南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料的研制

徐君飛，耿倩（民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點實驗室懷化學院生物與食品工程學院，湖南懷化418000）

南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料的研制

徐君飛，耿倩
（民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點實驗室懷化學院生物與食品工程學院，湖南懷化418000）

摘要：以南瓜、胡蘿卜、西紅柿為原料，制備復合澄清蔬菜汁飲料。結果表明，分別添加南瓜汁240 g/L、胡蘿卜汁140 g/L、西紅柿汁100 g/L，混勻，補加蔗糖80 g/L、檸檬酸2.0 g/L、果膠酶0.8 g/L、蛋白酶0.6 g/L，調節(jié)pH 4.0，45℃保溫1 h，室溫保存7 d，該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率為65.0%；以此為基礎，添加羧甲基纖維素鈉0.5 g/L、海藻酸鈉0.6 g/L、魔芋膠0.6g/L，該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率達95.0%，產(chǎn)品甜酸可口，營養(yǎng)豐富，澄清穩(wěn)定。

關鍵詞：南瓜；胡蘿卜；西紅柿；復合澄清蔬菜汁飲料

復合蔬菜汁飲料含有豐富的維生素、礦物質和膳食纖維，具有很高的營養(yǎng)價值和功能?，F(xiàn)代營養(yǎng)研究表明，以蔬菜為原料制成的各種飲料可促進人體消化、改善腸道功能、提高機體免疫功能、延緩衰老等，已成為軟飲料市場的新寵。

在復合澄清蔬菜汁飲料生產(chǎn)過程中，果膠、可溶性淀粉、蛋白質、多酚類物質等顆粒及懸浮物[1-3]常導致產(chǎn)品出現(xiàn)混濁或沉淀，影響光澤、質量和保質期，常需借助澄清劑將這些物質去除或降解，以保持其均勻的體態(tài)[4-7]，常用的澄清劑有明膠、單寧、硅藻土、果膠酶、單寧酶、蛋白酶等[8-10]。為了達成理想的效果，常需根據(jù)材料種類、加工方法的不同，選擇多種澄清劑，進行合理配比[11-12]。

南瓜、胡蘿卜、西紅柿都是具有一定生理功能、廣泛種植的蔬菜。南瓜具有降血脂、降血糖、抗腫瘤等功能[13-14]；胡蘿卜可防治軟骨病、皮膚角化及呼吸系統(tǒng)感染等疾??；西紅柿鈣、鐵含量高，能消暑解渴，補充人體必需的營養(yǎng)成分，并具有軟化血管的功效。目前，以南瓜、胡蘿卜、西紅柿為原料制成的產(chǎn)品豐富，如孫晶[14]制備的南瓜-蓮藕-蘋果-菠蘿復合果蔬汁；葉華[15]制備的西紅柿酒；鄒磊[16]制備的葡萄-胡蘿卜復合果蔬汁飲料；段連海等[17]研制的毛酸漿胡蘿卜復合果蔬汁飲料；王振斌等[18]研制的草莓胡蘿卜復合澄清蔬菜汁飲料等，這些都為南瓜、胡蘿卜、西紅柿的廣泛應用奠定了基礎。

本試驗選用南瓜汁為主料，通過補加胡蘿卜汁、西紅柿汁、蔗糖、檸檬酸等調配出色澤一致、營養(yǎng)豐富、風味互補的新型復合澄清蔬菜汁飲料，彌補了市場上產(chǎn)品單一的缺點[19-20]；特別在加工過程中，采用關鍵技術解決了產(chǎn)品均一性問題，使得南瓜汁、胡蘿卜汁、西紅柿汁復合澄清蔬菜汁飲料感官性狀優(yōu)良，營養(yǎng)豐富，澄清透明。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

南瓜（大磨盤南瓜）、胡蘿卜（棒槌胡蘿卜）、西紅柿（早粉二號）：購自農(nóng)貿市場；CMC、海藻酸鈉、明膠、魔芋膠、檸檬酸、果膠酶（5萬U/g）、淀粉酶（5萬U/g）、蛋白酶（5萬U/g）：北京正天成穩(wěn)定技術有限公司。

1.2儀器與設備

UV-2450紫外分光光度計：日本島津；5417R離心機：德國Eppendorf；pH測試儀：美國JENCO；可調移液器：美國SIM；HR2826榨汁機：飛利浦。

