
低糖低热量复合果蔬汁的工艺研究
毛嘉楠,陈妍蕾,徐家辉,张心涵,*陈培云

作者单位
浙江万里学院 生物与环境学院
引用格式
毛嘉楠,陈妍蕾,徐家辉,等.低糖低热量复合果蔬汁的工艺研究[J].农产品加工,2026,(10):35-42.
基金项目
浙江省大学生创新创业训练项目(2025年);宁波市公益基金项目“西兰花及茎叶深加工综合利用与开发”(2021S069)



一、引言
复合果蔬汁融合了多种果蔬的营养成分,口感清爽润泽、风味清甜自然,为人们补充维生素、矿物质及酚类等营养物质提供了多元化的途径。随着生活水平的提高和健康意识的增强,消费者对复合果蔬汁的感官品质提出了更高要求。凭借其清新怡人的口感,多种果蔬复配的饮品已成为超市货架上的常见商品,因此进一步优化其加工工艺显得尤为重要。
西兰花(Brassica oleracea Var. italica)是一种营养价值极高的蔬菜。研究表明,西兰花富含蛋白质和多酚类物质,有助于清除人体自由基,其特有的活性成分萝卜硫素(Sulforaphane)在抗癌、防癌方面表现出显著潜力,具有独特优势。此外,西兰花富含维C,具有抗氧化、抗衰老和预防坏血病的功效。近年来,西兰花种植面积持续扩大,产量逐年攀升,探索其资源化利用途径、提升经济价值,已成为亟待解决的问题。
生姜(Zingiber officinale Roscoe)是典型的“药食同源”植物,在传统中医药中应用广泛,对缓解风寒感冒、恶心呕吐、脾胃虚寒、女性痛经及风湿性关节炎等症状具有良好效果。生姜富含多种活性成分,如姜辣素、姜烯酚和姜酮等。其中,姜辣素是生姜主要的辛辣味来源,具有调节胃肠功能、促进血管舒张及抗菌抗炎作用。生姜性温,与性寒的西兰花和梨配伍,可发挥互补调和之效。鉴于多数果蔬性偏寒凉,生姜作为少有的温性原料,能有效提升复合果蔬汁的保健价值,使其更符合亚洲人群的体质需求。
砀山梨是一种常见水果,果大核小、色泽鲜亮、皮薄多汁,口感酥脆爽口、甘甜可口,且营养丰富,其清甜风味能有效中和西兰花与生姜的涩味。梨富含多糖、维生素及多种矿物质,同时还具有解渴、清热、缓解咳嗽和哮喘、促进排便等多种功效。传统医学与现代医学均认为,梨具有降血压、清热润肺的功效,且具有止渴除烦、益精填髓、解酒毒等药用价值。此外,梨是维B、维C和维E的良好来源,并含有铁、磷、钙等矿物质,有助于保护皮肤免受紫外线损伤,其高水分含量有助于滋润肌肤、缓解干燥。梨作为天然甜味剂可减少额外糖类的使用,有助于实现更健康的控糖目标。
试验将以上3种果蔬结合,辅以热量较低的赤藓糖醇调节口感,通过单因素试验和加权综合评分法,确定果蔬原料的最优调配比例,以赋予复合果蔬汁更丰富的风味,提供西兰花深加工利用途径。


