全 文 ：饮料工业 2016，Vol.19，No.5
摘 要：以榴莲为原料，研究了榴莲原汁、白砂糖和柠檬酸添加量对榴莲果汁饮料的感官指标的影响，并研究了榴莲
果汁饮料的最佳稳定剂和添加量。在单因素实验基础上，应用 Box-Bohnken响应面优化技术对工艺参数进行了优
化。结果表明，以海藻酸钠作为榴莲果汁饮料的稳定剂最好；榴莲果汁饮料的最佳工艺参数为：榴莲原汁 27.62%，白
砂糖 6.21%，柠檬酸 0.04%，海藻酸钠 0.07%。该产品有榴莲特有的香味，美味可口。
关键词：榴莲；饮料；响应面；优化；配方
The Development of Durian Beverage
ZHANG Zhong，LIN Mei-li
（Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China）
Abstract: The influences of the addition of durian juice，sucrose and citric acid on durian juice drinking sensory were
investigated using durian as test material，and optimal stabilizer was investigated. Box-Bohnken was used to optimize
the processing technology based on single -factor experiment. The results show that sodium alginate was the best
stabilizers of durian fruit juice beverage. Its optimum process parameters are: durian juice 27.62%，sugar 6.21%，citric
acid 0.04% and sodium alginate 0.07%. This product has durian fragrance，delicious and moderate sweet and sour taste.
Key words: durian；drink；response surface methodology（RSM）；optimize；recipe
中图分类号：TS275.5 文献标志码：A 文章编号：1007-7871（2016）05-0023-06
收稿日期：2016-08-22
作者简介：张 钟（1962—），男，教授，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：47108887@qq.com
榴莲果汁饮料的研制
张 钟，林美利
（广东石油化工学院，广东 茂名 525000）
榴莲，别名韶子、麝香猫果，台湾地区俗称“金枕
头”，为木棉科榴莲属植物[1]。产于东南亚东印度和马来
西亚，后来传入泰国、菲律宾、越南、缅甸等国。近年
来，我国海南、云南、台湾和两广开始引种栽培[2]。
榴莲，人称“水果之王”。其果实可供药用，味甘
温，无毒，主治暴痢和心腹冷气[3]。榴莲可用于精血亏
虚、须发早白、衰老、风热等症。榴莲含有丰富的蛋白
质，脂肪，碳水化合物和纤维素，另外还含有 VA，VB，
VC，VE，叶酸，烟酸，无机元素钙、铁、磷、钾、钠、
镁、硒等，可以提高人体免疫力，抑癌抗癌[4]。
榴莲口感软糯，香气特殊。新鲜的榴莲果肉可制成
脱水干制品 [5]，还可加工成榴莲糖、榴莲酥、榴莲干
（片）、榴莲酱、榴莲粉、榴莲蛋糕、榴莲糕等一系列产
品。榴莲和芒果可酿造出榴莲芒果果酒[6]。
榴莲虽好，但由于生长环境苛刻，且熟后难保存。
榴莲在贮运和销售过程中腐烂损失率高达 40%～50%。
若把榴莲加工制备成榴莲饮料，可以解决榴莲不易保存
的问题。为此，本研究以榴莲为原料，对榴莲果汁饮料
的加工工艺进行研究，并对其配方进行优化，为加大榴
莲的产业化开发提供了新的途径。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
榴莲 茂名市场；白砂糖 沃尔玛超市；柠檬酸、
抗坏血酸、CMC-Na、海藻酸钠、黄原胶、魔芋胶（均为
食品级） 天津市百世化工有限公司。
1.2 仪器与设备
※基础研究 23
饮料工业2016，Vol.19，No.5
HH-6数显恒温水浴锅 常州博远实验分析仪器厂；
722G可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；
BM255C榨汁机 美的；JY2502分析天平 上海精密科
学仪器有限公司；JM-L胶体磨 上海诺尼轻工机械有
限公司；NDJ粘度计 上海方瑞仪器有限公司；HMH-L
精密数显酸度计 上海方瑞仪器有限公司；BIJWYT
