馬寅斐,王文潔,趙巖,和法濤,朱風濤
(中華全國供銷合作總社濟南果品研究院,山東濟南250014)
芒果為漆樹科芒果屬,是重要的熱帶水果之一[1]。作為世界五大水果之一,它的主要產區(qū)集中在亞洲發(fā)展中國家,印度是世界第一大芒果生產國,目前,我國的芒果種植面積及產量排在世界第7位。芒果被人們譽為“熱帶果王”,其特有的口感、細膩的果肉、獨特香甜的風味,以及豐富的營養(yǎng)物質深受人們喜愛。芒果中含有很多人體必需的營養(yǎng)物質,如維生素C、多糖、蛋白質、脂肪和粗纖維等。作為鮮果食用時口味鮮美,香甜可口,但是一旦成熟貯藏時間較短,故芒果的深加工顯得尤為重要,目前芒果的主要深加工產品有芒果干、芒果罐頭、芒果果醬、芒果糖漿、芒果肉和芒果汁等。
近幾年隨著人們對綠色健康生活方式追求的提高,果汁含量高的飲料逐漸受到消費者的青睞,品種多樣的純天然NFC果汁以及高含量的果蔬汁飲料將逐漸在我國飲料市場占有一席之地。由于芒果的肉質和營養(yǎng)特性,適宜于加工成渾濁型芒果汁飲料,但渾濁型飲料在加工和儲藏的過程中,如果汁中果肉顆粒過大、均質和脫氣工藝不嚴格、含有較多的不溶性纖維、果膠與蛋白質形成真溶液等容易呈現分層、上浮、絮凝成膠或沉淀等不穩(wěn)定狀態(tài)[2]?,F有的芒果汁飲料研究主要集中在復合芒果汁飲料開發(fā)[3-5]和芒果汁飲料的殺菌工藝優(yōu)化[6-8]。對芒果汁穩(wěn)定性研究較少。芒果果汁飲料的穩(wěn)定性不僅影響飲料的外觀和口感,而且影響飲料的貨架期。而果汁飲料生產中最常用的方法就是添加穩(wěn)定劑。市面上缺少針對芒果果汁飲料專一的穩(wěn)定劑研究,鑒于此,本研究主要通過工藝實驗開發(fā)出芒果汁飲料的穩(wěn)定劑配方,以用于解決芒果汁飲料的生產中易出現的不穩(wěn)定現象。
果汁,芒果原漿,上海連豐食品原料有限公司。穩(wěn)定劑:綜合考慮市面上最常用穩(wěn)定劑,結合成本問題,本試驗選擇以黃原膠、CMC、結冷膠為穩(wěn)定劑配方原料[6]。
蔗糖,食品級,市售。檸檬酸、檸檬酸鈉、氫氧化鈉,分析純,天津市凱通化學試劑有限公司。
高速攪拌機,德國IKA;食品均質機,上海胤發(fā)國際貿易有限公司;電磁爐,美的集團有限公司;pH計,美國奧豪斯公司;全能穩(wěn)定性分析儀TURBISCAN Lab,北京朗迪森科技有限公司;恒溫磁力攪拌器,江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;阿貝折射儀,上海精科有限公司;燒杯、玻璃棒、分析天平、藥匙等。
1.3.1 芒果汁飲料的制備
芒果原漿→調配→加膠→剪切溶解→均質→殺菌→熱灌裝→冷卻
經前期試驗確定芒果汁飲料的主體配方為:芒果原漿添加量12.5%,蔗糖添加量11%,檸檬酸添加量0.2%,其余為水。
1.3.2 測量指標及方法
將加入穩(wěn)定劑經調配、均質后的芒果汁飲料,穩(wěn)定性分析儀TURBISCAN Lab進行體系的穩(wěn)定性掃描,掃描頻率為5 min/次,掃描時長為4 h,掃描溫度25℃,其穩(wěn)定性分析效果相當于產品實際貨架期中正常存放的一個月,由設備自動計算出產品的TSI穩(wěn)定性指數,用于評測飲料體系的穩(wěn)定性。
參考市面上的飲料,以黃原膠0.006%,CMC9 0.012%,結冷膠0.008%為基礎添加量。
2.1.1 黃原膠添加量的確定
圖1 黃原膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of xanthan gum addition on the stability of beverages
