摘要：以浓缩苹果汁为原料，经过稀释、调配、护色、杀菌等重点工序处理，生产苹果汁
饮料。通过正交试验，确定产品的最佳生产配方，同时比较了半胱氨酸、亚硫酸氢钠、Vc对苹果汁饮料的护色效果。试验得出，苹果汁饮料的最佳生产配方为：柠檬酸0.15%，柠檬酸钠0.20%，单宁酸0.06%，白砂糖6%，浓缩苹果汁16%。半胱氨酸、亚硫酸氢钠、Vc 3种物质对苹果汁饮料的护色效果存在较大差异，综合考虑产品的质量安全，选择0.60%Vc为最佳护色剂。
关键词：苹果汁；饮料；配方；护色
Study on the Technology of Apple Juice Beverage
Abstract: Concentrated apple juice was used as the raw material in this experiment, apple juice
beverage was produced through dilution, blending, color protection, sterilization and other key processes. By using orthogonal test, the best formula of the apple juice beverage was determined, and then the color protection effects of three color protection agents Cys, NaHSO3 and Vc on the apple juice beverage were compared. The best formula of the apple juice beverage was composed of 0.20%citric acid, 0.20%sodium citrate, 0.06%tannic acid, 6%white sugar and 16%concentrated apple juice. Besides, there was a big difference among the three kinds of' color protection agents in the color protection effects on the apple juice beverage. Considering the quality safety of the product, 0.60%Vc was chosen as the best color protection agent.
Key words: apple juice; beverage; formula; color protection 0 引言
随着人民生活水平的提高，人们对水果的消费需求逐渐呈现多元化。由于果汁饮料具有食用方便、卫生的优点，深受国内外市场欢迎[1-3]。据不完全统计，欧美等发达国家人均年消费果汁饮料量达40 kg以上，我国累计需求量在100万t以上，且以每年35％的速度增长，说明果汁饮料在我国有着良好的发展前景[4-7]。
苹果含有丰富的糖类、有机酸、纤维素、维生素、多酚、黄酮类、钾、钙、磷、铁、锌、山梨醇、香橙素等营养物质，具有清心润肺、降血脂、降血压、预防癌症、保护心血管、抗氧化、强化骨骼、维持酸碱平衡和减肥等多种保健功能[8-11]。目前，国外90%的饮料生产厂商将浓缩苹果汁作为饮料生产的基础配料，辅以勾兑和调味工艺，生产苹果汁饮料，而国内利用此技术生产果汁饮料的企业并不是很多[12-14]。果汁褐变是利用浓缩苹果汁加工苹果汁饮料的主要技术问题，常影响果汁饮料的色泽、风味及营养价值[15-18]。因此，本文以浓缩苹果汁为原料，重点对苹果汁饮料的护色工艺进行研究，经过稀释、调配、护色、杀菌等工序处理，以确定生产苹果汁饮料的配方及工艺技术，旨在为工业化生产苹果汁饮料提供理论依据。
1 试验材料及仪器
1.1 材料
原料：浓缩苹果汁。
试剂：柠檬酸、白砂糖、柠檬酸钠、单宁酸、苹果香精、半胱氨酸（Cys）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）、Vc等。 1.2 仪器
AL-104型糖度计，PAL-α型糖度计，SP-723型分光光度计。
2 试验方法
2.1 工艺流程
