；

梨汁、黑枸杞、白砂糖、檸檬汁、穩(wěn)定劑→調(diào)配→過濾→均質(zhì)→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 工藝操作要點

（1） 梨汁的制備。將梨洗凈去皮后切成小塊，迅速加入果塊護色液（護色液的成分為0.5%的維C、0.4%的D - 異抗壞血酸鈉和0.2%的檸檬酸），浸泡時間10 min。將梨塊瀝水后榨汁，向果漿中加入0.15%果膠酶，40 ℃下水浴酶解1 h 后用200 目濾布過濾，向所得汁液中加入一定量殼聚糖酸性溶液，在一定條件下進行澄清處理，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min 離心10 min，得到澄清梨汁[16-17]。

（2） 檸檬汁的制備。挑選新鮮、無蟲害的檸檬，清洗后用榨汁機榨取汁液，然后用200 目濾布過濾，備用。

（3） 調(diào)配。將黑枸杞、梨汁、檸檬汁、白砂糖、穩(wěn)定劑按照一定比例混合后，攪拌均勻，按照配方補足適量水。

（4） 均質(zhì)。采用容器振蕩法進行均質(zhì)，使產(chǎn)品成為澄清均勻液體，并具有柔和細膩的感官品質(zhì)。

（5） 灌裝、殺菌。將包裝容器玻璃瓶和玻璃瓶蓋洗凈并用沸水煮沸20 min，然后將調(diào)配好的料液進行熱灌裝，灌裝后在90 ℃條件下殺菌10 min。

1.3.3 黑枸杞梨汁復合飲料的感官品質(zhì)評價

選擇10 名健康的食品專業(yè)人員對產(chǎn)品從色澤、組織狀態(tài)、氣味和口感4 個方面進行綜合評分，取平均值為最終得分，總分為100 分。

黑枸杞梨汁復合飲料感官品質(zhì)評分標準見表1。

表1 黑枸杞梨汁復合飲料感官品質(zhì)評分標準

1.3.4 單因素試驗

固定檸檬汁用量7 g/L，梨汁用量45 g/L，白砂糖用量18 g/L，分別添加黑枸杞3，4，5，6，7 g，考查黑枸杞用量對飲料感官品質(zhì)的影響；固定黑枸杞用量5 g/L，檸檬汁用量7 g/L，梨汁用量45 g/L，分別添加白砂糖15，18，21，24，27 g，考查白砂糖用量對飲料感官品質(zhì)的影響；固定黑枸杞用量5 g/L，梨汁用量45 g/L，白砂糖用量18 g/L，分別添加檸檬汁5，6，7，8，9 g，考查檸檬汁用量對飲料感官品質(zhì)的影響；固定黑枸杞用量5 g/L，檸檬汁用量7 g/L，白砂糖用量18 g/L，分別添加梨汁30，35，40，45，50 g，考查梨汁用量對飲料感官品質(zhì)的影響。

1.3.5 正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以黑枸杞用量（A）、白砂糖用量（B）、檸檬汁用量（C）、梨汁用量（D） 4 個因素，設(shè)計四因素三水平的正交試驗，每個因素的低、中、高3 個試驗水平分別以1，2，3 進行編碼（表2），根據(jù)試驗結(jié)果比較不同因素對黑枸杞梨汁復合飲料感官品質(zhì)的影響，并得出最佳工藝配方。

正交試驗因素與水平設(shè)計見表2。

表2 正交試驗因素與水平設(shè)計/ g·L-1

1.4 黑枸杞梨汁復合飲料穩(wěn)定劑的研究

制約果汁產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一是果汁飲料的穩(wěn)定性[18-19]，尤其是復合果汁飲料成分較為復雜，容易出現(xiàn)沉淀、分層等不良現(xiàn)象，為了增強黑枸杞梨汁復合飲料的穩(wěn)定性，在最佳配方的基礎(chǔ)上，分別添加果膠（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%）、羧甲基纖維素鈉（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%） 和卡拉膠（0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%），研究不同劑量及不同種類的穩(wěn)定劑對黑枸杞梨汁復合飲料穩(wěn)定性的影響，在4 ℃條件下貯藏24 h 后測定復合飲料的離心沉淀率，并以此為指標，選出最適穩(wěn)定劑的種類和劑量。離心沉淀率的測定方法參照楊柳等人[20]的方法。

