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苹果皮膳食纤维饮料的研制



全 文 :2010





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[收稿日期] 2010-09-04
[作者简介] 唐淑芬(1984-),女,毕业于南京农业大学食品科学科技学院食品科学专业,硕士,主要从事食品生物技术方面的教学与研究。
摘要:以苹果皮为原料进行苹果皮膳食纤维饮料的研制,通过正交试验和单因子试验,对饮料中苹果皮、柠檬酸、稳定
剂、抗氧化剂、葡萄糖的用量进行探讨,得到苹果皮膳食纤维饮料的最佳工艺配方为:苹果皮 25%(w/v)、VC 0.014%(w/
v)、葡萄糖 10%(w/v)、柠檬酸 0.015%(w/v),同时还探讨了苹果皮膳食纤维饮料的稳定性以及色、香、味的保持与稳定。
关键词:苹果皮;膳食纤维;饮料
中图分类号:TS275.4
文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1007-7871.2010.11.003
苹果皮膳食纤维饮料的研制
唐淑芬
(江苏财经职业技术学院,江苏淮安 223003)
膳食纤维以作为一种极重要的功能性食品基
料而引起关注,被营养医学、食品界称为“第七营
养素”,它能降低血液胆固醇含量、预防糖尿病、
改善大肠功能和防止便秘、降低龋齿和牙周炎的
发病率。近年来膳食纤维产品在国际上早已引起
重视。苹果皮是饮食中非常重要的部分,据研究
报道苹果皮的摄入量与肺癌的发病率成负相关,
与降低心血管疾病、冠心病以及总死亡率相关 [1]。
苹果皮中含有大量的膳食纤维,以苹果皮渣为原
料制备膳食纤维,得率一般为 60%以上(干基)。随
着苹果加工业的发展,大量的苹果皮被浪费。因
此,采用苹果皮为原料制作饮料,不仅综合利用
了下脚料,而且为人们提供了一种新的膳食纤维
来源,对苹果产品的综合开发利用及增加其附加
值具有一定的积极意义。
1 材料与方法
1.1 材料
苹果、葡萄糖、食用柠檬酸、XG、CMC-Na、
海藻酸钠、VC。
1.2 主要仪器设备
真空脱气机、高压灭菌锅、组织捣碎匀浆机、
电子天平、722S分光光度计、华普达 YXJ-2高速
电动离心机。
1.3 苹果皮膳食纤维饮料生产工艺流程
苹果皮 选择 清洗 切块 调整配料 匀浆 脱
气 杀菌 灌装 成品
1.4 操作要点
1.4.1 原料的选择与预处理
苹果加工后的果皮,立即除去虫害、药斑、
腐烂部分,然后用 0.5%盐酸溶液清洗,再用清水
冲洗掉药液。在果皮加工过程中,不得使用铁制、
锡制等引起花青素变色的金属容器[2]。
1.4.2 匀浆
用组织捣碎机将果皮捣碎到果浆均一、粘稠
适度。
1.4.3 脱气
利用真空脱气机除去空气,在 620~640mmHg
真空度下脱气 1~2min。
1.4.4 杀菌
采用高温短时杀菌法,在 95℃条件下保温处
理 30s。
1.4.5 灌装
苹果皮膳食纤维饮料采用无菌灌装。
1.5 稳定性的测定[3]
取 5ml的苹果皮膳食纤维饮料装入离心管中,
在 2000r/min下离心 10min,取上清液于 750nm波
长下,用1cm比色皿测定样品的吸光度。
试验报告与理论研究 Experimental Reports & Theoretical Researches
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2 结果与分析
2.1 苹果皮汁用量对成品质量的影响
用不同浓度的苹果皮汁制成相应的饮料,对
产品苹果皮汁添加量进行优化,试验结果见表 1。
表 1 不同苹果皮汁添加量的膳食纤维饮料
感官评定标准
苹果皮汁添加量(%,w/v) 感官评定
20 ++
25 +++
30 +
从表1可以看出,苹果皮汁 20%的添加量,产
口感达不到要求;苹果皮汁 25%的添加量比较合
适,在产品的色泽、口感、香味各方面比较好,
但在评定时发现口感方面浓厚感还略微不足,还
可以适当提高浓度;苹果皮汁 30%的添加量在浓