二、材料与方法
(一)材料与试剂
西兰花、生姜、砀山梨,购自宁波当地超市;赤藓糖醇、果胶酶,南宁庞博生物有限公司提供;维C(分析纯),上海国药集团化学试剂有限公司提供;无水乙醇(分析纯)、1,1 -二苯基- 2 -三硝基苯肼,河南万邦化工有限公司提供。
(二)仪器与设备
2081型榨汁机,广东艾诗凯奇智能科技有限公司产品;HH-2型数显恒温水浴锅,常州市伟嘉仪器制造有限公司产品;7230G型紫外可见分光光度计,上海瞬宇恒平科学仪器有限公司产品;PHS-25型PH计,上海越平科学仪器有限公司产品;5804R型离心机,武汉信本德科技有限公司产品;JY5002型电子天平,上海上天精密仪器有限公司产品。
(三)工艺流程
1)西兰花。清水洗净→切成适合榨汁机大小的西兰花块→抗坏血酸护色→榨汁机榨汁处理→尼龙布过滤→冷藏静置、取上清液→根据不同果蔬汁比例调配→水浴锅杀菌处理→装入干燥洁净的塑料瓶→旋紧瓶盖密封。
2)生姜。清水洗净→切成适合榨汁机大小的生姜块→高温烫漂→抗坏血酸护色→榨汁机榨汁处理→尼龙布过滤→果胶酶酶解→高温条件下灭酶处理→冷藏静置、取上清液→根据不同果蔬汁比例调配→水浴锅杀菌处理→装入干燥洁净的塑料瓶→旋紧瓶盖密封。
3)梨。清水洗净→切成适合榨汁机大小的梨块→抗坏血酸护色→榨汁机榨汁处理→尼龙布过滤→冷藏静置、取上清液→根据不同果蔬汁比例调配→水浴锅杀菌处理→装入干燥洁净的塑料瓶→旋紧瓶盖密封。
(四)操作要点
1. 西兰花汁的制备
选择新鲜、健康、饱满、花球表面无明显凹凸痕迹、花蕾紧密结实的西兰花,摘除杂叶,切掉老化的根茎[37]。用维C和蒸馏水配置质量分数为0.2%的维C溶液,转移到洁净的烧杯中。使用电磁炉进行烫漂,烫漂时水温接近90~100 ℃,3 min后即可捞出。将干净的西兰花块装入不锈钢盆中,然后放入质量分数为0.2%的抗坏血酸溶液30 min左右,捞出用清水冲洗。清洗榨汁机,放入西兰花块榨汁,尼龙布(100目)或者4层纱布过滤,放入冰箱静置沉淀1个晚上,取上层清液备用。
2. 生姜汁的制备
选择表面无坑洼、无虫咬、汁水丰富的新鲜嫩姜,去皮去掉腐烂部位,切块。用氯化钠和蒸馏水在洁净的烧杯中配置质量分数为0.5%的淡盐水,使用维C粉和蒸馏水配置质量分数为0.2%的维C溶液。用质量分数为0.5%的淡盐水浸泡20 min防止褐变。洗净后进行切碎处理,同时将榨汁机中加入适量质量分数为0.2%维C溶液,榨汁后及时用100目尼龙布过滤,除去姜渣。将果胶酶(质量浓度0.05 g/L)加入生姜汁中,在48 ℃水浴恒温条件下酶解15 min,再于85 ℃水浴恒温条件下灭酶5 min。灭酶后静置3 h,用120目筛网细滤,得到的滤液静置1个晚上(7~10 h),分离得到姜汁。
3. 梨汁的制备
选择鲜黄、表皮无黑斑或略有黑斑的梨,用维C和蒸馏水配置质量分数为0.2%的维C溶液。将梨去核切块,榨汁时加入适量质量分数为0.2%的抗坏血酸溶液进行护色,及时使用尼龙布(100目)或4层纱布粗滤1遍,放入冰箱静置沉淀1个晚上,取上层清液备用。
4. 调配
将得到的西兰花汁、生姜汁和梨汁按一定比例进行调配,再加入一定量的赤藓糖醇和水。
5. 灌装
将复合果蔬汁倒入透明耐高温塑料瓶中。
6. 杀菌、密封
将复合果蔬汁置于水浴锅中,以温度85 ℃,时间15 min灭菌,取出后立即用冷水冷却至室温。最后,擦干塑料瓶表面水分,拧紧瓶盖;用马克笔在瓶子外部标注各种果蔬汁的添加量和序号。
(五)复合果蔬汁单因素试验设计
在单因素试验中,分别固定其他3种原料的添加量,考查某一因素对复合果蔬汁品质的影响,所有配方其余部分均用水补足至100%。具体设计如下:在生姜汁添加量5%,梨汁添加量20%,赤藓糖醇添加量4%固定条件下,设置西兰花汁添加量梯度为15%,20%,25%,30%;在西兰花汁添加量20%,梨汁添加量20%,赤藓糖醇添加量4%固定条件下,设置生姜汁添加量梯度为5%,10%,15%,20%;在西兰花汁添加量20%,生姜汁添加量10%,赤藓糖醇添加量4%固定条件下,设置梨汁添加量梯度为20%,25%,30%,35%;在西兰花汁添加量20%,生姜汁添加量10%,梨汁添加量35%固定条件下,设置赤藓糖醇添加量梯度为2%,4%,6%,8%。以综合评分为评价指标,系统考查各因素对复合果蔬汁品质特性与感官品质的影响,分别确定各原料的最佳添加量。
(六)复合果蔬汁的感官评定
由15名口味正常且有经验的食品专业学生对复合果蔬汁进行感官评定。评分前每位评定者要求用纯净水漱口,基于感官评定标准,从果蔬汁的组织状态、色泽、气味、口感和酸甜度进行评分,最终以评定者的感官评分平均值作为试验结果和单因素试验比较基准。感官评定时间开始于上午9 : 00,10 : 00结束,此时间段人体嗅觉、味觉较为敏感。
复合果蔬汁感官评分标准见表1。

