柑橘多酚复合饮料研制

柯尊丽 李玮轩 谭 飔

（1 贵州中医药大学基础医学院，贵州贵阳 550025；2 长江师范学院生命科学与技术学院，重庆 408100）

我国是柑橘的起源中心之一，拥有丰富的柑橘资源[1]。 柑橘不仅含有丰富的营养物质，还含有重要的生物活性物质。 多酚类物质就是其中最重要的一类，它具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗炎、预防动脉粥样硬化和糖尿病等功效[2-3]。 柑橘不仅具有重要的营养价值，也具有重要的保健和医疗价值[4]。因此，柑橘被广泛应用到食品和生物医药等领域[5]。

随着健康观念的改变，人们对一些具有清新、自然、低糖、低热量、防病、美容和抗衰老等特点的功能饮料越来越青睐。 我国饮料行业发展方向也由最初的碳酸饮料逐渐转为功能型、营养型饮料[6]。 目前很多研究也关注于功能性饮料的开发[6-9]。 天然、低糖、添加各种维生素、有防病疗效的保健饮料是目前食品加工研究热点。

柑橘果实中富含的酚类物质与其抗氧化活性密不可分。 柑橘多酚是一种柑橘萃取物，具有促进脂肪燃烧、减少体脂肪的功效。本文基于柑橘多酚的多种有益作用， 欲开发一种营养丰富的柑橘多酚风味饮料。 但是，柑橘多酚略带苦味，若直接添加糖来掩盖其苦味，将导致饮料的热量过高。 因此，本文尝试用其他风味的果蔬汁与柑橘多酚复配，在改善其苦味的同时丰富其他营养素、保证较低热量，从而研制出一款高营养的低热量饮品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1试验材料。 供试材料有：柑橘多酚粗提取物，由匈牙利Vital-Trend 公司生产；番茄、猕猴桃、山楂、红枣、梨，市购；羧甲基纤维素钠、赤藓糖醇、柠檬酸和结冷胶，由河南万邦化工科技有限公司生产。以上材料均为食品级。

1.1.2仪器与设备。供试仪器有榨汁机（WBL2501B，广东美的生活电器制造有限公司）、电子秤（SC-DCAS，南京苏测计量仪器有限公司）、高压蒸汽灭菌锅（GI54DWS，美国致微仪器有限公司）、均质机（FSH-2A，常州金坛良友仪器有限公司）、折光糖度计（RA-250HE，日本京都电子KEM）、pH 计（PE20，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1试验流程。新鲜果蔬（番茄、猕猴桃、红枣、梨）→清洗（泡发）→榨汁→过滤→澄清→加柑橘多酚复配→加入赤藓糖醇、柠檬酸、纯净水、稳定剂→混合调配→均质→装瓶→高温杀菌→冷却。

1.2.2操作要点。①果蔬汁制备。红枣汁制备：红枣→清洗→泡发→加水煮制[大枣∶水=1∶10（g/mL）]→打浆→过滤→澄清→红枣汁。 番茄汁制备：新鲜番茄→清洗→热烫去皮→修整切分→榨汁→均质→过滤→番茄汁。猕猴桃汁制备：新鲜猕猴桃→清洗→去皮→修整切分→榨汁→均质→过滤→猕猴桃汁。 梨汁制备：新鲜梨→清洗→去皮→修整切分→榨汁→护色→均质→过滤→梨汁。②稳定剂制备。按试验得到的配比加入水和稳定剂后水浴加热到约80 ℃，待溶解完全后加热到100 ℃并持续15 min， 使稳定剂与水充分混合，然后将过滤后的溶液装入烧杯，备用。 ③与柑橘多酚复配。 将柑橘多酚按一定梯度的量分别添加到不同的果蔬汁中，混匀。④调配。在复配好的果汁中加入一定量的赤藓糖醇、复合稳定剂和柠檬酸。 ⑤均质。 采用容器振荡法使溶液混合均质化，使成品饮料具有滑腻、爽口的感官品质。 ⑥装瓶。 将制成的混合果汁迅速装瓶，并加盖密封。 ⑦高温杀菌。参照余永婷等[10]的方法将经过均质的饮料进行脱气；采用超高温瞬时灭菌（30 s，135 ℃）。⑧冷却。自然冷却至室温，放入冰箱保存。

1.3 试验方法

1.3.1复合稳定剂复配比例选择。 本研究选择羧甲基纤维素钠和结冷胶为复配稳定剂主要成分，利用单因素试验探究其最佳配比。具体操作：向5 个烧杯中各加入100 mL 95 ℃纯净水，分别添加结冷胶（或羧甲基纤维素钠）0.12、0.14、0.16、0.18、0.20 g，评价复合稳定剂的稳定性、澄清度和黏稠度。 邀请30 位专业人士按表1 感官评分标准进行评价，取平均值为最终得分。

