楊振東

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與營養(yǎng)工程學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

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果肉型南瓜復(fù)合果蔬汁加工工藝研究

楊振東

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與營養(yǎng)工程學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

研究南瓜、胡蘿卜、番茄、蘋果復(fù)合果蔬汁的加工工藝和殺菌條件，采用D-最優(yōu)設(shè)計(jì)確定原料的最佳配方。結(jié)果表明，南瓜汁51％、胡蘿卜汁20％、番茄汁10％、蘋果汁19％復(fù)合、果葡糖漿添加量6％，用檸檬酸和蘋果酸的混酸調(diào)pH至4.0，此時(shí)制成的復(fù)合果蔬汁色澤、香氣和口感最好；添加0.05％CMC、0.02％結(jié)冷膠和0.03％黃原膠，果蔬汁的穩(wěn)定性最好。殺菌條件為：溫度80℃，時(shí)間5min。儲(chǔ)藏條件為低溫避光貯存。

果蔬汁；復(fù)合；加工工藝；穩(wěn)定性

南瓜富含維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維等多種成分，有降血脂血糖、解毒保肝腎、預(yù)防膽石癥、預(yù)防肥胖、防癌等保健和藥用價(jià)值[1]；其豐富的維生素E和β-胡蘿卜素，具有抗氧化、防衰老作用；含有的“有機(jī)鈷”成分，有補(bǔ)血作用。南瓜是國際公認(rèn)的保健食品，有“蔬菜之王”美稱[2]。胡蘿卜素有“小人參”的美稱。常飲用胡蘿卜汁有助于防止血管硬化，降低膽固醇，也可輔療糖尿病、貧血癥、肝臟病，對(duì)消除代謝障礙、視力減弱和防止頭發(fā)脫落也有較好的療效[3]。番茄色澤鮮艷、酸甜適口、肉質(zhì)鮮美、皮薄多汁。番茄中有豐富的胡蘿卜素、Vb、Vc，鈣、磷、鐵等元素的含量均高于一般水果，對(duì)保護(hù)血管、防治高血壓有一定作用。番茄中的特殊成分——番茄紅素，是一種不含氧的類胡蘿卜素，具有抗氧化、抑制基因突變、降低核酸損傷、減少心血管疾病及預(yù)防癌癥等多種功效[4，5]。蘋果含有多種維生素、礦物質(zhì)及大量酚類抗氧化劑（包括原花色素、類黃酮以及一些酚酸類物質(zhì)），這些成分可預(yù)防一些慢性疾病[6]。復(fù)合果蔬飲料是由果蔬汁按一定比例調(diào)配而成，較好地實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)的互補(bǔ)和風(fēng)味的配合，同時(shí)具有預(yù)防和治療某些疾病的功能[3]。本研究主要利用南瓜、胡蘿卜、番茄汁和蘋果汁等4種果蔬制成集營養(yǎng)與保健功能于一體的新型健康飲料。

1 材料與方法

1.1 原料與設(shè)備

原料如下：南瓜原汁、胡蘿卜原汁、番茄原汁，均為自制，原料購自南京市衛(wèi)崗農(nóng)貿(mào)市場；蘋果汁由連云港東海果汁有限公司提供。果葡糖漿、黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、瓜爾豆膠、結(jié)冷膠，由上海斯比凱可有限公司提供。

儀器設(shè)備如下：HR1821榨汁機(jī)（飛利浦家庭電器有限公司）；SHP-60-60高壓均質(zhì)機(jī)（上?？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電廠）；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州國華電器有限公司）；JA2003型電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；UV-2802型紫外可見分光光度計(jì)（尤尼柯〔上海〕儀器有限公司）；TDL-40B離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；PyX-9030A型隔水電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠）；pH計(jì)（Thermo Electron公司）；NDJ-8S數(shù)字顯示粘度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；WyT-4型手持糖量計(jì)（泉州中友光學(xué)儀器有限公司）；CR410色差儀（日本KOIVICA MINOLTA公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

南瓜、胡蘿卜、番茄→制汁→復(fù)合→調(diào)配→添

加穩(wěn)定劑→均質(zhì)→脫氣→灌裝→殺菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

南瓜汁的制備。選用表皮金黃、無腐爛壞斑、肉質(zhì)橘黃、含糖量高、纖維少、成熟而不過熟的新鮮南瓜，用流動(dòng)水充分洗滌原料，除去泥沙、雜質(zhì)和殘留農(nóng)藥。將去皮去瓜瓤的南瓜切成厚4mm左右的小片，將南瓜片在100℃沸水中燙漂5min，冷卻后將南瓜片、水按1∶2的比例打漿，用高壓均質(zhì)機(jī)在30MPa壓力下均質(zhì)。