(七)复合果蔬汁理化指标的测定
1. 复合果蔬汁稳定性的测定
测定复合果蔬汁稳定性的试验方法如下:首先,将果蔬汁样品以转速3 000 r/min离心10 min;再测定果蔬汁离心前于波长660 nm处的吸光度和离心后的吸光度;最后以%表示。按公式(1)计算:

式中: A2——离心后果蔬汁于波长660 nm处的
吸光度;
A1——离心前果蔬汁于波长660 nm处的
吸光度。
2. 可溶性固形物的测定
使用阿贝折光仪测定可溶性固形物。
3. pH值的测定
使用pH计进行测定。
4. 复合果蔬汁抗氧化能力的测定
DPPH自由基清除率测定根据郑清等人的方法略作修改。称取DPPH 5.0 mg,加入适量无水乙醇避光超声,使其充分溶解;用无水乙醇定容至100 mL,配制成质量浓度为50 μg/mL的DPPH溶液,置于棕色定容瓶中备用。
移取DPPH溶液2.8 mL和无水乙醇0.2 mL,记为A0组;移取无水乙醇2.8 mL和不同比例的复合果蔬汁各0.2 mL,分别配置,记为A1组;移取DPPH溶液2.8 mL和不同比例的复合果蔬汁各0.2 mL,分别配置,记为A2组。溶液配制完成后置于黑暗处反应30 min,用紫外分光光度计分别测定不同溶液于波长517 nm处的吸光度。按公式(2)计算:

(八)综合评分的计算
采用加权评分法分析所有试验结果。将感官评分的权重系数设为0.3;稳定性越高越好,设其权重系数为0.2;可溶性固形物越大越好,设其权重系数为0.2;抗氧化性越大越好,设其权重系数为0.3。
综合评分=感官评分×0.3 +稳定性×0.2 +可溶性固形物含量×0.2 +抗氧化活性×0.3。
(九)数据处理与分析
试验均进行 3 次平行试验,结果取平均值,同时使用 SPSS 27 对试验结果进行分析,采用Prism作图。


三、结果与分析
(一)西兰花汁添加量对复合果蔬汁的影响
西兰花汁添加量对复合果蔬汁的影响见图1。

由图1(a)可知,随着西兰花汁添加量的增加,感官评分呈先上升后下降的趋势。当西兰花汁添加量为15%时,感官评分为73分;添加量增至20%时,评分达到最高值82分,与15%组相比显著升高(p<0.05);此时复合果蔬汁口感清爽、质地均匀,颜色呈淡黄绿色半透明状态,西兰花气味较为浓重,清香宜人;添加量为25%时,评分下降至71分;当添加量进一步增至30%时,评分降至最低67分。经统计学分析,添加量为20%组的感官评分显著高于其他各组(p<0.05)。
由图1(b)可知,西兰花汁添加量为15%时,复合果蔬汁的稳定性为23.4%,随着西兰花汁添加量越高,复合果蔬汁稳定性先上升后下降。当西兰花汁添加量为25%时,稳定性最高,显著高于西兰花汁添加量为15%时(p<0.05)。
由图1(c)可知,随着西兰花汁添加量的增加,可溶性固形物含量呈逐渐上升趋势。当西兰花汁添加量为15%时,可溶性固形物含量为5.8%;添加量增至20%时,可溶性固形物含量显著上升至6.2%(p<0.05);添加量为25%时,可溶性固形物含量为6.3%,与添加量20%组相比差异不显著(p>0.05);当添加量达到30%时,可溶性固形物含量为6.3%,与添加量25%组相比无显著差异(p>0.05)。以上结果表明,西兰花汁添加量从15%增加至20%时可显著提高可溶性固形物含量,但继续增加添加量对可溶性固形物含量的提升作用有限。
由图1(d)可知,随着西兰花汁添加量的增加,pH 值逐渐升高(从 4.52 升至 4.80)。说明西兰花汁的 pH 值高于原有体系,使整体 pH值上升。这与李坤林等人[17]的研究结果一致,该研究以西兰花为原料制备发酵饮料,测得产品pH值为3.84,证实西兰花及其加工产品的pH值通常在酸性至弱酸性范围内,其对复合体系的pH值具有调节作用。
由图1(e)可知,随着西兰花汁添加量从15%增加至30%,样品的清除率从42%逐步上升至69%,整体呈正相关关系。其中,添加量从15%提高至20%时清除率增幅最大(提升23%),此后继续增加添加量至25%和30%时,清除率仅分别上升2%,增长趋于平缓,这表明西兰花汁在一定浓度范围内可有效提升清除能力。
(二)西兰花汁添加量加权综合评分
西兰花汁添加量加权综合评分见表2。

