長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料的研制

王丹丹，段紅梅，王順余，吳淑清，*

（1.長(zhǎng)春大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022；2.浙江李子園食品股份有限公司，浙江金華321031）

長(zhǎng)白楤木（Aralia continentalis kitagwa）藥名東北土當(dāng)歸，又稱作草本刺嫩芽、土當(dāng)歸、狗苦龍芽、牛尾大活等，與藥王人參同屬五加科宿根草本植物。其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和很高的藥用價(jià)值，現(xiàn)已分離得到8 種三萜皂苷，其中1 種具有很強(qiáng)的降糖活性[1]；分離得到的二萜成分有貝殼烯酸、貝殼杉醇酸、海松酸等有鎮(zhèn)靜作用[2]；分離出的兩種有機(jī)酸具有抗炎活性[3]；分離得到黃酮類及苷類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化活性[4]。長(zhǎng)白楤木果實(shí)，為紫黑色漿果，果肉細(xì)膩，風(fēng)味獨(dú)特，富含維生素、糖類、花青素、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健功效[5]，是一種珍貴的食藥兼?zhèn)涞闹参镔Y源。

玫瑰花是一種薔薇科屬植物，又名刺客、穿心玫瑰等，其色澤艷麗，香氣濃郁，富含大量的維生素、氨基酸、多糖、揮發(fā)油、花青素、生物堿、多酚類等營(yíng)養(yǎng)成分[6]。此外，玫瑰花具有一定的藥用價(jià)值，研究表明，玫瑰花具有通經(jīng)活血、養(yǎng)顏美容、消炎潤(rùn)喉、緩減神經(jīng)疲勞、抗氧化的功效[7]。中醫(yī)認(rèn)為，玫瑰花味甘微苦、性溫，具有理氣解郁、活血散淤和調(diào)經(jīng)止痛的作用，同時(shí)對(duì)心腦血管、心臟病、高血壓等疾病具有顯著療效[8]，因此玫瑰花有藥膳之功，是佳肴中的珍品[9]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料的研制尚未報(bào)道，市場(chǎng)上也未見(jiàn)與長(zhǎng)白楤木果實(shí)相關(guān)飲料的產(chǎn)品，因此，本試驗(yàn)將兩種天然植物性的原料有機(jī)結(jié)合，研制出一種營(yíng)養(yǎng)與保健于一體的天然復(fù)合飲料，滿足消費(fèi)者對(duì)綠色天然食品的追求，不僅使飲品種類多元化，同時(shí)，也為進(jìn)一步開發(fā)長(zhǎng)白楤木產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

長(zhǎng)白楤木果實(shí)：采摘于長(zhǎng)春大學(xué)園林學(xué)院試驗(yàn)基地；玫瑰花：市售，產(chǎn)地為山東省濟(jì)南市；果膠酶（酶活力50 000 U/g）：上海源葉生物科技有限公司；蜂蜜：上海冠生園蜂制品有限公司；卡拉膠、瓜爾豆膠、黃原膠、維生素C、檸檬酸均為食品級(jí)：市售。

1.2 主要設(shè)備與儀器

HH-2 數(shù)顯恒溫水浴鍋：江蘇金壇市江南儀器廠；MINI 離心機(jī)：張家港市離心機(jī)制造廠；PHS-3C 精密PH 酸度計(jì)、FA-N 電子精密天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；APV-1000 高壓均質(zhì)機(jī)：上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TYL-C012 榨汁機(jī)：九陽(yáng)股份有限公司；way-2w 阿貝折射儀：上海光學(xué)儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料生產(chǎn)工藝流程

①玫瑰花→預(yù)處理→清洗→瀝干→粉碎→浸提→過(guò)濾→殺菌→冷藏備用[10]

②長(zhǎng)白楤木果實(shí)→清洗→瀝干→護(hù)色→打漿→浸提→過(guò)濾→殺菌

①+②→混合調(diào)配→均質(zhì)→澄清→精濾→灌裝→滅菌→冷卻→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

1）玫瑰花液的制備：選取優(yōu)質(zhì)的玫瑰花清洗、瀝干、搗碎，按料液比 1 ∶60（g/mL）配制，置于 80 ℃水浴鍋中，浸提2.5 h，用200 目紗布過(guò)濾得到玫瑰花浸提液，冷藏備用。

2）長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液的制備：首先挑選成熟度良好、大小均一、無(wú)雜質(zhì)的長(zhǎng)白楤木果實(shí)，清洗干凈后撈出瀝干水分，按其果實(shí)與水的質(zhì)量比1 ∶4（g/mL），同時(shí)加入0.02%維生素C 護(hù)色，再加入0.01%果膠酶，提高其出汁率，用榨汁機(jī)將其研磨成長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液，于50 ℃水浴鍋內(nèi)浸提1 h，將漿液用300 目紗布進(jìn)行粗濾濾除果籽和果皮，再用4 層300 目紗布過(guò)濾備用。