度上略微过多,而且颜色太深,可以适当降低。
由以上试验可以确定以下正交试验中苹果皮汁浓
度,大致定为 23%、25%、27%。
2.2 葡萄糖用量对苹果皮膳食纤维饮料质量的影响
在 25%的苹果皮膳食纤维饮料中分别加入
8%、10%、12%的葡萄糖,对产品葡萄糖添加量
进行优化,试验结果见表 2。
表 2 不同葡萄糖添加量的苹果皮膳食纤维饮料
感官评定结果
葡萄糖添加量(%,w/v) 感官评定
8 ++
10 +++
12 +
从表 2可以看出,葡萄糖浓度为 8%时,苹果
皮膳食纤维饮料略甜,风味不够突出;葡萄糖浓
度为 10%,苹果皮膳食纤维饮料口感适宜;葡萄
糖浓度为 12%时,苹果皮膳食纤维饮料过甜,浓
度可以适当降低。由以上试验可以确定以下正交
试验中葡萄糖浓度,大致为 9%、10%、11%。
2.3 抗氧化剂用量对苹果皮膳食纤维饮料质量的
影响
在 25%苹果皮汁、10%葡萄糖溶液中分别加入
0.012%、0.016%、0.020%的制备好的抗氧化剂,
对产品抗氧化剂进行优化,试验结果见表 3。
表 3 不同抗氧化剂添加量的苹果皮膳食纤维饮料
感官评定结果
抗氧化剂添加量(%,w/v) 感官评定
0.012 +
0.016 +++
0.020 ++
由表 3可以看出,抗氧化剂添加量为 0.012%,
苹果皮膳食纤维饮料口感较好,但半小时后变褐
色;抗氧化剂添加量为 0.016%,苹果皮膳食纤维饮
料口感纯正,不变色;抗氧化剂添加量为 0.020%,
苹果皮膳食纤维饮料略酸,略苦,不变色,浓度
可以适当降低些。由以上试验可以确定以下正交
试验的抗氧化剂浓度,大致可以定为 0.014%、
0.016%、0.018%。
2.4 柠檬酸用量对苹果皮膳食纤维饮料质量的影

在溶液中分别加入 0.010%、0.015%、0.020%
的制备好的柠檬酸,对产品柠檬酸进行优化,试
验结果见表4。
表 4 柠檬酸添加量的饮料的感官评定结果
柠檬酸添加量(%,w/v) 感官评定
0.010 ++
0.015 +++
0.020 +
由表 4可以看出,柠檬酸添加量为 0.010%时,
苹果皮膳食纤维饮料略酸;柠檬酸添加量为
0.015%时,苹果皮膳食纤维饮料酸甜适宜;柠檬
酸添加量为 0.020%时,苹果皮膳食纤维饮料过酸,
浓度要适当降低。由以上试验可以确定以下正交试
验的柠檬酸浓度,大致可以定为 0.013%、0.015%、
0.017%。
2.5 苹果皮膳食纤维饮料最佳配方的正交试验
为了确定苹果皮膳食纤维饮料最佳的饮料配
方,经单因素试验以及相关资料,得出影响苹果
皮苹果皮膳食纤维饮料主要因素为苹果皮汁浓度、
葡萄糖用量、抗氧化剂用量、柠檬酸用量[4]。采用
L9(34)正交试验,研究苹果皮汁用量、葡萄糖用量、
抗氧化剂用量、柠檬酸用量对苹果皮膳食纤维饮
料成品品质的影响,从而优化最佳工艺条件,感
官评定标准见表 5,结果见表 6。
表 5 苹果皮膳食纤维饮料产品评分标准
项 目 评分标准
色泽
(20分)
色泽均匀,带有苹
果皮汁较深的黄
色(17~20分)
色泽均匀但
颜色偏淡
(12~16分)
色泽不一,且颜色
较暗淡,有杂色
(11分以下)
气味
(25分)
风味协调,香气
郁人,清爽宜人,
带有苹果香气
(21~25分)
风味一般,清爽宜
人,带有苹果香气
(16~20分)
风味较差,
无苹果香气
(15分以下)
口感
(30分)
酸甜适宜,爽口无
滞留,清凉舒适
(26~30分)
微酸或略甜,
有沙粒感
(21~25分)
过酸或过甜,有明显
颗粒口感,有异味
(20分以下)
稳定性
(25分)
溶液分布均匀,
无分层,少量
沉淀属正常
(21~25分)
略有分层,沉
淀偏多
(16~20分)
分层明显,且有
大量沉淀物出现
(15分以)
Experimental Reports & Theoretical Researches 试验报告与理论研究
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表 6 苹果皮膳食纤维饮料正交试验结果
试验号
A
苹果皮汁
B
葡萄糖
C
VC
D
柠檬酸