1.5 復合飲料抗氧化性試驗

采用ABTS 自由基清除效果測定方法對黑枸杞梨汁復合飲料的抗氧化性進行評估。測定方法參照商亞芳等人[21]的研究。取復合飲料0.2 mL，然后加入濃度為7 mmol/L 的ABTS 溶液4 mL，搖勻后在暗室下反應(yīng)6 min，于波長734 nm 處測定吸光度，記作A1，用去離子水代替ABTS 溶液測量的吸光度值記錄為A2，用去離子水代替復合飲料樣液，在相同條件下測量的吸光度值，記作A0。每個試驗做3 次平行，按照公式（1） 計算ABTS 自由基清除率。

1.6 理化指標的測定

在最佳配方的基礎(chǔ)上，分別測定黑枸杞梨汁復合飲料成品的總糖含量（以葡萄糖計） 和可溶性固形物含量（參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》）。

1.7 數(shù)據(jù)分析

每一個試驗至少設(shè)計3 個平行，結(jié)果均表示為平均值±標準偏差進行繪圖分析。數(shù)據(jù)通過IBM SPSS Statistics 軟件進行統(tǒng)計學分析處理，使用Origin Lab（Origin Pro 8.6 軟件） 進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 黑枸杞用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

黑枸杞用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 黑枸杞用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

由圖1 可知，隨著黑枸杞用量的增加，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當黑枸杞用量較低時，飲料色澤為淺紅色，感官評分較低；當黑枸杞用量較高時，飲料色澤偏深，口感變差，感官評分出現(xiàn)顯著性降低。當黑枸杞用量為5 g/L 時，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分最高，此時復合飲料的色澤呈現(xiàn)亮麗的紫紅色，口感最佳。因此，選擇黑枸杞用量4，5，6 g/L 進行正交試驗。

2.1.2 白砂糖用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

盡管酶解后的梨汁中會產(chǎn)生一些小分子的糖類，讓飲料體系具有一定的甜味，但是還需要添加適量的糖才能讓復合飲料具有較好的口感和風味。白砂糖是飲料中最常添加的糖類之一，不僅能夠增加甜味，還可以調(diào)整飲料風味[22]。試驗探究了白砂糖用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響。

白砂糖用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 白砂糖用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

由圖2 可知，隨著白砂糖用量的增加，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當白砂糖用量較低時，復合飲料的甜味較淡，感官評分較低；當白砂糖用量較高時，飲料甜味較為濃重，飲料特有的枸杞和梨汁的味道被部分掩蓋，口感較膩，可接受人群較少，感官評分出現(xiàn)顯著性降低。當白砂糖用量為18 g/L 時，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分最高，此時復合飲料酸甜可口，風味最佳。因此，選擇白砂糖用量15，18，21 g/L 進行正交試驗。

2.1.3 梨汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

梨汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 梨汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

由圖3 可知，隨著梨汁用量的增加，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分呈現(xiàn)先緩慢上升后稍微下降的趨勢。當梨汁用量較低時，復合飲料的梨汁風味不明顯，感官評分較低；當梨汁用量為45 g/L 時，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分最高，此時復合飲料組織狀態(tài)均勻、口感細膩、風味最佳。因此，選擇梨汁用量35，40，45 g/L 進行正交試驗。

2.1.4 檸檬汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

檸檬汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 檸檬汁用量對復合飲料感官品質(zhì)的影響

由圖4 可知，隨著檸檬汁用量的增加，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分呈現(xiàn)先緩慢上升后迅速下降的趨勢，當檸檬汁用量較低時，復合飲料的甜味較為明顯，口感欠佳，感官評分較低；當檸檬汁用量較高時，飲料酸味較為突出，飲料特有味道被酸味掩蓋，口感較差，感官評分顯著性降低。當檸檬汁用量為7 g/L 時，黑枸杞梨汁復合飲料的感官評分最高，此時復合飲料色澤艷麗、酸甜可口。因此，選擇檸檬汁用量5，6，7 g/L 進行正交試驗。

