百合蘋果復合飲料的研制

蔣雅萍，付曉東，張馨月，張新華，李曉安，李富軍

（山東理工大學農業工程與食品科學學院，山東 淄博 255000）

百合（Lilium brownii var.viridulum）屬百合科百合屬植物，主要分為觀賞性百合與食用性百合。食用百合以鱗莖為主，鱗莖呈淡白色，肉質肥厚，含有豐富的蛋白質、碳水化合物、維生素、礦物質等基本營養物質[1-2]，還含有多糖、甾體皂苷、酚類化合物、黃酮類化合物和生物堿等功能性成分[3]，藥理學研究表明，百合多糖具有降血糖[4]、抗氧化[5]、提升免疫力[6]等功效，百合皂苷具有廣泛的抗腫瘤活性和明顯的抗炎作用[7]，多酚類物質具有很好的抗氧化作用[8]，秋水仙堿具有抑制有絲分裂和抑菌作用[9]。

百合鱗莖是一種藥食兼用植物資源。中醫認為，百合味甘、性寒、歸心、非晶，具有養陰潤肺、清心安神的功效，用于治療陰虛噪咳、勞嗽咳血、虛煩驚悸、失眠多夢、精神恍惚等癥狀[10]，在我國具有悠久的食用歷史。百合傳統上的加工方法較為簡單，一般直接鮮蒸炒煮食用，或者將百合曬干或磨粉制成四季可食用的半成品或方便食品[11]。相比于干百合，鮮百合的營養成分更為豐富，藥用成分保存更好[12]。但由于鮮食百合具有一種獨特的苦味，難以被消費者接受，并且鮮百合保鮮期短，不能滿足人們一年四季的需求，因此市場競爭力較弱。百合飲料可以通過對百合進行預處理（去苦）、調配等工藝流程，制成酸甜可口，有一定抗氧化性能的產品，目前常見的百合飲料主要有百合汁飲料、百合乳飲料、百合醋飲料、百合乳酸飲料、百合類復合飲料，其中百合復合飲料有百合檸檬飲料、百合紅棗復合飲料、山藥百合復合飲料等[13]。百合復合飲料的加工工藝相比于發酵型飲料較為簡單，同時百合在與其它食材復合的過程中會形成豐富的色澤、獨特的口感和風味，具有較好的市場前景。

本試驗以百合鱗莖為主要原料，以濃縮蘋果汁為輔料，中和風味口感，采用單因素試驗和正交試驗研究百合蘋果復合飲料的最佳工藝條件，旨在研發一款風味獨特、口感愉悅、有一定抗氧化性能的百合復合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百合鱗莖：淄博浩然農業科技發展有限公司；濃縮蘋果汁：天水長城果汁集團有限公司；白砂糖（食品級）：云南綾悅軒食品有限公司；檸檬酸（食品級）：河南擴源化工產品有限公司；抗壞血酸、羧甲基纖維素鈉（carboxymethylcellulose sodium，CMC-Na）、黃原膠（食品級）：山東優索化工科技有限公司；海藻酸鈉（食品級）：青島明月海藻集團有限公司；結冷膠（食品級）：邯鄲財鑫糖業有限責任公司；瓊脂、氫氧化鈉、氯化鈉（分析純）：阿拉丁試劑（上海）有限公司；苯酚（分析純）：煙臺遠東精細化工有限公司；葡萄糖（分析純）：天津凱通化學試劑有限公司；濃硫酸（分析純）：淄博化學試劑廠有限公司；無水乙醇（分析純）：天津富宇精細化工有限公司；1，1-二苯基-2-苦基肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH，分析純）：上海TCI化成工業發展有限公司。

1.2 儀器與設備

榨汁機（JS39D-250）：浙江蘇泊爾股份有限公司；無油真空泵（AP-9950）：天津特賽恩斯儀器有限公司；高速分散均質機（IKA T18）：德國IKA集團；高速冷凍離心機（GL-20G-2）：上海安亭科學儀器廠；電磁爐（C21-RT2170）：廣東美的生活電器制造有限公司；酸度計（PB-10）：德國賽多利斯集團；蒸汽滅菌鍋（LDZX-50FBS）：上海申安醫療器械廠；酶標儀（MULtiskan）：美國賽默飛世爾科技公司；紫外可見分光光度計（UV2102PCS）：上海尤尼柯儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

新鮮百合鱗莖→去泥、洗凈、掰瓣→稱重→熱燙→護色→浸泡→破碎→過濾→調配→均質→過濾→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點

（1）稱重、熱燙：稱取約50 g處理好的百合鱗莖于沸水中熱燙5 min[14]。

（2）護色、浸泡：向熱燙后的百合鱗莖中加入0.005g NaCl、0.005 g檸檬酸、0.01 g D-異抗壞血酸鈉、0.1 g抗壞血酸作為護色劑進行護色處理，然后加水1 000 mL，浸泡1 h～2 h[15]。

