非浓缩还原枸杞-沙棘复合汁的制备及品质分析

古丽米热·祖努纳12叶朵朵13潘俨12张婷12马燕12孟新涛12*

(1.新疆农业科学院 农产品贮藏加工研究所,新疆 乌鲁木齐 830091;2.新疆主要农副产品精深加工工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830091;3.新疆农业大学 食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐830091)

摘 要:为丰富枸杞汁产品种类,采用沙棘复配技术,研发营养全面、风味独特的非浓缩还原(not from concentrate,NFC)枸杞-沙棘复合汁。以新鲜的枸杞和沙棘为原料,以理化、营养及挥发性物质为评价指标,由主成分分析法优选出良好品质与风味的果汁复配比例。结果表明:枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,NFC枸杞-沙棘复合汁浊度值为4 175、4 176 NTU和3 679 NTU,β-胡萝卜素含量分别为642、651 mg/100 g和644 mg/100 g,枸杞与沙棘汁质量比为4∶6时,维生素C和维生素E含量最高,为66.20 mg/100 g和3.70 mg/100 g,枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6和5∶5时,感官评分分别为77和78,枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时,挥发性物质相对含量比其他果汁高2.38%~6.55%。主成分分析结果表明,当枸杞汁与沙棘汁质量比为5∶5时,所得NFC枸杞-沙棘复合汁营养价值较高,口感风味较好。

关键词:非浓缩还原;枸杞;沙棘;复合汁;品质;挥发性物质;主成分分析

枸杞作为药食同源植物果实[1],富含多糖、黄酮、生物碱、类胡萝卜素等多种活性成分[2],具有降低胆固醇、减轻动脉硬化、降低血糖、提高人体免疫力等作用[3]。然而枸杞鲜果因其采收期短且不耐贮藏,在运输中容易受机械损伤而出现腐烂,因此,枸杞鲜果的加工技术逐渐成为研究热点,其中枸杞汁以其独特的风味深受广大消费者的喜爱。但长期以来,枸杞汁大多停留在单一口味的果汁研发上,存在枸杞加工产品简单且单一的问题。沙棘含有大量的萜类、黄酮类、维生素等活性物质,具有抑菌、抗炎、抗溃疡和免疫调节等多种药理作用[4],其因巨大的药用价值和经济潜力受到人们的关注。但沙棘口感酸涩,单一的沙棘汁令消费者难以接受。

目前,枸杞产品大多为干果和原浆,存在产品同质化严重及口感单一等问题[5]。枸杞和沙棘都含有丰富的营养物质,研发枸杞-沙棘复合汁,既可以解决枸杞深加工产品单一的现状,也可以提升单一果汁的口感和风味。在诸多关于枸杞果汁加工研究的报道中,多以饮料类产品为主,但此类产品因过度加工的原因,破坏并降低了枸杞产品中的天然营养与功能活性物质,致使产品营养亏损。非浓缩还原(not from concentrate,NFC)果汁是采用新鲜水果直接榨汁所得的100%纯鲜果汁,较浓缩还原(from concentrate,FC)果汁更好地保留了果品原有的色泽、营养及风味,是健康、营养品质增强型的加工新产品,具有广阔的市场前景[6]。当前,关于NFC果汁的研究主要集中在不同加工方式对苹果汁[7]、橙子汁[8]和蓝莓汁[6]等不同果汁的品质及风味的影响,而针对NFC枸杞汁相关的制备及品质研究尚未见系统报道。

因此,本研究以新疆枸杞、沙棘鲜果为试验材料,调配口感丰富、风味协调、原果营养损失较少的一种新型NFC枸杞-沙棘复合汁,并评价不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC产品的理化、营养品质和挥发性物质的影响,旨在为枸杞-沙棘果汁产品的产业化生产提供更经济、更合适的工艺参数,进而拓宽其资源综合利用的新领域,以期为枸杞加工产品多元化开发及生产应用提供技术指导和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

枸杞:2023年7月于新疆精河县采收,运输至新疆农业科学院,0~5 ℃冷库存用;沙棘:新疆慧华沙棘生物科技有限公司;浊度标准溶液(分析纯):广州和为医药科技有限公司;氯化钠(优级纯):国药集团化学试剂有限公司;平板计数琼脂(分析纯):北京陆桥技术股份有限公司;葡萄糖(分析纯):阜丰生物科技有限公司;2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮(纯度均为98%):上海麦克林化学试剂有限公司。

PAL-BX/ACID2型数显糖酸仪:日本Atago公司;SW-CJ-2D型超净工作台:上海卓爵仪器设备有限公司;RN10QC型台式色差仪:深圳三恩驰科技有限公司;WZS-188型浊度仪:上海仪电科学仪器股份公司;JYZD52型榨汁机:九阳股份有限公司;T18型均质机:德国IKA公司;Centrifge5810R型高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司;Flavour Spec气相离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用仪:德国G.A.S公司。

