張霽紅,康三江,李玉梅,曾朝珍,張海燕

(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,甘肅省果蔬貯藏加工技術(shù)創(chuàng)新中心,甘肅蘭州 730070)

蘋果醋兼有醋的酸味和蘋果的香味,以其為主料調(diào)配而成的蘋果醋飲料,酸甜適口,風(fēng)味清爽。蘋果醋中含有豐富的有機(jī)酸[1]、氨基酸[2]、酚類物質(zhì)[3]和礦質(zhì)元素,具有促進(jìn)食欲、軟化血管、調(diào)節(jié)血壓、減肥降脂等功效[4-5]。

玫瑰是一種藥食兩用的植物,花色鮮艷,芳香濃郁,富含人體必須的氨基酸、蛋白質(zhì)、槲皮苷、鞣質(zhì)、脂肪、揮發(fā)油、維生素、色素、黃酮[6]等成分,具有較強(qiáng)的抗氧化活性和自由基清除能力[7-9],可作為功能性食品原料。

目前,國內(nèi)對于多種果蔬制成的復(fù)合型功能性飲料已經(jīng)有很多的研究和報道,但蘋果醋飲料的研究主要集中在單一水果原料的開發(fā),工藝[10]、配方優(yōu)化,營養(yǎng)物質(zhì)分析[11]以及檢測方法研究[12]等方面。在蘋果醋飲料中添加具有美容、養(yǎng)顏功效的藥食兩用植物玫瑰提取液,制取蘋果玫瑰復(fù)合保健飲料及開發(fā)果醋復(fù)合飲料方面研究報道較少。故本文以飲料用蘋果醋、玫瑰水提物、蘋果濃縮汁為主料,優(yōu)化配方,生產(chǎn)蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料,并對產(chǎn)品進(jìn)行理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)和營養(yǎng)物質(zhì)的測定,探索玫瑰天然色素、香精、營養(yǎng)物質(zhì)與蘋果醋飲料的互補(bǔ)優(yōu)化情況,以期為復(fù)合蘋果醋飲料的開發(fā)研制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蘋果 甘肅靜寧產(chǎn)紅富士;玫瑰 甘肅苦水玫瑰;果酒釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae) 安琪酵母股份有限公司;巴氏醋桿菌(Acetobacterpasteurianus) 中國微生物菌種保存中心;飲料用蘋果醋(總酸含量≥4%)、玫瑰提取液(可溶性固形物≥2%) 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所制備提供;蔗糖 市售食品級;濃縮蘋果汁(可溶性固形物70%) 甘肅通達(dá)果汁有限公司;無水乙醇、氫氧化鈉、硫酸鋅、鹽酸、亞鐵氰化鉀、甲醇、乙腈異硫氰酸苯酯 均為分析純,天津市興復(fù)科技發(fā)展有限公司;L-蘋果酸、檸檬酸、乳酸、乙酸、沒食子酸、香草酸、咖啡酸、阿魏酸、兒茶酚、槲皮苷、蘆丁 均為標(biāo)準(zhǔn)品,色譜純(純度≥99.5%),北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院。

BSA224S-CW電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;TGL-16MC冷凍離心機(jī) 長沙維爾康湘鷹離心機(jī)有限公司;PAL-1數(shù)顯糖度計 日本愛拓數(shù)顯糖度計;Agilent 1100高效液相色譜儀 美國安捷倫儀器公司;Rigol L3000高效液相色譜儀 蘇州普源精電科技有限公司;AFS-830 雙道原子熒光光度計 北京吉天儀器有限公司;ML204型萬分之一天平 梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;ICAP 6300 ICP電感耦合等離子發(fā)射光譜儀 美國熱電集團(tuán)。

1.2 實驗方法

操作要點:

