食品科学烹饪 苦瓜百香果复合饮料的研制

摘要苦瓜中的营养价值丰富，其富含的苦瓜苷、苦味素这类物质，可以开胃健脾、增进食欲，有助于清热泻火、解热除烦。百香果中含有丰富的营养物质，味道酸甜美味，能够增进食欲，促进消化腺分泌，助消化，受到大众的喜爱。本研究以苦瓜和百香果为原料混合所形成的一种健康营养美味的饮料，并在其中选用木糖醇和柠檬酸作为调味来源，弥补口感上的缺陷，试图开发同时具有健康基能且风味良好的低热量果汁复合饮料。本次实验通过单因素试验和正交实验对苦瓜百香果复合饮料的配制予以优化升级,依照苦瓜百香果复合饮料感官评定表予以评分。经过正交实验研究,最终得到苦瓜百香果复合饮料的最优配比:苦瓜汁添加量24%，百香果汁添加量36%，木糖醇添加量5%，柠檬酸添加量0.1%。根据试验结果可以得知，最优配比制作出来的苦瓜百香果复合饮料，口感清香，酸甜美味。苦瓜和百香果的果香浓郁，组织状态均匀细腻，粘稠度适宜。关键词：苦瓜；百香果；复合饮料

AbstractBittergourdisrichinnutritionalvalue,itisrichinbittergourdside,bittertasteandsuchsubstances,canappetizerandinvigoratethespleen,increaseappetite,helptoclearheatandfire,heatandannoyance.Passionfruitisrichinnutrients,tastesweetandsourdelicious,canincreaseappetite,promotethesecretionofdigestiveglands,helpdigestion,lovedbythepublic.Inthisstudy,ahealthy,nutritiousanddeliciousbeveragewasformedbythemixtureofbittergourdandpassionfruit,inwhichxylitolandcitricacidwereselectedasseasoningsourcestomakeupforthetastedefects,andtriedtodevelopalow-caloriejuicecompoundbeveragewithhealthybaseenergyandgoodflavor.Inthisexperiment,thepreparationofbalsampearpassionfruitcompositebeveragewasoptimizedandupgradedthroughone-factortestandorthogonalexperiment,anditwasscoredaccordingtothesensoryevaluationtableofbalsampearpassionfruitcompositebeverage.Afterorthogonalexperimentalstudy,theoptimalratioofpassionfruitcompoundbeveragewasobtained:24%added,36%added,xylitol5%andcitricacid0.1%.Accordingtothetestresults,itcanbelearnedthattheoptimalratioofbalsampearpassionfruitcompositebeverageisfragrant,sweetandsourdelicious.Bittermelonandpassionfruithaverichfruityfragrance,uniformanddelicatetissuestate,andsuitableviscosity.Keywords:bittergourd；passionfruit；compounddrink