表1 复合稳定剂感官评分标准

1.3.2柑橘多酚复合饮料配方研究。 饮料配方工艺研究涉及以下几个试验内容。

（1）柑橘多酚复合饮料配方单因素试验。①果汁品种选择。根据预试验的最优结果，向4 个烧杯中添加柑橘多酚0.10 g、赤藓糖醇2.00 g、稳定剂0.30 g，分别添加番茄汁、猕猴桃汁、红枣汁和梨汁各30 mL配成100 mL 饮料，对其感官品质进行评价。 ②果汁添加量的确定。在赤藓糖醇、稳定剂和柑橘多酚添加量分别为2.00、0.30、0.10 g 的条件下，考察红枣汁（基于①的结果）添加量30、35、40、45、50 mL 对柑橘多酚复合饮料品质的影响。③柑橘多酚添加量的确定。果汁添加量采用上步试验优化结果，在赤藓糖醇和稳定剂添加量分别为2.00 g 和0.30 g 的条件下，考察柑橘多酚添加量0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 g 对柑橘多酚复合饮料品质的影响。 ④赤藓糖醇添加量的确定。果汁和柑橘多酚添加量采用上步试验优化结果，在稳定剂添加量0.30 g 的条件下，考察赤藓糖醇添加量1.50、2.00、2.50、3.00、3.50 g 对柑橘多酚复合饮料品质的影响。⑤稳定剂添加量的确定。在上述步骤确定的果汁、柑橘多酚和赤藓糖醇添加量的条件下，考察复合稳定剂添加量0.24、0.28、0.32、0.36、0.40 g对柑橘多酚复合饮料品质的影响。

（2）柑橘多酚复合饮料响应面优化试验。根据单因素试验结果，选取4 个对柑橘多酚复合饮料感官评分影响较大的因素（柑橘多酚添加量、赤藓糖醇添加量、红枣汁添加量和稳定剂添加量）作为自变量，每个设置3 个水平，以感官评价分数为响应值，进行响应面优化试验。响应面试验因素及水平见表2。根据Box-Behnken 试验设计原理进行响应面分析，确定柑橘多酚复合饮料的最佳配方。

表2 响应面试验因素水平

（3）产品品质测定。①感官评价。由30 人组成评审小组对柑橘多酚复合饮料进行综合评分，评价指标包括色泽、气味、滋味、澄清度和黏稠度，具体见表3。②微生物指标测定。 依据《食品安全国家标准食品微生物学检验 菌落总数测定》（GB 4789.2—2016）[11]及《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》（GB 4789.3—2016）[12]，对产品进行菌落总数和大肠菌群等指标的测定。

表3 柑橘多酚复合饮料感官评分标准

2 结果与分析

2.1 柑橘多酚复合饮料稳定剂的确定

由图1 可知，当羧甲基纤维素钠添加至0.16 g时，感官评分最高，继续增大添加量，感官评分开始降低。 因此，羧甲基纤维素钠最佳添加量为0.16 g。

由图2 可知，当结冷胶添加量增加到0.16 g 时感官评分值达到最高，再继续增大添加量，其感官评分呈下降趋势。因此，结冷胶的最佳添加量为0.16 g。

综上所述，由0.16 g 羧甲基纤维素钠和0.16 g 结冷胶混合制成的柑橘多酚复合饮料稳定剂，稳定性最佳，具有适宜的黏稠度和澄清度。

2.2 柑橘多酚复合饮料配方单因素试验

2.2.1果汁品种选择。 由图3 可知，在添加的4 种果汁中，加入红枣汁时其感官评价分数最高。番茄汁处理不当可能会有生番茄的味道，影响口感；猕猴桃汁口感偏酸，感官分数整体偏低；梨汁容易褐变，存放时间过短，口感偏淡，感官分数也较低。综合考虑，选择红枣汁作为柑橘多酚复合饮料的果汁添加品种。

2.2.2红枣汁添加量对柑橘多酚复合饮料感官评价的影响。 由图4 可知，当加入45 mL 红枣汁时，柑橘多酚复合饮料感官评分最高，再继续添加，评分呈现下降趋势。 红枣汁添加量过少，会导致饮料红枣风味不足，黏稠度不足；红枣汁添加量过多，会导致流动性较差，红枣风味过厚，略带臭味。因此，红枣汁最佳添加量为45 mL。