（3）破碎、過濾：將護色后的百合鱗莖放入榨汁機中破碎打漿，得到的百合漿用四層紗布過濾，得到百合汁備用。

（4）調配：將百合汁與濃縮蘋果汁按一定體積比混合，再加入一定量的水、白砂糖、檸檬酸，并充分攪拌至白砂糖與檸檬酸溶解。

（5）均質：將調配好的飲料于4500r/min均質2min，使其混合均勻。

（6）殺菌：將百合蘋果復合飲料裝入玻璃瓶中，虛掩瓶蓋于90℃水浴鍋中繼續加熱，當瓶內溫度升至100℃后擰緊瓶蓋，保持15 min。

1.4 配方試驗設計

1.4.1 單因素試驗設計

在百合蘋果復合飲料的調配過程中，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比、混合汁的用量（百合汁與濃縮蘋果汁）、白砂糖的添加量、檸檬酸的添加量，會影響飲料的組織狀態、色澤、氣味和滋味，因此要對其進行單因素試驗。

1.4.1.1 百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對飲料感官評分的影響

控制飲料總量為150 mL，混合汁的用量為50%，加水補充剩余體積，白砂糖的添加量為5%，檸檬酸的添加量為0.05%。百合汁與濃縮蘋果汁的體積比選取 5 個水平（9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5）進行單因素試驗，考察百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對飲料感官評分的影響。

1.4.1.2 混合汁的用量對飲料感官評分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，白砂糖的添加量為5%，檸檬酸的添加量為0.05%。混合汁的用量選取5個水平（30%、40%、50%、60%、70%）進行單因素試驗，考察混合汁的用量對飲料感官評分的影響。

1.4.1.3 白砂糖的添加量對飲料感官評分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，混合汁的用量為50%，檸檬酸的添加量為0.05%，白砂糖的添加量選取5個水平（1%、3%、5%、7%、9%）進行單因素試驗，考察白砂糖的添加量對飲料感官評分的影響。

1.4.1.4 檸檬酸的添加量對飲料感官評分的影響

控制飲料總量為150 mL，百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2，混合汁的用量為50%，白砂糖的添加量為3%，檸檬酸的添加量選取5個水平（0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%）進行單因素試驗，考察檸檬酸的添加量對飲料感官評分的影響。

1.4.2 正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，對百合汁與濃縮蘋果汁的體積比、混合汁的用量、白砂糖的添加量、檸檬酸的添加量4個因素進行L9（34）正交試驗設計，具體因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平Table 1 Factors and levels of the orthogonal test

1.5 穩定性試驗設計

以調配方案最佳的百合蘋果復合飲料為研究對象，添加不同量的黃原膠、CMC-Na或將二者進行復配，產品再經均質，在4℃下靜置7 d，以4 000 r/min離心10 min后以沉淀率作為指標，確定最佳的穩定劑種類和添加量[16]，計算公式如下。

沉淀率/%=G1/G2×100

式中：G1為沉淀物質量，g；G2離心飲料質量，g。

1.6 檢測方法

1.6.1 感官評價方法

參照吳國美等[17]的方法稍作修改，對百合蘋果復合飲料進行感官評價。由10名專業人員進行品嘗，分別從色澤、氣味、滋味、組織狀態進行綜合評分，滿分為100，取評分小組的平均值為最終評分，評分標準見表2。

表2 百合蘋果復合飲料感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of lily and apple compound beverage

1.6.2 理化指標測定

可溶性固形物的測定：參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》進行測定；總酸的測定：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》進行測定；pH值的測定：pH計；粗多糖含量的測定：采用苯酚-硫酸法[18-19]。

1.6.3 微生物指標測定

細菌總數：參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》進行測定；大腸菌群：參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》進行測定。

1.6.4 抗氧化活性測定

用無水乙醇配制0.1 mmol/L的DPPH溶液，避光保存。在試管中分別加入2 mL待測液和2 mL的DPPH溶液，充分振搖后置于暗處，在室溫25℃下反應30 min，在波長517 nm處測定吸光度A1。2 mL待測液加入等積無水乙醇作為樣品對照測得吸光度A2，2mL的DPPH溶液加入等體積無水乙醇作為空白測得吸光度A0。測定時用無水乙醇調零，重復3次，取平均值，計算樣品的DPPH自由基清除率[20]。

DPPH 自由基清除率/%=[1-（A1-A2）/A0]×100

1.7 數據處理

采用Excel 2007和Origin 2019軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對產品品質的影響百合汁與濃縮蘋果汁的體積比對感官評分的影響見圖1。

圖1 百合汁與濃縮蘋果汁體積比對感官評分的影響Fig.1 Effect of volume ratio of lily juice and concentrated apple juice on sensory evaluation scores

由圖1可知，隨著濃縮蘋果汁比例的增加，其香味逐漸變濃，當百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為8∶2時感官評分最高，之后，飲料的口感變差。這主要是因為，濃縮蘋果汁比例的增加掩蓋了百合獨有的風味，因此選擇百合汁與濃縮蘋果汁體積比為 9∶1、8∶2、7∶3 這3個水平進行正交試驗。

2.1.2 混合汁的用量對產品品質的影響

混合汁的用量對感官評分的影響見圖2。

圖2 混合汁用量對感官評分的影響Fig.2 Effect of amount of mixed juice on sensory evaluation scores

