沙棘果醋飲料的研制

牛廣財(cái)，朱 丹，魏文毅，王 欣，王鶴霖，楊 建

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶163319;2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江大慶163319)

沙棘(Hippophae rhamnoides L.)又名醋柳、酸棘、黑刺，是胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木。沙棘果實(shí)富含各種維生素、氨基酸、微量元素、黃酮、酚酸、超氧化物歧化酶(SOD)等營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)，其中尤以維生素C、黃酮類化合物等成分的含量較高［1-3］，具有極高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值。1977年沙棘作為中藥列入《中華人民共和國(guó)藥典》?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí)，沙棘果具有抗衰老、清除自由基、抗輻射、提高免疫力、抗腫瘤等作用［4-7］，是一種不可多得的保健食品原料。沙棘果醋飲料是以沙棘醋作為酸味劑，輔以沙棘汁、蔗糖和蜂蜜等調(diào)制而成。該飲料不僅具有沙棘汁的香氣和營(yíng)養(yǎng)，而且還具有沙棘醋和蜂蜜的保健功能，是繼碳酸飲料、可樂飲料、乳酸菌飲料之后發(fā)展起來的一種新型的國(guó)際型第4代飲料。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)以沙棘汁為主要原料，通過正交實(shí)驗(yàn)確定沙棘果醋飲料的最佳配方，確定沙棘果醋飲料的生產(chǎn)工藝，并為該果醋飲料的進(jìn)一步開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

沙棘汁(果汁可溶性固形物含量為6%～8%)黑龍江省農(nóng)科院漿果研究所提供;蜂蜜 市售，黑龍江椴樹蜜;蔗糖 紅光白糖，黑龍江北方糖業(yè)股份有限公司;釀酒酵母、醋酸菌 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室保藏。

HZQ-QX全溫振蕩器 哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司;SPH-250型生化培養(yǎng)箱 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;BCN-1360型超凈工作臺(tái) 北京東聯(lián)哈爾儀器有限公司;LDZX-75KBS型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;WS108型手持折光儀 上海測(cè)維光電技術(shù)有限責(zé)任公司;PHS-3C精密pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 沙棘原醋的釀造 酒精發(fā)酵工藝條件:將沙棘汁調(diào)整糖度至20%，添加50mg/L SO2，采用自選酵母菌Y23，在發(fā)酵溫度25℃，接種量10%條件下，發(fā)酵10d;醋酸發(fā)酵的工藝條件為接種量7%，初始糖度5°Brix，初始酒精度 5.5%、發(fā)酵溫度 32℃，裝液量100mL/500mL、搖床轉(zhuǎn)數(shù)125r/min，發(fā)酵 10d，得到的該沙棘原醋總酸為 63.5g/L［8］。

1.2.3 沙棘果醋飲料配方的單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 沙棘原醋用量范圍的選擇 通過預(yù)實(shí)驗(yàn)選擇果汁用量10mL，蜂蜜2g，蔗糖糖漿10g，沙棘原醋用量為 4、6、8、10、12、14mL，分別加純凈水調(diào)配成100mL飲料，然后對(duì)它們進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3.2 沙棘果汁用量范圍的選擇 沙棘原醋用量8mL，蜂蜜2g，蔗糖糖漿10g，沙棘果汁用量選擇5、10、15、20、25、30mL，分別加純凈水調(diào)配成 100mL 飲料，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3.3 蜂蜜用量范圍的選擇 沙棘原醋用量8mL，沙棘果汁用量15mL，蔗糖糖漿10g，蜂蜜的用量分別選擇1、2、3、4、5、6g，分別加純凈水調(diào)配成 100mL 飲料，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3.4 蔗糖糖漿用量范圍的選擇 沙棘原醋用量8mL，沙棘果汁用量15mL，蜂蜜用量4g，糖漿的用量分別選擇 4、6、8、10、12、14g，分別加純凈水調(diào)配成100mL飲料，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.4 沙棘果醋飲料配方的正交實(shí)驗(yàn) 通過單因素實(shí)驗(yàn)確定各影響因子的用量范圍，設(shè)計(jì)四因素三水平L9(34)的正交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的因素水平見表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.5 沙棘果醋飲料菌條件的確定 采用85℃/20min、90℃ /15min、95℃ /10min 和 100℃ /5min 四種殺菌方法，對(duì)調(diào)配后的沙棘果醋飲料進(jìn)行殺菌，冷卻后在37℃恒溫箱中培養(yǎng)7d，測(cè)定微生物指標(biāo)并進(jìn)行感官評(píng)定，根據(jù)結(jié)果確定合適的殺菌條件。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The standard of sensory evaluation

