沙棘果汁饮料加工工艺研究

摘 要：以沙棘为主要原料，采用正交设计及单因素试验，筛选出了最佳饮料配方：沙棘原汁含量8%，糖度10%，酸度0.32%。确定了沙棘汁最佳酶解榨汁条件为：果胶酶的添加量为0.025%，酶解榨汁的时间为2.0h，沙棘汁的pH值为2.5，酶解榨汁的温度为50℃。通过对沙棘汁静止观察，确定了黄原胶为沙棘汁的最佳稳定剂，添加量为0.2%。

关键词：沙棘饮料；果胶酶的酶解；乳化稳定剂

中图分类号：TS275.5 文献标识码：A

1前言

沙棘是胡颓子科（Elaeagnaceae）植物，沙棘属（Rhamnoides）雌雄异株的落叶灌木或小乔木[1]，其别名酸刺、酸柳、黑刺[2]。

沙棘一般高为5～10m左右[5]，主根不发达，次主根发达，因此常用来做护坡植物。沙棘枝粗壮多棘刺，是雌雄异株，分蘖繁殖。沙棘的果实有黄色、黄红、黄绿、橙色等颜色，其中中国沙棘的果小。

沙棘是大自然赐予人类的珍贵植物，它能够给生态环境带来巨大的改善，沙棘果实中维生素C的含量最高，号称“Vc之王”。 沙棘鲜果汁Vc含量一般为8 0 0～1000mg/100g左右，是葡萄的200倍，西红柿的20倍，比我们常认为Vc含量较高的猕猴桃还要高3倍，且不含抗坏血酸氧化酶，Vc较稳定[15]。

我国对沙棘进行比较全面系统的研究始于1985年目前，国内市场常被加工成以下产品[8][9]：

沙棘油 分籽油和果油，籽油的利用较多。

沙棘酒 目前国内市场伤用沙棘加工制成果酒的产品较少，主要是由于沙棘果实的酸。

沙棘饮料 主要集中在北方少数地区并且销量状况不怎么好。但是，目前的研究和报道中关于沙棘汁酶解、稳定剂的使用较少。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 原料

沙棘 产于吉林省蛟河市，果实为黄色，果实的直径为4～7mm，百果重为：20.5 g。

2.1.2 辅料

白砂糖：市售，柠檬酸：市售，果胶酶市售，黄原胶：淄博市顺达生物化学有限公司，羧甲基纤维素钠：市售，单甘酯： 市售，2，6–二氯靛酚钠： 分析纯 E.Merck company 生产

2.2 仪器与设备

101A-2E7 电热鼓风干燥箱 苏州实验仪器厂有限公司

SPX-250S-Ⅱ 生化培养箱 苏州医疗器械制造有限公司

SW- CJ-1D 型 单人净化工作台 苏州净化设备有限公司

RE-52A 旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂

ZK-82A 电热真空干燥箱 上海实验仪器厂有限公司

303A 型 电热恒温培养箱 沪南电炉烘箱厂

SPX-150S-Ⅱ生化培养箱 苏州医疗器械制造有限公司

Sh10A 型 水分快速测定仪 北京科学仪器有限公司

723A 型 可见分光光度计 北京精密科学仪器有限公司

TGL-16G 台式离心机 北京安亨科学仪器厂

高压均质机 北京实验仪器厂

电热恒温水浴锅 广东省文水医疗器械厂

高压灭菌锅 黑龙江省松江医疗设备厂

A-88 组织捣碎机 金坛市医疗仪器厂

JA12002 电子天平 北京天平仪器厂

PHS-3B型 精密pH计 上海市雷诺仪器厂

UV-754 紫外分光光度计 北京第三分析仪器厂

显微镜 武汉金贝红光光学仪器厂

其它：手持糖度仪 、酸度计、酒精比重计、温度计、三脚瓶、量筒等仪器。

2.3.1 工艺流程

沙棘果分选清洗破碎热处理酶解榨汁粗滤调配均质脱气杀菌灌装封口杀菌冷却检验包装成品

2.3.2 操作要点

2.3.2.1 酶解榨汁

果实在破碎和压榨的过程中可用果胶酶（PME）进行处理。

2.3.2.2调配

以糖度、酸度、原汁含量作为试验因素，每个因素确定3个水平，采用L9（33）正交设计确定最佳饮料配方，最终通过感官评分来确定最佳调配组合。

2.3.2.3 乳化稳定剂的筛选

本试验根据沙棘果汁的性质和不同稳定剂的优缺点针选用黄原胶、羧甲基纤维素钠、单甘酯进行单因素试验，筛选适宜的乳化稳定剂。

本试验分别采用黄原胶用量为0.1%、0.2%、0.3%；羧甲基纤维素钠用量为0.1%、0.2%、0.3%；单甘酯用量为0.1%、0.2%、0.3%。灌装静置7天、30天、120天后观察。

2.4 试验测定方法[8][9]

水分测定：常压干燥法，总酸的测定：酸碱滴定法，总糖的测定：斐林试剂法，维生素C含量的测定：2，6-二氯酚靛酚法，总胡萝卜素的测定：比色法，沙棘油含量的测定：索氏提取法，细菌总数的测定：稀释平板计数法，大肠杆菌：多管发酵法