感官
评分
1 1(23%) 1(9%) 1(0.014%)1(0.013%) 77
2 1 2(10%) 2(0.016%)2(0.015%) 83
3 1 3(11%) 3(0.018%)3(0.017%) 70
4 2(25%) 1 2 3 86
5 2 2 3 1 85
6 2 3 1 2 88
7 3(27%) 1 3 2 76
8 3 2 1 3 90
9 3 3 2 1 84
K1 230 239 255 246
K2 259 258 253 247
K3 250 242 231 246
k1 76.7 79.7 85.0 82.0
k2 86.3 86.0 84.3 82.3
k3 83.3 80.7 77.0 82.0
R 9.6 6.3 8.0 0.3
因素主次 1 3 2 4
由表6的极差分析可知,A苹果皮汁对产品质
量影响最大,然后依次为 C抗氧化剂(VC)、B葡萄
糖,D柠檬酸对产品质量影响最小,正交试验评分
结果表明 8号得分最高,而数据分析显示较优配方为
A2B2C1D2。通过做重现性试验,即以苹果皮汁
25%、抗氧化剂 VC 0.014%、葡萄糖 10%、柠檬酸
0.015%制作苹果皮膳食纤维饮料,评分结果为 92,
说明 A2B2C1D2为最优配方。
2.6 稳定剂对苹果皮膳食纤维饮料品质的影响结

由预试验可知饮料单独使用 XG、CMC-Na和
海藻酸钠的稳定效果均不理想,易沉淀,口感也
不好。由于稳定剂之间存在着协同增效作用,多
种稳定剂协同使用产生单一稳定剂所没有的稳定
特性[5]。为了达到良好的稳定效果,我们将稳定剂
复合使用,不仅有相互增效作用,而且在稳定性
能以及口感方面均有很大的提高。因此将 CMC-
Na、XG 和海藻酸钠做为 3 个因素设计 3 个水平
L9(33)复配正交试验,结果见表 7。
表 7 3种稳定剂 L9(33)正交试验结果
试验号
A
XG(%)
B
CMC-Na(%)
C
海藻酸钠(%)
吸光度
A
1 1(0.04) 1(0.02) 1(0.02) 0.221
2 1 2(0.04) 2(0.04) 0.045
3 1 3(0.06) 3(0.06) 0.080
4 2(0.06) 3 3 0.148
5 2 2 1 0.237
6 2 1 2 0.775
7 3(0.08) 3 2 0.063
8 3 1 3 0.036
9 3 2 1 0.812
K1 0.346 1.032 1.270
K2 1.160 1.005 0.883
K3 0.911 0.380 0.264
k1 0.115 0.344 0.423
k2 0.387 0.335 0.294
k3 0.304 0.127 0.088
R 0.189 0.217 0.335
因素主次 3 2 1
由表 7的极差分析可知,海藻酸钠对产品稳
定性影响最大,然后为 CMC-Na,XG 影响最小,
正交试验评分结果表明 9号稳定性最好,而数据
分析显示较优配方为 A2B1C1。通过做重现性试验,
即以 XG0.06%、CMC-Na 0.02%、海藻酸钠 0.02%
制作苹果皮膳食纤维饮料,测定吸光度为 0.826,
高于 9号,说明 A2B1C1为最优配方。
3 产品质量检测结果
3.1 感观评定结果
色泽:淡黄色,要求色泽稳定,均匀分布;
组织状态:具有混浊果汁的均一、稳定状态,
不透明,无明显沉淀,无杂质;
滋味与气味 : 酸甜适口,口感浓厚、柔润,
具有苹果特有的香味。
3.2 理化指标测定结果
可溶性固形物:10%
蛋白质:1.5%
总糖:10%
酸度:75°T
添加剂:符合 GB2760-2004标准
3.3 微生物指标测定结果
细菌总数<100cfu/ml
大肠菌群≤3MPN/100ml
致病菌:未检出
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成都世成参加“2010中国糖果文化节”
4 讨论与结论
4.1 讨论
4.1.1 苹果皮膳食纤维饮料在加工和贮藏过程中
易出现沉淀分层现象,为了获得较好的稳定性,
本研究采取了一系列措施:通过组织捣碎机对苹