圖1顯示了不同黃原膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響。根據基礎添加量,設置黃原膠添加量為0.004%、0.006%、0.008%、0.010%和0.012%,進行穩(wěn)定性掃描,由TSI指數的變化確定黃原膠添加量,結果見圖1。由圖1可知,隨著黃原膠添加量的增多,飲料的TSI穩(wěn)定性指數先降低后升高,當黃原膠添加量過少時,會出現上層澄清的現象;當黃原膠添加量過多時,則會出現凝結成膠分層的現象。而當黃原膠添加量為0.008%時,飲料的TSI指數最小,飲料穩(wěn)定性最好。
2.1.2 CMC9添加量的確定
圖2 CMC9添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of CMC9 addition on the stability of beverages
根據基礎添加量,調整CMC9的添加量,分別添加0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,進行穩(wěn)定性分析掃描,根據TSI指數變化,確定CMC9的添加量,結果見圖2。由圖2可知,隨著CMC9添加量的增多,飲料的TSI穩(wěn)定性指數先降低后升高,當CMC9添加量過少時,會出現上層澄清的現象;當CMC9添加量過多時,會出現凝結成膠分層的現象。當CMC9添加量為0.03%時,飲料的TSI指數最小,飲料穩(wěn)定性最好。
2.1.3 結冷膠添加量的確定
圖3 結冷膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effect of gellan gum addition on the stability of beverages
根據基礎添加量,結冷膠添加量分別為0.006%、0.008%、0.010%、0.012%、0.014%,其他條件不變,根據TSI指數確定結冷膠的添加量,結果見圖3。由圖3可知,隨著結冷膠添加量的增多,飲料的TSI穩(wěn)定性指數先降低后升高又稍有降低,當結冷膠添加量過少時,會出現上層澄清的現象;當結冷膠添加量過多時,會出現凝結成膠分層的現象。當結冷膠添加量為0.010%時,飲料的TSI指數最小,飲料穩(wěn)定性最好。
根據單因素實驗結果,選取黃原膠添加量、CMC9添加量、結冷膠添加量三因素進行正交試驗,因素水平見表1,結果見表 2。
表1 芒果飲料穩(wěn)定劑正交試驗因素及水平表Table 1 Orthogonal test on the stability of mango beverages
表2 芒果飲料穩(wěn)定劑正交試驗結果Table 2 Orthogonal test result on the stability of mango beverages
由表2的極差R分析可知,各因素對芒果飲料穩(wěn)定性的影響力大小順序為B(CMC9添加量)>A(黃原膠添加量)>C(結冷膠添加量)。芒果汁飲料穩(wěn)定性的最佳組合為A3B3C3,即黃原膠添加量0.012%,CMC9添加量0.05%,結冷膠添加量0.015%,其飲料的TSI為0.071,重復實驗最佳組合與正交試驗預測值一致,對比市面上采購的多種芒果果汁類飲料,其最小值為0.085,因此,此條件穩(wěn)定劑配方下所得芒果汁飲料穩(wěn)定性最好,且優(yōu)于市面上常見的此類產品。
黃原膠、CMC9和結冷膠作為穩(wěn)定劑對芒果汁飲料有很好的穩(wěn)定效果,三種穩(wěn)定劑復配的穩(wěn)定效果比單一的穩(wěn)定劑好。芒果汁飲料穩(wěn)定劑最佳添加量為黃原膠0.012%,CMC9 0.05%,結冷膠0.015%。此條件下所得芒果汁飲料均勻渾濁、口感黏稠,TSI穩(wěn)定性指數最小,為0.071,且優(yōu)于市面上常見的芒果果汁飲料。因此,本實驗研究所得的穩(wěn)定劑配比方案可為芒果果汁飲料的實際規(guī)模化生產提供了數據論證和實踐指導。