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菠萝—荸荠复合饮料的研制



全 文 :第 9 期
收稿日期:2012-06-20
作者简介:孟泽彬(1977-),男,四川彭州人,讲师,硕士,主要从事真菌及天然产物化学研究,(电话)13511969277(电子信箱)
mengzi2003@126.com;通讯作者,文庭池,(电子信箱)tingchiwen@yahoo.com。
第 52 卷第 9期
2013 年 5 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.9
May.,2013
菠萝(Ananas comosus)属于凤梨科多年生草本
植物,是仅次于香蕉、芒果的第三大热带水果,分布
于 90 多个国家和地区[1]。菠萝含丰富的糖、蛋白质、
维生素 C、β-胡萝卜素、蛋白酶、矿物元素等多种成
分;具备增加食欲、健脾、利尿等功效,可治疗咽炎、
胃炎和消化不良等病[2,3]。 荸荠又名马蹄,是莎草科
荸荠属多年生草本植物荸荠 (Eleochairis tuberosa)
的地下球茎,在中国长江流域以南各省均有栽培 [4]。
荸荠汁多味甜, 营养丰富, 含有大量的蛋白质、脂
肪、矿质元素、维生素等,主治清热、化痰、消积等
症 [5],自古有“地下雪梨”之美誉 [6,7]。 本研究选用香
气浓郁、味道甜美的菠萝与荸荠为原料配合研制出
一种新的菠萝—荸荠复合饮料,并优化饮料制备条
件及配方,为菠萝和荸荠的深加工利用提供思路和
依据。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
菠萝、荸荠、白砂糖均为市售;柠檬酸、抗坏血
酸、黄原胶、琼脂等均为食品级。 主要仪器设备包括
打浆机、蒸煮锅、离心机、配料桶、杀菌锅、封盖机、
手持糖度计、电子天平、电热恒温培养箱等。
1.2 试验方法
1.2.1 菠萝汁的制备 选用九成熟的黄色无腐败
变质的新鲜菠萝,洗净后切端去皮去心,盐水浸泡
一段时间后切成 0.5 cm 厚的片状,放在 80~85 ℃的
菠萝—荸荠复合饮料的研制
孟泽彬 1,2,文庭池 2
(1.贵州师范学院化学与生命科学学院,贵阳 550018;2.贵州大学西南药用生物资源教育部工程研究中心,贵阳 550025)
摘要:以菠萝(Ananas comosus)和荸荠(Eleochairis tuberosa)为主要原料制备菠萝—荸荠复合饮料,通过
正交试验优化复合饮料配方,设计单因素试验优选稳定剂及杀菌方式。 结果表明,优化的菠萝—荸荠复
合饮料配方为菠萝汁和荸荠汁体积比 1∶2,柠檬酸和蔗糖质量分数分别为 0.15%和 8%,以 0.05 mg / mL 黄
原胶+2.00 mg / mL 海藻酸钠作稳定剂,70 ℃杀菌 20 min,每天 1 次,连续 3 d。 所得产品呈淡黄色、色泽均
一,酸甜可口,具有菠萝和荸荠香气,产品质量符合国家标准。
关键词:菠萝(Ananas comosus);荸荠(Eleochairis tuberosa);复合饮料;工艺优化
中图分类号:TS275.5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)09-2135-03
Research on Pineapple-Chufa Compound Beverage
MENG Ze-bin1,2,WEN Ting-chi2
(1. School of Chemistry and Life Sciences, Guizhou Normal College, Guiyang 550018, China; 2. Engineering and Research Center for
Southwest Bio-Pharmaceutical Resources of Ministry of Education, Guizhou University, Guiyang 550025, China)
Abstract: Pineapple -chufa compound beverage was prepared using pineapple (Ananas comosus) and chufa (Eleochairis
tuberose) as main materials. The beverage formula was optimized via orthogonal experiment; while stabilizer and sterilization
method were selected by single factor tests. The results showed that the optimum beverage formula was volume ratio of
pineapple to chufa, 1∶2; mass fraction of citric acid and sugar, 0.15% and 8%, respectively. The best stabilizer was the
mixture of 2.00 mg / mL sodium alginate and 0.05 mg / mL xanthan gum. The sterilization conditions of the product were steril-
izing at 70 ℃ for 20 min, once per day for three days. The compound beverage prepared under the optimized conditions was
light yellow, with smooth taste, special pineapple and chufa aroma; and the beverage quality was accord with the national
standards.