胡蘿卜汁的制備。選用新鮮、無霉變、無病蟲害、無機(jī)械損傷的胡蘿卜，經(jīng)挑選、去除不易加工的頭部和尾稍，將剩余部分洗凈后去皮，切成0.5cm左右厚度的小片，沸水中熱燙3 min，燙漂后立即用冷水冷卻至室溫，將胡蘿卜、水按1∶2的比例打漿，用高壓均質(zhì)機(jī)在30MPa壓力下均質(zhì)。

番茄汁的制備。選用新鮮、成熟度適當(dāng)、顏色鮮紅無蟲害、香味濃郁的番茄，剔除果蒂，用清水洗去附著在上面的泥沙、雜質(zhì)和殘留農(nóng)藥。將番茄放進(jìn)100℃的水中浸5～10s，然后將表面爆裂的皮剝離，用菜刀將番茄切碎，按番茄∶水=1∶2的比例打漿，用高壓均質(zhì)機(jī)在30MPa壓力下均質(zhì)。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

運(yùn)用Design Expert軟件中的D-最優(yōu)混合設(shè)計(jì)，對(duì)南瓜汁、胡蘿卜汁、番茄汁和蘋果汁進(jìn)行配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，4種原汁的含量比例分別限定在0.4≤X1≤0.6、0.2≤X2≤0.3、0.1≤X3≤0.2、0.1≤X4≤0.2范圍內(nèi)，X1、X2、X3、X4均為實(shí)際值。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎肧cheffe不完全三次多項(xiàng)式擬合：

方程中，y為預(yù)測響應(yīng)值；xj、xh、xk為自變量編碼值；bj為一次項(xiàng)系數(shù)，bhj為二次項(xiàng)系數(shù)，bhjk為三次項(xiàng)系數(shù)；p為因子個(gè)數(shù)，本實(shí)驗(yàn)取值為3。

通過正交試驗(yàn)和感官評(píng)定確定穩(wěn)定劑的添加量。

（1）感官評(píng)定。由評(píng)定人員對(duì)復(fù)合果蔬汁的色澤、香氣、酸度、甜度等感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，評(píng)分值用模糊數(shù)學(xué)中的七度標(biāo)度法分析。

（2）自然分層率。取20mL樣品置于刻度試管，常溫靜置7d后記錄上清液的毫升數(shù)，每處理3管取平均值。自然分層率（％）=上清液的毫升數(shù)×100％/20mL樣品。

（3）黏度。采用NDJ-85型數(shù)字顯示粘度計(jì)，1號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為60r/min，在室溫下測南瓜復(fù)合果蔬汁的黏度。

（4）可溶性固形物。用手持糖量計(jì)測定。

（5）L、a、b值。用色差計(jì)測定復(fù)合果蔬汁的明度L、紅綠色相a、黃藍(lán)色相b等，每一樣品測定5次取其平均值。

（6）類胡蘿卜素。采用GB/T12291-19901水果、蔬菜汁類胡蘿卜素全量的測定。

在引導(dǎo)大家做完原題之后，有同學(xué)舉手提問n=6時(shí)會(huì)怎樣，是否a1,a2,a3,a4,a5,a6 依舊是等比數(shù)列？ 這與我們教師備課時(shí)的想法不謀而合.我們立即肯定了她出色的數(shù)學(xué)直覺，并鼓勵(lì)大家考慮n≥5的情形.很快n=6,7的情形都被同學(xué)們驗(yàn)證是等比數(shù)列.我們鼓勵(lì)大家乘勝追擊，把總結(jié)出來的“排序”加“一一對(duì)應(yīng)”的方法貫徹到底，最終在大家的共同努力下，有一組同學(xué)在黑板上證明出：等比數(shù)列的結(jié)論對(duì)n=3 和n≥5的情形都成立，而對(duì)n=4 的情形則不一定成立.