2.2 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，進行黑枸杞梨汁復合飲料配方正交優(yōu)化試驗。

正交試驗結(jié)果見表3。

表3 正交試驗結(jié)果

由表3 可知，極差分析結(jié)果顯示影響黑枸杞梨汁復合飲料感官品質(zhì)影響因素的主次順序為B＞A＞D＞C，即影響最大的是白砂糖用量，其次是黑枸杞用量，然后是梨汁用量，最后是檸檬汁用量。黑枸杞梨汁飲料的最佳配方為A2B3C2D3，即黑枸杞用量5 g/L，白砂糖用量21 g/L，檸檬汁用量6 g/L，梨汁用量45 g/L，此工藝條件下生產(chǎn)出來的黑枸杞梨汁復合飲料組織狀態(tài)均勻、色澤紫紅透亮，具有酥梨和檸檬清香，口感酸甜適宜，感官評分最高為87.22 分。

2.3 復合飲料穩(wěn)定劑選擇試驗

黑枸杞梨汁復合飲料的穩(wěn)定劑選擇果膠、羧甲基纖維素鈉和卡拉膠3 種，當三者的添加量不同時，對復合飲料的穩(wěn)定效果也不同。

單一穩(wěn)定劑添加量對復合飲料沉淀率的影響見圖5。

圖5 單一穩(wěn)定劑添加量對復合飲料沉淀率的影響

由圖5 可知，復合飲料的沉淀率隨著穩(wěn)定劑添加量的增加呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢。當卡拉膠作為復合飲料的穩(wěn)定劑時，復合飲料的沉淀率最高，穩(wěn)定劑效果最差。當果膠添加量為0.3%時，復合飲料的沉淀率最低，穩(wěn)定劑的效果最好。因此，選擇果膠添加量0.3%作為黑枸杞梨汁復合飲料的穩(wěn)定劑。

2.4 復合飲料抗氧化性試驗

通過測定黑枸杞梨汁復合飲料對ABTS 自由基清除能力來檢測其抗氧化活性試驗，結(jié)果顯示黑枸杞梨汁復合飲料具有一定的抗氧化活性，其對ABTS 自由基的清除率為70.06%，此結(jié)果優(yōu)于秦丹丹等人[7]所研發(fā)的黑木耳黑枸杞復合飲料的抗氧化活性。

2.5 復合飲料理化指標的測定

通過試驗測定黑枸杞梨汁復合飲料的總糖含量及可溶性固形物含量，結(jié)果顯示復合飲料的總糖含量（以葡萄糖計） 為86.73 mg/mL，可溶性固形物含量為10.7%，在規(guī)定的范圍內(nèi)，符合標準。

3 結(jié)論

通過單因素試驗和正交試驗，得出黑枸杞梨汁復合飲料的最佳配方為黑枸杞用量5 g/L，白砂糖用量21 g/L，檸檬汁用量6 g/L，梨汁用量45 g/L。通過穩(wěn)定劑篩選試驗，選擇果膠作為復合飲料的穩(wěn)定劑，添加量為0.3%，此時復合飲料穩(wěn)定性良好。測定該復合飲料的總糖和可溶性固形物含量，結(jié)果顯示黑枸杞梨汁復合飲料的總糖含量為86.73 mg/mL，可溶性固形物含量為10.7%，產(chǎn)品符合國家標準要求。此工藝條件下生產(chǎn)出來的黑枸杞梨汁復合飲料風味獨特，色澤為紫紅色，組織狀態(tài)均勻，具有酥梨和檸檬清香，口感酸甜適宜，ABTS 自由基清除率達70.06%，具有較好的抗氧化活性，市場推廣潛力較好，同時為黑枸杞和碭山酥梨精深開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。