浓缩苹果汁 稀释 护色 过滤 总糖、总酸含量测定 调配 过滤 灌装杀菌冷却 贴标 包装 成品 2.1.1 操作要点
稀释：量取一定量的浓缩苹果汁，以纯水进行稀释，使果汁含量达到试验设计要求。 过滤：采用多层滤布过滤，除去肉眼可见杂质。
总糖、总酸含量检测：采用国标(GB5009.7-85、GB/T12456)方法，分别对稀释后果汁中的总糖、总酸含量进行测定，以确定调配比例。
调配：采用柠檬酸、柠檬酸钠、单宁酸、蛋白砂糖等，对产品口味进行调配，通过正交试验，选出最佳配方。
杀菌：于90℃下保持10～15min。 冷却：迅速冷却至室温。
2.2 苹果汁饮料配方的正交试验
试验选择5因素4水平，采用L9（45）正交表，通过感官评定，对各苹果清汁饮料样品进行客观分析，从而选出最佳产品配方。正交试验因素水平设计见表1，感官评价见表2。
表1苹果汁饮料配方的正交试验设计（%）
Tab. 1 Orthogonal experiments design of apple juice beverage formula(%)
柠檬酸
水平
（A）
1 2 3 4
0.10 0.15 0.20 0.25
柠檬酸钠 （B）
0.10 0.15 0.20 0.25
单宁酸 （C）
0.04 0.06 0.08 0.10
白砂糖 （D）
4 6 8 10
浓缩果汁含量（E）
10 12 14 16
表2 感官评价标准
Tab. 2 the standard of sensory valuation
评价指标
级别
1 2
色泽
3 4 1 2
口感
3 4 1 2
状态
3 4 1
风味
2
有原果香，无异味
28~35
轻微沉淀 严重沉淀，有杂质 有浓郁的原果香
10~13 0~10 36~40
酸甜较可口 糖酸比失调
澄清透明，无沉淀悬浮物
无沉淀悬浮物
10~13 0~10 17~20 14~17
轻微褐变 严重褐变 酸甜可口，风味柔和 酸甜可口，风味较柔和
0~10
17~20 14~17 10~13
评价标准
淡黄色且有光泽 浅黄色略微失光
得分（分）
17~20 14~17
3 4
原果香较淡，无异味 无原果香，有异味
15~27 0~15
2.3 不同试剂对苹果汁饮料护色的效果 2.3.1 半胱氨酸(Cys)添加量
分别量取果汁各20ml置于5支具塞比色管中，分别添加0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%Cys，于室温下，每隔10 d测其A420nm值直至40 d时，确定最优的Cys添加量。 2.3.2 NaHSO3添加量。
分别量取果汁各20ml置于5支具塞比色管中，分别添加0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.10%NaHSO3，于室温下，每隔10 d测其A420nm值直至40 d时，确定最优的NaHSO3添加量。
2.3.3 Vc添加量
分别量取果汁各20ml置于5支具塞比色管中，分别添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%Vc，于室温下，每隔10 d测其A420nm值直至40 d时，确定最优的Vc添加量。
3 结果与分析
3.1 苹果汁饮料的正交试验结果
表3 苹果汁饮料配方正交试验结果
Tab. 3 the result of orthogonal experiments of apple juice beverage formula
柠檬酸
试验号
（A）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20
柠檬酸钠 （B）
0.10 0.15 0.20 0.25 0.10 0.15 0.20 0.25 0.10 0.15
单宁酸 （C）
0.04 0.06 0.08 0.10 0.06 0.04 0.10 0.08 0.08 0.10
白砂糖 （D）
4 6 8 10 8 10 4 6 10 8
浓缩果汁含综合评分
量（E）
10 12 14 16 16 14 12 10 12 10
60 74 75 67 88 80 65 72 62 66
11 12 13 14 15 16 k1 k2 k3 k4
R
0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 69.00 76.25 70.75 73.00 7.25
