黃果梨飲料加工技術優(yōu)化及穩(wěn)定性研究

魏占楠，葉英，王樹林，敏飛，才讓加，張慧梅

1.青海大學 農牧學院（西寧 810016）；2.青海省同仁市工業(yè)商務和信息化局（西寧 811300）

黃果梨是青海省黃南藏族自治州同仁縣的特色果實，其果實碩大呈鵝卵形，色澤金黃、皮薄松軟，果實完全成熟自然冷凍后逐漸變成黑褐色。黃果梨果實富含多種營養(yǎng)成分量，其中水分含量為85.75%，氨基酸含量為0.30%，總糖為9.01%，總酸為28.84 g/kg，類胡蘿卜素為0.038 g/kg，且含有多種微量元素及礦物質元素[1]。此外，海拔、地理、氣候、溫度等多種自然因素的影響，致使黃果梨果汁純正甘甜、營養(yǎng)特別豐富[2]。在化痰利肺、清熱解暑、降壓止咳、增強免疫力[3-4]等方面，黃果梨具有獨特的醫(yī)藥功能和保健功能，因而極具開發(fā)潛力[5]。近兩年，受市場影響，青海省黃果梨生產加工也有了較快發(fā)展。目前生產加工的黃果梨產品主要為黃果梨果糕、黃果梨酒和黃果梨咀嚼片[6]，產品種類較為單一。

百合花，又名山丹，屬于百合科，是藥食兩用的多年生草本球根植物[7]，富含多糖、蛋白質、無機鹽等營養(yǎng)成分，具有美容養(yǎng)顏、寧心安神[8]、潤肺止咳補氣血的作用[9-11]，對百合進行加工和調配，可制成酸甜可口、保健性強、穩(wěn)定性高的百合保健飲料[12-14]。枸杞，茄科枸杞屬植物，也是藥食同源的功能保健性食品[15]，具有滋肝補腎、清肝明目、抗炎、抗氧化、抗腫瘤[16-17]的作用，國內市場添加枸杞的飲料占據(jù)飲料總量的份額較少但需求量較大[18-19]。文章以黃果梨浸膏為主料，加工黃果梨飲品，在單因素試驗基礎上，采用正交試驗優(yōu)化分析，對黃果梨浸膏添加量、百合浸膏添加量、枸杞浸膏添加量、穩(wěn)定劑添加量進行探討，確定加工工藝和最佳配方，為減少黃果梨采后損失、提高其附加值，更好地開發(fā)利用黃果梨提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃果梨（青海同仁）；枸杞（青海柴達木）；百合（甘肅隴原興發(fā)生物股份有限公司）；蔗糖（食品級，菏澤共贏食品有限公司）；無水亞硫酸鈉、無水碳酸鈉、氫氧化鈉（分析純，天津市紅巖試劑廠）；濃硫酸、無水乙醇（分析純，天津市富宇精細化工公司）；酚酞（上海展云化工公司）；硝酸鋁（上海廣諾化學科技公司）；葡萄糖（天津市大茂化學試劑廠）；蘆?。ń靼鄄菰瓷锟萍脊荆?；苯酚（天津市致遠化學試劑公司）；沒食子酸、福林酚（上海金穗生物科技公司）。

1.2 儀器與設備

HH-4s數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省友聯(lián)儀器研究所）；電熱鼓風干燥箱（上海-恒科學儀器公司）；GW-0.1T電爐（長沙明杰儀器公司）；UV-2600紫外可見分光光度計（島津企業(yè)管理公司）；R-1001VN旋轉蒸發(fā)儀（鄭州長城科工貿公司）；ESJ110-48電子天平（上海上平儀器公司）；GZ10-DR-A1折光儀（北京中西遠大科技公司）；H/T16MM臺式高速離心機（湖南赫西裝備公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 黃果梨飲料制備工藝優(yōu)化

1.3.1.1 黃果梨飲料制備工藝流程

黃果梨枸杞百合選料→清洗→去核→切碎→煎煮→過濾→濃縮-浸膏→加水稀釋→調配（添加穩(wěn)定劑、防腐劑）→殺菌→滅菌灌裝

1.3.1.2 主要操作步驟

1) 原料的預處理：原材料需經(jīng)過整理，除去雜質，洗凈，切碎。

2) 煎煮：將原料和水按1∶10的比例煎煮1 h，分別提取3次，然后過濾。

3) 濃縮：將上述過濾得到的汁液于45 ℃進行濃縮得到浸膏，浸膏密度為1.03~1.05。

4) 調配：將黃果梨浸膏、百合浸膏、枸杞浸膏分別加入固液體積比1∶2的蒸餾水攪拌使浸膏充分溶解。然后分別取上述濃縮液若干與蔗糖、果膠等按照一定的比例進行調配，并攪拌至完全混合均勻為止。