3）調(diào)配：將長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液與玫瑰花浸提液按一定比例混合，再加入蜂蜜、檸檬酸及穩(wěn)定劑進(jìn)行混合調(diào)配，通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)確定最佳工藝配方[11]。

4）均質(zhì)：將經(jīng)過(guò)調(diào)配的料液加熱至70 ℃，在30 MPa 的壓力下均質(zhì)2 次～3 次。

5）滅菌：采用玻璃瓶熱灌裝，通過(guò)水浴殺菌方式，在溫度95 ℃的條件下進(jìn)行殺菌15 min。

6）冷卻：采用自然冷卻方式冷卻，即可得到成品。

1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用感官評(píng)分的評(píng)價(jià)手段，分別考察不同長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量（5%、10%、15%、20%、25%），不同玫瑰花浸提液添加量（35%、40%、45%、50%、55%），不同檸檬酸添加量（0.02%、0.04 %、0.06 %、0.08 %、0.10%），不同蜂蜜添加量（4%、6%、8%、10%、12%）對(duì)復(fù)合飲料感官質(zhì)量的影響。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量、玫瑰花浸提液添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量為影響因素，采用Box-Behnken 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方法（response surface methodology，RSM）分析試驗(yàn)，確定最佳工藝參數(shù)，然后用響應(yīng)面分析法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。因素水平表見(jiàn)表1。

表1 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素水平Table 1 Levels of factors tested in Box-Behnken design

1.3.5 檢測(cè)方法

1.3.5.1 感官評(píng)價(jià)

將制作的復(fù)合飲料常溫放置1 d 后，采用感官評(píng)價(jià)方法對(duì)其感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，即隨機(jī)抽取10 名經(jīng)過(guò)食品感官技能培訓(xùn)的教師組成評(píng)分小組，對(duì)試驗(yàn)樣品從色澤、香氣、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行產(chǎn)品評(píng)價(jià)，滿分為100 分，試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表見(jiàn)表2。

1.3.5.2 微生物檢測(cè)

參照GB/T 4789.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》進(jìn)行檢測(cè)。

表2 復(fù)合飲料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory estimation standard of compound beverage

1.3.5.3 理化檢測(cè)

參照GB/T 12143-2008《飲料通用分析方法》進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.6 穩(wěn)定性研究

1.3.6.1 穩(wěn)定劑復(fù)配

由于單一的穩(wěn)定劑所制備的復(fù)合飲料，會(huì)出現(xiàn)水析、上浮和沉淀等現(xiàn)象[12]，長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料穩(wěn)定劑的復(fù)配選擇對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性具有顯著影響，以產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，通過(guò)單因素與響應(yīng)面試驗(yàn)方法確定長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料穩(wěn)定劑添加量的最佳復(fù)合配比，試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表3。

表3 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素水平Table 3 Levels of factors tested in Box-Behnken design

1.3.6.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

采用離心法測(cè)定復(fù)合飲料的沉淀率[13]，將樣品攪拌均勻，準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量M1（g）放入50 mL 離心管中，以4 000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心15 min 后，除去上清液，稱取沉淀質(zhì)量M2（g），沉淀率按下列公式計(jì)算。沉淀率越小，說(shuō)明復(fù)合飲料的穩(wěn)定性越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 各因素對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

2.1.1 長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響

長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖1。

圖1 長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of fruit juice content of Aralia continentalis on sensory score of composite beverage

從圖1 中可以看出，長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量的不同，復(fù)合飲料的感官評(píng)分也不同，當(dāng)長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量為15%時(shí)，飲料的感官評(píng)分最高，該配比的飲料口感適宜、色澤均勻、香氣宜人。隨著長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量的增加，復(fù)合飲料口感變差，顏色過(guò)深，感官評(píng)分呈下降趨勢(shì)。

2.1.2 玫瑰花浸提液添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

玫瑰花浸提液添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖2。

圖2 玫瑰花浸提液添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.2 Effects of rose extract content on sensory score of composite beverage

從圖2 中可以看出，玫瑰花浸提液添加量小于45%時(shí)，復(fù)合飲料的感官評(píng)分隨玫瑰花浸提液添加量的增加而升高，當(dāng)玫瑰花浸提液添加量為45%時(shí)，復(fù)合飲料的感官評(píng)分達(dá)到最高，此配比的飲料口感適宜、色澤均勻、香氣宜人。隨著玫瑰花浸提液添加量的增加，復(fù)合飲料口感變差，玫瑰花的香味過(guò)濃，掩蓋了長(zhǎng)白楤木果實(shí)的香味，感官評(píng)分開始下降。