糖度计 上海方瑞仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
榴莲→去壳、去核→果肉破碎→护色→榨汁→胶体
磨→调配→装瓶→脱气→杀菌→冷却→测定理化及卫生
指标→成品[7]
1.3.2 操作要点
选择成熟，壳刚裂开，有馥郁的榴莲香味，无霉变
及无病虫害的榴莲。榴莲去壳去核后，果肉切分，迅速
加入果肉质量 0.1%抗坏血酸护色液进行护色。榴莲果
肉倒入榨汁机内打浆，制成浓稠粘滑的榴莲果浆。为避
免加工和贮藏期间发生褐变，在打浆后迅速加热至
90℃以上 2min，以破坏榴莲果肉中天然酶的活性。将
打浆后带果肉的榴莲原汁用胶体磨研磨均质，磨盘间隙
为 50μm。将处理过的榴莲原汁加入容器中，一边搅拌，
一边依次按配方比例加入白糖（先用水溶解）、稳定剂
（先用水溶解），然后加热至微沸，添加 2%柠檬酸溶液，
同时不断搅拌，保持 3～5min，加水至配方量。将上述
调配好的榴莲果汁饮料趁热装瓶，排气，封盖，然后采
用常压沸水法在恒温水浴锅中进行杀菌，杀菌公式：
5～15min/100℃，杀菌结束后梯度冷却至室温。对产品
进行感官检验、理化检验、微生物检验，各项指标都符
合饮料行业相关标准即为成品。
1.3.3 响应面优化榴莲果汁饮料配方
1.3.3.1 影响榴莲果汁饮料品质的单因素实验
1）榴莲原汁添加量的单因素实验
柠檬酸添加量为 0.2%、白砂糖添加量为 7%，分别
加入 10%、15%、20%、25%、30%的榴莲原汁。根据感
官评分结果确定作用较显著的添加量范围。
2）白砂糖添加量的单因素实验
柠檬酸添加量为 0.2%、榴莲原汁添加量为 20%，
分别加入 5%、6%、7%、8%、9%的糖。根据感官评分
结果确定作用较显著的添加量范围。
3）柠檬酸添加量的单因素实验
榴莲原汁添加量为 20%、白砂糖的添加量为 7%，
分别加入 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的柠檬酸。
根据感官评分结果确定较显著的添加量范围。
1.3.3.2 榴莲果汁饮料配方响应面实验
根据 Box-Behnken试验设计及单因素实验结果确定
响应面因素水平，见表 1。
表 1 榴莲果汁饮料配方响应面实验因素水平表
Table 1 Factors and levels of response surface design
水平
因素
A榴莲原汁用量 /% B白砂糖用量 /% C柠檬酸用量 /%
-1 10 4 0.00
0 20 6 0.10
1 30 8 0.20
1.3.3.3 榴莲果汁饮料的感官评定方法
从食品专业同学中随机抽取 10位评委，对不同配
方配制的榴莲饮料进行综合感官评价，评价包括榴莲饮
料的色泽、风味、组织形态、口感 4个方面，感观评分
实行百分制，最终取其平均值作为最终评价结果。榴莲
饮料感官品评依据及各项权重分配依据见表 2。
表 2 榴莲饮料的感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard of durian drink
项目 标准 分数
色泽（20）
澄清透明，呈淡米黄色 16～20
颜色偏深或偏淡 12～15
颜色太深或太淡 <11
风味（20）
具有榴莲特有的香味，香气柔和 16～20
具有榴莲特有的香味，香气略淡 12～15
具有榴莲特有的香味，但稍的异味 <11
组织形态
（20）
均匀一致，无分层现象 16～20
均匀一致，稍有沉淀 12～15
明显分层 <11
口感
（40）
口感醇厚、柔和，甜酸度适中 35-40
口感醇厚，但柔和性稍差，口感偏酸或偏甜 25～34
口感过淡，口味稍异常，口感偏酸或偏甜 <25
1.3.4 榴莲果汁饮料稳定剂选择及浓度确定
1.3.4.1 榴莲果汁饮料稳定剂种类选择
选取在榴莲果汁饮料中的几种稳定剂为：CMC-Na、
海藻酸钠、魔芋胶、黄原胶。浓度都为 0.05%，以上稳
定剂分别添加到榴莲果汁饮料中，同时做空白实验（不
添加稳定剂），对其进行优选验证，通过对成品的色泽、
风味、口感及稳定程度进行研究，挑选出最为适宜榴莲
果汁饮料生产的稳定剂。
1.3.4.2 榴莲果汁饮料稳定剂添加量
基础研究※24
饮料工业 2016，Vol.19，No.5
序号 A B C
感官评分 Y
实测值 预测值
1 0.000 0.000 0.000 99.00 99.00
2 -1.000 1.000 0.000 78.00 99.00
3 0.000 0.000 0.000 99.00 99.00
4 0.000 0.000 0.000 99.00 99.00
5 -1.000 0.000 1.000 67.00 62.00
6 0.000 1.000 -1.000 95.00 87.75
7 0.000 0.000 -1.000 84.00 89.00
8 1.000 1.000 0.000 94.00 85.00