1.2 试验方法

1.2.1 NFC枸杞汁、沙棘汁的制备

枸杞、沙棘→榨汁→过滤→钝酶(90 ℃,60 s)→均质(2 min)→超声(3 min)→灭菌(102 ℃,85 s)→灌装→成品。

1.2.2 NFC枸杞-沙棘复合汁复配质量比的优化

将鲜榨汁按照枸杞汁与沙棘汁质量比为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1进行复配,选择10 名食品专业研究生组成感官评价小组,以感官评分为标准初步筛选出5 个枸杞汁与沙棘汁质量比,再以理化、营养及挥发性风味物质为评价指标进一步分析NFC枸杞-沙棘汁的品质特性,确定最佳枸杞汁与沙棘汁质量比。

1.2.3 NFC枸杞-沙棘复合汁品质指标测定方法

可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量:采用糖酸仪在常温下测定;可滴定酸(titratable acidity,TA)含量:将NFC枸杞-沙棘复合汁稀释50倍后,用糖酸仪测定,仪器直接读取的数据即为NFC枸杞-沙棘复合汁的可滴定酸含量;固酸比:固酸比表示为可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值;浊度:取50 mLNFC枸杞-沙棘复合汁置于比色皿中,采用浊度仪对NFC枸杞-沙棘复合汁进行浊度测定;色泽:在室温下用色差仪测量NFC枸杞-沙棘复合汁的色差值;维生素C含量:参考GB5009.86—2025《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》[9]中的2,6-二氯靛酚滴定法进行测定;维生素E含量:参照GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》[10]中第一法进行测定;粗多糖含量:参考周璇[11]的方法进行测定;β-胡萝卜素含量:参照GB 5009.83—2016《食品安全国家标准 食品中胡萝卜素的测定》[12]中的方法进行测定。

1.2.4 感官评价方法与标准

以NFC枸杞-沙棘复合汁的口感、色泽、气味和组织状态作为感官评价的指标,组织健康状况良好的食品专业研究生(5 位男性和5 位女性)组成感官评价小组,年龄20~30岁。评价前2 h需禁食、禁酒、禁烟,评价过程中禁止相互讨论,每评价一个样品间隔15 min以上,且进行清水漱口,评价小组成员对果汁进行客观评分。具体评价标准见表1。

表1 NFC枸杞-沙棘复合汁感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria of NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

评定指标评价标准分值口感枸杞和沙棘的味道协调,酸甜适中,口感细腻润滑20~25(25)略有沙棘涩味,偏酸或偏甜,口感不柔和13~<20酸涩,无甜味,口感粗厚浓稠0~<13色泽橙红色、棕红色浓郁,均匀一致20~25(25)色泽偏暗,颜色均一性略差13~<20色泽失调,颜色较浅0~<13气味枸杞果香味与沙棘果香味协调,无异味20~25(25)枸杞或沙棘果香过于突出,有轻微的异味13~<20无枸杞果香味和沙棘香味,有刺鼻的异味0~<13组织稠稀得当,体系均一,无絮状物、杂质、沉淀20~25状态偏稀或偏稠,略有轻微分层,均匀度减弱13~<20(25)过稀或过稠,体系不均一,有明显沉淀0~<13

1.2.5 挥发性物质的测定方法

准确称取3.00 g样品置于20 mL(2 cm×4 cm)的顶空进样品中,每个样品重复3 次。将样品在40 ℃下静置20 min后进样,进样0.5 mL,进样针温度45 ℃,孵化转速500 r/min,载气为高纯氮气(≥99.999%);色谱柱型号SE-54(0.53 mm×15 m,1.0 µm),色谱柱温度45 ℃;分析时间20 min,设置程序流速2.00 mL/min保持10 min,在5 min内线性增至20.00 mL/min,在15 min内线性增至100.00 mL/min,100.00 mL/min保持5 min。

1.3 数据处理

每次试验均进行3组平行试验,试验数据采用Origin 95、SPSS 25.0和Laboratory Analytical Viewer(LAV)软件进行处理和分析。采用2014 NIST和IMS数据库进行风味物质定性分析,Gallery作为LAV中插件程序构建NFC枸杞-沙棘复合汁的指纹图谱。

2 结果与分析

2.1 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁品质的影响

2.1.1 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁感官品质的影响

不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁感官评价雷达图见图1。

图1 不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁的感官评价雷达图
Fig.1 Radar chart of sensory evaluation for NFC goji berry-sea buckthorn compound juice with different mass ratios