1.3試驗方法

1.3.1南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料生產(chǎn)工藝流程

1.3.2南瓜制汁[14]

取成熟、無腐爛、蟲害的南瓜，洗凈，去皮，切塊，按料液1∶1打漿，用100目尼龍濾袋過濾兩次，備用。

1.3.3西紅柿制汁[15]

取成熟、無腐爛、蟲害的西紅柿，洗凈，95℃熱燙2min，冷水去皮，切塊，制汁同上。

1.3.4胡蘿卜制汁[16]

取成熟、無腐爛、蟲害的胡蘿卜，洗凈，去皮（采用3%的NaOH溶液，90℃處理3min，流水清洗至不滑手），切塊，（0.5%檸檬酸溶液）90℃～95℃燙漂10min，撈出，迅速冷卻，洗凈，按料液1∶1打漿，用100目尼龍濾袋過濾兩次，備用。

1.3.5南瓜汁、胡蘿卜汁、西紅柿汁、蔗糖汁、檸檬酸的調配

將蔗糖、檸檬酸溶化，過濾備用。為了保證復合澄清蔬菜汁飲料的口感，以南瓜汁、胡蘿卜汁、西紅柿汁、蔗糖、檸檬酸的添加量為因素，做L16（45）正交試驗（表1），通過感官評價來確定最佳調配方案[21-22]。

表1　復合澄清蔬菜汁飲料正交試驗因素水平表Table1　O rthogonal factors tableof com pound vegetable drinks

1.3.6感官評價方法

選擇10名經(jīng)過培訓的人員組成評定小組，依據(jù)評分標準對復合澄清蔬菜汁飲料進行評分，評分標準見表2。

表2　南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料感官評分標準Table2　Sensory evaluation standard of natural com pound clarifying vegetabledrinks

1.3.7澄清劑的選擇

1.3.7.1單因素試驗優(yōu)化酶制劑

向調配好的復合蔬菜汁飲料中分別按0～2.0 g/L添加果膠酶、淀粉酶、蛋白酶，室溫靜置7 d[23-24]，以蒸餾水為參比液，測定上清液在660 nm透光率，比較各制劑對該復合蔬菜汁飲料的澄清效果，選擇適宜酶制劑和適宜作用濃度。

1.3.7.2正交試驗優(yōu)化酶制劑

以果膠酶酶量、蛋白酶酶量、pH、溫度為因素[24-25]，設計L9（34）正交試驗（表3），在適宜的作用條件下處理1 h后，室溫靜置7 d，以蒸餾水為參比液，測定上清液在660 nm透光率，確定酶制劑的適宜作用方案。

表3　復合澄清蔬菜汁飲料酶制劑作用條件正交試驗因素水平表Table3　O rthogonal factors tableof clarifying agent for com poundclarifying vegetabledrinks

1.3.7.3單因素試驗優(yōu)化化學澄清劑

往調配好的復合蔬菜汁飲料中分別按0～1.2 g/L添加CMC、海藻酸鈉、明膠、魔芋膠，室溫靜置7 d，以蒸餾水為參比液，測定上清液在660 nm透光率，比較各化學澄清劑對該復合蔬菜汁飲料的澄清效果，選擇適宜化學澄清劑和適宜作用濃度。

1.3.7.4正交試驗優(yōu)化化學澄清劑配方

由于單一穩(wěn)定劑的使用效果不佳，因此，在單因素試驗基礎上，采用L9（33）正交試驗優(yōu)化化學澄清劑配方（表4），分別向復合蔬菜汁飲料中添加CMC、海藻酸鈉和魔芋膠，室溫靜置7 d，以蒸餾水為參比液，測定上清液在660 nm透光率，確定化學澄清劑的配方。

表4　復合蔬菜汁飲料化學澄清劑正交試驗因素水平表Table4　Orthogonal factors tableof stabilizer for com pound clarifying vegetabledrinks

1.3.8灌裝、滅菌與冷卻

調配好的料液定量灌裝，封蓋后90℃殺菌10min，冷卻，成品。

2　結果與分析

2.1復合澄清蔬菜汁飲料的制備

南瓜汁、胡蘿卜汁、西紅柿汁、蔗糖、檸檬酸的添加量對復合澄清蔬菜汁飲料的感官影響結果如表5所示。

表5　南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料正交試驗結果Table5　The results oforthogonalexperim ent of compound clarifying vegetable drinksm ade from pumpk in，carrotand tomato