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖3。

圖3 檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.3 Effects of citric acid content on sensory score of composite beverage

從圖3 中可看出，感官評(píng)分隨著檸檬酸添加量的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)檸檬酸的添加量為0.08%時(shí)，復(fù)合飲料的感官評(píng)分達(dá)到最大值。添加檸檬酸不僅能使復(fù)合飲料中pH 值降低，抑制腐敗微生物的繁殖，還能調(diào)節(jié)食品的pH 值以達(dá)到改善品質(zhì)和風(fēng)味的目的。當(dāng)檸檬酸的添加量小于或大于0.08%時(shí)，都會(huì)影響到復(fù)合飲料的酸味效果，口感欠佳。

2.1.4 蜂蜜添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

蜂蜜添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖4。

圖4 蜂蜜添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響Fig.4 Effects of honey content on sensory score of composite beverage

從圖4 中可看出，感官評(píng)分隨著蜂蜜添加量的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)蜂蜜添加量小于6%時(shí)，飲料甜味較淡，感官得分偏低；若添加量過(guò)大，則口感變差，甚至掩蓋長(zhǎng)白楤木和玫瑰花獨(dú)有的味道。因此蜂蜜添加量為6%是最適宜的，此時(shí)，飲料甜味適宜、口感清爽。

2.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)[14]

2.2.1 模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Box-Behnken 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，考察各因素對(duì)飲料感官評(píng)分的影響，進(jìn)行四因素三水平的RSM 分析試驗(yàn)。以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量、玫瑰花浸提液添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量對(duì)感官評(píng)分的影響，試驗(yàn)方案及結(jié)果表見(jiàn)表4，方差分析表見(jiàn)表5。

表4 響應(yīng)面分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 4 Experimental design for response surface analysis and corresponding experimental data

對(duì)表4 數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，得長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料制備工藝的預(yù)測(cè)回歸模型為：Y=87.18+2.17A+1.84B+5.48C－1.56D－2.85AB－0.30AC+0.13AD－2.48BC+2.75BD+2.35CD－5.84A2－4.44B2－2.99C2－4.24D2。

根據(jù)表5 響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析可知，由此建立的回歸方程模型極顯著（P＜0.01）；而方程失擬項(xiàng)P 值為0.543 1＞0.05，模型失擬項(xiàng)不顯著，能充分反映實(shí)際情況；試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜎Q定系數(shù)R2=0.926 4，說(shuō)明感官得分的結(jié)果與模型預(yù)測(cè)結(jié)果有良好的一致性，校正系數(shù)R2adj=0.852 7，說(shuō)明試驗(yàn)結(jié)果有85.27%受試驗(yàn)因素影響，此模型可以對(duì)感官評(píng)分結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)?；貧w模型的二次項(xiàng) A2、B2、C2、D2對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），AB、BD 達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

表5 方差分析Table 5 Analysis of variance

2.2.2 響應(yīng)面分析

長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量、玫瑰花浸提液添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量4 個(gè)因素之間的交互作用對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響曲線圖見(jiàn)圖5。

圖5 交互因素對(duì)感官評(píng)分的影響響應(yīng)面曲線圖Table 5 Response surface plots showing the effects of interactions of factors on the yield of sensory scores

等高線的形狀可以反映出各因素間交互作用的強(qiáng)弱，響應(yīng)面中曲線坡度越陡，表明該因素對(duì)感官評(píng)分的影響越大；反之則影響較?。蝗舻雀呔€為橢圓形或者鞍形，則表示兩個(gè)因素交互作用顯著，若等高線為圓形，則說(shuō)明兩個(gè)因素交互作用不顯著。由方差分析及響應(yīng)面可知，長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量和玫瑰花浸提液添加量因素之間的響應(yīng)面曲線坡度較陡，等高線圖呈橢圓形，說(shuō)明其具有顯著的交互作用；玫瑰花浸提液添加量和蜂蜜添加量的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響顯著，其余因素之間的交互作用未達(dá)到顯著水平。

2.3 產(chǎn)品穩(wěn)定劑的復(fù)配優(yōu)化試驗(yàn)

2.3.1 模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Box-Behnken 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，考察各因素對(duì)飲料感官評(píng)分的影響，進(jìn)行三因素三水平的RSM 分析試驗(yàn)，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察卡拉膠添加量、瓜爾豆膠添加量、黃原膠添加量對(duì)感官評(píng)分的影響，試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表6，方差分析見(jiàn)表7。

