土豆橙汁復合飲料的研制及理化性質研究

張 翠，孔 鈺，江 露，宮雨蒙，李文亮，張 忠

（陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西省食品綠色加工與安全控制工程實驗室，陜西西安 710119）

土豆學名馬鈴薯，屬于茄科茄屬。土豆作為我國主要食用作物之一，是一種低熱量、高蛋白、富含多種維生素和礦物質的食品[1]。土豆不僅營養價值高，還具有一定的保健功能，可以預防和治療胃潰瘍、慢性胃炎等疾病[2]。我國擁有豐富的土豆資源，但加工利用較少，且土豆深加工產品單一[3]。目前，我國正在推進土豆主糧化戰略，這有助于改善國人的膳食結構，滿足人民增強體質的愿望[4]。因此，合理開發以土豆為原料的新產品，利用其營養價值和保健功能，具有十分重要的意義及應用前景[5]。

以土豆與橙子為原料，調配出一款口感與營養兼備的復合健康飲品。土豆纖維細嫩，對胃腸黏膜無刺激作用，有解痛或減少胃酸分泌的效果；橙子性味酸涼，具有行氣化痰、健脾溫胃、助消化、增食欲等功效。二者正好營養互補，具有很好的消化功效，是一款適合大眾，尤其是脾胃虛弱、消化不良人群飲用的健康飲品。土豆經蒸熟后，口感更加香醇，將其與市場上暢銷的新鮮橙汁混合復配，優化比例配方，實現營養與口味的良好結合，具有廣闊的發展前景[6]。

目前，中國的中產階級規模正在迅速擴大，營養健康理念也逐步深入[7]。中國食品工業協會發布《2016年度中國飲料行業整體運行報告》[8]顯示，在消費群體、消費理念、消費習慣發生巨大轉變的背景下，健康型飲料正逐步取代碳酸飲料成為中國消費者的“新寵”。因此，制備一款土豆橙汁營養健康飲料具有較廣闊的發展空間和良好的市場前景。試驗采用目前市場暢銷的橙汁與土豆汁混合，并利用正交試驗優化復合飲料的調制配方，以制備出口感、外觀俱佳的土豆橙汁飲料，并對飲料的主要營養指標進行測定，為開發一款營養、健康的復合飲品提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

陜西省西安市售新鮮土豆（克新一號）、新鮮橙子（臍橙）、白砂糖和VC。

阿貝折光儀、PHS-3C型精密pH計，雷磁上海精密科學儀器有限公司產品；WBL25B26型攪拌機，廣東美的生活電器制造公司產品；JM-B10001型電子天平、U-3900/3900H型紫外可見分光光度計，日立公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

①新鮮橙子→清洗干凈→熱燙殺酶→去皮榨汁→紗布過濾；

②新鮮土豆→清洗去皮→切片蒸熟→加水打漿→土豆汁；

①+②→混合調配→均質均勻→熱灌殺菌→復合飲料。

1.2.2 操作要點

（1） 原料要求。要求加工所用橙子香味濃郁、色澤好、出汁率高、糖酸比合適、新鮮多汁、易提汁。另外，要求原料必須無病蟲害、無農藥殘留、無激素和重金屬等影響食品安全因素存在。

（2） 橙子去皮榨汁。去皮前放在水溫70～80℃的溫水中熱燙殺酶。將橙子去皮，去皮時要把表面的橘絡去盡，然后將橙子放在榨汁機中攪拌榨汁。

（3）土豆蒸熟。將土豆清洗蒸熟，防止土豆發生酶促褐變，同時消除了生土豆的生澀味，并使之具有香醇的口感。

（4）土豆加水打漿。試驗發現，熟土豆薄片打漿困難，1∶1加水后漿液均勻，黏稠度適中，便于調配。

（5）混合調配。復合汁本身具有一定的橙汁酸味，加適量白砂糖調配，可以調配出酸甜的口感，且香味濃郁。

（6） 高壓均質。采用高壓均質機進行2次均質處理，均質條件為壓力70 MPa，時間10 min，使物料大小混合均勻，以提高產品的口感，同時獲得不易分層、沉淀的飲料。

（7）殺菌灌裝。均質后復合飲料進行熱殺菌灌裝（100℃，30 s），后快速倒置5 min給瓶蓋殺菌，最后冷卻至室溫，即可以得到復合飲料。

1.2.3 復合飲料復配比例正交試驗設計

以土豆汁與橙汁質量比、白砂糖添加量、加水量和VC添加量進行四因素三水平的正交試驗，以土豆橙汁復合飲料的感官評分為指標確定最佳配方。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.2.4 復合飲料的感官評定

請10位經過培訓的評審員對飲料進行感官評分，滿分10分，從色澤、氣味、口感、均勻度和沉淀效果等5個方面來評定飲料的質量優劣。

復合果蔬濁汁飲料感官品質評定標準見表2。

表2 復合果蔬濁汁飲料感官品質評定標準

1.3 復合飲料的理化指標測定

阿貝折射儀測定樣品可溶性固含物，pH計測定樣品酸度[9]，黏度計測定樣品黏度[10]，2,6-二氯靛酚滴定法測定樣品VC的含量[11]，全自動凱氏定氮儀測定樣品蛋白質的含量[12]。

1.4 數據處理

試驗采用Design Expert 7.0軟件、Excel軟件進行統計分析，每個試驗平行3次。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 土豆汁與橙汁質量比對感官評價的影響