由图1可知,枸杞汁的添加对NFC枸杞-沙棘复合汁的气味、口感和色泽均有影响。NFC枸杞-沙棘复合汁的口感随着枸杞汁质量比的增加先增加后降低,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2时NFC枸杞-沙棘复合汁的口感评分较高,整体色泽、气味以及组织状态好。这是由于枸杞汁的添加量增多可以掩盖住沙棘汁的苦涩味,中和沙棘汁带来的酸味,提高复合汁整体口感。因此,以枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2进行后续优化试验。

2.1.2 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁色泽及浊度的影响

果汁的色泽是评定果汁品质的一个重要指标[13]。色差值包括L*值(亮度值)、a*值(红度值)和b*值(黄度值)。不同质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁色泽及浊度的影响见图2。

图2 NFC枸杞-沙棘复合汁色泽和浊度的变化
Fig.2 Changes in color and turbidity of NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

由图2A~图2C可知,随着枸杞汁添加量的增加,NFC枸杞-沙棘复合汁中的L*值和a*值升高,b*值下降。当枸杞汁与沙棘汁质量比为8∶2时,L*值和a*值最高,分别为1.58和7.97,b*值降至最低,为1.24,这是因为枸杞汁色泽鲜艳,呈现出明亮的橙红色[13],沙棘汁色泽为浓郁的橙黄色或金黄色[14],当枸杞汁添加量增加时,枸杞汁和沙棘汁色素成分相互影响,沙棘的色素成分被枸杞中的色素掩盖或干扰[14],导致b*值降低。当枸杞汁与沙棘汁质量比为5∶5、6∶4、7∶3时,L*值和a*值较为相近,L*值分别为1.11、1.14和1.17,a*值分别为5.41、5.55和5.68,b*值在枸杞汁与沙棘汁质量比为5∶5时高于其他两个质量比。浊度是探究果汁稳定性的重要指标,浊度越高表示溶液越稳定[15]。由图2D可知,随着枸杞汁添加量的增加,NFC枸杞-沙棘复合汁浊度呈下降趋势,当枸杞与沙棘汁质量比为4∶6和5∶5时,浊度较高,为4 175 NTU和4 176 NTU,此时 NFC枸杞-沙棘复合汁的稳定性较佳,不易出现分层的情况。当枸杞汁与沙棘汁质量比为6∶4时浊度为3 679 NTU,略有下降,由NFC枸杞-沙棘复合汁的色差值和浊度得出,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,NFC枸杞-沙棘复合汁色泽鲜艳,稳定性较好。

2.1.3 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁粗多糖、VC、VEβ-胡萝卜素含量的影响

不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁粗多糖、VC、VEβ-胡萝卜素含量的影响见图3。

图3 NFC枸杞-沙棘复合汁粗多糖、VC、VEβ-胡萝卜素含量的变化
Fig.3 Changes in crude polysaccharide,VC,VE,and β-carotene contents of NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

由图3A可知,随着枸杞汁添加量的逐渐增加,粗多糖含量整体呈上升趋势,当枸杞汁与沙棘汁质量比为8∶2时,NFC枸杞-沙棘复合汁中的粗多糖含量最高,为130 mg/100 g,这是由于枸杞中多糖含量较高所致[16]。由图3B可知,随着枸杞汁添加量的增加,VE的含量降低,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6和5∶5时,VE的含量分别为3.70 mg/100 g和3.39 mg/100 g。由图3C可知,随着枸杞汁添加量的增加,VC含量从66.20 mg/100 g降至9.96 mg/100 g,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时,NFC枸杞-沙棘复合汁中的VC含量最高,这是因为沙棘中含有丰富的维生素C[17]。李月[17]在沙棘果实品质的研究中发现,沙棘果实中VC和VE的含量分别为0.98~3.95 g/kg和6.98~29.91 mg/g,王琴等[18]测得枸杞中VE的含量为46.3 mg/100 g,由此可知,沙棘果实VC和VE的含量高于枸杞果实,故随着NFC枸杞-沙棘复合汁中枸杞汁添加量的增多和沙棘汁添加量的减少,复合汁中VC和VE的含量逐渐降低。β-胡萝卜素是存在于动物、植物及微生物中具有抗氧化、抗癌等功能活性的一种类胡萝卜素异构体[19]。由图3D可知,5 种不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中β-胡萝卜素含量呈先平稳后下降趋势。β-胡萝卜素含量随着枸杞汁添加量的增加而逐渐减少。这是因为沙棘中β-胡萝卜素占胡萝卜素总含量的15%~55%,是普通水果的50倍以上[20]。而枸杞中主要的类胡萝卜素成分为玉米黄质及其酯类衍生物 [21]。当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,β-胡萝卜素含量较高,分别为642 、651、644 mg/100 g,因此,枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,NFC枸杞-沙棘复合汁的营养较为丰富。

2.1.4 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比和感官评分的影响

TSS和TA是影响复合汁感官的重要因素[22]。不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比和感官评分的影响见图4。