目录TOC\o"1-3"\h\u218861引言 引言1.1苦瓜1.1.1苦瓜简介苦瓜，又称之为凉瓜、锦荔枝、癞葡萄[1]，生长在欧洲、亚马逊、东非和加勒比海的热带区域,因带有苦味而得名[2]。苦瓜为蔓生草本植物,其根、茎、结的果实以及果实里的种子都能够入药,有清热解火的功效,苦瓜富含苦瓜皂甙、腺嘌呤及各种氨基酸,并且还具备降血糖、抗癌、抑菌抗病毒作用,，素有“药用蔬菜”之称。苦瓜作为瓜类蔬菜作物，主要种植在我国南方，年种植面积近250万亩。苦瓜不但营养成分丰富，而且具有特别的保健功能，是受到大众喜爱并且经常食用的一种蔬菜，可以作为一种优良的功能性食品原料。1.1.2苦瓜的种类及分布特点苦瓜的种类主要有白苦瓜、大纹苦瓜、长身苦瓜等三种。白苦瓜，藤曼比一般的长，形状像大棒一样，它的优点是适应性很强，易于栽培，这种瓜的肉又脆又厚，适宜在北方栽培。大纹苦瓜，它比较重，并且有着耐热与耐寒的特性，环境适应力也比较强，苦味清淡，口感较软。长身苦瓜，是我们比较常见的苦瓜，农家栽培的大多都是这种苦瓜，它的颜色是嫩绿色，体型比白苦瓜跟大纹苦瓜小，味道甘苦并且口感干脆，适合长途的运输和存贮。苦瓜广泛栽培于全球温带地区，中国的苦瓜产地遍布南北。基于大纹苦瓜的苦味比较淡，苦涩味更易被百香果掩盖，因而选择大纹苦瓜作为本研究选用的苦瓜品种。1.1.3苦瓜的效用苦瓜的效用主要有几个方面：第一，苦瓜当中富含的生物碱类物质奎宁,这类物质有助于人们利尿活血,清火解暑,健脾补肾,益气补血,清心明目[3]。第二，由于苦瓜中维生素C的含量很高,所以具有防控坏血病的发生、防控动脉粥样硬化,维持和保护心肌、增强机体对外界的应激能力[4]。第三，苦瓜中的皂苷，能够降低血糖血脂，具有预防骨质疏松及提高人体免疫能力的功效[5]。第四，苦瓜中的苦瓜素可以减少人体中对脂肪的摄入量，可以帮助人塑造良好的体型，其被人们誉为“脂肪杀手”[6]。针对苦瓜的诸多功效，本实验将苦瓜制成风味宜人的健康饮料,使之充分发挥其独特作用。1.2百香果1.2.1百香果简介百香果，它的科属是西番莲科、西番莲属[7]。百香果的别名有鸡蛋果、巴西果等。百香果原产地位于巴西、巴拉圭等地，目前已经普遍遍布于热带、亚热带地区，中国最主要生产百香果的产区在两广、福建省、中国台湾等省份。百香果在成熟以后会产生一股浓烈的果香，是世界上已知果香最为宜人芬芳的水果之一，百香果中的汁水酸甜爽口被誉为、“果汁之王”、“天然浓缩果汁”。它常适宜与其他果汁混合搭配，使制得的产品果香浓郁，风味极佳。百香果中的营养物质全面,富含人体必需的17种氨基酸以及维生素、微量元素等160多种活性有效成分。人们经常食用百香果有利于缓解劳乏、保养美白肌肤、提高机体消化能力和身体免疫力等。1.2.2百香果的种类及分布范围百香果的品种主要有满天星、紫香一号、台农一号这三种。满天星，果皮上布满了星星一样的小白点，故称满天星。它是热带品种，果实个大，甜度高，无香味，出汁率较高，适合在新鲜的时候食用。紫香一号，果皮为紫红色，稍硬，适应环境能力强。在许多温度适宜的地方都可以栽培。台农一号，母本为紫色种且父本为黄色种的杂交种。耐湿抗病性，生长势比较强[8]，生长势比较旺盛，果汁呈浓黄色，芳香味浓郁，酸度比较低。广泛种植于东南亚地区。基于市面上售卖紫香一号的比较常见，因而选择紫香一号作为本研究选用的百香果品种。1.2.3百香果的效用百香果的效用主要有以下几个方面：第一，百香果中富含果酸，有助于提升人体的消化系统，可以帮助缓解胃部胀气、食欲不佳等情况。第二，百香果中含有番茄红素和维生素E，这类物质对人体的生殖系统有一定帮助，具有发挥滋阴补肾的功效。