9 1.000 -1.000 0.000 88.00 89.75
10 0.000 1.000 1.000 69.00 75.75
11 0.000 0.000 0.000 99.00 99.00
12 1.000 0.000 1.000 94.00 85.00
13 -1.000 0.000 -1.000 69.00 78.00
14 0.000 0.000 0.000 99.00 99.00
根据前期实验，选用海藻酸钠作为榴莲果汁饮料的
稳定剂。分别添加 0.01%、 0.03%、 0.05%、 0.07%、
0.09%的海藻酸钠添加到榴莲果汁饮料中，根据感官评
分及其稳定度确定最佳添加量。
2 结果与分析
2.1 各单因素对榴莲果汁饮料感官评分的影响
榴莲原汁、白砂糖及柠檬酸的添加量对产品的感官
评分影响如图 1、图 2、图 3所示。
10 15 20 25 30
榴莲原汁添加量 /%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
感
官
评
分
/Y
图 1 榴莲原汁添加量对产品感官评分的影响
Fig.1 Effect of amounts of durian fruit juice on product sensory index
在榴莲原汁的添加范围在 10%~30%内，当柠檬酸
的添加量为 0.2%、白糖的添加量为 7%时，榴莲果汁饮
料的感官评分随着榴莲原汁的添加量增加而上升。当榴
莲原汁的添加量为 25%时，榴莲果汁饮料的感官评分最
高，随后感官评分开始下降。这是由于榴莲原汁添加量
少时，产品香气不足；而榴莲原汁添加量太高时，香气
太重。
4 5 6 7 8
白砂糖添加量 /%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
感
官
评
分
/Y
图 2 白砂糖添加量对产品感官评分的影响
Fig.2 Effect amounts of sucrose on product sensory index
在白砂糖的添加范围在 4%～8%内，当柠檬酸的添
加量为 0.2%、榴莲原汁的添加量为 20%时，榴莲果汁
饮料的感官评分随着白砂糖的添加量增加而上升。当白
砂糖的添加量为 7%时，榴莲果汁饮料的感官评分最高，
随后感官评分开始下降。这是由于白砂糖添加量少时，
甜味不够，导致味道过于淡薄；而白砂糖添加量太高
时，味道太甜，给人甜腻的感觉。
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
檬檬酸添加量 /%
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
感
官
评
分
/Y
图 3 柠檬酸添加量对产品感官评分的影响
Fig.3 Effect of amounts of citric acid on product sensory index
在柠檬酸的添加范围在 0.00%～0.05%内，当白砂
糖的添加量为 7%、榴莲原汁的添加量为 20%时，榴莲
果汁饮料的感官评分随着柠檬酸的添加量增加而上升。
当柠檬酸的添加量为 0.05%时，榴莲果汁饮料的感官评
分最高，随后感官评分开始下降。这是由于柠檬酸添加
量少时，产品甜酸比不足，只剩下了糖的甜味，而没有
酸甜可口的滋味；而柠檬酸添加量太高时，味道过酸，
盖过了榴莲特有的香味。
2.2 榴莲果汁饮料配方优化实验
2.2.1 数学模型的建立与主效效应分析
对榴莲原汁添加量（A）、白砂糖添加量（B）和柠檬酸添
加量（C）三个因素进行响应面优化，实验设计及结果如
表 3。
表 3 响应面优化设计与结果
Table 3 Design and result of RSM
※基础研究 25
饮料工业2016，Vol.19，No.5
运用 Design-Expert 8.0.6软件对实验数据进行回归
分析，结果如下表：
表 4 回归方程系数显著性检验总表
Table 4 Table of significance test for regression coefficient
系数项
系数估
算值
自由度
标准
误差
95 %置信度
区间低端值
95 %置信度
区间低端值
P值
常数项 99.00 1 3.48 90.76 107.24 0.0462*
A 8.50 1 2.75 1.99 15.01 0.0176*
B 1.75 1 2.75 -4.76 8.26 0.5452
C -5.00 1 2.75 -11.51 1.51 0.1122
A2 -8.00 1 3.80 -16.97 0.97 0.0730
B2 -6.50 1 3.80 -15.47 2.47 0.1305
C2 -12.50 1 3.80 -21.47 -3.53 0.0132*
AB 1.50 1 3.89 -7.71 10.71 0.7115