（7）菌落總數(shù)。采用平板計(jì)數(shù)法測定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

各指標(biāo)測定取三次平行，用Design Expert和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合果蔬汁配方篩選

利用Design Expert軟件對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到感官評(píng)定預(yù)測值對(duì)南瓜汁（A）、胡蘿卜汁（B）、番茄汁（C）、蘋果汁（D）的回歸方程：

Y=4.57A+3.07B+11.53C+3.96D+7.19AB-12.50AC+8.88AD-5.86BC+11.85BD-10.31CD-14.34ABC-38.10ABD+11.32ACD

對(duì)模型進(jìn)行方差分析表明，南瓜復(fù)合果蔬汁感官評(píng)定預(yù)測模型達(dá)到顯著水平（見表2），模型相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9977，決定系數(shù)為0.9955，說明該模型能夠解釋復(fù)合果蔬汁感官評(píng)定結(jié)果的99.55％變化。

南瓜復(fù)合果蔬汁調(diào)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)Mixture-D-optimal軟件分析后，得到南瓜汁、胡蘿卜汁、番茄汁和蘋果汁復(fù)合后的果蔬汁感官評(píng)定最大值的預(yù)測值（見表3）。南瓜復(fù)合果蔬汁中南瓜汁含量為51％、胡蘿卜汁20％、番茄汁10％和蘋果汁19％時(shí)，得到感官評(píng)定最大預(yù)測值為6.50。以此配方復(fù)合的果汁突出了南瓜汁和胡蘿卜汁的清新香氣，同時(shí)較好地融合了蘋果汁和番茄汁的風(fēng)味。

2.2 果葡糖漿添加量對(duì)復(fù)合汁色澤和口感的影響

復(fù)合果蔬汁的比例為：南瓜汁50％、胡蘿卜汁20％、番茄汁10％、蘋果汁20％，將蘋果酸、檸檬酸按1∶1的比例混合酸調(diào)pH至4.0，當(dāng)果葡糖漿添加量分別為0％、2％、4％、6％、8％、10％時(shí)，進(jìn)行感官評(píng)定。從表4可看出，果葡糖漿的添加量為6％時(shí)，復(fù)合果蔬汁酸甜爽口，風(fēng)味最佳。

表1 南瓜復(fù)合果蔬汁調(diào)配試驗(yàn)方案與感官評(píng)定結(jié)果

表2 方差分析與顯著性檢驗(yàn)

表3 南瓜復(fù)合果蔬汁感官評(píng)定最大值預(yù)測

表4 不同果葡糖漿添加量感官評(píng)定的結(jié)果

2.3 復(fù)合果蔬汁穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)斯托克斯定律，為了提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，必須降低瓜肉微粒的沉降速度。因此，要盡可能減小瓜肉微粒直徑，同時(shí)增大分散介質(zhì)的黏度。本實(shí)驗(yàn)

在制汁過程中已對(duì)瓜肉進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，但是只減小顆粒直徑不能完全達(dá)到穩(wěn)定的效果，需同時(shí)增大分散介質(zhì)的黏度。在不影響風(fēng)味、色澤的前提下，加入增稠劑可以改善飲料的物理物質(zhì)，增強(qiáng)其黏度和穩(wěn)定性，并賦予飲料黏滑適宜的口感[7]。

2.3.1 穩(wěn)定劑的選擇

在復(fù)合果蔬汁中添加濃度不同的瓜爾豆膠、黃原膠、CMC和結(jié)冷膠等4種穩(wěn)定劑進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。觀察7d后的穩(wěn)定效果，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并測定復(fù)合果蔬汁的自然分層率。

從表5可以看出，對(duì)南瓜復(fù)合果蔬汁穩(wěn)定性影響最大是結(jié)冷膠，其次是黃原膠、瓜爾豆膠，CMC的影響最小。隨著結(jié)冷膠和黃原膠添加量的增加，果汁穩(wěn)定性也依次增大；隨著瓜爾豆膠添加量的增加，穩(wěn)定性呈先減少后增加的趨勢；CMC對(duì)復(fù)合果蔬汁穩(wěn)定性幾乎沒有影響。瓜爾豆膠是由半乳糖殘基和甘露糖殘基結(jié)構(gòu)單元組成的多糖化合物，本身不帶電，在pH值為6～8的范圍內(nèi)是最高效的水溶增稠劑之一，由于復(fù)合汁是酸性飲料，瓜爾膠會(huì)有所降解，起不到增稠穩(wěn)定的作用[8]。CMC是一種在酸性體系中具備懸浮、持水能力的膠體，成本較低，與黃原膠復(fù)配可形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在低表觀黏度下起到懸浮穩(wěn)定的作用，能有效防止沉淀分層。所以選用結(jié)冷膠、黃原膠和CMC這三種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配。