第三，百香果帮助增进加强人体的细胞免疫力量和新陈代谢物的功能,促使机体成长[9]。第四,当百香果进入体内后能够直接吸附胆固醇和胆汁等有机分子物质,阻止人们身体对脂肪的消化吸收,有助于降低体内脂肪，在一定程度上可以帮助人们塑造优美的体态。1.3木糖醇1.3.1木糖醇简介木糖醇又称做戊糖醇，它的原产地位于芬兰[10]，是一种天然存在的功能糖醇，可以作为蔗糖的替代品。它的甜味程度和蔗糖的甜味程度基本一致，但是热量只有蔗糖的60%[11]木糖醇本身就可以作为一种人体在代谢糖类时的中间体，在使用加工过程中的安全系数高，在烘烤加工、酸奶加工等食品加工行业广泛应用[12]。1.3.2木糖醇的作用木糖醇的作用主要有几个方面:第一，木糖醇不会导致血糖的升高，其能够参与人体代谢，可以让胰岛素水平保持平衡。第二，木糖醇类似于膳食纤维、多糖等益生元，能够被微生物进行选择性利用，可以生成有益于人体代谢物的益生功能[13]。第三，木糖醇在一定程度上可以预防龋齿，由于它不会被产生龋齿的细菌发酵所利用，可以让口腔里面的pH值降低，阻止牙齿被酸蚀[14]。1.3.3木糖醇与蔗糖相比的优势木糖醇与蔗糖相比的优势有三个方面：第一个是在颜色方面，木糖醇在食品加工过程中比较稳定，不会产生“美拉德”褐变反应，而蔗糖在加工使用的时候会生成一种褐色的物质[15]，影响食品颜色。因此用木糖醇代替蔗糖，能够保证成品保持原有的色泽。第二个是在成品保存方面，木糖醇不易发酵，蔗糖易发酵[15]，所以用木糖醇代替蔗糖，可以延长成品保存期。第三个是在热量方面，木糖醇的热量低，1g木糖醇仅仅只有2.4卡的热量[13]，因此可以作为高热量蔗糖的代用品，可以热量的摄入，限制人们因热量摄入过高导致肥胖和超重。第四个是在人们的骨质方面，木糖醇能够跟身体内游离的钙分子结合,生成糖醇复合体,就会尽可能阻止人身体钙的丧失,并且还能够增进身体对钙的吸收率。除此之外,木糖醇还能够使血清当中的促骨质吸收激活剂二羟胆钙化醇的浓度下降,减轻并缓解身体对自身骨矿物质的吸收[14]。而蔗糖在体内代谢过程中，由于需要消耗矿物质以及维生素，所以食用过量会导致骨质疏松。1.4苦瓜百香果复合饮料的研究现状1.4.1国外的研究现状国外文献中对苦瓜里面的物质进行了研究。Kanna等人首次从苦瓜的果实、种子以及组织中分离出苦瓜降糖多肽-P。苦瓜降糖多肽与牛胰岛素在降糖作用及效能方面有相似之处，因此其被命名为植物胰岛素[16]。CKim等人将苦瓜汁与浓缩燕麦汁混合，测定其对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的降血糖作用[17]。DChandra等人将西瓜汁、苦瓜汁、生姜汁按比例配制成果汁进行感官分析和理化分析[18]。XNing等人将百香果汁加入到酸奶中以提高消费者的接受程度，实验结果表明百香果汁可以提高凝固酸奶的香气和风味[19]。国外的研究显示对苦瓜降血糖作用的认可以及百香果汁可以改善成品的香气和风味，苦瓜的味道虽然苦涩，但可以利用百香果汁掩盖苦味，取长补短，使得制作出的复合饮料营养全面，口感良好。1.4.2国内的研究现状通过多个国内多个文献检索网站检索苦瓜百香果复合饮料，只检索到小部分与苦瓜汁作为单一研究对象相关的期刊，大部分文献都是将百香果汁与其他食物混合制作成复合饮料。苦瓜营养成分虽然很多，但是由于它含有苦瓜素、苦瓜苷这类物质，导致其口感有浓重的苦涩，风味不良好，让大部分消费者无法接受，一直没有适合的解决方案。因此一直以来只有能够适应苦味的消费群体才会把苦瓜作为蔬菜清炒[20]、熬煮等方法食用。随着近年来我国食品生产与加工技术行业的迅速发展,人们逐步开展对苦瓜的加工技术进行深入研究,愈来愈多的研究表明苦瓜可以制造成饮品、果脯、乳制品等的健康保健食品。由此可知，在食品加工行业当中苦瓜百香果复合饮料的研制有一定的市场发展前景。