5) 殺菌：將經(jīng)過調配的黃果梨飲料于85 ℃進行巴氏滅菌，時間為15 s。

1.3.2 黃果梨飲料制備單因素試驗

以黃果梨生產飲料的總數(shù)作為計算基準進行，以感官評分作為綜合衡量的指標，確定了百合浸膏與枸杞浸膏的添加量、黃果梨浸膏的添加量、蔗糖的添加量3個因素對黃果梨飲料的影響。

1.3.2.1 百合浸膏與枸杞浸膏添加量比例的確定

固定黃果梨浸膏添加量30%、蔗糖添加量7%，選取百合浸膏與枸杞浸膏添加量比例1∶0.6，1∶0.8，1∶1.0，1∶1.2和1∶1.4進行單因素試驗，以感官評分為考察指標，確定制備黃果梨飲料的最佳百合浸膏與枸杞浸膏的添加量比例。

1.3.2.2 黃果梨浸膏最佳添加量的確定

固定蔗糖添加量7%、百合浸膏與枸杞浸膏添加量比例1∶1.0，選取黃果梨浸膏添加量20%，25%，30%，35%和40%進行單因素試驗，以感官評分為考察指標，確定制備黃果梨飲料的最佳黃果梨浸膏添加量。

1.3.2.3 蔗糖最佳添加量的確定

固定黃果梨浸膏添加量30%、百合浸膏與枸杞浸膏添加量比例1∶1.0，選取蔗糖添加量5%，6%，7%，8%和9%進行單因素試驗，以感官評分為考察指標，確定制備黃果梨飲料的最佳蔗糖添加量。

1.3.3 黃果梨飲料制備正交試驗

在單因素試驗的研究基礎上，以百合浸膏與枸杞浸膏添加量比例（A）、黃果梨浸膏添加量（B）、蔗糖添加量（C）為依據(jù)進行L9(33)的正交試驗，得到制備黃果梨的最優(yōu)制備飲料工藝參數(shù)。通過感官評分，確定黃果梨飲料的最佳配方。

表1 因素水平表

1.3.4 感官評價

選擇10人對成品的組織狀態(tài)、口感、風味、色澤等因素進行感官評價，總分為100分。

表2 感官評分標準

1.3.5 產品穩(wěn)定性研究

以水溶性果膠作為穩(wěn)定性試劑[20-21]，其中添加量分別為0.02%，0.04%，0.06%，0.08%和1.00%，并設置空白對照組，用4 500 r/min的轉速離心25 min，以沉淀率為指標來評價黃果梨飲料產品的穩(wěn)定性，即沉淀率越高，穩(wěn)定性越差[22]；沉淀率越低，穩(wěn)定性越好[23]。根據(jù)沉淀率確定果膠的最佳添加量。沉淀率按式（1）計算。

式中：R為離心沉淀率，%；m1為樣品離心后沉淀物的質量，g；m2為樣品離心前的質量，g。

1.3.6 透光率檢測方法

取一定量的飲料，離心過濾取上清液（以轉速4 000 r/min離心20 min）。以蒸餾水作為空白，在510 nm下測飲料透光率[24]。飲料的澄清度以透光率T（%）表示，按式（2）計算。

式中：T為透光率，%；A為吸光度。

1.3.7 理化指標及微生物指標測定

1.3.7.1 可溶性固形物測定

使用手持式折光儀[25]測定樣品中可溶性固形物的含量。

1.3.7.2 多糖測定

按照參考文獻[26]，采用苯酚硫酸法。取0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5和0.6 mL 0.1 mg/mL的葡萄糖溶液，然后置于參比試管中，分別加入1.0 mL 5%的苯酚溶液和3 mL的硫酸，振蕩依次混合后，置于預熱蒸餾爐中并用沸水依次加熱10 min，然后冷卻至室溫后，用試劑空白作為參比溶液，用紫外分光光度計在510 nm處測定黃果梨飲料吸光度，重復3次，取吸光度平均值。樣品中多糖含量以質量分數(shù)ω計，單位以克每百克（g/100 g）表示，按式（3）計算。