图4 NFC枸杞-沙棘复合汁TSS含量、TA含量、固酸比和感官评分的变化
Fig.4 Changes in TSS content,TA content,solid-acid ratio,and sensory scores NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

由图4A可知,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5、6∶4时,TSS含量较为相近,分别为19.43%、18.43%和18.33%。随着枸杞汁添加量的增加,TSS含量整体呈上升趋势。由图4B可知,随着枸杞汁添加量的增加,沙棘汁添加量减少,可滴定酸含量从2.30 g/L降至1.23 g/L,果汁的酸涩味逐渐降低,其中酸味主要来源于它所含的有机酸[20]。固酸比是TSS与TA的比值,从图4C中可以看出,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5、6∶4时,固酸比处于11.9~15.8之间,酸甜度适中,当枸杞汁与沙棘汁质量比为8∶2时,果汁口感较甜。由图4D可知,当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5、6∶4时,感官评分较高,分别为77、78、75,这是由于在枸杞汁和沙棘汁较适宜的复配质量比中,NFC枸杞-沙棘复合汁的色泽更加鲜艳亮泽、组织状态均匀、稳定性增强、口感酸甜协调最佳,因此,枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,NFC枸杞-沙棘复合汁的理化品质较好,感官评分较高。

2.2 不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁挥发性物质的影响

将不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中所有挥发性物质的离子峰汇总,利用GC-IMS LAV中Gallery插件程序构建挥发性物质的指纹图谱,分析不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁中挥发性物质的影响。不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁挥发性物质的差异见图5~图6,该复合汁中鉴定出的所有挥发性物质见表2。

图5 NFC枸杞-沙棘复合汁的GC-IMS指纹图谱
Fig.5 GC-IMS fingerprint of NFC goji berry-sea buckthorn compound juices

图6 不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁的挥发性物质占比
Fig.6 Proportions of volatile substances in NFC goji berry-sea buckthorn compound juice with varying mass ratios

表2 NFC枸杞-沙棘复合汁中鉴定出的挥发性物质
Table 2 Volatile compounds identified in NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

相对含量/%保留保留漂移时序号化合物CAS号分子式指数时间/s间/ms枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙棘8∶2棘7∶3棘6∶4棘5∶5棘4∶61乙酸庚酯heptyl acetateC112061C9H18O21 127.0740.8811.449 51.791.651.621.571.462乙酸庚酯(二聚体)heptyl acetate(dimer)C112061C9H18O21 120.6723.4692.039 73.293.383.253.213.233正丁基苯n-butylbenzeneC104518C10H141 046.3551.4411.219 90.790.770.920.900.604苯乙醛phenylacetaldehydeC122781C8H8O1 045.6549.9261.262 50.340.350.440.430.285仲辛酮2-octanoneC111137C8H16O1 018.9499.9141.338 11.591.421.591.581.416异戊酸异丁酯isobutyl isopentanoateC589593C9H18O21 022.3505.9761.378 20.380.360.270.270.387顺乙酸-3-己烯酯(Z)-3-hexenyl acetateC3681718C8H14O21 009.3483.2431.805 91.912.253.493.493.068乙酸反-2-己烯酯(E)-2-hexenyl acetateC2497189C8H14O21 007.5480.2121.853 21.301.431.271.261.329甲基庚烯酮6-methyl-5-hepten-2-oneC110930C8H14O989.8451.4181.182 11.501.742.512.601.4410(E)-2-庚烯醛(E)-2-heptenalC18829555C7H12O965.0414.3961.242 20.120.180.220.220.2811苯甲醛benzaldehydeC100527C7H6O952.1396.6081.156 90.550.750.530.520.4012四氢噻吩-3-酮4,5-dihydro-3(2H)-thiophenoneC1003049C4H6OS942.3383.7611.194 00.220.280.300.300.3613丁酸异丁酯isobutyl butyrateC539902C8H16O2937.7377.8321.314 50.250.320.310.300.4214二乙基二硫醚diethyl disulfideC110816C4H10S2926.7366.381.289 70.840.961.081.090.96153-庚烯-2-酮3-hepten-2-oneC1119444C7H12O924.0361.0321.207 00.410.470.570.590.7416β-蒎烯β-pineneC80568C10H16925.7363.0091.672 40.310.490.770.760.9517γ-丁内酯butyrolactoneC96480C4H6O2913.9349.1741.308 90.200.290.250.250.3318庚醛heptanalC111717C7H14O902.5336.3271.334 91.611.481.461.431.3419庚醛(二聚体)heptanal(dimer)C111717C7H14O898.8332.3741.703 93.533.062.992.982.17202-庚醇2-heptanolC543497C7H16O898.8332.3741.741 01.191.321.271.301.2521苯乙烯styreneC100425C8H8906.0340.2801.429 50.370.330.340.360.34222-甲基丁酸乙酯ethyl 2-methylbutanoateC7452791C7H14O2854.7288.8931.663 18.518.047.937.847.7123异丁酸异丁酯isobutyl isobutyrateC97858C8H16O2895.1328.4211.785 51.251.651.411.451.7924丙酸异丁酯isobutyl propanoateC540421C7H14O2877.0309.8971.703 80.520.770.940.990.88