續(xù)表5　南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料正交試驗結果Continue table5　The resultsoforthogonalexperimentof com pound clarifying vegetable drinksm ade from pumpkin，carrotand tomato

由表5可知，A因素（南瓜汁含量）是影響復合澄清蔬菜汁的最主要因素，B因素（胡蘿卜汁含量）次之，再次是E因素（檸檬酸含量），而C、D因素（西紅柿汁含量、蔗糖含量）影響最小，這可能是因為原料本身酸味（西紅柿）、甜味（南瓜）比較突出，所以酸味劑、甜味劑的添加與否或添加量的多寡不是非常重要。

南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料最佳配方組合為A4B4C3D2E4，即南瓜汁240 g/L，胡蘿卜汁140 g/L，西紅柿汁100 g/L，蔗糖80 g/L，檸檬酸2.0 g/L。按此最佳組合配方進行南瓜-胡蘿卜-西紅柿復合澄清蔬菜汁飲料復配驗證試驗，制得的飲料感官評定得分為8.80±0.02分，產(chǎn)品顏色鮮亮、色澤均勻，口感清爽，酸甜可口。

2.2復合澄清蔬菜汁飲料澄清劑的選擇

2.2.1單因素試驗優(yōu)化酶制劑

0～2.0 g/L果膠酶、淀粉酶、蛋白酶對復合澄清蔬菜汁飲料的澄清度影響結果如圖1。

圖1　酶制劑對復合蔬菜汁飲料透光率的影響Fig.1　Effectof clarifying agenton com pound clarifying vegetable drinks

由圖1可知，添加果膠酶、淀粉酶、蛋白酶，復合澄清蔬菜汁的透光率都有所提高，且添加果膠酶、蛋白酶時，透光率變化幅度最明顯，因此在試驗范圍內，選擇果膠酶、蛋白酶為適宜酶制劑。這可能是由于澄清蔬菜汁飲料中混溶顆粒及懸浮物主要是果膠、蛋白類物質，果膠酶、蛋白酶的添加可以將此類顆粒及懸浮物進行適當水解，破壞其膠體穩(wěn)定性，使不溶性大分子物質和果肉微粒失去膠體保護作用而發(fā)生共聚沉淀，從而使澄清度提高。

不同濃度的果膠酶、蛋白酶對該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率影響結果為隨著質量濃度的增加，飲料的透光率先快速上升，后緩慢下降。這可能是因為果膠酶、蛋白酶首先水解復合蔬菜汁中的果膠物質、酶類物質，使其透光率增加，隨著水解的進行，生成的低分子物質會改變復合澄清蔬菜汁飲料的pH，從而影響果膠酶、蛋白酶的水解能力，并且酶蛋白本身也會導致復合澄清蔬菜汁飲料產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。因此，在試驗范圍內，果膠酶的適宜質量濃度為1.2 g/L；蛋白酶的適宜質量濃度為0.8 g/L。

2.2.2正交試驗優(yōu)化酶制劑

果膠酶、蛋白酶的作用濃度、pH、溫度L9（34）正交試驗結果如表6所示。

表6　酶制劑最佳配比正交試驗結果Table6　Resultsof thebest ratio of clarifying agents

由表6可知，試驗范圍內4個因素對該復合澄清蔬菜汁飲料的澄清效果影響順序為D（最適作用溫度）>C（最適作用pH）>A（果膠酶的作用濃度）>B（蛋白酶的作用濃度），最優(yōu)組合為A1B2C2D3，即添加果膠酶0.8 g/L，蛋白酶0.6 g/L，作用pH 4.0，作用溫度45℃。按此最優(yōu)組合作用方式進行復合澄清蔬菜汁飲料的澄清驗證試驗，測得該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率為（65.0±0.3）%。

2.2.3單因素試驗優(yōu)化化學澄清劑

CMC、海藻酸鈉、明膠、果膠、魔芋膠等化學澄清劑對復合澄清蔬菜汁飲料的影響結果如圖2所示。

圖2　穩(wěn)定劑對復合澄清蔬菜汁飲料的透光率影響Fig.2　Effectof stabilizer on com pound clarifying vegetabledrinks

