现代食品科技 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１３，Ｖｏｉ．２９，Ｎｏ．５ 全柚果汁饮料的研制 姚壮和’，张立彦 ，芮汉明 （１．广东省联合食品企业中心，广东广州５１０６３０）（２．华南理工大学轻工与食品学院，广东广州５１０６４０） 摘要：研究了全柚果汁饮料生产中的关键技术条件，包括风殊配方、稳定剂配方及均质条件，结果如下：全柚果汁最佳配方为： 原汁加量为８％，蔗糖加量１０％，柠檬酸加量０．０６％，黄原胶加量０．０５％，ＣＭＣ加量Ｏ．１６％及琼脂加量０．０６％，混合均匀后采用压力 为２０ＩＶＩＰａ、４０℃左右的条件均质３次，果汁中微粒较均匀且不易附聚，杀菌后产品稳定性好，酸甜适口，柚子风味浓郁，苦味淡， 各项理化指标均较优。 关键词：全柚果汁；饮料；配方；均质 文章篇号：１６７３．９０７８（２０１３）５．１１０６．１１０９ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ０ｆ ａ Ｗｈｏｌｅ Ｐｏｍｅｌｏ Ｊｕｉｃｅ Ｂｅｖｅｒａｇｅ ＹＡＯ Ｚｈｕａｎｇ－ｈｅ ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ－ｙａｎｚ，ＲＵＩ Ｈａｎ－ｍｉｎｇ （１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ＪｏｉｎｔＣｅｎｔｅｒｆｏｒｆｏｏｄｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３０） （２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＬｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆａ ｐｏｍｅｌｏｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒｅａｇｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｎｉ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｆａｖｏｒ ｏｆｒｍｕｌａ， ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｆｏｒｍｕｌａ ａｎｄｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍｆｏｒｍｕｌａ ｏｆｔｈｅｐｏｍｅｌｏｊｕｉｃｅｂｅｖｅｒａｇｅｗａｓ ８％ｗｈｏｌｅ ｐｏｍｅｌｏ ｊｉｕｃｅ，１０％ｓｕｇａｒ，０．０６％ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ，ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ ０．０５％，ＣＭＣ ０．１６％ａｎｄ ａｇａｒ ０．０６％．Ｔｈｅ ｐｏｍｅｌｏ ｊｉｕｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ ｍｉｘｅｄ Ｗａｓ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｄｆｏｒｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆ２０ＭＰａ ａｔａｂｏｕｔ４０℃．ｈＴｅｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅｐｏｍｅｌｏｊｉｕｃｅｂｅｖｅｒａｇｅｗｅｒｅｗｅｌｌ－ｉｄｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｄｎｏｔ ｅａｓｙｔｏ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ．Ｔｈｅｂｅｖｅｒａｇｅｈａｄｇｏｏｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｆｔｅｒ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｗｅｅｔ ａｎｄ ＳＯｕｒｔａｓｔｅ，ａ ｒｉｃｈｐｏｍｅｌｏｆｌａｖｏｒ ａｎｄ ａ ｌｉｇｈｔ￣ｂｉｔｔｅｒｎｅｓｓ．Ａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔ ｓｈｏｗｅｄｂｅｔｔｅｒｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｉｃｅｓｗｈｅｎｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｈｏｌｅ ｐｏｍｅｌｏｊｕｉｃｅ；ｂｅｖｅｒａｇｅ；ｆｏｒｍｕｌａ；ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ 柚子原产于我国西南部，主产于广西、广东、福 柠檬酸、琼脂、黄原胶及ＣＭＣ均为食用级。 建、浙江及台湾等地。柚子中柚肉含有多种营养物质， １．２实验仪器和设备 Ｖｃ含量尤其高。而柚皮则含有非常丰富的果胶、纤维 ＣＸ３１型奥林巴斯生物显微镜，日本奥林巴斯株 素及油皮油，可以用以提取精油或果 】。另外，柚 式会社；ＮＤＪ一１型旋转粘度计，上海实验仪器厂； 皮也是主要中药—广橘红、化橘皮的原料，具有化痰、 ＧＹＢ６０．６ Ｓ型高压匀浆泵，上海东华高压匀浆泵厂； 消食、下气快膈等功效【ｌ 。目前，研究较多的柚子汁 ４０６２１７型手持式折光仪，泰光折光仪器有限公司。 均是以柚肉榨汁为主，此类产品虽然生产操作简单， １．３实验方法 但出汁率低，柚皮中的果胶等物质都没有被充分利用， １．３．１基本制备流程 柚子的风味、营养及保健价值较难体现，生产成本也 工艺流程： 大大提高。本论文旨在充分利用柚皮的食用价值，研 塑料瓶一清洗杀菌 制全柚果汁饮料的配方及制备工艺，为生产色、香、 ｌ 味俱全、稳定性好的柚子饮料产品提供指导。 原料预处理一调配一均质一脱气一杀菌一热灌装一封盖一 １材料与方法 冷￣ｐ－－，成品 ｔ ｔ 配料 盖＿＋清洗一消毒 １．１实验材料 原料预处理包括两方面：（１）全柚原汁的制取； 新鲜沙田柚，市售，其中汁囊４６％、果皮３４．２％、 （２）糖液、琼脂、黄原胶及ＣＭＣ的调配。 果核及囊衣１８．８％；砂糖，市售，一级，洁白无异味； １．３．１．１全柚原汁的制取 收稿日期：２０１２－１２－２６ 将柚子分解，将柚皮切成０．２５ｘ０．２５ ｃｍ的小丁， 作者简介：姚壮和（１９５９－），男，工程师，主要从事食品相关企业的管理 柚肉除去囊衣、核后与柚皮混合，加入２倍于柚皮与 及协调 柚肉总重量的水混合打浆，即为全柚原汁。 １１０６ 现代食品科技 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１３，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．５ １．３．１．２配料的调配 蔗糖溶液配制：取适量白砂糖，加入适量水，加 入溶解制成质量百分比浓度为６５％的糖液备用。 琼脂、黄原胶及ＣＭＣ分别配制成浓度为０．１％的 溶液，冷藏备用。 １．３．２果汁中微粒粒径的测定 使用数码生物显微镜观察果汁中的微粒，并用标 尺测定粒子的直径大小，取８０％以上粒子的平均直径 作为柚汁中微粒的平均直径。 １．３．３全柚汁最佳配方优化实验 为了得到风味佳良的全柚果汁饮料，采用Ｌ９（３ ） 正交表进行风味优化，具体因素及水平见表１所示。 表１全柚汁风味配方正交实验因素与水平表 Ｔａｂｌｅ １ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌｆａｖｏｒ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆｗｈｏｌｅ ｐｏｍｅｌｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ １．３．４感官评定标准 以１０名经过培训的同学组成感官评价小组，按 照表２所述的评价标准对试验中的柚汁进行打分。 表２柚汁风味感官评定标准 Ｔａｂｌｅ ２ Ｆｌａｖｏｒ ｓｅｎｓｏｒｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆｗｈｏｌｅ ｐｏｍｅｉｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ 评分甜度酸度 滋、气味 ｌ￣２甜度低或过甜酸度低或过酸柚 过 ’ 舌味涿，滋味差 ２～ｓ一一高黻较低或偏低 柚子反【．