Key words: pineapple(Ananas comosus); chufa(Eleochairis tuberose); compound beverage; optimization of techniques
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.09.012
湖 北 农 业 科 学 2013 年
热水中热烫 2 min 以钝化其中的多酚氧化酶, 加菠
萝果肉 3 倍质量的蒸馏水打浆,静置过滤,冷藏备
用。
1.2.2 荸荠汁的制备 选用八成至九成成熟无病
虫害的新鲜荸荠,洗净去皮后马上放入含 0.4 mg / mL
食盐和 0.3 mg / mL抗坏血酸的浸泡液中浸泡 5 min,
防止氧化变色。 取出切成 0.5 cm厚的片状, 加入 3
倍质量的蒸馏水后加热煮沸。 打浆取汁, 过滤,澄
清,冷藏备用。 考察不同煮沸时间(5、10、15 min)与
荸荠汁品质的关系
1.2.3 菠萝—荸荠复合饮料的调配 将制得的菠
萝汁和荸荠汁与添加剂蔗糖、柠檬酸调配,设计四
因素三水平正交试验优化复合饮料配方,正交试验
因素与水平见表 1,由 10 人鉴定小组对复合饮料的
风味进行综合感官品质评定[8]。
1.2.4 杀菌 按优化的饮料配方调配菠萝—荸荠
复合饮料,采用 3 种不同的杀菌方式(①100 ℃、10
min;②100 ℃、15 min;③70 ℃、20 min 连续 3 d 间歇
灭菌)对复合饮料分别进行杀菌,于 37 ℃保存 10 d
后观察复合饮料的腐败情况和感官指标,选择适宜
的杀菌方式。
1.2.5 稳定剂的研究 饮料配制后 1 h 内分别加入
海藻酸钠、琼脂、黄原胶及琼脂+海藻酸钠、琼脂+黄
原胶、黄原胶+海藻酸钠作稳定剂,杀菌后于 37 ℃保
存 30 d, 考察其对菠萝—荸荠复合饮料的稳定效
果,稳定性评价标准见表 2。
1.2.6 理化指标测定 pH 用 pH 计测定;细菌总数
用平板菌落计数法测定; 大肠杆菌用发酵法测定;
可溶性固形物的测定采用折光测定法。
2 结果与分析
2.1 煮沸时间与荸荠汁品质的关系
每 100 g 荸荠添加 300 mL 蒸馏水后加热煮沸,
不同煮沸时间对荸荠汁品质的影响结果见表 3。 由
表 3 可知, 煮沸时间为 5 min 时得到的荸荠汁呈白
色,但色泽不浓,香味淡、清凉感不足;煮沸时间为
10 min 时得到的荸荠汁微浑、呈淡黄色、香浓、有清
凉感; 煮沸时间为 15 min 时得到的荸荠汁淡黄色、
香味较浓、有清凉感,但浑浊。 因此,荸荠煮沸 10
min后榨汁得到的荸荠汁品质为最佳。
2.2 风味调配试验结果
菠萝—荸荠复合饮料的风味与菠萝汁和荸荠
汁的配比以及甜味剂、酸味剂的添加量有密切的关
系,采用正交试验优化复合饮料配方,结果见表 4。
由表 4 可知,各因素对菠萝—荸荠复合饮料风味影
响顺序由大到小依次为菠萝汁用量、 荸荠汁用量、
柠檬酸质量分数、蔗糖质量分数,最佳配方组合为
A3B1C2D2,即菠萝汁 30 mL、荸荠汁 60 mL(即菠萝汁
和荸荠汁体积比为 1∶2),柠檬酸和蔗糖质量分数分
别为 0.15%和 8%。 这一组合未出现在试验设计中,
因此需进行验证试验,按此配方调配菠萝—荸荠复
合饮料,综合感官品质得分为 90 分,高于所有正交
试验组合的结果,表明此配方可行。
2.3 杀菌条件优化结果
按优化的配方调配菠萝—荸荠复合饮料,采用
不同的方式杀菌, 在 37 ℃下保存 10 d 后观察饮料
表 4 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
74.0
76.7
80.3
6.3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
83.0
72.3
75.7
10.7
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
77.3
78.3
75.3
3.0
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
76.7
78.3
76.0
2.3
综合感官品质得分
80
72
70
83
70