表5 單一穩(wěn)定劑對(duì)復(fù)合果蔬汁的穩(wěn)定效果的影響

2.3.2 穩(wěn)定劑復(fù)配對(duì)果蔬汁穩(wěn)定性的影響

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以0.03％～0.08％的CMC、0.02％～0.04％的結(jié)冷膠和0.02％～0.04％的黃原膠進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，由表6、表7的結(jié)果可以看出，當(dāng)組合為A3B3C3時(shí)，復(fù)合果蔬汁的黏度達(dá)到最大。而由靜置14天后的穩(wěn)定效果可以看出，黏度太大時(shí)，雖然果蔬汁不分層，但流動(dòng)性變差，液體過于黏稠，有糊口感。同時(shí)，使用高濃度的穩(wěn)定劑

會(huì)提高生產(chǎn)成本，不適合大批量的生產(chǎn)加工。故選用A2B1C2的穩(wěn)定劑配比，此時(shí)的果蔬汁恰好沒有分層，并且流動(dòng)性好、口感佳，穩(wěn)定劑用量不多，能降低生產(chǎn)成本。因此穩(wěn)定劑最佳配比為0.05％CMC、0.02％結(jié)冷膠和0.03％黃原膠。

表6 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

表7 復(fù)合果蔬汁穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗(yàn)（L934）結(jié)果

2.4 不同殺菌條件對(duì)復(fù)合汁色澤和微生物的影響

由表8可知不同的殺菌條件對(duì)復(fù)合汁的L、a和b值的影響并不大，故只需根據(jù)殺菌后菌落總數(shù)來選擇適宜的殺菌條件。當(dāng)溫度為80℃、持續(xù)時(shí)間為5min時(shí)，測得的菌落總數(shù)小于10 cfu/ml，不僅可以保證大部分細(xì)菌被殺滅，而且復(fù)合汁的營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)不被高溫所破壞，故為最優(yōu)殺菌條件。

表8 不同殺菌條件對(duì)復(fù)合汁色澤和微生物的影響

2.5 不同儲(chǔ)藏條件對(duì)復(fù)合汁主要理化指標(biāo)的影響

2.5.1 對(duì)色澤的影響

色澤直接影響人們對(duì)食品品質(zhì)優(yōu)劣、新鮮與否的判斷。為控制復(fù)合汁的色澤變化，本實(shí)驗(yàn)采取常溫避光、常溫光照、4℃避光和36℃避光等4種儲(chǔ)藏條件，通過測定35d內(nèi)復(fù)合汁的L、a、b值的變化，并計(jì)算出c值及h值，從而探索最優(yōu)儲(chǔ)藏條件。

圖1中，L值代表該復(fù)合汁的明度，L=0表示黑色，L=100表示白色，中間有100個(gè)等級(jí)，L值越大，說明復(fù)合汁色澤越明亮。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，在不同的儲(chǔ)藏條件下，復(fù)合汁的L值都呈現(xiàn)下降趨勢，色澤逐漸變暗。在常溫避光條件下復(fù)合汁儲(chǔ)藏35d后，L值降低1.12，常溫光照條件下降低2.16，4℃避光條件下降低0.61，36℃避光條件下降低2.22。由此可知，4℃避光儲(chǔ)藏條件下，其明度下降最少。

由圖2和圖3可知，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，彩度c和色調(diào)角h均呈減小趨勢，說明復(fù)合汁顏色的鮮艷程度在下降，并且顏色也發(fā)生了改變。常溫避光儲(chǔ)藏條件下的c、h值變化量分別為1.59和0.09，常溫光照條件下為2.54和0.13，4℃避光條件下為0.76和0.07，36℃避光條件下為3.13和0.16。由此可知，4℃避光條件儲(chǔ)藏時(shí)，復(fù)合汁色澤的變化最小。