飲料用蘋果醋制備:選用新鮮完好無腐爛、病蟲害的蘋果,清洗榨汁,調(diào)整果汁可溶性固形物含量至14 °Brix后,接種蘋果汁總質(zhì)量8%的活化果酒釀酒酵母,25 ℃酒精發(fā)酵7 d,糖度不再下降時,接種蘋果汁總質(zhì)量10%的巴氏醋桿菌,32 ℃ 醋酸發(fā)酵8 d,殺菌、陳釀后得到飲料用蘋果醋,總酸含量≥4%。

玫瑰提取液的制備:將玫瑰花蕾粉與水混合(玫瑰花蕾粉的質(zhì)量和水的體積比為1 g∶40 mL),在80 ℃下提取30 min后過濾,將濾渣在85 ℃下再次提取30 min,將兩次提取液混合,得到可溶性固形物含量大于2 °Brix的玫瑰提取液。

調(diào)配:飲料用蘋果醋、玫瑰提取液、蔗糖、濃縮蘋果汁以一定比例在水中混合后,調(diào)整總酸含量至3～8 g/L,得到成品。

過濾、殺菌、灌裝:采用硅藻土過濾機(jī)過濾后,于121 ℃下滅菌10 min,冷卻后灌裝,制得蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料。

1.2.2 蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料配方優(yōu)化 參考趙敏等[10]的實驗結(jié)果,選擇蘋果醋原液添加量、玫瑰提取液添加量、濃縮蘋果汁、蔗糖添加量4個因素進(jìn)行正交實驗,以口感、香氣、色澤、形態(tài)等綜合評價為試驗指標(biāo),因素水平見表1。

表1 正交實驗的因素水平Table 1 Factor level of orthogonal test

1.3 測定方法

1.3.1 感官評定 按照正交實驗原料配比,制得9組樣品。然后邀請10位視覺、嗅覺、味覺良好的專業(yè)人員組成感官評價小組,對醋飲料產(chǎn)品口感、香氣、形態(tài)、色澤進(jìn)行綜合評分,評定標(biāo)準(zhǔn)見表2(滿分100分),每組樣品的感官評分取平均值。

表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn) Table 2 Standard for sensory evaluation

1.3.2 理化指標(biāo)檢測 飲料中可溶性固形的測定方法:折光計法;總酸測定:根據(jù)GB/T 12456-2008[13](酸堿滴定法)規(guī)定的方法測定;蘋果酸、檸檬酸按GB/T 5009.157[14]規(guī)定的方法測定;乳酸按SN/T 2007-2007[15]規(guī)定的方法測定;游離礦酸按GB/T 5009.41[16]規(guī)定的方法測定。

1.3.3 微生物限量指標(biāo)檢測 參照GB/T 4789[17]中規(guī)定的方法測定。

表3 微生物限量指標(biāo)及檢測方法Table 3 Microbial limit indicators and detection methods

1.3.4 營養(yǎng)成分分析

1.3.4.1 氨基酸的測定 參照陳蓉等[18]的柱前衍生-高效液相色譜法測定蘋果玫瑰醋中的17種氨基酸含量。取待測樣品200 μL以及氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液200 μL,分別置于1.5 mL EP管中,每管準(zhǔn)確加入正亮氨酸內(nèi)標(biāo)溶液20 μL,分別加入三乙胺乙腈溶液200 μL,異硫氰酸苯酯乙腈溶液100 μL,混勻后25 ℃下放置1 h,然后加入正己烷400 μL至離心管,搖晃后放置10 min,取下層溶液,0.45 μm針式過濾器過濾。 采用Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),柱溫43 ℃,流動相A為0.1 mol/L 醋酸鈉緩沖液∶乙腈(93∶7),流動相B為乙腈∶水(4∶1),進(jìn)行梯度洗脫,流速1.0 mL/min,檢測波長254 nm。

