速凍沙果營(yíng)養(yǎng)成分分析及其飲料配方的優(yōu)化

　　摘 要：對(duì)速凍沙果和土右旗沙果、123 蘋果、沈農(nóng) 2 號(hào)蘋果、嘎啦、紅勛 5 號(hào)和新疆 2 號(hào)的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比分析。結(jié)果 表明，速凍沙果含有較為豐富的維生素 C、蛋白質(zhì)、鋅、灰分和煙酸;以速凍沙果為原料，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分 析方法對(duì)速凍沙果飲料的最佳生產(chǎn)配方進(jìn)行研究，以感官評(píng)價(jià)和沉淀率為判斷依據(jù)確定最佳的產(chǎn)品配方：果汁添加 量為 30 %、檸檬酸添加量為 0.2 %、白砂糖添加量為 7 %、黃原膠添加量為 0.4 %，此時(shí)產(chǎn)品口感飽滿，風(fēng)味醇厚，有良 好的穩(wěn)定體系。最終對(duì)產(chǎn)品的流變性、粒徑分布和營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)分析，最終獲得的產(chǎn)品中含有豐富的硒元素 (1.79 mg/kg)和煙酸(250 mg/L)。

　　關(guān)鍵詞：速凍沙果;配方;營(yíng)養(yǎng)成分;飲料;響應(yīng)面

　　沙果(Malus asiatica Nakai)，呈現(xiàn)扁圓形，直徑 4 cm~5 cm，黃色或紅色，味道有些酸澀，含有豐富的 維生素、有機(jī)酸[1]，具有除煩消食、積滯和化、止渴生 津、明目泄火、驅(qū)蟲(chóng)殺蟲(chóng)、解毒的作用。沙果耐寒性強(qiáng)、 豐產(chǎn)性好、是內(nèi)蒙古東北部、黑龍江等地主載品種和 產(chǎn)量最高的水果[2]。果皮脆而帶有韌性，果肉黃白色， 具有以醇類為主清香氣味[3]，沙果特有的香味可以改 善壓力過(guò)大造成的不良情緒。

　　據(jù)研究表明，70 %左右 的疾病易發(fā)生在酸性體質(zhì)的人身上，而沙果是堿性食 品，吃沙果可以迅速中和體內(nèi)過(guò)多的酸性物質(zhì)(包括 運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的酸及魚(yú)、肉等酸性食品在體內(nèi)產(chǎn)生的酸性 代謝產(chǎn)物)，增強(qiáng)體力和抗病能力。而試驗(yàn)采用的是地 處于北緯 47°的龍江縣的速凍沙果，使用速凍和冷凍 的保藏方法延長(zhǎng)了沙果的保質(zhì)期，通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 速凍沙果的口感、外觀和營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有太大變化，速 凍沙果和新鮮沙果里都含有較為豐富的微量元素和 蛋白質(zhì)[4]。本文以此沙果飲料作為研究對(duì)象，并對(duì)它的 加工配方進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，使得該產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì) 價(jià)值[5-6]。

　　1 材料和方法

　　1.1 主要材料

　　新鮮沙果：齊齊哈爾市龍江縣;黃原膠、異 VC-Na、 白砂糖、檸檬酸：市售。

　　1.2 儀器與設(shè)備

　　DJM-90L 系列膠體磨、實(shí)驗(yàn)型 1003 高壓均質(zhì)機(jī)： 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠;BS 224 S 電子天平：賽多利斯 科學(xué)儀器北京有限公司;SYQ-DSK-280 手提式不銹鋼 壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠;7500 電感耦 合等離子質(zhì)譜儀：上�？茣钥茖W(xué)儀器有限公司;TGL- 16B 高速離心機(jī)：上海菲恰爾分析儀器有限公司; 1100LC/MSD 液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)安捷倫; Nano-ZS90 型馬爾文粒徑分析儀、kinexusPro +高級(jí) 旋轉(zhuǎn)流變儀：英國(guó)馬爾文儀器有限公司。

　　1.3 檢測(cè)方法

　　1.3.1 沉淀率的測(cè)定

　　用沉淀率表示速凍沙果飲料體系的穩(wěn)定性，穩(wěn)定 系數(shù)值越大，飲料體系的穩(wěn)定性越差。將速凍沙果飲 料置于有刻度的離心管中，以 3 500 r/min 的轉(zhuǎn)速離心 15 min，倒出上清液，取沉淀物，100 ℃烘干 15 min 得 到沉淀物。計(jì)算公式如下[7]： SR/%= 沉淀物質(zhì)量(g) 速凍凍沙果飲料質(zhì)量(g)×1001.3.2 粒徑的測(cè)定 采用 BT-9300H 激光粒度分布儀對(duì)速凍沙果飲料 的體系進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定范圍為 0.1 nm~10 000 nm。