1.5研究目的及内容1.5.1研究目的当今人类和社会快速发展，因此人们对营养和保健意识也逐渐增加，近年来我国饮料市场繁荣发展，各种复合饮料在市场上也逐渐活跃起来。有关水果的复合饮料天然好喝并且健康营养，可以满足人们对健康的需求，受到大众青睐。通过收集查找书籍和文献，尚未发现有人将苦瓜汁与百香果汁混合制作成复合饮料，希望能够通过对苦瓜百香果复合饮料最佳配方的研制，提高苦瓜和百香果的经济附加价值，为我国的饮料市场的发展做出贡献。1.5.2研究内容实验首先将苦瓜、百香果制备成汁备用，然后将苦瓜汁、百香果汁、木糖醇、柠檬酸，经过一系列流程做成苦瓜百香果复合饮料。以苦瓜汁、百香果汁、木糖醇、柠檬酸的添加量为实验变量，依次进行单因素实验。根据感官评价结果，得到四个变量的最佳添加比例。然后进行正交试验，根据试验结果确定苦瓜百香果复合饮料的最佳配比。而后经过正交测试实验,依据测试得到的结果从而得出苦瓜百香果复合饮料的最好搭配比例。并且为了测试果汁杀菌对风味的影响评比，将未杀菌的饮料组别装在玻璃瓶中隔水加热杀菌后与之前未杀菌的组别进行了对比。2材料与方法2.1试验材料本实验选用的苦瓜是大纹苦瓜，购于山东寿光蔬菜基地。百香果品系选用紫香一号百香果，购于广西南宁百香果种植基地。2.2实验试剂木糖醇（食品级），购于南京甘汁园糖业有限公司；柠檬酸，购于河南省郑州市新郑市侯庄工业园。2.3实验仪器量筒，电子天平，铁锅，塑料杯，过滤筛网，玻璃杯。2.4实验方法2.4.1苦瓜百香果复合饮料制备工艺流程（1）苦瓜汁的制备：选取苦瓜→清洗→切分去籽→加入清水→用锅炖煮至苦瓜开始变色后关火→捞出苦瓜肉→将苦瓜汁放入筛网过滤→制成苦瓜提取液备用；（2）百香果的制备：选取百香果→去除种籽→将果肉挖出放入过滤筛网上→用汤匙将汁水压出→制成百香果汁备用；（3）苦瓜汁+百香果汁+木糖醇+柠檬酸→调配搅拌→罐装→隔水加热杀菌→冷却→成品。2.4.2操作关键点（1）苦瓜汁的制备仔细挑选新鲜、翠绿且纹路密而多,表层无发霉腐败的苦瓜,洗净后沿着苦瓜纹路对半切开，挖出苦瓜籽，再将苦瓜切成大小基本一致的小块备用。称取360克苦瓜和360mL纯净水（料水比1：1）放入锅中煮至后捞出苦瓜，将苦瓜提取汁以200目的过滤网过滤残渣，获得澄清的苦瓜汁备用。（2）百香果汁的制备选取新鲜且颜色呈紫色或紫红色且外观比较圆润的百香果，清洗后对半切分，用汤匙挖出百香果里面的果肉和果籽放入200目的过滤网上，用汤匙将果瓤压破，挤出百香果汁，获得较为澄清的百香果汁备用。（3）调配细滤将苦瓜汁和百香果汁按不同比例倒入杯中混合，再加入适量的木糖醇和柠檬酸配制，再用300目细滤，即得复合饮料，接着根据单因素试验和正交试验确定最佳的调配结果。（4）搅拌将料液使用筷子搅拌30秒。（5）罐装杀菌冷却将苦瓜百香果汁罐装于玻璃瓶中，预热至50℃。然后进行条件为：温度为85-95℃，时间分别为5、10、15分钟的常压杀菌。等待复合饮料自然冷却至室温，最后，苦瓜百香果复合饮料成品制作完成。2.5苦瓜百香果复合饮料成品质量评价参照GB/T31121-2014《果蔬汁类及其饮料》中的感官要求，选择10名食品专业学生作为感官评委，对产品的滋味、色泽、气味和组织状态等分别进行评分，品评前要保证鼻子无堵塞。每次品尝完一个产品，感官评委要使用矿泉水进行漱口。最后将统计结果取平均值。感官评定采取“百分制”评分法，具体评分标准和要求见表2-1。