1.3.4.2 單體酚測定 參照李曉嬌等[19]的方法略有改動。

a.標(biāo)準(zhǔn)溶液制備:分別稱取沒食子酸等標(biāo)準(zhǔn)品2.5 mg,配制成4500 mg/L母液,再配制成在5～100 mg/L范圍內(nèi)的7個不同質(zhì)量濃度梯度的7種單體酚的單個或混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,-30 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

b.樣品前處理:取30 mL蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料樣品,用NaOH調(diào)節(jié)pH8.0,正丁醇等量萃取3次,合并有機(jī)相,水相用檸檬酸調(diào)節(jié)pH2.0,同樣乙酸乙酯萃取3次,合并所有有機(jī)相,氮吹,殘渣溶于3 mL色譜甲醇中,置于-20 ℃避光保存,待液相分析用。測定樣品前經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾。

c.色譜柱:Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流速0.8 mL/min;柱溫30 ℃。檢測波長280 nm。梯度洗脫:流動相 A,水∶乙酸(98∶2);流動相B,乙腈。

1.3.4.3 礦質(zhì)元素含量的測定 經(jīng)硝酸-雙氧水消解后,采用火焰光度計測定樣品中的金屬元素含量。吸取樣液2.5 mL,加入聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL濃硝酸,2 mL過氧化氫,微波消解20 min,待溶液澄清后,定容至50 mL,過濾,上機(jī)測定各元素含量[20]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

單因素試驗每組重復(fù)3次,實驗結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析,正交實驗采用極差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料配方優(yōu)化結(jié)果

從表4可以看出,影響蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料感官評價的主次因素關(guān)系為 C>A>B>D,即蔗糖添加量>蘋果醋添加量>玫瑰提取液添加量>濃縮蘋果汁添加量。最優(yōu)組合為A2B2C2D3,即蘋果醋原液添加8 mL/100 mL,玫瑰提取液添加20 mL/mL,蔗糖添加5 g/100 mL,濃縮蘋果汁添加量3 g/100 mL。通過驗證實驗,優(yōu)化后的蘋果棗醋復(fù)合飲料感官評分為96分。以此工藝配方進(jìn)行蘋果玫瑰醋飲料中試生產(chǎn),所得產(chǎn)品進(jìn)一步進(jìn)行理化指標(biāo)及營養(yǎng)成分測定。

表4 正交試驗結(jié)果Table 4 The results of orthogonal test

2.2 蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料理化指標(biāo)測定結(jié)果

根據(jù)2.1中所得的較優(yōu)配方生產(chǎn)蘋果玫瑰醋飲料,根據(jù)蘋果醋飲料國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30884-2014[21]中理化指標(biāo)要求對產(chǎn)品進(jìn)行檢測,結(jié)果見表5。

表5 各指標(biāo)含量Table 5 Index content

表5蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料中可溶性固形物、總酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸和游離礦酸測定結(jié)果符合國標(biāo)要求,說明較優(yōu)工藝配方可用于中試生產(chǎn)并進(jìn)一步研究。

2.3 微生物限量指標(biāo)檢測結(jié)果

產(chǎn)品微生物限量檢測委托甘肅中商食品質(zhì)量檢驗檢測有限公司進(jìn)行,檢測結(jié)果如表6所示,該中試產(chǎn)品蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料中微生物限量指標(biāo)符合食品衛(wèi)生要求。

表6 微生物限量指標(biāo)檢測結(jié)果 Table 6 Limit index test results of microbial

2.4 蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中氨基酸含量

對蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料、蘋果醋飲料中的氨基酸進(jìn)行測定,結(jié)果見表7。

表7 氨基酸含量(μg/mL FW)Table 7 Contents of free amino acid(μg/mL FW)

從表7檢測結(jié)果中可以看出蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料較單一蘋果醋飲料氨基酸種類豐富,含量較高,且必需氨基酸含量比例較大。蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中共檢測出16種氨基酸,7種必需氨基酸,單一蘋果醋飲料中共檢出15種氨基酸,7種必需氨基酸。復(fù)合果醋中氨基酸總量為441.47 μg/mL,必需氨基酸總量為273.35 μg/mL,占總氨基酸含量的61.92%;單一蘋果醋飲料中氨基酸總量為103.94 μg/mL,必需氨基酸總量為20.88 μg/mL,占總氨基酸含量的20.09%;在復(fù)合果醋飲料中異亮氨酸、脯氨酸、天冬氨酸的含量較高,分別達(dá)到233.10、68.06、47.84 μg/mL。