為使復合飲料具有營養、滋味豐富、口感柔和的特性，對相關影響因素進行單因素試驗，首先考察土豆汁與橙汁質量比對感官評價和pH值對其結果的影響[13]。

土豆汁與橙汁質量比對感官評價和pH值的影響見表3。

表3 土豆汁與橙汁質量比對感官評價和pH值的影響

由表3可知，隨著橙汁的減少，土豆汁的增加，溶液的pH值逐漸增大。這是因為橙汁的pH值偏酸性，土豆汁的pH值呈中性。隨著土豆汁的增多，溶液的pH值不斷增大。在味道方面，橙汁比例高時，汁液顏色橙黃鮮艷，橙汁味濃，酸味重。隨著土豆的增多，酸味減弱，更加醇厚?？紤]到增加復合飲料的營養熱量，適當增加土豆汁的添加量；同時考慮復合飲料本身口感的要求。綜合考慮，最終選擇土豆汁與橙汁質量比為2∶3，確定為最優比例；在此條件下復合飲料的口感佳、色澤良好，各方面營養均衡，且復合飲料pH值呈弱酸性，具有較好的防腐儲存效果。測定復合飲料在低溫條件下儲存1個月，在不添加防腐劑時，相關主要指標沒有符合相關標準，證明復合飲料具有良好的保藏期。

2.1.2 白砂糖添加量對感官評價的影響

確定土豆汁與橙汁質量比為2∶3，對白砂糖添加量進行考查，進一步提升復合飲料的感官評價。當白砂糖添加量為4%時，具有較好的口感。

白砂糖添加量對感官評價的影響見表4。

表4 白砂糖添加量對感官評價的影響

2.2 正交試驗設計確定最佳配方

橙汁賦予飲料主體香味口感，土豆的加入增加了特有的醇厚風味和維生素與必需的鉀離子；而白砂糖和VC添加量對土豆橙汁復合飲料的口感及風味影響顯著[14]。

在前期研制土豆橙子復合飲料的過程中，發現影響復合飲料感官品質的主要因素有土豆汁與橙汁質量比、白砂糖添加量、加水量和VC添加量。根據前期的結果，以感官評分為指標，以土豆汁與橙汁質量比、白砂糖添加量、加水量和VC添加量為考查因素進行正交試驗。

正交試驗結果見表5。

試驗采用四因素三水平的正交試驗L9（34）方法確定最佳配方。由表5可知，由極差結果得到最佳配料比為A3B2C3D2，即土豆汁與橙汁質量2∶3，白砂糖添加量4.0%，加水量20 mL，VC添加量0.10%。另外，由極差分析可知，對于復合飲料口感影響的主次順序為B＞C＞A＞D，即白砂糖添加量＞加水量＞土豆汁與橙汁質量比＞VC添加量，所以白砂糖添加量對復合飲料成品的口感影響最大，其次為加水量。適當加水可以顯著改善復合飲料的口感，增加滑順流暢的感覺。按照優化的最佳工藝條件A3B2C3D2重新制備復合飲料，對其進行感官評價，感官評分在8.5分以上，具有良好的綜合評價。

表5 正交試驗結果

最優土豆橙汁復合飲品的綜合評價雷達圖（a）、制備得到的土豆橙汁復合飲料照片（b）見圖1。

圖1 最優土豆橙汁復合飲品的綜合評價雷達圖（a）、制備得到的土豆橙汁復合飲料照片（b）

2.3 土豆橙汁復合飲料的品質標準

通過正交試驗優化得到的土豆橙汁復合飲料，對其進行綜合評價。復合飲料外觀呈乳狀、顏色呈橙黃色；風味濃郁均勻；酸甜適中、口感濃醇、柔軟適中、清新宜人；產品穩定性好，放置1周也無沉淀分層現象，保持良好的形態。

同時，對復合飲料的相關理化指標進行測定。用阿貝折射儀測得其可溶性固含物為9.0%，用pH計測得pH值為4.01，用黏度計測得黏度為37.5 Pa·S，用2,6-二氯靛酚滴定法測得VC含量為22.56 mg/100 mL，用凱氏定氮法測得蛋白質含量為0.543 6%。試驗測得純橙汁飲料的VC含量為35.50 mg/100 mL，該飲品由于土豆的加入使得維生素含量略有降低，但每天攝入300 mL左右，就已經能滿足14歲以上兒童和成人的攝入需求[15-16]。復合果蔬濁汁飲料中可溶性固形物的含量應≥4.0%，該復合飲料大大超過復合果蔬濁汁飲料標準[17]，具有較高的可溶性固形物含量。

與市面上暢銷的橙汁飲料對比，相關橙汁飲料因添加了檸檬酸、食用香料、山梨酸、鉀鹽、VC和β-胡蘿卜素等食品添加劑，使得口感和外觀呈現更好。此產品有了土豆的加入，因熟土豆特有的醇厚，使口感上有了一絲綿甜，且喝起來更加濃郁。因為復合飲料本身偏酸性，具有良好的防腐保鮮效果，在短時間內飲用，可以不加入任何防腐劑。作為天然健康食品，可以滿足部分特殊人群對于健康飲品的需求。

復合飲料的理化指標見表6。

表6 復合飲料的理化指標

3 結論

采用正交試驗法，優化了土豆橙汁復合飲料的工藝條件，制得的復合飲料是一款適合大眾飲用的美味健康飲品。結果表明，當土豆汁與橙汁質量比2∶3，白砂糖添加量4.0%，VC添加量0.10%，制得的土豆橙汁復合飲料具有橙子的口感與風味，酸甜可口、色澤均勻、呈現鮮艷的亮黃色，基本符合復合果蔬汁飲料的標準要求。該方法制備工藝流程簡單可行，兼具營養與美味的雙重需要，具有良好的經濟效益和社會效益。

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