果皮进行匀浆以减少果皮的颗粒颗径,使粒子的
大小均匀,增强饮料的稳定性。同时本研究还通过
加入适当的稳定剂来达到这一目的,采用XG0.06%、
CMC-Na0.02%、海藻酸钠 0.02%的配比进行复配,
取得了较好的效果。
4.1.2 苹果皮膳食纤维饮料的色泽应为淡黄色,
酶促褐变是导致饮料褐变的主要原因。产生褐变
的酶类主要是多酚氧化酶,在饮料制作过程中为
了防止褐变可采取一系列措施:(1)加热钝化多酚
氧化酶活性、多酚氧化酶对热较敏感,一般多酚
氧化酶在 90℃下,保温几秒钟即可失活,在研究
中进行加热处理以钝化酶的活性;(2)添加抗氧化
剂 VC。试验结果证明,不加 VC时饮料的色泽变
成褐色,而加了一定量的 VC则颜色保持淡黄色。
(3)排除氧的影响。由于酶促反应必须有氧存在时
才能进行。故在加工过程中控制与氧接触,可以
防止或减轻褐变。
4.1.3 苹果皮膳食纤维饮料应具有苹果的天然风
味与香气,口感协调柔和,无异味。水果的香气
物质主要是通过酶促作用产生的,也因酶的作用
而减少。而在加工过程中,酶促反应不可能完全
消除,再加上经过捣碎、煮沸等处理,饮料与苹
果原料的典型芳香有所不同。因此在加工过程中应
尽量掌握“低、快、控”的措施,即掌握各加工工艺
过程中加热的适宜低温,减少工艺过程所需的时
间,控制保持香气损失。
4.2 结论
苹果皮膳食纤维饮料最佳的配方为:苹果皮
25%(w/v)、抗氧化剂 VC 0.014%(w/v)、葡萄糖
10%(w/v)、柠檬酸 0.015%(w/v)、XG 0.06%(w/v)、
CMC-Na 0.02%(w/v)、海藻酸钠 0.02%(w/v)。
参 考 文 献
[1] 藏靖魏. 苹果皮的研究进展[J]. 中国食品添加剂,2004(1):24~
25.
[2] 杨正兴,黄伶俐.柿子膳食纤维饮料加工研究[J].食品科学,2003,
24(3):83~88.
[3] 郑海平,申利娟. 甜乳饮料稳定剂及稳定性的研究[J]. 食品科技,
2005,26(7):88~89.
[4] 王钦德,杨 坚. 食品试验设计与统计分析[M]. 北京:中国农业大
学出版社,2003.
[5] 胡国华.食品添加剂在饮料及发酵食品中的应用[M].北京:化学工
业出版社,2005.
Experimental Reports & Theoretical Researches 试验报告与理论研究
Preparation of an apple peel dietary fiber beverage
TANG Shu-fen
(Jiangsu Vocational and Technical College of Finance and Economics,Huai’an 223003,Jiangsu,China)
Abstract: Apple peel was used as the major material to prepare a dietary fiber beverage. Based on single-factor and orthogonal
experiments,the dosages of apple peel,citric acid,stabilizers,antioxidants and glucose were studied to determine the optimal
formula of the beverage as follows: apple peel 25%(w/v),VC 0.014%(w/v),glucose 10%(w/v)and citric acid 0.015%(w/v).
At the same time,the stability of the beverage and the reservation of color,smell and taste were investigated.
Key words: apple peel;dietary fiber;beverage
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