　　1.3.3 總糖的測(cè)定

　　參考廉愛(ài)農(nóng)法。 m1= m×V1 1 000 式中：m1 為費(fèi)林甲、乙液 5 mL 相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì) 量，g;m 為稱取葡萄糖的質(zhì)量，g;V1 為正式標(biāo)定時(shí)消耗 葡萄糖溶液的總體積，mL。 X= 500×m1 V2×V3 ×1 000 式中：X 為試樣中總糖的含量，g/L;V2 為滴定時(shí)消 耗試樣水解液的體積，mL;V3 為吸取試樣的體積，mL。 m1 為費(fèi)林甲、乙液 5 mL 相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，g。

　　1.3.4 感官評(píng)價(jià)

　　感官評(píng)價(jià)小組由食品工業(yè)從事人員和消費(fèi)群體 組成，從色澤、氣味、口感及組織狀態(tài)等方面進(jìn)行評(píng) 分[8]。同時(shí)根據(jù)沙果汁感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，打分 采取百分制。速凍沙果飲料感官評(píng)價(jià)具體打分標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.4 速凍沙果飲料工藝流程

　　1.4.1 速凍沙果飲料流程

　　新鮮沙果→在-28 ℃速凍 3 h→放置-4 ℃儲(chǔ)存→ 挑果→洗果→緩果→去核、去梗→稱量→加水→磨 漿→調(diào)配→定容→均質(zhì)→灌裝→滅菌→成品 ↑ 檸檬酸、白砂糖、黃原膠

　　1.4.2 工藝流程要點(diǎn)

　　1)原料的預(yù)處理：新鮮沙果在-28 ℃速凍 3 h，放 置-4 ℃儲(chǔ)存。2)化膠：將稱好的白砂糖、黃原膠與 100 mL 純凈 水混合均勻后置于溫度為 70 ℃～80 ℃[9]的水浴鍋中， 高速攪拌 15 min，待膠體呈澄清、透明狀即為膠體完全 溶解。 3)磨漿：采用磨漿機(jī)磨漿兩次。 4)調(diào)配、定容：將化好的黃原膠緩緩的倒入沙果漿 中，邊倒邊攪拌，至混合均勻。 5)均質(zhì)：采用 20 ℃ 20 MPa 進(jìn)行均質(zhì) 1 次。 6)滅菌：將調(diào)配好的沙果飲料進(jìn)行灌裝，殺菌條件為 100 ℃ 30 min。

　　1.5 單因素試驗(yàn)

　　1.5.1 果汁添加量對(duì)配方的影響

　　沙果果汁添加量分別為 10 %、20 %、30 %和 40 %， 白砂糖添加量為 6 %，檸檬酸添加量為 0.1 %，根據(jù)感 官評(píng)價(jià)得分確定最佳添加量。

　　1.5.2 白砂糖添加量對(duì)配方的影響

　　白砂糖添加量分別為 5 %、6 %、7 %、8 %和 9 %， 果汁添加量為 30 %，檸檬酸添加量為 0.1 %，根據(jù)感官 評(píng)價(jià)得分確定最佳添加量。 1.5.3 檸檬酸添加量對(duì)配方的影響 檸檬酸添加量分別為 0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %和 0.5 %，果汁添加量為 30 %，白砂糖添加量為 7 %，根據(jù)感官評(píng)價(jià)得分確定最佳添加量。

　　1.5.4 黃原膠添加量對(duì)配方的影響

　　黃原膠添加量分別為 0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %和 0.6 %，果汁添加量為 30 %，白砂糖添加量為 7 %，檸檬 酸添加量為 0.1 %，根據(jù)感官評(píng)價(jià)得分和沉淀率確定 最佳添加量。

　　1.6 響應(yīng)面試驗(yàn)

　　在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇不同用量的白砂糖、檸檬酸和黃原膠并以感官評(píng)價(jià)和沉淀率為指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，以各因素的最好的 3 個(gè)水平進(jìn)行響 應(yīng)面試驗(yàn)，來(lái)確定速凍沙果飲料的最優(yōu)配方;飲料配方響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 沙果營(yíng)養(yǎng)成分比較

　　將龍江縣沙果與李艷梅等[10]、路濱鍵等[11]研究的沙果進(jìn)行部分營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比。維生素 C 是人體內(nèi)不能合成但不獲缺基礎(chǔ)物質(zhì)， 臨床上廣泛用于輔助治療多種腫瘤[12]和癌癥，此外還 具有防治壞血病、加快傷口愈合和增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力。龍江縣沙果中維生素含量豐富，分 別是土右旗沙果 5.1 倍、123 蘋果的 4.25 倍、沈農(nóng) 2 號(hào) 蘋果的 3.38 倍。

　　蛋白質(zhì)的含量是評(píng)價(jià)果蔬營(yíng)養(yǎng)的一個(gè)重要指標(biāo)，參與果蔬中多種代謝過(guò)程的調(diào)控，與果蔬的生長(zhǎng)發(fā)育 有著密切的關(guān)系。龍江縣沙果中蛋白質(zhì) 的含量高達(dá) 3.31 %，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于嘎啦、紅勛 5 號(hào) 和新疆 2 號(hào)。 鋅元素在體內(nèi)的主要作用是參與許多金屬酶的 形成，如堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)為鋅的 結(jié)合酶，鋅含量不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致骨中的磷酸鹽水解，骨量降低;此外鋅元素還具有激活胸腺細(xì)胞，增強(qiáng)免疫 反應(yīng)和 T 細(xì)胞功能的作用[13]。