由表2可知,西兰花汁添加量为20%时综合评分最高,此时复合果蔬汁的西兰花异味不明显,风味独特,能为较多人所接受,抗氧化活性也较强。因此,选定西兰花汁的最佳添加量为20%。
(三)生姜汁添加量对复合果蔬汁的影响
生姜汁添加量对复合果蔬汁的影响见图2。

由图2(a)可知,感官评分随着生姜汁添加量的增加呈现先上升后下降再上升的趋势,当生姜汁添加量为10%时,感官评分最高。此时酸甜适宜、气味温和,未有明显的生姜刺鼻气味,但又融合了姜汁独有的风味,口感顺滑,混合均匀、无异味;而当生姜汁添加量超过15%时,复合果蔬汁的风味有了较大的改变,生姜味过于浓重显得刺鼻,汁液混合不均,酸甜比例失调,有些许辛辣感;当生姜汁添加量低于10%时,复合果蔬汁未能体现明显的生姜味,口感过淡。
由图2(b)可知,复合果蔬汁的稳定性随着生姜汁添加量的增加呈现先上升后下降的趋势。生姜汁添加量为10%时,复合果蔬汁的稳定性最佳为27.6%。p=0.035 9,有显著不同(p<0.05),可能是不同添加量的生姜汁影响了果蔬汁中果粒的大小。
由图2(c)可知,可溶性固形物含量随着生姜汁添加量的增加而增高。当生姜汁添加量为20%时最高,为7.2%。p=0.120 6,有显著不同(p<0.05)。可能是生姜汁添加量的增加导致复合果蔬汁中的活性成分增加。
由图2(d)可知,随着生姜汁添加量从5%增加至20%,体系的pH值呈持续下降趋势。当添加量为5%时pH值为4.81,添加量为10%时pH值降至4.55,添加量为15%时pH值进一步下降至4.38,添加量为20%时则pH值达到最低点4.25。这表明生姜汁本身的酸性较强,其添加量越高,体系的酸度就越大,pH值随之不断降低,整体呈现明显的负相关关系。
由图2(e)可知,随着生姜汁添加量从15%增加至30%,清除率呈现先快速上升后趋于平缓的趋势。当添加量为15%时清除率为42%,添加量为20%时显著升至65%,随后添加量增至25%和30%时,清除率仅分别小幅提升至67%和69%。这表明西兰花汁在一定浓度范围内能有效增强清除能力。
(四)生姜汁添加量加权综合评分
生姜汁添加量加权综合评分见表3。

由表3可知,生姜汁添加量为10%时综合评分最高,此时复合果蔬汁生姜的辛辣刺激感不明显,与其他果蔬风味很好地融合,稳定性较高,质地均匀,抗氧化能力也较好。因此,选定生姜汁的最佳添加量为10%。
(五)梨汁添加量对复合果蔬汁的影响
梨汁添加量对复合果蔬汁的影响见图3。