由圖2可知，CMC、海藻酸鈉、明膠、果膠、魔芋膠的加入對復合澄清蔬菜汁的透光率都有明顯影響，且CMC、海藻酸鈉、魔芋膠對復合澄清蔬菜汁的透光率影響最為明顯，因此，在試驗范圍內，選擇CMC、海藻酸鈉和魔芋膠為該復合澄清蔬菜汁飲料的澄清劑。

不同濃度的CMC、海藻酸鈉、魔芋膠對該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率影響結果為，隨著CMC、海藻酸鈉、魔芋膠質量濃度的增加，復合澄清蔬菜汁飲料的透光率先快速上升，后緩慢下降。這可能是由于適量的穩(wěn)定劑可使引起復合澄清蔬菜汁飲料渾濁、沉淀的蛋白質、單寧等膠態(tài)顆粒被絮凝沉淀或變得均勻穩(wěn)定；但用量過多，由于穩(wěn)定劑本身具有的凝膠作用，形成懸浮物，致使澄清度降低，透光率反而下降。因此，從圖2可以得出，在試驗范圍內，CMC的適宜濃度為0.6 g/L；海藻酸鈉的適宜濃度為0.8 g/L；魔芋膠的適宜濃度為0.6 g/L。

2.2.4正交試驗優(yōu)化化學澄清劑配方

CMC、海藻酸鈉和魔芋膠L9（33）正交試驗結果如表7所示。

表7　化學澄清劑最佳配比正交試驗結果Table 7　Results of thebest ratio of stabilizers

續(xù)表7　化學澄清劑最佳配比正交試驗結果Continue table7　Resu ltsof thebest ratio of stabilizers

由表7可知，試驗范圍內各穩(wěn)定劑對復合澄清蔬菜汁飲料的影響大小順序是B（海藻酸鈉）>A（CMC）> C（魔芋膠），最優(yōu)組合為A2B1C3，即在穩(wěn)定劑復合使用的情況下，CMC的最適濃度為0.5 g/L，海藻酸鈉的最適濃度為0.6 g/L，魔芋膠的最適濃度為0.6 g/L。按此最優(yōu)組合作用方式進行驗證試驗，測得該復合澄清蔬菜汁飲料的透光率為（95.0±0.2）%。

3　結論

本試驗采用南瓜、胡蘿卜、西紅柿為原材料，制備復合澄清蔬菜汁飲料；該復合澄清蔬菜汁飲料最佳配方為：南瓜汁240 g/L、胡蘿卜汁140 g/L、西紅柿汁100 g/L、蔗糖80 g/L、檸檬酸2.0g/L。該復合澄清蔬菜汁飲料最佳澄清方案為：果膠酶0.8 g/L，蛋白酶0.6 g/L，pH 4.0，45℃，1 h，CMC 0.5 g/L，海藻酸鈉0.6 g/L，魔芋膠0.6 g/L，室溫靜置7 d，透光率為（95.0±0.2）%，符合國家食品衛(wèi)生標準。該產(chǎn)品的開發(fā)將為南瓜、胡蘿卜、西紅柿的應用奠定很好的基礎，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.014

收稿日期：2015-08-13

基金項目：湖南省重點學科建設項目（2011-42）

作者簡介：徐君飛（1981—），女（漢），講師，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工和食品生物技術方面的科研與教學工作。

Development of Compound Clarifying VegeTable Drinks Made from Pumpkin，Carrot and Tomato

XU Jun-fei，GENGQian
（Key Laboratory of Hunan Province for Study and Utilization ofEthnic Medicinal PlantResources，College of Biologicaland Food Engineering，HuaihuaUniversity，Huaihua 418000，Hunan，China）

Abstract：Compound clarifying vegetable drinksweremade from pumpkin，carrot and tomato.The optimum formulawere pumpkin juice 240 g/L，carrot juice 140 g/L，tomato juice 100 g/L，sugar 80 g/L and citric acid 2.0 g/L，pectinase 0.8 g/L，protease0.6 g/L，respectively.In thisconditions，the authoradjusted the compound clarifying vegetable drinks's pH 4.0，at 45℃，1 h，then at indoor temperature，7 d，their transmittancewere 65.0%.On these basis，the author added sodium carboxylmethyl cellulose 0.5 g/L，sodium alginate 0.6 g/L，konjac gum 0.6 g/L，their transmittance increased to 95.0%.The compound clarifying vegetable drinkswere sweetand tasty，nutritiousand stabilize.

Keywords：pumpkin；carrot；tomato；compound clarifyingvegetable drinks