0.20 0.25 0.10 0.15 0.20 0.25 72.00 72.25 76.75 68.00 8.75
0.04 0.06 0.10 0.08 0.06 0.04 72.00 78.50 69.50 69.00 9.50
6 4 6 4 10 8 66.00 77.25 73.00 72.75 11.25
16 14 14 16 12 10 65.25 70.75 75.75 77.25 12.00
85 70 78 69 82 63
由表3可知，影响苹果清汁饮料感官质量的主次因子依次为E＞D＞C＞B＞A，即浓缩果汁含量＞白砂糖＞单宁酸＞柠檬酸钠＞柠檬酸。分析得出苹果汁饮料生产的最佳组合为A2B3C2D2E4，即柠檬酸0.15%，柠檬酸钠0.20%，单宁酸0.06%，白砂糖6%，浓缩果汁含量16%。在此条件下制得的苹果汁饮料风味柔和，具有浓郁的原果香，无不良气味及其他异香。产品呈淡黄色、澄清透明，无沉淀、悬浮物及其他异物，且无分层现象，口感较协调，其感官评定分数达到93分。 3.2 苹果汁饮料的护色效果 3.2.1 Cys的护色效果
由图1可知，在0~40d内，随放置时间的延长，产品色值呈逐渐增大的趋势。贮藏时间0~10d范围内，不同浓度的Cys对苹果汁饮料的护色效果差别不大。40d时，添加0.06%Cys的样品色值为0.370，仅与0d时相差0.203，护色效果明显好于其他浓度及对照。待试验结束时，采用0.04％Cys护色的样品，其色值达到0.650，约是0 d时的3.9倍，产品已发生严重褐变。Cys是一种脂肪族的含巯基的极性仅氨基酸，由于其具有还原性，易被空气氧化成胱氨酸，因此可抑制酶促褐变反应的发生。在苹果汁饮料存放过程中，添加其中的Cys逐渐被氧化，其有效导致产值
增
含量不断降低，品出现褐变，色大。
图1 Cys对苹果汁饮料的护色效果
Fig. 1 the color protection effects of apple juice beverage by Cys
3.2.2 NaHSO3的护色效果
由图2可知，随存放时间增加，各NaHSO3浓度下样品的吸光度值基本呈先减小后增大的变化趋势，总体护色效果显著优于对照。0~20d内，5种添加浓度的样品色值由0.167分别降至0.154、0.144、0.131、0.131、0.126。这可能是由于亚硫酸氢根与色素单体上的碳原子结合使产品颜色变浅，导致色值降低。20d后，各样品的色值陆续增大；至40d时，添加0.01%NaHSO3，样品的色值为0.177，与0d时样品的差别最小，且与其他产品相比，其色泽呈淡黄色有光泽，未出现褐变现象。因此，确定苹果汁饮料最优的NaHSO3护色剂添加量应为0.01%。
图2 NaHSO3对苹果汁饮料的护色效果
Fig. 2 the color protection effects of apple juice beverage by NaHSO3
3.2.3 Vc的护色效果
由图3可知，在不同Vc浓度下，苹果汁饮料放置0~20d范围内，其色值缓慢增加，此后迅速上升，至30d时变化趋于平缓。当Vc添加浓度为0.60%时，其色值由0d时的0.167逐步增加至0.241，40d内仅增加了0.074，护色效果较好。而其他4种添加浓度下的饮料产品，其色值变化较大，分别比0d时的增加了约112.6%、128.1%、106.0%、92.8%，但均优于对
照。
图3 Vc对苹果汁饮料的护色效果
Fig. 3 the color protection effects of apple juice beverage by Vc
3种护色剂相比，其护色效果依次为NaHSO3＞Vc＞Cys。但由于NaHSO3，具有较强的二氧化硫气味，对产品的感官质量有不良影响，此外，其还存在二氧化硫残留风险，可能影响产品的质量安全。因此，试验选择0.60%Vc为产品的最优护色剂[19-20]。
3结论
由试验得出，苹果汁饮料生产的最佳配方是柠檬酸0.15%，柠檬酸钠0.20%，单宁酸0.06%，白砂糖6%，浓缩果汁含量16%。Cys、NaHSO3、Vc 3种物质对苹果汁饮料的护色效果存在较大差异，三者的最佳护色浓度分别为0.06%、0.01%、0.60%。综合分析产品的感官质量及安全性，选择0.60%Vc为产品的最优护色剂。
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