式中：C為樣品溶液的葡萄糖的質量，g；D為樣品溶液的稀釋倍數(shù)；f為換算因子；W為樣品的質量，g。

1.3.7.3 總多酚含量的測定

按照參考文獻[27]。吸取10 mL濾液于10 mL比色管中，加入2.5 mL福林酚試劑搖勻，加入2.5 mL 15%的Na2CO3溶液，加水定容至刻度，搖勻。在40 ℃水浴60 min，靜置冷卻20 min，測定吸光度。根據(jù)標準曲線計算待測液中總多酚的濃度，總多酚的含量按式（4）計算。

式中：X為樣品中總多酚的含量，mg/L；c為由標準曲線計算得出的待測液中總多酚的含量，mg/L；10為濾液稀釋倍數(shù)；η為樣品稀釋倍。

1.3.7.4 黃酮含量的測定

按照參考文獻[28]。吸取2.0 mL樣品溶液，置于25 mL比色管中，用乙醇溶液補充至5.0 mL，加1 mL亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置6 min，加入1.5 mL硝酸鋁溶液，搖勻，放置6 min，加入4 mL氫氧化鈉溶液，用乙醇溶液定容至刻度，搖勻，放置15 min用1 cm比色，以相應的不添加硝酸鋁溶液的試樣液作為空白進行校正，在波長510 nm處測定吸光度，根據(jù)標準曲線算出試樣溶液的蘆丁質量。樣品中總黃酮（以蘆丁計）的含量ω（mg/100 g）按式（5）計算。

式中：m1為工作曲線上算出試樣溶液的總黃酮質量，mg；V為試樣的提取體積，mL；V1為測定時吸取試樣的體積，mL；M為試樣的質量，g。

1.3.7.5 總酸含量測定

按照參考文獻[29]，對樣品中總酸含量測定。吸取25 mL飲料至250 mL容量瓶中，定容，搖勻。快速過濾，收集濾液，此為試液。吸取25 mL試液置于250 mL燒杯中，加入2~3滴酚酞溶液，并加入0.1 mol/L NaOH標準溶液，滴定至微紅色30 s不褪色，在此過程中記錄消耗0.1 mol/L NaOH標準溶液的體積。對照試驗中用水代替試液做空白試驗，并且同樣記錄消耗0.1 mol/L NaOH標準溶液的體積。樣品中總酸的含量按式（6）計算。

式中：X為試樣中總酸的含量，g/L；c為氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L；V0為標定空白時消耗氫氧化鈉溶液體積，mL；V1為滴定時消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；V2為吸取樣品的體積，mL；75為酒石酸的摩爾質量數(shù)，g/mol。

1.3.7.6 微生物指標

依照GB/T 4789.2——2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》[30]進行細菌總數(shù)測定，以及GB/T 4789.15——2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》[31]測定霉菌和酵母總數(shù)，致病菌不得檢出，符合食品衛(wèi)生要求。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 百合浸膏與枸杞浸膏添加量的確定

由圖1可知：隨著枸杞浸膏添加量比值的增加，感官評分先上升到達一定量后開始下降；當添加量為1∶1.0時，感官評分最高，為83.5分，此時的黃果梨飲料呈淺褐色，顏色均勻一致，香味協(xié)調；當百合與枸杞浸膏添加量比例高于1∶0.8時，黃果梨飲料顏色較淺、均勻；當百合與枸杞浸膏添加量比例低于1∶1.2時，隨著枸杞浸膏的增加，其對飲料的色澤和口感產生較大的影響，枸杞味過重掩蓋了黃果梨的特殊香味，色澤過深。因此選擇百合與枸杞浸膏添加量比例1∶1.0最佳。

圖1 百合與枸杞浸膏添加量比例對黃果梨飲料感官評分的影響

2.1.2 黃果梨浸膏添加量的確定

由圖2可知：當黃果梨浸膏添加量在30%時，黃果梨飲料酸甜適中，氣味協(xié)調均勻，感官評分為79.8分；當黃果梨添加量低于25%時，黃果梨特殊香味寡淡，影響黃果梨飲料的口感；當黃果梨添加量高于35%時，黃果梨飲料過酸，對口感產生較大的影響，色澤較深。因此選擇黃果梨浸膏添加量30%最佳。