　　龍江縣沙 果中的鋅元素含量高達(dá) 94.1 mg/kg，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 嘎啦、紅勛 5 號(hào)和新疆 2 號(hào)。 在形成灰分的過(guò)程中，有機(jī)成分揮發(fā)散去，殘留 下的無(wú)機(jī)成分被稱作灰分，灰分是食品中無(wú)機(jī)成分的 總和。123 蘋果、沈農(nóng) 2 號(hào)蘋果、龍江縣沙果、土右旗沙 果的灰分含量依次為 0.32 %、0.31 %、0.36 %、0.4 %。

　　2.2 單因素試驗(yàn)

　　2.2.1 果汁添加量對(duì)飲料品質(zhì)的影響

　　白砂糖添加量為 6 %，檸檬酸添加量 為 0.1 %，果汁添加量為 30 %時(shí)，速凍沙果飲料感官得 分較高;當(dāng)果汁的添加量為 10 %和 20 %時(shí)，速凍沙果 飲料里的固形物含量較少，沙果香氣較淡;當(dāng)果汁添 加量為40 %時(shí)，與 30 %的果汁添加量的感官得分相差不大。因此，確定果汁添加量為 30 %。

　　2.2.2 白砂糖添加量對(duì)飲料品質(zhì)的影響

　　果汁添加量為 30 %，檸檬酸添加量 為 0.1 %，白砂糖添加量為 6 %、7 %和 8 %，沙果飲料 的感官得分較高，當(dāng)白砂糖的添加量為 9 %和 10 % 時(shí)，總糖含量達(dá)到了 254、282 g/L，失去了飲料酸甜的口感。因此，選取白砂糖添加量 6 %、7 %和 8 %，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。

　　2.3.3 模型驗(yàn)證

　　由 Design expert 8.0.6.1 軟件處理數(shù)據(jù)后分析結(jié) 果，在沙果汁為 30 %的條件下，預(yù)測(cè)速凍沙果飲料的 最佳配方為 A 檸檬酸含量：0.28 %;B 白砂糖含量： 6.73 %;C 黃原膠含量：0.4 %。此條件下感官評(píng)分為 95.6 分。為驗(yàn)證響應(yīng)面法結(jié)果的可信性，用最佳飲料配 方進(jìn)行檢驗(yàn)，檸檬酸添加量為 0.28 %、白砂糖添加量 為 6.73 %、黃原膠添加量為 0.4 %，在此條件下，沙果飲料感官評(píng)分達(dá) 95.9 分;與響應(yīng)面預(yù)測(cè)的理論值 95.6 分相差不大，并且略高于最佳單因素配方的感官評(píng)分， 即檸檬酸添加量為 0.2 %、白砂糖添加量為 7 %、黃原膠 添加量為 0.4 %。證明響應(yīng)面優(yōu)化的沙果飲料配方可 靠，也表明響應(yīng)面法應(yīng)用于調(diào)配飲料配方是可行的。

　　2.4 成品分析

　　制取一組磨漿 2 次，白砂糖添加量為 7 %，檸檬酸 添加量為 0.2 %，黃原膠添加量為 0.4 %，均質(zhì)壓力為 20 MPa，滅菌溫度為 100 ℃ 30 min 的樣品。測(cè)定速凍 沙果飲料樣品的流變學(xué)變化、粒徑分布特征和營(yíng)養(yǎng)成分。

　　食品論文投稿刊物：《食品工業(yè)》一貫堅(jiān)持為食品企業(yè)和食品科技人員服務(wù)的辦刊宗旨，重點(diǎn)宣傳報(bào)道我國(guó)食品工業(yè)領(lǐng)域最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，具有權(quán)威性、實(shí)用性和指導(dǎo)性，是食品行業(yè)技術(shù)人員和管理者的良師益友，在全國(guó)食品界具有深遠(yuǎn)影響。

　　3 結(jié)論

　　試驗(yàn)以龍江縣的速凍沙果為原料，通過(guò)單因素試 驗(yàn)初步探索了速凍沙果飲料的最佳果汁添加量、最適 甜度、酸度和穩(wěn)定性。然后采用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)獲得 了速凍沙果飲料的最佳基本配方：果汁含量為 30 %、 檸檬酸添加量為 0.2 %、白砂糖添加量為 7 %、黃原膠 添加量為 0.4 %。 在磨漿 2 次，均質(zhì)壓力為 20 MPa，白砂糖添加量 為 7 %，檸檬酸添加量為 0.2 %，黃原膠添加量為 0.4 %， 滅菌溫度為 100 ℃ 30 min 的條件下，速凍沙果飲料表 現(xiàn)出明顯的假塑性;該產(chǎn)品粒徑檢測(cè)圖呈單峰，產(chǎn)品 粒徑均勻分布。 營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)表明：速凍沙果飲料中含有豐富的 鋅元素、蛋白質(zhì)、維生素 C 和灰分，還含有豐富的硒元素和煙酸。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　作者：王兵琦，郎秀杰* ，郭成宇* ，孔凡品，馬吉瑤

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