由圖2可知，隨著混合汁用量的增加，感官評分升高，當混合汁的用量為50%時，感官評分最高，當混合汁用量超過50%，感官評分隨之下降。原因在于混合汁用量過少時，其中固形物含量過低，飲料的口感過于稀薄，香味滋味寡淡，而當混合汁用量過多時，飲料的口感過于黏稠，適口性較差。因此選擇混合汁用量為40%、50%、60%3個水平進行正交試驗。

2.1.3 白砂糖的添加量對產品品質的影響

白砂糖的添加量對感官評分的影響見圖3。

圖3 白砂糖添加量對感官評分的影響Fig.3 Effect of sugar addition on sensory evaluation scores

甜度直接影響飲料的口感，由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，飲料的甜度增加，口感適宜，白砂糖添加量為3%時感官評分最高，但當白砂糖的添加量超過3%，口感變差，由于飲料中已添加的濃縮蘋果汁會增加飲料的甜度，所以白砂糖添加量超過3%會使飲料過甜而影響口感。因此選擇白砂糖添加量為1%、3%、5%3個水平進行正交試驗。

2.1.4 檸檬酸的添加量對產品品質的影響

檸檬酸的添加量對感官評分的影響見圖4。

圖4 檸檬酸添加量對感官評分的影響Fig.4 Effect of citric acid addition on sensory evaluation scores

由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的增加，飲料的感官評分先升高后降低，在添加量為0.05%時達到最大值，此時風味最佳，檸檬酸的添加量再增加時，由于過酸而掩蓋了百合原有的風味和滋味，口感變差。因此選擇檸檬酸的添加量為0.03%、0.05%、0.07%3個水平進行正交試驗。

2.2 正交試驗結果

由單因素試驗得出A（百合汁與濃縮蘋果汁的體積比）、B（混合汁用量）、C（白砂糖添加量）、D（檸檬酸添加量）4個因素的適宜范圍進行正交試驗，其結果與極差分析見表3。

表3 正交試驗結果Table 3 Results of orthogonal test

由表3極差分析可以看出，各因素對飲料感官品質影響的順序：C＞B＞D＞A，影響飲料品質的主要因素為C（白砂糖添加量），其次為B（混合汁的用量）。綜合k值，以及直觀比較，得出最優組合為A1B3C3D2，但該組合并未在9組試驗號中出現，9組試驗中感官評分最高的是A1B3C3D3，因此對A1B3C3D2和A1B3C3D32組進行驗證試驗，得到A1B3C3D2感官評分為86.33，A1B3C3D3感官評分為83.67，A1B3C3D2感官評分高于A1B3C3D3，因此確定A1B3C3D2為最佳配方組合，即百合汁與濃縮蘋果汁的體積比為9∶1，混合汁用量為60%，白砂糖添加量為5%，檸檬酸添加量為0.05%。

2.3 穩定性試驗結果

百合中淀粉含量較多，容易造成沉淀分層。為了提高飲料的穩定性，防止其在貯藏過程中出現沉淀分層，需要添加一定量的穩定劑[21]。在前期試驗中，添加相同量的瓊脂、CMC-Na、黃原膠、海藻酸鈉和結冷膠，比較穩定效果，其中效果較好的為黃原膠和CMC-Na，繼續選擇黃原膠和CMC-Na及其混合物進行穩定性試驗，結果見表4。

表4 穩定劑添加量及穩定效果Table 4 Stabilizer addition amount and stabilizing effect

由表4可知，穩定效果最好的是添加0.05%的CMC-Na。

2.4 產品質量評價

2.4.1 感官評價

按照最優工藝制成的百合蘋果復合飲料色澤均勻，香味協調且有百合獨特的清香，口感潤滑、酸甜適宜，無肉眼可見的沉淀，均勻一致無分層。

2.4.2 理化指標

按照最優工藝制成的百合蘋果復合飲料理化指標見表5。

表5 百合蘋果復合飲料的理化指標Table 5 The physical and chemical index of lily and apple compound beverage

2.4.3 微生物指標

百合蘋果復合飲料中菌落總數和大腸菌群均為0。

2.4.4 抗氧化活性

測得飲料的DPPH自由基清除率為49.24%，這表明百合蘋果復合飲料有一定的抗氧化活性。

3 結論

本研究以感官評分為指標，通過單因素試驗和正交試驗，得到百合蘋果復合飲料的最佳配方：百合汁與濃縮蘋果汁體積比9∶1，混合汁用量60%，白砂糖添加量5%，檸檬酸添加量0.05%，得到的成品感官評分為86.33。對飲料感官影響的主次順序：白砂糖添加量＞混合汁用量＞檸檬酸添加量＞百合汁與濃縮蘋果汁體積比，添加0.05%的CMC-Na，飲料的穩定性最好。制得的百合飲料均勻一致、有百合獨特風味，其粗多糖含量為2.76 mg/mL，具有一定的抗氧化活性。此復合飲料色澤均勻、風味獨特，具有一定的應用前景。