3 结果与分析

3.1 酶解榨汁的结果与分析

3.1.1 果胶酶酶解榨汁L9（34）的正交试验结果与分析

根据正交因素表进行酶解榨汁得到了9个样品，以出汁率为评定的指标，结果见表1。

表1 沙棘果汁酶解正交试验L9（34）的结果

实验序号

No. 因 素 和 水 平

Factors and Levels 出汁率（%）

Juice extraction

A B C D

1 0.020 2.0 2.0 40 70.0

2 0.020 2.5 2.5 45 71.1

3 0.020 3.0 3.0 50 73.5

4 0.025 2.0 2.5 50 84.3

5 0.025 2.5 3.0 40 83.1

6 0.025 3.0 2.0 45 75.0

7 0.030 2.0 3.0 45 74.0

8 0.030 2.5 2.0 50 60.0

9 0.030 3.0 2.5 40 72.8

K1 214.6 228.3 205.0 225.9

K2 242.4 214.2 228.2 227.0

K3 206.8 221.3 230.6 217.0

K1 71.5 76.1 68.3 75.3

K2 80.8 71.4 76.1 75.7

K3 68.9 73.7 76.9 72.6

R 11.9 4.7 8.6 3.1

R值越大，表示该因素的水平对指标的影响越大。相反，R值越小，这个因素的水平对指标的影响越小。从表1看出RA>RC>RB>RD，酶解榨汁正交试验结果显示沙棘汁最佳酶解榨汁条件为4号：A2B1C2D3，即果胶酶的添加量为0.025%，酶解榨汁的时间为2.0h，沙棘汁的pH值为2.5，酶解榨汁的温度为50℃。

3.2 沙棘饮料配方的L9（33）正交试验结果与分析

按正交因素表进行调配得到了9个样品，以感观评分为指标，结果见表2。

表 2 沙棘饮料配方L9（33）正交试验结果

试验序号

No. 因 素 和 水 平

Factors and Levels 感观评分

Quality of sense

A B C

1 4 10 0.28 78

2 4 13 0.30 88

3 4 15 0.32 75

4 6 10 0.30 72

5 6 13 0.32 64

6 6 15 0.28 81

7 8 10 0.32 93

8 8 13 0.28 90

9 8 15 0.30 76

K1 241 243 249

K2 217 242 236

K3 259 232 232

k1 80.3 80.8 83

k2 72.3 80.7 78.7

k3 86.3 77.3 77.3

R 14.0 3.5 5.7

由R值可看出各因素对产品感官风味影响由强到弱为 A>C>B，从沙棘饮料配方L9（33）正交试验结果显示产品的最佳配方为A3B1C3，即沙棘原汁含量8%，糖度10%，酸度0.32%。

3.3乳化稳定剂筛选的结果和分析

通过单因素试验表明，可能是由于羧甲基纤维素钠（CMC-Na）对作用环境的酸度较为严格，对热不稳定，因此稳定效果不理想；而单甘酯由于其特殊的乳化性，不适合做沙棘汁的稳定剂。羧甲基纤维素钠（CMC-Na）和单甘酯的稳定效果均不理想，由此，最终确定黄原胶为沙棘汁的最佳稳定剂，即添加量为0.2%。

4 讨论与结论

由于气候和地理条件等因素的影响，不同地不同种的沙棘其理化指标等各个因素各不相同[10]。本试验仅以吉林省蛟河产野生沙棘果为原料对沙棘饮料的开发进行了探索，没有与其他不同品种的沙棘进行比较试验，这一方面的研究有待于进一步深入。通过测定沙棘汁的出汁率，确定了沙棘汁的最佳酶解榨汁条件为：果胶酶的添加量为0.025%，酶解榨汁时间为2.0h，沙棘汁的pH值为2.5，酶解榨汁的温度为50℃。通过对产品感官风味品评，确定了沙棘饮料的最佳配方为：沙棘原汁含量8%，糖度10%，酸度0.32%。通过对沙棘汁静止观察，确定了黄原胶为沙棘汁的最佳稳定剂，添加量为0.2%。

参考文献

[1] 周张章，周才琼，阚健全.沙棘的化学成分及保健作用研究进展[J].粮食与食品工业，2005，（12）2：15～18.

[2] 刘振山，史文彬.沙棘[J].生物学通报，1995，30（6）：48.

[3] 齐虹凌，于泽源，李兴国.沙棘研究概述[J].沙棘，2005，18（2）：37～41.

[5] 包文芳，孙一楠.沙棘属植物化学成分研究概况[J].中国药物化学杂志，1997，7（1）：66～70.

[4] 葛孝炎，史国富，马翠英.沙棘化学成分的研究概况[J].中草药，1986，17（8）：42～44.

[6] Stroev E A.Polysaccharides of Hippophae rhamnoides L fruit[J].Khim Prir Soedin，1984，（2）：243.

[7] Starkov A V.Carbohydrate composition of sea buckthorn fruits[J].Sib Vestn S–kh Nauki，1986，（2）：109.

[8] 士小宁，安宝利，许涛等. 沙棘开发利用的前景[J].陕酉林业科技，2004，（1）：71～74.

[9] 栾金水.我国对沙棘的研究、开发和利用[J].今日科技，1999，（5）：1～2.

[10] 齐洁，刘洪章，吴林等. 不同沙棘品种果实营养成分的比较分析[J]. 吉林农业大学学报，1998，20（3）：35～38.

作者简介：凤淳雅（1987-），女 ，吉林省长春市人，主要研究方向，食品加工与安全技术；周阳（1981-），男，吉林省长春市人，主要研究方向，农产食品加工；钟姝凝（1992-），女，吉林省长春市人，主要研究方向，食品科学与工程；刘新凤，女，吉林省农科院。