续表2 NFC枸杞-沙棘复合汁中鉴定出的挥发性物质Continue table 2 Volatile compounds identified in NFC goji berry-sea buckthorn compound juice

相对含量/%保留保留漂移时序号化合物CAS号分子式指数时间/s间/ms枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙枸杞-沙棘8∶2棘7∶3棘6∶4棘5∶5棘4∶625已腈hexanenitrileC628739C6H11N873.7306.6861.257 41.591.581.571.561.4826乙酸异戊酯isopentyl acetateC123922C7H14O2879.6312.4651.311 30.480.510.560.590.4627反式-3-己烯-1-醇E-3-hexenolC928972C6H12O842.7278.4331.235 51.701.521.481.461.37283-甲基-1-戊醇3-methyl-1-pentanolC589355C6H14O842.7278.4331.611 20.360.430.470.470.5829丙酸正丙酯propyl propanoateC106365C6H12O2805.6249.0001.208 00.811.121.291.271.4030己醛hexanalC66251C6H12O789.5237.6081.256 50.900.590.390.360.6031己醛(二聚体)hexanal(dimer)C66251C6H12O797.7243.3041.563 96.796.396.256.356.3032异丁酸乙酯ethyl 2-methylpropanoateC97621C6H12O2756.2216.2471.189 81.131.101.141.151.1333异丁酸乙酯(二聚体)ethyl 2-methylpropanoate(dimer)C97621C6H12O2757.0216.7211.573 02.753.674.444.485.6034异戊酸甲酯methyl isovalerateC556241C6H12O2775.6228.3281.205 51.160.900.800.770.6135异戊酸甲酯(二聚体)methyl isovalerate(dimer)C556241C6H12O2771.8225.9251.539 34.234.775.195.295.45362,3-丁二醇2,3-butanediolC513859C4H10O2787.2236.0161.357 20.410.460.490.500.5437乳酸乙酯ethyl 2-hydroxypropanoateC97643C5H10O3824.5263.4071.126 90.160.150.200.240.2938异戊醇3-methyl-1-butanolC123513C5H12O743.9209.1061.244 10.670.590.550.500.5439异戊醇(二聚体)3-methyl-1-butanol(dimer)C123513C5H12O734.4203.8201.495 21.751.661.671.651.61401,1-二乙氧基乙烷1,1-diethoxyethaneC105577C6H14O2719.1195.7041.125 30.630.610.710.720.7441丙酸乙酯ethylpropanoateC105373C5H10O2709.4190.8341.153 10.120.140.190.220.2842甲酸丁酯butyl formateC592847C5H10O2710.0191.1381.210 00.430.310.300.270.2243丙酸乙酯(二聚体)ethylpropanoate(dimer)C105373C5H10O2701.8187.1821.458 90.160.330.380.400.74442-戊酮2-pentanoneC107879C5H10O684.0178.9641.376 82.241.841.421.452.9545正戊醛pentanalC110623C5H10O689.4181.3991.186 20.640.640.660.730.53462-乙基呋喃2-ethylfuranC3208160C6H8O689.4181.3991.288 10.500.540.670.740.46472,3-戊二酮2,3-pentanedioneC600146C5H8O2694.1183.5301.227 20.310.250.300.280.3848异丁醇2-methyl-1-propanolC78831C4H10O634.6159.1811.172 90.620.640.650.670.46491-戊烯-3-醇1-penten-3-olC616251C5H10O676.3175.6161.347 70.970.890.610.710.94503-甲基-2-丁醇3-methyl-2-butanolC598754C5H12O678.4176.5291.231 20.140.100.260.280.2351乙酸乙酯ethyl acetateC141786C4H8O2615.4152.4851.098 80.710.510.520.510.4552乙酸乙酯(二聚体)ethyl acetate(dimer)C141786C4H8O2608.8150.3551.345 15.566.086.246.186.8153四氢呋喃tetrahydrofuranC109999C4H8O630.4157.6591.245 70.430.350.270.290.3554丁醛butanalC123728C4H8O585.3143.0501.298 73.513.643.473.443.69552-丁酮2-butanoneC78933C4H8O574.7140.0071.252 43.614.203.943.944.7256乙酸甲酯methyl acetateC79209C3H6O2546.4132.4681.191 60.460.510.530.560.8957丙酮2-propanoneC67641C3H6O496.4121.1271.120 08.728.217.387.296.7858丙醛propanalC123386C3H6O500.8122.0501.148 30.320.350.370.380.6359异丙醇2-propanolC67630C3H8O494.0120.6651.163 40.490.500.470.440.7060乙酸异戊酯isoamyl acetateC123922C7H14O2876.5311.3331.763 90.480.510.560.590.4661四氢呋喃(二聚体)tetrahydrofuran(dimer)C109999C4H8O631.4156.7601.225 80.710.510.500.480.3362正戊醇1-pentanolC71410C5H12O759.5218.8301.249 60.470.480.450.450.3363醋酸异丙酯iso-propyl acetateC108214C5H10O2656.4166.5431.162 70.680.600.580.560.29642-正戊基呋喃2-pentyl furanC3777693C9H14O984.9445.7891.263 51.040.410.230.200.06652-乙酰基-1-吡咯啉2-acetyl-1-pyrrolineC85213225C6H9NO927.8367.7001.135 80.510.630.810.800.24661-戊烯-3-酮1-penten-3-oneC1629589C5H8O677.0175.3241.317 70.530.340.100.090.1567乙二醇二甲醚1,2-dimethoxyethaneC110714C4H10O2644.5161.7601.319 20.300.230.110.110.40