圖1 復(fù)合汁L值隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

圖2 復(fù)合汁c值隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

圖3 復(fù)合汁h(huán)值隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

2.5.2 對(duì)類胡蘿卜素含量的影響

類胡蘿卜素很不穩(wěn)定，許多學(xué)者對(duì)食品加工貯藏過程及采用模擬系統(tǒng)的研究表明，氧、光、熱等因素對(duì)類胡蘿卜素的穩(wěn)定性均會(huì)產(chǎn)生破壞性影響，氧是類胡蘿卜素降解的重要因素，光照也能導(dǎo)致類胡蘿卜素的降解，熱處理會(huì)導(dǎo)致類胡蘿卜素的破壞并使其形成順式類胡蘿卜素異構(gòu)體[9]。

由圖4可知，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，在不同的儲(chǔ)藏條件下，復(fù)合汁類葫蘆卜素的含量呈現(xiàn)下降的趨勢。在常溫避光條件下復(fù)合汁儲(chǔ)藏35d后，類胡蘿

卜素含量降低3.92mg/L，常溫光照條件下降低6.68mg/L，4℃避光條件下降低4.36mg/L，36℃避光條件下降低6.40mg/L。由此可知，光和熱對(duì)復(fù)合汁中的類胡蘿卜素破壞比較大，宜在避光和低溫條件下儲(chǔ)藏。

圖4 復(fù)合汁類胡蘿卜素含量隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

2.5.3 對(duì)可溶性固形物含量的影響

果蔬原汁在儲(chǔ)存過程中，作為重要質(zhì)量指標(biāo)的可溶性固形物含量，因不溶物降解轉(zhuǎn)化為可溶成分而升高，同時(shí)因可溶物質(zhì)的消耗和沉淀而降低。因此，可溶性固形物含量受消耗和降解雙重因素的影響[10]。由表9可知，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，在不同的儲(chǔ)藏條件下，復(fù)合汁類可溶性固形物的含量略有減少，但變化趨勢不顯著，基本保持穩(wěn)定。

表9 復(fù)合汁可溶性固形物含量值隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

2.5.4 菌落總數(shù)的變化

由表10可知，復(fù)合汁中菌落總數(shù)比較穩(wěn)定，隨儲(chǔ)藏時(shí)間無明顯變化，由此表明滅菌后的復(fù)合汁達(dá)到《果蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》所要求的微生物指標(biāo)（菌落總數(shù)≤100 cfu/mL），產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

表10 復(fù)合汁中菌落總數(shù)隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化

綜合上述理化指標(biāo)可以得出：低溫避光儲(chǔ)藏是最優(yōu)的儲(chǔ)藏條件，可以最大限度保持復(fù)合汁的新鮮程度。

3 結(jié)論

果肉型南瓜復(fù)合果蔬汁的最佳配方為南瓜汁51％、胡蘿卜汁20％、番茄汁10％、蘋果汁19％、果葡糖漿添加量6％。若要獲得穩(wěn)定性良好的復(fù)合果蔬汁，最佳配方為0.05％CMC、0.02％結(jié)冷膠和0.03％黃原膠。殺菌條件——溫度80℃、時(shí)間5min為最佳，適宜低溫避光儲(chǔ)藏。本產(chǎn)品營養(yǎng)全面，制備工藝流程簡單、可行，產(chǎn)品成本低，對(duì)復(fù)合果蔬汁生產(chǎn)具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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[責(zé)任編輯：王東霞]On the Processing Technology of Com pound Fruit and Vegetable Juice of Pum pkin Pulp

YANG Zhen-dong
（School of Food and Nutritional Engineering，Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College， Huaian 223003，Jiangsu，China）

：This article studied the processing technology and sterilizing condition of compound fruit and vegetable juice extracted from pumpkin，carrot，tomato and apple.The optimum formulation were determined by D-optimal design.The results showed that the optimum formulawas51％pumpkin，20％carrot，10％tomato and 19％apple juice，the additional quantity of fructose syrup was 6％，using citric acid and malic acid to adjust the pH.We found out that4.0 was the pH which could give compounded juice the best color，aroma and taste；The optimum combination of stabilizing agentswas found to be 0.05％CMC，0.02％gellan gum and 0.03％xanthan gum.The productwill show good stability.The sterilization condition：temperature 80℃，time 5 min；the storage condition： protect from light and heat.

vegetable and fruit juice；mixed；processing technology；stability

TS255.3

A

1006-8481（2014）01-0020-06

2013-03-16

2012年度江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”骨干教師資助項(xiàng)目；2012年度淮安市“533英才工程”學(xué)術(shù)技術(shù)骨干人才資助項(xiàng)目

楊振東（1982—），男，江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與營養(yǎng)工程學(xué)院講師。