AC 3.00 1 3.89 -6.21 12.21 0.4662
BC -1.00 1 3.89 -10.21 8.21 0.8047
注：P值小于 0.0500表示显著，用 *表示；P值大于 0.1000表示不显著[8]。
由表 4可以看出，模型的一次项 A和二次项 C2影
响显著；一次项 B和 C，二次项 A2、B2，交互项 AB和
AC以及 BC影响不显著。
确定响应面的回归方程，下式为采用因素代码形式
的感官评分与各操作因素之间的二次方程模型，即：
Y=+99.00+8.50A+1.75B-5.00C-8.00A2-6.50B2-12.50C2+1.50AB
+3.00AC-1.00BC
通过直接比较回归方程一次项系数的绝对值大小和
根据模型方差分析可以判定因子的主次，各因素的主次
顺序为 A>C>B。即榴莲原汁的添加量对榴莲果汁饮料的
口感影响最大，这和榴莲香气及口感特殊相符合。
表 5 回归模型的方差分析
Table 5 Response surface model
注：“**”为差异极显著（P<0.01）；“*”为差异显著（0.01
见，该方程可以比较准确地描述各因素与响应值之间的
真实关系，可以利用该回归方程确定最佳配方组成。榴
莲原汁的添加量对榴莲果汁饮料的感官品质的影响达到
了显著水平。
2.2.2 降维分析
观察某两个因素同时对响应值的影响可进行降维分
析，即在其它因素条件固定不变的情况下，观察某两个
因素对响应值的影响 [9]。利用 Design expert 软件对表 3
数据进行回归拟合得到回归方程的响应面图和等高线图
见图 4、5、6。
110
100
90
80
70
60
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00 10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
A：榴莲原汁用量
B：白砂糖用量
感
官
评
分
图 4 榴莲原汁与白砂糖用量对产品的影响
Fig.4 Effect of amounts of durian fruit juice and amounts of sucrose on
product sensory index
响应面图形的等高线（图 4）表明，当柠檬酸添加量
为 0.04%时，白砂糖添加量与榴莲原汁添加量有明显的
交互作用。榴莲原汁添加量在 10%～30%之间时，随着
白糖添加量的增加榴莲果汁饮料的感官评分值增大。当
榴莲原汁添加量 >27.62%时，感官评分值又随着白砂糖
添加量的增加而减少。
序号 A B C
感官评分 Y
实测值 预测值
15 0.000 -1.000 -1.000 89.00 82.25
16 -1.000 -1.000 0.000 78.00 76.25
17 0.000 -1.000 1.000 67.00 62.00
续表 3
变异来源 平方和 自由度 均方差 F值 Prob> F
模型 2073.03 9 230.34 3.80 0.0462*
A 578.00 1 578.00 9.53 0.0176*
B 24.50 1 24.50 0.40 0.5452
C 200.00 1 200.00 3.30 0.1122
A2 269.47 1 269.47 4.44 0.0730
变异来源 平方和 自由度 均方差 F值 Prob> F
B2 177.89 1 177.89 2.93 0.1305
C2 657.89 1 657.89 10.85 0.0132*
AB 9.00 1 9.00 0.15 0.7115
AC 36.00 1 36.00 0.59 0.4662
BC 4.00 1 4.00 0.066 0.8047
残差 425.50 7 60.64
失拟项 425.50 3 71.14 4.51 0.1830
净误差 0.000 4 0.000
总变异 2497.53 16
续表 4
基础研究※26
饮料工业 2016，Vol.19，No.5
110
100
90
80
70
60
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00 10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
C：柠檬酸用量 A：榴莲原汁用量
感
官
评
分
图 5 榴莲原汁与柠檬酸用量对产品的影响
Fig.5 Effect of amounts of durian fruit juice and amounts of citric acid on
product sensory index
响应面图形的等高线（图 5）表明，当白砂糖添加量
为 6.21%时，柠檬酸添加量与榴莲原汁添加量有明显的
交互作用。柠檬酸添加量在 0.0%～0.2%之间时，随着
榴莲原汁添加量的增加榴莲果汁饮料的感官评分值增