77
86
75
80
表 2 饮料稳定性评价标准
级别
1 级
2 级
3 级
4 级
稳定性情况
瓶底无沉淀,呈均匀稳定的淡黄色浑浊液
瓶底约有 1 mm 沉淀,沉淀物颗粒细小,瓶内 4/5
以上呈均匀一致的淡黄色浑浊液
瓶底约有 3 mm 沉淀,沉淀物颗粒较细,瓶内 2/3
以上呈均匀一致的淡黄色浑浊液
瓶底约有 5 mm 沉淀,沉淀物颗粒较粗,瓶内 1/3
以上呈均匀一致的淡黄色浑浊液
得分
>90
80~89
70~79
<70
表 1 菠萝-荸荠复合饮料配方正交试验因素与水平
水平
1
2
3
荸荠汁用量
(A)//mL
40
50
60
菠萝汁用量
(B)//mL
30
35
40
柠檬酸质量分数
(C)//%
0.10
0.15
0.20
蔗糖质量分数
(D)//%
7
8
9
因素
表 3 煮沸时间与荸荠果汁品质的关系试验结果
试验号
1
2
3
煮沸时间//min
5
10
15
清浑
微浑
微浑
浑浊
色泽
白色
淡黄色
淡黄色
风味
香淡、略有清凉感
香浓、有清凉感
香较浓、有清凉感
2136
第 9 期
的腐败情况和感官品质指标,结果见表 5。由表 5可
以看出,高温杀菌易改变复合饮料的风味,导致出
现异味;而 70 ℃杀菌 20 min,每天 1 次,连续 3 d 间
歇灭菌效果良好,饮料无腐败现象、无沉淀,且口味
纯正自然。
2.4 稳定剂对复合饮料的稳定效果
考察不同的稳定剂及稳定剂组合对菠萝—荸
荠复合饮料的稳定效果,结果见图 1。由图 1可以看
出,黄原胶和海藻酸钠组成的复合稳定剂稳定效果
最好,复合饮料为均匀稳定的淡黄色浑浊液,瓶底
没有沉淀,因此菠萝—荸荠复合饮料的最佳稳定剂
配方为 0.05 mg / mL 黄原胶+2.00 mg / mL 海藻酸钠。
2.5 产品质量指标
按优化的配方调配菠萝—荸荠复合饮料并杀
菌,所得产品呈天然的淡黄色,色泽均一,组织形态
均匀,无分层现象,具有菠萝和荸荠混合的独特风
味,酸甜适宜,且有荸荠的清凉感,无异味。 对产品
的理化指标进行检测,其糖度为 8.5%,pH 3.5,可溶
性固形物含量为 10.0%。 微生物检测结果发现其细
菌总数≤100 个 / mL、大肠杆菌数≤6 个 / 100 mL、致
病菌未检出。 产品质量符合国家标准。
3 小结与讨论
荸荠去皮后容易发生褐变和腐败而影响其品
质 , 本研究对鲜切荸荠用 0.4 mg / mL 食盐和 0.3
mg / mL 抗坏血酸的浸泡液进行处理,并加热煮沸一
段时间,从而有效地抑制荸荠切片后的褐变 [9]。荸荠
提取汁中含少量淀粉、糊精、蛋白质等不稳定物质,
不易澄清,而菠萝汁中含有少量多酚物质,其与可
溶性蛋白质结合生成不溶性絮状络合物,网罗饮料
中的悬浮颗粒一起下沉,通过过滤除去絮状物和沉
淀物,有利于饮料的澄清。
试验优化得到菠萝—荸荠复合饮料的配方为
菠萝汁和荸荠汁体积比为 1∶2, 柠檬酸和蔗糖质量
分数分别为 0.15%和 8%,0.05 mg / mL 黄原胶+2.00
mg / mL 海藻酸钠作稳定剂,70 ℃杀菌 20 min, 每天
1次,连续 3 d间歇灭菌。 根据此工艺条件制得的饮
料呈淡黄色,色泽均一,具有菠萝和荸荠香气,酸甜
可口,营养丰富,产品质量品质符合国家标准。 本研
究可为新品种饮料的开发提供参考。
参考文献:
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100
90
80
70
60
50
40


3.00mg/mL
海藻酸钠
表 5 菠萝-荸荠复合饮料杀菌试验结果
试验号
1
2
3
杀菌方式
100 ℃、10 min
100 ℃、15 min
70 ℃、20 min,
连续 3 d 间歇灭菌
腐败情况
腐败变质
无腐败现象
无腐败现象
感官品质指标
有异味和少量沉淀
有少量沉淀,有蒸煮味
无沉淀,口味纯正自然
图 1 稳定剂对菠萝—荸荠复合饮料的稳定效果
稳定剂
3.00mg/mL
琼脂
0.10mg/mL
黄原胶
2.00mg/mL
琼脂+
1.00mg/mL
海藻酸钠
2.00mg/mL
琼脂+
0.25mg/mL
黄原胶
0.05mg/mL
黄原胶+
2.00mg/mL
海藻酸钠
(责任编辑 向 闱)
孟泽彬等:菠萝-荸荠复合饮料的研制 2137