2.5 蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中單體酚類物質(zhì)含量

對蘋果醋復(fù)合飲料及蘋果醋飲料中的沒食子酸、香草酸、咖啡酸、兒茶酚、槲皮苷、蘆丁等單體酚類物質(zhì)進(jìn)行測定結(jié)果如表8。

表8 單體酚含量(μg/mL)Table 8 The content of mono-phenol(μg/mL)

李曉嬌等[19]研究指出蘋果醋中咖啡酸含量較高,沒食子酸含量相對較低,本試驗結(jié)果顯示蘋果醋飲料中單體酚類各物質(zhì)含量均較低,主要是因為蘋果醋飲料配制過程中原醋稀釋物質(zhì)濃度降低所致,而蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中7種單體酚總量達(dá)266.97 μg/mL,物質(zhì)濃度提高164倍。其中沒食子酸含量162.42 μg/mL、香草酸含量97.09 μg/mL,咖啡酸含量3.06 μg/mL,且其它單體酚類物質(zhì)濃度都比單一蘋果醋飲料中高,進(jìn)一步說明蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中單體酚類物質(zhì)含量豐富。

2.6 蘋果醋飲料中礦物質(zhì)含量的測定

礦質(zhì)元素是人體必須的常量元素,蘋果醋飲料及復(fù)合飲料中礦質(zhì)元素含量結(jié)果見表9。

表9 礦質(zhì)元素含量(μg/mL)Table 9 Content of mineral elements(μg/mL)

表9中實驗結(jié)果顯示:蘋果玫瑰醋復(fù)合飲料與單一蘋果醋飲料相比較礦質(zhì)元素鈣、鉀、鈉、鐵含量差異不顯著(P>0.05)。說明在蘋果醋飲料調(diào)配過程中添加適量的玫瑰提取液并不改變蘋果醋飲料中常量元素鈣、鉀、鈉、鐵的含量。

3 結(jié)論

本實驗對蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料配方進(jìn)行優(yōu)化,在L9(34)正交實驗基礎(chǔ)上得到蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料的較優(yōu)配方為蘋果醋原液添加 8 mL/100 mL,玫瑰提取液添加20 mL/100 mL,蔗糖添加5 g/100 mL,蘋果濃縮汁添加量3 g/100 mL。以該配方生產(chǎn)的蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料產(chǎn)品,按照GB/T 30884-2014的要求進(jìn)行理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)的檢測,測定結(jié)果顯示產(chǎn)品理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

與單一蘋果醋飲料對比分析,研究結(jié)果顯示復(fù)合蘋果醋飲料中氨基酸種類及含量較單一蘋果醋豐富,必需氨基酸含量及比例較高。復(fù)合果醋飲料中氨基酸總量達(dá)到441.47 μg/mL,必需氨基酸總量為273.35 μg/mL,占總氨基酸含量的61.92%。對果醋飲料中的單體酚類物質(zhì)含量進(jìn)行分析,結(jié)果顯示蘋果玫瑰復(fù)合果醋飲料中單體酚類物質(zhì)含量較單一蘋果醋飲料中物質(zhì)濃度明顯提高,7種單體酚總量達(dá)266.97 μg/mL,物質(zhì)濃度提高164倍。其中沒食子酸含量達(dá)到162.42 μg/mL、香草酸含量達(dá)到97.09 μg/mL,咖啡酸含量達(dá)到3.06 μg/mL。對果醋飲料中礦質(zhì)元素鈣、鐵、鉀、鈉含量進(jìn)行分析,結(jié)果顯示復(fù)合配比工藝并不影響幾種礦質(zhì)元素的含量。以上這些結(jié)論可為蘋果醋飲料復(fù)合加工及新產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。本實驗研究過程中因受實驗條件限制,單體酚種類測定較少,特別是蘋果醋中含量較高的綠原酸、根皮苷等物質(zhì),將在今后的實驗中進(jìn)一步補(bǔ)充研究。