表2-1苦瓜百香果复合饮料感官指标评分标准项目评分标准分值滋味（30分）口感清爽，甜酸适中21~30口感微苦，酸甜尚可11~20口味偏苦、偏酸或偏甜0~10色泽（20分）颜色呈橙黄色，色泽均匀一致16~20颜色淡黄，色泽较为均匀11~15颜色偏淡，色泽不均0~10气味（30分）兼有苦瓜汁和百香果汁的香味，果香浓郁21~30只有苦瓜汁或百香果汁的味道11~20苦瓜汁和百香果汁的气味均较淡0~10组织状态（20分）不分层，无杂质沉淀不分层，16~20有少量沉淀略有分层11~15有较多沉淀0~102.5.1苦瓜百香果复合饮料单因素试验（1）苦瓜汁添加量试验在百香果汁添加量为20%、木糖醇6%、柠檬酸0.15%的配方基础上，对苦瓜汁添加量分别按照8%、16%、24%、32%、40%进行调配单因素试验。经过一系列的流程后制成苦瓜百香果复合饮料，按照感官指标评定表（表2-2-1）进行感官指标评定，最后得出苦瓜汁的最佳添加量。（2）百香果汁添加量试验在苦瓜汁添加量为24%、木糖醇6%、柠檬酸0.15%的配方基础上，对百香果汁添加量分别按照4%、12%、20%、28%、36%进行调配单因素试验。经过一系列的流程后制成苦瓜百香果复合饮料，按照感官指标评定表（表2-2-1）进行感官指标评定，最后得出百香果汁的最佳添加量。（3）木糖醇添加量试验在苦瓜汁添加量为24%、百香果汁20%、木糖醇6%、柠檬酸0.15%的配方基础上,对木糖醇添加量分别按照4%、5%、6%、7%、8%进行调配单因素试验。经过一系列的流程后制成苦瓜百香果复合饮料,按照感官指标评定表（表2-1)进行感官指标评价,最后得出木糖醇的最佳添加量。（4）柠檬酸添加量试验在苦瓜汁添加量为24%、百香果汁添加量20%、木糖醇6%的配方基础上，对柠檬酸添加量分别按照0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%进行调配单因素试验，经过一系列的流程后制成苦瓜百香果复合饮料，按照感官指标评定表（表2-1）进行感官指标评定，最后得出柠檬酸的最佳添加量。2.5.2苦瓜百香果复合饮料正交试验苦瓜能够使得中制作出的饮品有清凉爽口的苦瓜味,百香果可以赋予饮品浓郁的果香和酸甜味,还可以掩盖苦瓜中浓重的苦涩味和影响饮品的颜色,木糖醇和柠檬酸在本次实验中添加量相对较少,主要原因是调整复合饮品整体的甜度和酸度,增加其口感,使制作出的成品酸甜适中。为了进一步提高饮品的营养程度和口味,采用L9(34)正交试验,对苦瓜汁添加量、百香果汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量这四个因子进行优化试验，按照表2-1进行感官评价，在单因素试验的基础上，来确定苦瓜百香果汁复合饮料的最佳配方。2.6苦瓜百香果复合饮料杀菌试验按照正交实验得出的一组苦瓜百香果复合饮料的最优配比结果，即苦瓜汁添加量24%、百香果汁添加量36%、木糖醇添加量5%、柠檬酸添加量0.1%，放在预热温度为50℃的锅中加热，然后进行条件为：温度为85-95℃，时间分别为5、10、15分钟的常压杀菌，将杀菌过后的复合饮料与未杀菌的复合饮料进行对比，根据表2-1的感官指标评定表，得出杀菌时间对苦瓜百香果复合饮料风味的影响。3结果分析3.1单因素试验结果与分析3.1.1苦瓜汁添加量对苦瓜百香果复合饮料感官评定改变苦瓜汁添加量的单因素试验，感官评分结果如图1所示图2-1苦瓜汁添加量对苦瓜百香果复合饮料的影响根据图2-1可以看出当苦瓜汁添加量为16%时，复合饮料的感官评价分数最高，其感官评分分数为84.3分，此时的复合饮料口味清香爽口，酸甜美味。当苦瓜汁的添加量低于16%时，饮料当中百香果的酸味过重，无法感觉出苦瓜汁清香的特点在复合饮料中的体现。随着苦瓜汁添加量不断增加，色泽变得越来越淡，感官评价分数越来越低，复合饮料的苦味会越来越浓重，使产品过于苦涩反而使感官评价分数下降。因此苦瓜汁添加量选取8%、16%、24%来进行复合饮料调配的正交试验。3.1.2百香果汁添加量对苦瓜百香果复合饮料感官评定改变百香果汁添加量的单因素试验，感官评分结果如图2-2所示。