表6 響應(yīng)面分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 6 Experimental design for response surface analysis and corresponding experimental data

續(xù)表6 響應(yīng)面分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Continue table 6 Experimental design for response surface analysis and corresponding experimental data

表7 方差分析Tbale 7 Analysis of variance

對(duì)表6 數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，得出長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料復(fù)合穩(wěn)定劑配比的預(yù)測(cè)回歸模型為：Y=83.58+0.24A-0.62B-0.063C+0.050AB-0.68AC+0.30BC-1.28A2-1.50B2-1.18C2。

根據(jù)表7 響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析可知，由此建立的回歸方程模型極顯著（P＜0.01）；而方程失擬項(xiàng)P 值為0.751 0＞0.05，模型失擬項(xiàng)不顯著，能充分反映實(shí)際情況；試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜎Q定系數(shù)R2=0.997 9，說(shuō)明感官得分的結(jié)果與模型預(yù)測(cè)結(jié)果有良好的一致性，校正系數(shù)R2adj=0.995 1，說(shuō)明試驗(yàn)結(jié)果有99.51%受試驗(yàn)因素影響，此模型可以對(duì)感官評(píng)分結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)?；貧w模型的二次項(xiàng) A2、B2、C2、AB、AC、BC 對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

由方差分析結(jié)果可以看出，AB、AC、BC 的交互作用都顯著，交互因素對(duì)感官評(píng)分的影響響應(yīng)面曲線圖見(jiàn)圖6。

圖6 交互因素對(duì)感官評(píng)分的影響響應(yīng)面曲線圖Table 6 Response surface plots showing the effects of interactions of factors on the yield of sensory scores

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

采用Design-Expert8.05 軟件對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，得到預(yù)測(cè)的長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料的最佳工藝參數(shù)為：長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量為15.5%，玫瑰花浸提液添加量45.8%，檸檬酸添加量0.08%，蜂蜜添加量8.3%，在此條件下，回歸方程預(yù)測(cè)的感官得分最大為89.8。為檢驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果是否與真實(shí)情況一致，進(jìn)行近似驗(yàn)證試驗(yàn)?？紤]實(shí)際操作條件，將長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料的最佳工藝參數(shù)定為：長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量為15%，玫瑰花浸提液添加量45%，檸檬酸添加量0.06%，蜂蜜添加量8%，在此工藝條件下經(jīng)3 次平行驗(yàn)證試驗(yàn)所得飲料的感官得分為88.7，與預(yù)測(cè)值89.8 相近，證明所得試驗(yàn)結(jié)果具有可靠性。

通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)獲得最佳穩(wěn)定劑組合，在長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量15%、玫瑰花浸提液添加量45%、蜂蜜添加量8%和檸檬酸添加量0.06%，卡拉膠添加量0.04%、瓜爾豆膠添加量0.07%和黃原膠添加量0.10%的條件下進(jìn)行3 次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)品的最終得分為91.2，且所得產(chǎn)品質(zhì)地均勻，口感細(xì)膩，無(wú)分層和沉淀。

2.5 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)

2.5.1 感官品質(zhì)指標(biāo)

色澤：呈紫紅色，色澤均勻一致；風(fēng)味：具有長(zhǎng)白楤木果實(shí)和玫瑰花特有的滋味和香氣，無(wú)異味；口感酸甜適中；組織狀態(tài)：均勻細(xì)膩、穩(wěn)定性良好，無(wú)分層和沉淀現(xiàn)象。

2.5.2 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)（CFU/mL）≤100 CFU/mL，大腸桿菌（CFU/mL）≤3 個(gè)，致病菌未檢出。

2.5.3 理化指標(biāo)

pH 值：4.2～6.7；可溶性固形物含量：8.5%～12.5%。

3 結(jié)論

通過(guò)Design-Expert8.05 軟件對(duì)回歸模型進(jìn)行分析和感官評(píng)定確定了長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料的最佳配方及穩(wěn)定劑組合，即長(zhǎng)白楤木果實(shí)漿液添加量15%、玫瑰花浸提液添加量45%、蜂蜜添加量8%和檸檬酸添加量0.06%，卡拉膠添加量0.04%、瓜爾豆膠添加量0.07%和黃原膠添加量0.10%。按此配方及穩(wěn)定劑組合條件下制備的長(zhǎng)白楤木果實(shí)玫瑰花復(fù)合飲料顏色呈紫紅色，具有長(zhǎng)白楤木果實(shí)特有的清香味，玫瑰花香氣明顯，組織狀態(tài)均勻細(xì)膩，是一款純天然的復(fù)合型保健飲料，同時(shí)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。