圖2 黃果梨浸膏添加量對黃果梨飲料感官評分的影響

2.1.3 蔗糖添加量的確定

由圖3可知：隨著飲料中蔗糖的添加量增多，黃果梨飲料的感官評分呈先升后降的趨勢；在黃果梨飲料中蔗糖添加量達到7%時，感官評分最高，為77.6分，此時黃果梨飲料酸甜適中，口感最佳；當蔗糖添加量低于6%時，制作的飲料甜度偏低、無味；當蔗糖的添加量高于8%時，飲料甜味過重，膩口。因此，蔗糖的添加量選取7%。

圖3 蔗糖添加量對黃果梨飲料感官評分影響

2.2 正交試驗結果與分析

由表3的方差分析可看出，對黃果梨飲料的感官評分影響因素從大到小依次為B＞A＞C，即黃果梨浸膏的添加量對黃果梨飲料影響最大，其次為百合與枸杞浸膏添加量比例，對黃果梨飲料影響最小的為蔗糖添加量。黃果梨飲料制備最佳工藝條件為A2B2C3，即黃果梨浸膏添加量30%，百合與枸杞浸膏添加量比例1∶1.0，蔗糖添加量8%。

表3 正交試驗結果表

2.3 產品穩(wěn)定性研究結果

由圖4可知，隨著果膠添加量的增加，黃果梨飲料的離心沉淀率隨之減小，最后趨于平緩。當穩(wěn)定劑添加量為0.04%時，離心沉淀率為14.95%；添加量在大于0.04%時，沉淀率逐漸趨于穩(wěn)定。因此，穩(wěn)定劑的最佳添加量為0.04%。

圖4 穩(wěn)定劑劑量對產品穩(wěn)定性的影響

2.4 理化指標

由表4可知，黃果梨飲料的透光率、可溶性固形物和菌落總數(shù)符合國家標準，制得的飲料澄清透明，色澤均勻。其中多糖含量7.5%，黃酮含量0.315%，總酚含量達0.253%。總酸含量2.63%。

表4 理化指標測定結果

2.5 黃果梨飲料儲藏期內的衛(wèi)生指標檢測

由表5可知，在前3周時間內，黃果梨飲料中各項微生物總數(shù)均為0，第4周時，檢測結果發(fā)生變化，其中檢出菌落總數(shù)3 CFU/mL、霉菌2 CFU/mL、酵母1 CFU/mL，所以判斷黃果梨飲料的保質期為21 d。隨著儲藏時間的增加，菌落總數(shù)、霉菌、酵母總數(shù)均有所增加。致病菌、大腸桿菌均未檢出。衛(wèi)生指標均符合國家標準。

3 討論

以黃果梨為主料，百合與枸杞為輔料，制作黃果梨飲料。以感官評分為衡量指標，確定黃果梨浸膏、百合浸膏與枸杞浸膏添加比、蔗糖三個因素的最佳添加量。由于感官評分有很大的主觀性，所以評分結果可能存在一定偏差，所以選取多人進行評分，可以大大減小這種偏差，進而使結果更具有可靠性。試驗選取10人進行評分，并設計了平行試驗，試驗結果具有很高的準確性，但是還需進一步優(yōu)化改進，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)了一些不足并加以解決，同時也存在創(chuàng)新點。百合浸膏中含有淀粉等大分子物質，長時間放置容易沉淀，出現(xiàn)分層，從而影響飲料的口感和澄清度。因此，在制作中加入了一定量的果膠穩(wěn)定劑從而增加飲料的穩(wěn)定性，但是長時間放置仍然可能會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，因此，還需要進一步的優(yōu)化和改進。

目前我國飲料類種類繁多，但黃果梨飲料尚未面市，由于青海省黃南藏族自治州同仁縣黃果梨豐富的資源優(yōu)勢，且黃果梨具有豐富的營養(yǎng)價值等，應該充分利用其資源，使黃果梨得到高效開發(fā)利用。

4 結論

以黃果梨浸膏為主料、百合浸膏與枸杞浸膏為輔料，在試驗過程中，采用單因素試驗和正交試驗確定黃果梨飲料的最佳配方：黃果梨浸膏添加量30%，百合與枸杞浸膏添加量比例1∶1，蔗糖添加量8%。穩(wěn)定劑的最佳添加量為0.04%。根據(jù)上述配方制得的黃果梨飲料，顏色呈淺褐色，口感細膩、甜度適中、組織均一，兼具了黃果梨特殊香味和百合與枸杞的清香，并具有一定的營養(yǎng)作用和保健作用，其市場前景廣闊，試驗為提升黃果梨精深加工技術水平和綜合開發(fā)利用提供了一定的參考和理論依據(jù)。