味较浓 ， ３，－－４甜度稍低或稍高酸度稍低或稍高苦 浓，滋味 ５ 适中 适中 按照甜度３０％、酸度３０％、滋、气味４０％的权重 计算全柚汁口感综合评价得分。 １．３．５增稠剂复配及添加量优选 选择添加黄原胶、ＣＭＣ及琼脂以稳定果汁，防止 果汁中的悬浮物絮凝析出。采用Ｌ２５（５。）正交表进行优 选，具体见表３所示。 ２结果与分析 ２．１柚汁调配及风味确定 根据表４正交试验结果可见，对于选取的３个因 素（蔗糖加量、柠檬酸加量及全柚原汁加量）中，对 １１０７ 柚汁口感影响的主次顺序依次为：Ｂ柠檬酸加量＞Ａ蔗 糖加量＞Ｃ全柚原汁加量，其中柠檬酸加量对柚汁口感 的影响最大。由上述正交实验结果分析可知最佳的配 方为：蔗糖加量１０％，柠檬酸加量０．０６％，全柚原汁 加量为９％，与正交试验中试验２条件相对应，感官 评分最高，柚汁的各项口感指标均较好。 表３全柚果汁稳定配方正交实验因素与水平表 Ｔａｂｌｅ ３ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｏｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆｐｏｍｅｌｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ 表４全柚果汁调配正交实验结果 Ｔａｂｌｅ４Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｆｌａｖｏｒｆｏｒｍｕｌａｏｆ ｐｏｍｅｌｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ ２．２增稠剂复配及添加量优选 为了使柚汁稳定，防止产生絮凝沉淀，需要在果 汁中加入增稠剂作为稳定剂。常用的稳定剂包括黄原 胶、琼脂、明胶和ＣＭＣ等【４ 。本文选择黄原胶、琼 脂和ＣＭＣ三种增稠剂作为稳定剂复合使用，并采用 正交实验Ｌ２５（５６））￣ｊ＂其复合配方进行优选，结果见表５ 所示。 由表５可知，原汁加量对全柚果汁的粘度影响最 大。这除了果胶含量增多的影响之外，微粒数量的增 加也影响其粘度。果胶的性质比较特殊，粒子浓度较 低时，阻碍了果胶网络结构的形成，致使粘度较低。 当达到一定浓度时，粒子的存在反而促进了果胶网络 现代食品科技 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１３，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．５ 的形成，所以粘度突然增大【５】。 表５柚汁稳定剂配方正交实验结果 １ＩａｂＩｅ ５ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｉ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｏｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｐｏｍｅｌｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ 注：…０表示无明显变化，“＋”表示略有凝聚，“＋＋”表 示有较强凝聚现象，“Ｈ＋”表示有大量凝聚。 上表数据显示当原汁的加量达到１０％时，粘度急 剧升高。通过对其稳定性的观察及果汁粘度的综合考 察，还考虑到其口感可接受情况，认为试验８具有较 佳的效果，即全柚原汁加量８％，黄原胶加量０．０５％， ＣＭＣ加量０．１６％，琼脂加量０．０６％。按照此配方进行 验证试验，发现此时全柚果汁的风味与原汁加量为９％ 时接近，并且果汁稳定性好。因此，后面的实验均采 用全柚原汁加量８％。 ２－３均质条件对果汁稳定性的影响 柚汁中含有大量的柚皮、子囊碎片及微粒，形成 典型的悬浮液，极不稳定【６Ｊ，使用胶体磨还不能达到 长期稳定的效果。为了防止上述颗粒沉淀，使果汁体 系保持稳定，就要对果汁进行均质，使粒子细化，降 低其沉降速度，尽量延长其稳定期。另外，均质还可 以使柚皮中的少量精油充分乳化而稳定存在。 ２．３．１均质压力对果汁中微粒粒径大小的影响 图１为均质压力对果汁中微粒粒径大小的影响。 加 Ｈ ｍ ８ ６ ４ ２ ０ 量 ＼ 删 均质压力／ＭＰａ 图１均质压力对果汁中微粒粒径的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ 由图１可以看出，随着均质压力的增加，微粒粒 径迅速减小，当压力在３０ ＭＰａ时粒径可达到约２ ｕｍ。 