由图5可知,通过GC-IMS共检测到67 种挥发性物质,其中包括酯类25 种(5 种是单体和二聚体)、醛类10 种(2 种是单体和二聚体)、醇类11 种(1 种是单体和二聚体)、酮类9 种、烃类3 种、腈类1 种、醚类3 种、杂环类5 种(1 种是单体和二聚体)。

结果表明,不同枸杞汁与沙棘汁质量比对NFC枸杞-沙棘复合汁中的挥发性物质产生的影响较大(A、B、C、D区域),其中A区域中挥发性化合物在不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁中均存在(见表2)。B区域中的16 种挥发性物质在枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时显示出较强的特征离子峰,主要包括异丁酸乙酯(二聚体)、β-蒎烯、丁酸异丁酯、四氢噻吩-3-酮、3-庚烯-2-酮、乙酸甲酯、乳酸乙酯、丙酸乙酯、2,3-戊二酮、异丙醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-丁醇、(E)-2-庚烯醛、2-戊酮、丙酸乙酯(二聚体)和丙醛。该区域酯类物质较为丰富,有研究表明,较高的挥发酯含量与可溶性固形物含量及高的糖酸比具有相关性,因此枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时,酯类化合物的相对含量增加,这可能与枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时的固酸比较高有关[23]。C和D区域中,乙基呋喃、戊醛、正戊醇、乙酸异戊酯、醋酸异丙酯、2-乙酰基-1-吡咯啉和己醛7 种挥发性物质相对含量较高,这可能与NFC枸杞-沙棘复合汁中枸杞汁和沙棘汁的占比有关。C区域中1-戊烯-3-酮、乙二醇二甲醚和2-正戊基呋喃仅在枸杞汁与沙棘汁质量比为8∶2和7∶3时相对含量较高。苏庆宇[24]在关于枸杞原浆感官词典的建立及主要风味物质研究中发现,1-辛烯-3-酮和2-正戊基呋喃在枸杞中的含量较高,从本研究中可知,当NFC枸杞-沙棘复合汁中枸杞汁占比降低时,此3 种物质逐渐消失,可能是因为随着沙棘汁添加量的增加,此风味被掩盖。

由图6可知,在不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中酯类化合物占比最高(42%~47%),其次为酮类(19%~21%)、醛类(17%~20%)、醇类(9%)、烃类(2%)、腈类(2%)、醚类(2%)和杂环类(1%~3%)。酯类化合物是水果与果汁中重要的挥发性香气化合物[25],是典型的果香与花香类香气属性的重要来源[26],其中,己酸乙酯与2-甲基丁酸乙酯在NFC枸杞-沙棘复合汁中分别占比6.27%~7.26%和7.71%~8.51%,可为产品赋予浓郁的醚样香气与清爽的青苹果风味,是5 个不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁中对香气贡献最为突出的酯类挥发性物质。任婧楠等[27]发现新鲜沙棘果汁含量最丰富的是酯类化合物,与本研究结果相似,随着沙棘汁添加量的增加,NFC枸杞-沙棘复合汁挥发性风味物质中酯类化合物的相对含量增加。醛类物质主要来源于脂肪酸代谢、氨基酸转氨基作用或Strecker降解[28],香气浓厚,大多呈现花香和果香气味[29]。5 个不同枸杞汁与沙棘质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中共检出10 种醛类物质,其中相对含量较高的主要是己醛、戊醛、丙醛和庚醛等。B、C和D区域共有4 种醛类化合物,分别为(E)-2-庚烯醛(脂肪味)、丙醛(坚果味)、戊醛(杏仁味)和己醛(青草味),当枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6时,(E)-2-庚烯醛(0.28%)和丙醛(0.63%)相对含量较高,戊醛(0.73%)在枸杞汁与沙棘质量比为5∶5时相对含量较高,己醛(单体)在NFC枸杞-沙棘复合汁的质量比为8∶2时,相对含量较高,为0.90%。醇类化合物主要来源于脂肪氧化降解[30-31],是果汁香气的重要来源[32]。5 个不同枸杞汁与沙棘质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中共检出11 种醇类物质中,异戊醇和反3-己烯-1-醇的相对含量较高,呈轻微酒精气味和花香味,在NFC枸杞-沙棘复合汁的质量比为8∶2和7∶3时,相对含量分别为1.75%、1.66%和1.70%、1.52%,高于其他3 个质量比约14%~19%。适量的醇类可以丰富果汁的风味[33-34]。5 个不同枸杞汁与沙棘质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁中共检出9 种酮类物质。在B区域中酮类化合物种类较多,枸杞汁与沙棘质量比为4∶6时,四氢噻吩-3-酮(0.36%)、3-庚烯-2-酮(0.74%)、2,3-戊二酮(0.38%)、2-戊酮(2.95%)和2-丁酮(4.72%)相对含量较高。