图2-2百香果汁添加量对苦瓜百香果复合饮料的影响根据图2-2可以看出，百香果汁添加量为28%时，复合饮料的感官评价分数最高，其感官评分分数为80.4分，此时的复合饮料果香浓郁，甜酸适中，生津止渴。当百香果汁添加量低于28%时，复合饮料苦瓜的苦味较重，口感苦涩，因此感官分数较低。当百香果汁添加量高于28%时，感官分数却随之下降，复合饮料中的百香果汁酸味过重，且没有苦瓜的清香。所以百香果汁添加量选用20%、28%、36%来进行复合饮料调配的正交试验。3.1.3木糖醇添加量对苦瓜百香果复合饮料感官评定改变木糖醇添加量单因素试验感官评分结果如图2-3所示图2-3木糖醇添加量对苦瓜百香果复合饮料的影响根据图2-3可以看出，当木糖醇添加量为6%时，复合饮料的感官评定分数最高，其评分为77.6分，此时复合饮料口味纯正，酸甜可口。当木糖醇的添加量低于6%时，百香果汁中的酸味以及柠檬酸的酸味会导致复合饮料的酸味过重，感官评定的分数较低。随着木糖醇添加量的不断增加，复合饮料的甜度越来越高，导致酸甜失衡，感官评定分数随之下降。因此选用木糖醇添加量5%、6%、7%来进行复合饮料调配的正交试验。3.1.4柠檬酸添加量对苦瓜百香果复合饮料感官评定改变柠檬酸添加量单因素试验感官评分结果如图2-4所示图2-4柠檬酸添加量对苦瓜百香果复合饮料的影响根据图2-4可以看出，柠檬酸的加入量为0.15%时，复合饮料的感官评定分数最高，其得分86.7分，此时的复合饮料甜中带酸，酸甜协调。当柠檬酸的加入量高于0.15%时，感官评分随着柠檬酸加入量的升高而降低，复合饮料在颜色上没有明显变化，但口感由于柠檬酸的过量添加导致酸味过重，酸甜不协调。因此选用选用柠檬酸添加量为0.10%、0.15%、0.20%进行饮料调配正交试验。3.2正交试验结果与分析在单因素试验的基础上，将苦瓜汁添加量、百香果汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量作为因素，将感官评分作为指标，采用正交试验来优化调配方案。因素水平设计如表2-2所示，正交试验结果如表2-3所示。表2-2正交试验因素水平设计水平因素（%）A苦瓜汁B百香果汁C木糖醇D柠檬酸182050.12162860.153243670.2表2-3正交试验结果实验号A苦瓜汁B百香果汁C木糖醇D柠檬酸感官评分1111176.22122272.63133376.44212374.85223180.36231279.67313269.48321384.39332186.5K1225.2220.4240.1243K2234.7237.2233.9221.6K3240.2242.5226.1235.5k175.173.58081k278.279.17873.9k380.180.875.478.5R57.34.62.5根据表2-3可以得知，苦瓜汁添加量的k3>k2>k1；百香果汁添加量的k3>k2>k1；木糖醇添加量k1>k2>k3；柠檬酸添加量的k1>k3>k2，因此A3B3C1D1为最优组合，即苦瓜汁24%；百香果汁36%木糖醇5%柠檬酸0.1%。从试验结果的R值可以得出：RB>RA>RC>RD,所以影响饮料成品感官评价的4个原因主次排序分别是B>A>C>D,由此我们可以得出影响复合饮品最主要的原因是百香果汁的加入量,然后分别是苦瓜汁的加入量,木糖醇的加入量,最后一个是柠檬酸的加入量。按照A3B3C1D1最佳选择做一组检测测试,反复3次取平均数,最终得到苦瓜百香果复合饮料的感官指标评定分数为88.9,高于正交试验中9组实验的感官指标评分,所以选用最优组合A3B3C1D1作为产品的最佳配方。3.3苦瓜百香果复合饮料杀菌试验结果与分析杀菌前后对苦瓜百香果复合饮料风味影响的感官评分如图2-5所示图2-5杀菌前后对苦瓜百香果复合饮料风味影响的感官评分根据图2-5可以看出，苦瓜百香果复合饮料在