但是，当均质压力继续增加时，显微镜下观察到果汁 中有团状物出现。这可能是由于均质压力过高时，粒 子太小，表面积过大，布朗运动加剧，粒子间相互接 触的机会加大。另外，对应此粒径时，粒子细胞已经 严重破碎，碎片之间所带的不同电荷也促使其凝聚， 造成团聚粒子直径变大。因此，对于本实验来说，均 质压力以３０］Ｖｌ￣ａ以下为好。 ２．３．２均质温度对果汁微粒粒径大小的影响 图２显示，在５０℃以下时，果汁中微粒的粒径 随着均质温度的升高而逐渐减小，但当温度超过５０℃ 后粒径却随温度升高而逐渐增大。这可能是在５０℃以 上时，微粒的布朗运动加剧，颗粒之间发生了强烈的 凝聚现象。这也从另一个侧面表明在热杀菌过程中是 由于温度过高微粒附聚产生了絮状沉淀。 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１３，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．５ 温厦／℃ 图２均质温度对果汁微粒粒径的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ ２．３．３原汁添加量对微粒粒径大小的影响 不同原汁添加量的混合液在４０℃、２０ ＭＰａ均质 条件下微粒直径的变化情况，结果见图３所示。 果汁浓度／％ 图３原汁添加量对颗粒粒径的影响 Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｊｕｉｃｅ ａｄｄｉｉｔｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ 图３显示，当原汁添加量较少（＜９％）时，均质 效果较好，颗粒粒径较小，但随着原汁添加量的进一 步增加，颗粒粒径急剧增大，均质效果变差。分析其 原因可能是因为原汁添加量提高，果胶的浓度提高， 果汁饮料的粘度也提高，使得在均质过程中的空穴效 应减弱，进而影响了颗粒的粒径。 ２．３．４均质次数对颗粒粒径的影响 ＼ 籁 妞 莹 均质次数／次 图４均质次数对颗粒粒径的影响 Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ １１０９ 由图４可以看出，随着均质次数的增加，粒径＜８ 岬的粒子越来越多，但当均质次数超过３次后粒径 基本稳定，变化不大。 经过调配、均质后的全柚果汁ｐＨ在３．７左右，属 于高酸性产品，可以采用较为温和的巴氏杀菌方式进 行杀菌【７】。经试验，本产品的杀菌条件定为１５－２０ Ｓ 内升温至９３～９５℃，保温１５－２０ Ｓ，在９０℃条件下热 灌装，封瓶、冷却，即为成品。全柚果汁饮料成品的 感官及理化指标见表６所示。 表６全柚果汁饮料成品的感官及理化指标 Ｔｌａｂｋ ６ Ｓｅｎｓｏｒｙ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆｗｈｏｌｅ ｐｏｍｅｌｏ ｊｕｉｃｅ ｂｅｖｅｒａｇｅ ３结论 ３．１ 经过初步优选，影响全柚果汁风味的调配配方 为：蔗糖加量１０％，柠檬酸加量０．０６％，原汁加量为 ９％，全柚果汁酸甜适口，柚子风味浓郁，苦味较淡。 ３．２全柚原汁加量８％时，添加０．０５％黄原胶，０．１６％ ＣＭＣ及０．０６％琼脂，可以较好地保持果汁的稳定，使 不易凝聚沉淀。 ３－３均质条件对全柚果汁的稳定性有重要影响，研究 发现当原汁添加量为８％、均质压力为２０ ＭＰａ，４０℃ 左右均质３次，全柚果汁中微粒较均匀且不易附聚。 参考文献 ［１］ 黄小茉，陈仪本，欧阳友生，等．柚皮中同时提取柚皮甙和果 胶工艺研究【Ｊ］．现代食品科技，２００９，２５（１１）：１２８６．１２９０２ ［２］ 姚辉．产柚苷酶菌株的选育及柚子汁酶法脱苦工艺的研究 ［Ｄ】．福州，福建农林大学硕士学位论文，２００９ ［３］ 李移，徐美奕，李尚德，等．遂溪产沙田柚果皮中挥发油成分 的ＧＣ－ＭＳ分析［Ｊ］．现代食品科技，２００９，２５（１）：１０３—１０４，９０４ ［４］ 冯狲．高透光率柚子汁加工工艺的研究［Ｄ］．福州，福建农林 大学硕士学位论文，２００９ ［５】 宋洪波．杜吉涛，安凤平，等．柚子浓缩汁及清汁的流变学特 性［Ｊ］．建农林大学学报（自然科学版），２００７，３６（４）：４２２－４２６ ［６］ 罗兴武，周毅峰．柚子饮料的研ＳＵＰ］．食品工业科技，２００８， ２９（２）：１７７—１７９ ［７］ 曾庆孝主编．食品加工与保藏原理 ．北京：化学工业出版 社，２００７