因此,综合考虑NFC枸杞-沙棘复合汁挥发性物质的占比和相对含量,当枸杞汁与沙棘汁质量比为6∶4、5∶5和4∶6时,NFC枸杞-沙棘复合汁具有较为浓郁的果香味、甜味和青草味,较为符合产品的受众需求,能有效提升产品的市场竞争力。

2.3 不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁品质的主成分分析

通过上述分析可知,通过多项单一指标的对比,3 个枸杞汁与沙棘汁质量比均存在优势,难以选择出适合制备NFC枸杞-沙棘复合汁的最佳质量比,因此需要建立一套合理的整体评价体系[35]。对筛选的3 种枸杞汁与沙棘汁质量比的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、VC含量、VE含量、L*值、a*值、b*值、β-胡萝卜素含量、粗多糖含量、浊度和感官评分12 个指标进行主成分分析,得到各主成分的特征值,方差贡献率和累积方差贡献率结果见表3。

表3 主成分的特征值及方差贡献率
Table 3 Eigenvalues and variance contribution rates of principal components

主成分特征值方差贡献率/%累积方差贡献率/%19.08175.67275.67222.91924.328100.000

将3 个不同原料比的12 个指标转化成2 个独立的主成分,根据表3方差贡献率和累积方差贡献率可知,这两个主成分包含了3 个不同原料比理化指标的大部分信息,需对其进一步分析。不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁品质主成分的载荷矩阵见表4。

表4 主成分的载荷矩阵
Table 4 Loading matrix of principal components

主成分序号指标主成分1主成分21固酸比0.9950.1002可溶性固形物含量0.920-0.3933可滴定酸含量-0.962-0.2734感官评分0.8750.4845β-胡萝卜素含量0.1940.9816VC含量0.980-0.2017L*值-0.1710.9858a*值-0.9460.3249b*值0.849-0.52910浊度0.9850.17311粗多糖含量-0.985-0.17112VE含量0.9860.169

由表4可知,第1 个主成分与固酸比和VE含量等8 个指标呈极显著正相关,因此第一个因子主要解释这8 个变量;第2 个主成分与L*值和β-胡萝卜素含量等7 个指标呈极显著正相关,因此第二个因子主要解释这7 个变量。根据2 个主成分系数,得到Y1Y2的线性组合方程如下。

Y1Y2的得分可以从不同理化指标的角度反映3 个枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁的品质。根据这2 个主成分的得分函数和方差贡献率可以得出3 个不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁的综合评价函数Y,表达式为Y=0.756 7Y1+0.243 3Y2,由该模型计算可得到3 个不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁的综合评分及排名如表5所示。

表5 不同枸杞汁与沙棘汁质量比NFC枸杞-沙棘复合汁综合评价结果及排名
Table 5 Comprehensive evaluation results and ranking of NFC goji berry-sea buckthorn compound juice with different mass ratios

不同枸杞汁与各主成分得分综合评分排名5∶51.201.851.3616∶4-3.43-0.34-2.683沙棘汁质量比Y1Y24∶62.23-1.511.322

由表5可知,3 个不同NFC枸杞-沙棘复合汁的综合评分结果为5∶5>4∶6>6∶4。说明从各理化指标的主成分分析角度来说,枸杞汁与沙棘质量比为5∶5配制时NFC枸杞-沙棘复合汁品质更突出。上述12项指标主要体现了不同质量比NFC枸杞-沙棘复合汁的营养价值和口感的不同,通过该评价体系,可以较为便捷地选取出营养价值较高、风味口感较好、市场前景较广的NFC枸杞-沙棘复合汁,可为枸杞深加工提供更多依据。