1.2.6 分析測(cè)定方法

1.2.6.1 感官評(píng)分 在有明亮自然光、溫度為25℃的房間內(nèi)進(jìn)行。按照表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)10名具有品評(píng)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員分別對(duì)不同的樣品進(jìn)行品嘗，分別根據(jù)其口味、形態(tài)、香氣、色澤鑒評(píng)后給出得分，總分為100分，取其平均值作為最終結(jié)果［9］。總酸:酸堿滴定法;總固形物:手持糖度計(jì)法;細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、致病菌的檢測(cè)按照文獻(xiàn)方法［10］。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙棘原醋用量范圍的確定結(jié)果

沙棘原醋本身的品質(zhì)，如酸度、色澤、氣味等都影響著沙棘果醋飲料的品質(zhì)，故其用量大小直接影響著沙棘果醋飲料的風(fēng)味。為使其風(fēng)味達(dá)到最佳，本實(shí)驗(yàn)采用發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)良的沙棘原醋進(jìn)行調(diào)配，然后進(jìn)行感官評(píng)定，添加量范圍實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，100mL溶液中加入6～10mL沙棘原醋，調(diào)配后的飲料感官評(píng)分較高，口感和風(fēng)味比較合適。

圖1 沙棘原醋添加量對(duì)沙棘果醋飲料的影響Fig.1 Effect of raw vinegar dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.2 沙棘果汁用量范圍的選擇結(jié)果

沙棘果汁能夠賦予沙棘果醋飲料特有的沙棘果香味，也能緩和醋酸的刺激性氣味，但是，沙棘果本身的酸味也較濃，其用量的多少直接影響沙棘果醋飲料的口味和香氣，所以添加量也應(yīng)該適中。沙棘果汁添加量實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，沙棘果汁用量過少不能賦予果醋飲料沙棘果的清香;用量過多，雖然果香突出，但是會(huì)使酸味突出。所以，沙棘果汁用量范圍選擇10～20mL/100mL比較合適。

2.3 蜂蜜用量范圍的選擇結(jié)果

圖2 沙棘果汁添加量對(duì)沙棘果醋飲料的影響Fig.2 Effect of juice dosage on sea buckthorn vinegar beverage

蜂蜜既可以增加沙棘果醋飲料的甘甜味，緩和醋酸的刺激味，又能增加果醋的保健功能。但添加過多的蜂蜜不僅提高成本，還會(huì)掩蓋沙棘果醋飲料應(yīng)有的風(fēng)味，所以應(yīng)適量添加。蜂蜜添加量的范圍實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，可見蜂蜜用量范圍應(yīng)選擇在3～5g/100mL比較合適。

圖3 蜂蜜添加量對(duì)沙棘果醋飲料的影響Fig.3 Effect of honey dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.4 蔗糖糖漿用量范圍的選擇結(jié)果

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果直接把蔗糖按一定的比例加入調(diào)配的液體飲料中，飲料液澄清度不高，且口感發(fā)澀。所以，把蔗糖加水熬制成60%的糖漿，再用來調(diào)配則口感較潤(rùn)滑，飲料較澄清。蔗糖糖漿作為提供沙棘果醋飲料甜味的主要成分，添加適量會(huì)使飲料更爽口，其使用范圍實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出，選擇蔗糖糖漿的添加量在8～12g/100mL之間比較合適。

圖4 蔗糖糖漿添加量對(duì)沙棘果醋飲料的影響Fig.4 Effect of sucrose syrup dosage on sea buckthorn vinegar beverage

2.5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)沙棘原醋用量、沙棘果汁用量、蜂蜜添加量和蔗糖糖漿用量四因素三水平正交處理，得到9種配比方案，沙棘果醋飲料正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 The result of the orthogonal experiment