由图3(a)可知,梨汁添加量对复合果蔬汁感官评分的影响呈现先上升后下降的趋势。当梨汁添加量为30%时,复合果蔬汁汁液均匀稳定,无颗粒沉淀,颜色为鲜明的淡黄色,具有砀山梨特有的清香,口感柔和清甜,中和了生姜汁和西兰花汁的钝感,增加了果蔬汁的甜度。梨汁添加量高于30%时,砀山梨的风味过于明显,甜味过重;添加量低于30%时,味道过淡,颜色接近透明,气味不明显。
由图3(b)可知,随着梨汁添加量从20%增加至35%,稳定性呈先上升后下降的趋势。具体而言,添加量为20%时稳定性为36.0%,添加量为25%时稳定性升至38.0%,添加量为30%时稳定性达到最高点46.5%,随后添加量增至35%时大幅下降至34.0%。这表明适量添加梨汁有助于提高体系稳定性,但过量添加反而会破坏稳定,可能与梨汁中某些成分在高浓度时发生聚集或竞争性作用有关。研究表明,梨汁中富含的果胶类物质是维持果汁浑浊稳定性的关键组分,但过量添加可能导致果胶分子过度聚集,破坏其支撑云状颗粒的网络结构,从而诱发沉淀[19]。
由图3(c)可知,随着梨汁添加量从20%增加至35%,可溶性固形物含量总体呈稳步上升趋势。具体来看,添加量为20%时可溶性固形物含量为6.4%,添加量为25%时升至6.6%,添加量为30%时进一步增加至6.8%,而添加量为35%时则与30%持平,可溶性固形物含量仍为6.8%。这表明增加梨汁添加量有助于提高体系中的可溶性固形物含量,但在添加量达到30%后,其提升效果趋于饱和,继续增加添加量对可溶性固形物含量的贡献有限。
由图3(d)可知,随着梨汁添加量从20%增加至35%,体系的pH值呈缓慢上升趋势。整体来看,梨汁的加入对体系pH值影响较小,仅从4.75升高至4.78,变化幅度仅为0.03,表明梨汁本身的pH值与体系原有pH相近,调整能力有限。
由图3(e)可知,复合果蔬汁的清除率随着梨汁添加量的上升呈现先上升后下降的趋势,当梨汁添加量为25%时,抗氧化能力最强,清除率为41.36%。p=0.541 3,无显著差异(p<0.05)。可能是梨汁中的抗氧化物质较少,未能产生很大影响。
(六)梨汁添加量加权综合评分
梨汁添加量加权综合评分见表4。

由表4可知,梨汁添加量为25%时综合评分最高,此时复合果蔬汁风味清甜,有较强的抗氧化能力,对DPPH自由基的清除率也较高。因此,选定梨汁的最佳添加量为25%。
(七)赤藓糖醇添加量对复合果蔬汁的影响
赤藓糖醇添加量对复合果蔬汁的影响见图4。

由图4(a)可知,赤藓糖醇添加量对复合果蔬汁感官评分的影响呈现先上升后下降的趋势。当赤藓糖醇添加量为6%时,复合果蔬汁酸甜比适中,在复合果蔬汁原本的清甜风味上提高了少许甜度,符合大众口味。当赤藓糖醇添加量低于6%时,复合果蔬汁的甜味不明显,口感一般;添加量大于6%时,复合果蔬汁过甜,掩盖了原本的自然风味。
由图4(b)可知,随着赤藓糖醇添加量从4%增加至10%,复合果蔬汁的稳定性随着赤藓糖醇添加量呈现先上升后下降的趋势。当添加量为8%时稳定性高达89%,这表明增加赤藓糖醇添加量能显著提升体系稳定性,尤其在添加量从6%增加至8%时,稳定性能提升了57%,效果最为显著;而当添加量超过8%后,提升幅度趋于平缓,继续增加赤藓糖醇对稳定性的改善作用有限。
由图4(c)可知,复合果蔬汁的可溶性固形物含量随着赤藓糖醇添加量的增加而增加。当赤藓糖醇添加量为10%时,可溶性固形物含量最高为10.2%。p=0.485 2,有显著差异(p<0.05)。可能是代糖的加入增强了复合果蔬汁的颗粒度。
由图4(d)可知,随着赤藓糖醇添加量的增加,复合果蔬汁的pH值上升,酸性减弱。p=0.137 1,有显著差异(p<0.05)。
由图4(e)可知,复合果蔬汁的清除率随着赤藓糖醇添加量的上升而下降,当赤藓糖醇添加量为4%时,抗氧化能力最强,清除率为36.51%。p=0.001 3,有显著差异(p<0.05)。可能是赤藓糖醇糖度的增加会削弱复合果蔬汁的抗氧化性能。
(八)赤藓糖醇添加量加权综合评分
赤藓糖醇添加量加权综合评分见表5。

由表5可知,赤藓糖醇添加量为8%时综合评分最高,此时复合果蔬汁酸甜比合适,口感不至于过于甜腻,且质地均一,稳定性较高。因此,选定梨汁的最佳添加量为8%。


四、结论
鉴于西兰花汁的特殊风味不易被广泛接受,采用生姜汁、梨汁与西兰花汁复配,并添加低热量甜味剂赤藓糖醇进行风味调节,以实现产品的低糖低热量目标,通过单因素试验结合加权综合评分法,优化复合果蔬汁的配方。确定最佳配比为西兰花汁添加量30%,生姜汁添加量10%,梨汁添加量25%,赤藓糖醇添加量8%。所得复合果蔬汁产品色泽鲜亮、质地均匀、酸甜适口、风味协调、营养丰富,兼具营养与保健功能,且感官接受度良好。

编辑:刘 嘉
审核:关 颖
本篇文章刊登于《农产品加工》2026年5期下