2.2.3柑橘多酚添加量对柑橘多酚复合饮料感官评价的影响。 由图5 可知，当柑橘多酚添加量为0.15 g时柑橘多酚复合饮料感官评分最高。 柑橘多酚添加量过少，风味不足，同时也不符合研究目的；柑橘多酚添加量过多，会产生苦味。 因此，柑橘多酚最佳添加量为0.15 g。

2.2.4赤藓糖醇添加量对柑橘多酚复合饮料感官评价的影响。 由图6 可知，当赤藓糖醇添加量为3.0 g时，柑橘多酚复合饮料感官评分最高。赤藓糖醇添加量过少， 会导致饮料甜味不足； 赤藓糖醇添加量过多，会导致饮料甜味过重，感官品质下降。因此，赤藓糖醇最佳添加量为3.0 g。

2.2.5稳定剂添加量对柑橘多酚复合饮料感官评价的影响。 从图7 可以看出，当稳定剂添加量为0.32 g时，柑橘多酚复合饮料感官评分最高。稳定剂添加量过少，会导致饮料稳定性较差；稳定剂添加量过多，会导致饮料流动性差、感官品质下降。 因此，稳定剂最佳添加量为0.32 g。

2.3 柑橘多酚复合饮料配方响应面优化结果

柑橘多酚复合饮料配方响应面试验结果见表4。利用Design-Expert 8.0.6 软件进行分析，得到柑橘多酚添加量（A）、赤藓糖醇添加量（B）、红枣汁添加量（C）和稳定剂添加量（D）对柑橘多酚复合饮料感官评分影响的回归方程，如下所示：

表4 柑橘多酚复合饮料响应面试验结果

由柑橘多酚复合饮料工艺条件模型分析及方差分析结果（表5）可知，回归模型极显著（P＜0.01），说明模型对响应值拟合很好。 一次项（A、B、C、D）和二次项（A2、B2、C2、D2）都达到极显著水平（P＜0.01），A、B、C、D的所有交互项（AB、AC、AD、BC、BD、CD）均达到显著水平（P＜0.05），说明试验因素对响应值不是简单的线性关系。柑橘多酚复合饮料模型决定系数R2=0.997 2，经拟合检验后校正系数R2adj=0.994 4，两者非常接近，说明柑橘多酚复合饮料的响应面拟合度很好。 此回归方程较好地拟合了试验数据，试验误差小，数据可靠，失拟项不显著（P=0.222 1，P＞0.05），可用于理论预测柑橘多酚复合饮料的加工配方优化。

表5 响应面试验的显著性及方差分析结果

由表5 可以看出，F值大小体现了各因素对柑橘多酚复合饮料感官评分影响的强弱，F值越大，表明该因素对柑橘多酚复合饮料感官评分影响的作用越显著。 因此，4 个因素对柑橘多酚复合饮料感官评分影响的强弱顺序依次为D＞A＞B＞C，即稳定剂添加量＞柑橘多酚添加量＞赤藓糖醇添加量＞红枣汁添加量。

从图8 可以看出：柑橘多酚添加量（A）与赤藓糖醇添加量（B）以及柑橘多酚添加量（A）与红枣汁添加量（C）这2 组因素对柑橘多酚复合饮料感官评价的交互作用比较显著；赤藓糖醇添加量（B）与红枣汁添加量（C）以及赤藓糖醇添加量（B）与稳定剂添加量（D）对柑橘多酚复合饮料感官评分的交互作用也比较显著。 这与之前显著性及方差分析的结果基本符合。

2.4 柑橘多酚复合饮料最佳配方的确定

预测柑橘多酚复合饮料的最佳配方为0.14 g 柑橘多酚、3.07 g 赤藓糖醇、45.87 mL 红枣汁和0.33 g稳定剂，在此配方下，柑橘多酚复合饮料的感官评分为97.51 分。 通过验证试验，柑橘多酚复合饮料的感官评分为96.94 分，接近预测值97.10 分，说明响应面法优化得到的柑橘多酚复合饮料的最佳工艺条件合理。

在上述工艺条件下，柑橘多酚复合饮料色泽均匀且鲜艳，香气浓厚，味道协调且酸甜适中，溶液澄清且黏稠度和流动性好。 同时， 该产品的细菌总数＜100 CFU/mL，未检测出大肠菌群，符合国标要求。

3 结论与讨论

本研究以柑橘多酚和果蔬汁为主要材料，辅以稳定剂、护色剂、甜味剂等，研制出一款高营养、高膳食纤维、低热量的复合饮品。 结果表明，当柑橘多酚添加量为0.14 g、赤藓糖醇添加量为3.07 g、红枣汁添加量为45.87 mL、稳定剂（羧甲基纤维素钠∶结冷胶=1∶1）添加量为0.33 g 时，柑橘多酚复合饮料感官品质最佳。