由表3的極差分析可知，對(duì)沙棘果醋飲料影響由大到小依次是:A沙棘原醋用量＞B沙棘果汁用量＞C蜂蜜用量＞D蔗糖糖漿用量。分析原因，沙棘果醋飲料調(diào)配過程中，沙棘原醋是最主要的呈味物質(zhì)，其添加量過少呈現(xiàn)不出醋飲料的風(fēng)味，添加量過多，醋酸的刺激味明顯，所以，它的添加量是果醋飲料調(diào)配的關(guān)健。沙棘果汁能賦予果醋一定的果香味，使飲料口味更柔和，適宜更多人口味，因其本身也是酸味，所以添加也應(yīng)適量。蜂蜜不僅能緩和醋酸的刺激味，還能增加蜂蜜的香味，但添加過多會(huì)掩蓋果醋應(yīng)有的風(fēng)味。蔗糖糖漿能增加飲料的甜度，使飲料口感更好。綜合極差分析結(jié)果，調(diào)配的沙棘果醋飲料最佳組合是 A2B2C1D2，即沙棘原醋用量8mL/100mL、沙棘果汁用量15mL/100mL，蜂蜜用量3g/100mL、蔗糖糖漿用量10g/100mL。由于最佳組合未在正交實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)，按照最佳組合A2B2C1D2對(duì)沙棘果醋飲料進(jìn)行調(diào)配，得到的飲料酸甜適口，味道柔和，色澤鮮亮，澄清透明，其感官評(píng)分為96.8分。

2.6 沙棘果醋飲料殺菌工藝參數(shù)的確定

4種殺菌方式對(duì)沙棘果醋飲料的影響結(jié)果見表4。從微生物的指標(biāo)來看，第4種殺菌方式的殺菌效果最好。100℃保持5min和95℃保持10min這2種方法由于加熱時(shí)間較短，沒有對(duì)色澤造成明顯影響。從香氣和組織狀態(tài)上看，后面2種殺菌方法均有較好的保持。綜合各方面的分析結(jié)果，選擇100℃保持5min的方式對(duì)沙棘果醋飲料進(jìn)行殺菌效果最好。

2.7 沙棘果醋飲料的質(zhì)量指標(biāo)

2.7.1 感官指標(biāo) 口味:酸甜適口，柔和爽口;形態(tài):澄清透明，無沉淀和懸浮物;香氣:具有沙棘果香，醋香、蜜香純正，無刺激味;色澤:橙黃色，色澤鮮亮。

2.7.2 理化指標(biāo) 可溶性固形物≥10g/100mL;pH3.7～4.1;總酸(以醋酸計(jì))0.5～0.6g/100mL。

2.7.3 微生物指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)(cfu/mL)＜100;大腸菌群未檢出;致病菌未檢出。

3 結(jié)論與討論

沙棘果醋飲料生產(chǎn)的優(yōu)化配方為沙棘原醋用量8mL/100mL，沙棘果汁用量15mL/100mL，蜂蜜用量3g/100mL，蔗糖糖漿用量10g/100mL。經(jīng)過調(diào)配、過濾、灌裝后，在100℃下殺菌5min。生產(chǎn)的沙棘果醋飲料色澤亮麗，酸甜適口，風(fēng)味濃郁，具有濃郁的沙棘果香、醋香和蜂蜜香氣。沙棘具有一定保健價(jià)值，通過發(fā)酵和調(diào)配將其加工成果醋飲料，符合國(guó)內(nèi)外飲料功能化的趨勢(shì)，市場(chǎng)前景廣闊。

表4 沙棘果醋飲料殺菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Sterilization experiment result on the product

［1］楊文繼，閆朝壘，林增祥，等.我國(guó)沙棘化學(xué)成分及其功能開發(fā)研究進(jìn)展［J］.新疆中醫(yī)藥，2008，26(5):67-70.

［2］劉錫建，劉則華，肖穩(wěn)發(fā)，等.沙棘總黃酮的測(cè)定及其抗氧化性能［J］.上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(2):135-139.

［3］王振宇，周芳，趙鑫.響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲波提提大果沙棘總黃酮工藝［J］.中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2007，7(6):44-51.

［4］張海容.沙棘果皮多糖清除氧自由基的活性研究［J］.植物學(xué)通報(bào)，2005，22(6):703-707.

［5］李振海.沙棘對(duì)輻射損傷大鼠免疫功能及清除自由基酶活力的影響［J］.佳木斯醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，19(4):32-33.

［6］宓偉，鞠艷華.沙棘對(duì)小鼠免疫功能作用的研究［J］.亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2009，5(1):38-39.

［7］李忌，王肖萱，鄭榮梁.沙棘提取物對(duì)癌細(xì)胞DNA、蛋白質(zhì)合成及體內(nèi)血漿中的 cAMP含量的影響［J］.沙棘，2008，21(1):8-10.

［8］牛廣財(cái)，朱丹，魏文毅，等.沙棘果醋發(fā)酵過程中醋酸發(fā)酵條件的優(yōu)化研究［J］.中國(guó)釀造，2012，31(8):55-58.

［9］馬永強(qiáng)，韓春然，劉靜波.食品感官檢驗(yàn)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［10］周傳云.食品微生物學(xué)實(shí)用技術(shù)［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002.