3 结论

通过对9 种不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁的品质评价,表明当枸杞汁与沙棘汁的复配质量比为4∶6、5∶5和6∶4时,固酸比处于11.9~15.8之间,β-胡萝卜素含量处于642~651 mg/100 g之间,NFC枸杞-沙棘复合汁色泽鲜艳,酸甜度适中,稳定性较好,营养成分丰富。由此可见,适宜的枸杞汁与沙棘汁质量比可以有效改善NFC枸杞-沙棘复合汁的风味口感。通过对不同枸杞汁与沙棘汁质量比的NFC枸杞-沙棘复合汁的感官评价可知,以枸杞汁与沙棘汁质量比为4∶6、5∶5和6∶4感官评分较优;为更全面评价不同复配方案,进行主成分分析,共提取2 个主成分,累积方差贡献率达到75.672%,综合得分较高的复配方案是枸杞汁与沙棘汁质量比为5∶5,此时NFC枸杞-沙棘复合汁营养价值较高、风味口感较好、市场前景较广。根据不同挥发性物质的分析发现,枸杞汁与沙棘汁不同质量比之间,增大枸杞汁质量,差异取决于1-戊烯-3-酮、乙二醇二甲醚和2-正戊基呋喃,当沙棘汁质量增加时,差异取决于异丁酸乙酯、β-蒎烯、丁酸异丁酯、四氢噻吩-3-酮、3-庚烯-2-酮、乙酸甲酯、乳酸乙酯、丙酸乙酯、2,3-戊二酮、异丙醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-丁醇、(E)-2-庚烯醛、2-戊酮、丙酸乙酯和丙醛。因此,NFC枸杞-沙棘复合汁既创新了产品类型,又满足了消费者多元化的口味需求和营养摄取期望。该NFC枸杞-沙棘复合汁工艺参数可为果汁工业化生产提供理论依据,具有一定的开发价值。

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Preparation and Quality Analysis of Not From Concentrate Goji Berry-Sea Buckthorn Compound Juice

GULIMIRE Zununa1,2,YE Duoduo1,3,PAN Yan1,2,ZHANG Ting1,2,MA Yan1,2,MENG Xintao1,2*

(1. Institute of Agricultural Products Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,Xinjiang,China;2. Xinjiang Research Center for Deep Processing Engineering of Major Agricultural and Sideline Products,Urumqi 830091,Xinjiang,China;3.College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830091,Xinjiang,China)

Abstract:In order to enrich the product types of goji berry juice,sea buckthorn compound technology was used to develop not from concentrate (NFC) goji berry-sea buckthorn compound juice with comprehensive nutrition and unique flavor. By using fresh goji berries and sea buckthorn as raw materials and taking physicochemical,nutritional,and volatile substances as evaluation indicators,the compounding ratio of the juice with good quality and flavor was optimized by principal component analysis. The results showed that when the mass ratios of goji berry juice to sea buckthorn juice were 4∶6,5∶5,and 6∶4,the turbidity values of NFC goji berrysea buckthorn compound juice were 4 175,4 176 NTU,and 3 679 NTU,respectively;the β-carotene contents were 642,651 mg/100 g,and 644 mg/100 g,respectively. When the mass ratio of goji berry to sea buckthorn juice was 4∶6,the contents of vitamin C and vitamin E were the highest,which were 66.20 mg/100 g and 3.70 mg/100 g,respectively. The sensory evaluation results were 77 and 78 when the mass ratios of goji berry to sea buckthorn juice were 4∶6 and 5∶5,respectively;the relative percentage content of volatile flavor substances was 2.38%-6.55% higher than that of other juices when the mass ratio was 4∶6. Principal component analysis results showed that when the mass ratio of goji berry to sea buckthorn was 5∶5,the obtained compound juice had higher nutritional value and better taste and flavor.

Key words:not from concentrate;goji berry;sea buckthorn;compound juice;quality;volatile substance;principal component analysis

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2026.08.016

基金项目:新疆农业科学院农业科技创新稳定支持专项(xjnkywdzc-2023003-2);新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2023B02009-1)

作者简介:古丽米热·祖努纳(1997—),女(维吾尔),硕士,研究方向:农产品加工与综合利用。

*通信作者孟新涛(1985—),女(汉),副研究员,硕士,研究方向:农产品贮运与加工。

引文格式:古丽米热·祖努纳,叶朵朵,潘俨,等. 非浓缩还原枸杞-沙棘复合汁的制备及品质分析[J]. 食品研究与开发,2026,47(8):141-151.
GULIMIRE Zununa,YE Duoduo,PAN Yan,et al. Preparation and Quality Analysis of Not From Concentrate Goji Berry-Sea Buckthorn Compound Juice[J]. Food Research and Development,2026,47(8):141-151.

收稿日期:2024-09-06

责任编辑:王艳