大。当柠檬酸添加量 >0.04%时，感官评分值又随着榴
莲原汁添加量的增加而减少。
110
100
90
80
70
60
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00 4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
C：柠檬酸用量 B：白砂糖用量
感
官
评
分
图 6 白砂糖与柠檬酸用量对产品的影响
Fig.6 Effect of amounts of sucrose and amounts of citric acid on product
sensory index
响应面图形的等高线（图 6）表明，当榴莲原汁添加
量为 27.62%时，柠檬酸添加量与白砂糖添加量有明显
的交互作用。柠檬酸添加量在 0.0%～0.2%之间时，随
着白砂糖添加量的增加榴莲果汁饮料的感官评分值增
大。当柠檬酸添加量 >0.04%时，感官评分值又随着白
砂糖添加量的增加而减少。
2.2.3 响应面法优化榴莲果汁饮料配方的确定
通过模型回归分析和响应面的置信区间分析可知：
在所选的试验水平范围内存在最优响应因素水平。由回
归方程得实产品最佳配方为榴莲原汁添加量为 27.62%，
白砂糖用量为 6.21%，柠檬酸用量为 0.04%。
2.3 榴莲果汁饮料稳定剂的筛选及用量的确定
2.3.1 榴莲果汁饮料稳定剂的筛选
在榴莲原汁添加量为 27.62%，白砂糖用量为 6.21%，
柠檬酸用量为 0.04%时，分别选用以下几种稳定剂与榴
莲果汁饮料相配合。稳定剂的添加量为 0.05%。
表 6 榴莲果汁饮料稳定剂的筛选结果
Table 6 The screening results of stabilizer on durian juice beverage
稳定剂 口感
时间 /h
1 2 3 4 5 9h以后
空白 细腻 / +++ +++ +++ +++ ++++
CMC-Na 细腻 / + ++ ++ ++ +++
海藻酸钠 细腻，滑润 / / / / / /
魔芋胶 细腻 / / / + ++ +++
黄原胶 较稠 / / / / / /
注：“/”表示无沉淀；“+”号表示沉淀，“+”号越多表示沉淀越多。
由表 6可以看出，CMC-Na和魔芋胶作为榴莲果汁
饮料的稳定剂其稳定效果不理想，而黄原胶则引起产品
口感不适，这三者不适合作为此产品的稳定剂。对比之
下，海藻酸钠[10]的稳定效果好，也不影响产品的感官评
分，在实验中选用海藻酸钠作为榴莲果汁饮料的稳定剂。
2.3.2 榴莲果汁饮料稳定剂的用量确定
0.01 0.03 0.05 0.07 0.09
海藻酸钠添加量 /%
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
感
官
评
分
/Y
图 7 榴莲果汁饮料稳定剂的筛选结果
Fig.7 Effect of sodium alginate on the sensory score of durian juice drink
固定水平为：榴莲原汁 27.62%，白砂糖 6.21%，柠
檬酸 0.04%。由图 7 可知，随着海藻酸钠的添加量增
加，榴莲果汁饮料的感官评分随之加大。当海藻酸钠的
添加量为 0.07%时，感官评分达到最高值，产品的稳定
效果和口感最佳。当海藻酸钠的添加量大于 0.07%时，
榴莲果汁饮料的感官评分随着海藻酸钠的添加量增加而
减小。这是由于海藻酸钠添加量不足时，体系稳定效果
差；而海藻酸钠添加量过高时，产品过稠，给人不愉快
的口感。
2.4 产品质量标准
2.4.1 理化指标
可溶性固形物（折光计）：12%～16%
总酸度（以柠檬酸计）：0.01%～0.2%
※基础研究 27
饮料工业2016，Vol.19，No.5
（上接第 15页）
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榴莲果汁含量：27%
铅（以 Pb计）：0.05mg/L
砷（以 As计）：0.2mg/L
2.4.2 卫生指标参见 《果、蔬汁饮料卫生标准》（GB
19297）
3 结论
本文以榴莲为原料，研究了榴莲果汁、白砂糖和柠
檬酸对榴莲果汁饮料的感官指标的影响，通过响应面法
优化其配方，并确定了产品稳定剂的种类及添加量。得
出如下结论：
1）榴莲果汁饮料工艺应选择海藻酸钠作为稳定剂，其
稳定效果最佳。
2）采用响应面法优化榴莲果汁饮料最佳配方，通过
模型回归分析得到在实验范围存在最大值，确定产品最
佳配方为榴莲原汁 27.62%，白砂糖 6.21%，柠檬酸
0.04%，海藻酸钠 0.07%，采用此配方生产的榴莲果汁
饮料的香气较浓、口感较好、色泽诱人、体系稳定均
一，符合饮料生产的要求。
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基础研究※28