一種復(fù)合保健飲料的研究*

劉樹興 朱莉莉* 張書猛 朱曉莉

（1陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710021） （2鄭州三全食品有限公司，鄭州 050000）

一種復(fù)合保健飲料的研究*

劉樹興1**朱莉莉1***張書猛1朱曉莉2

（1陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710021） （2鄭州三全食品有限公司，鄭州 050000）

以山茱萸、羊棲菜為原料，探求山茱萸羊棲菜保健飲料研制的最佳工藝。通過對浸提時間、溫度、pH值和風(fēng)味調(diào)配試驗配比的單因素和正交試驗研究，得出最佳工藝條件為：山茱萸浸提溫度為80℃，時間為1 h，pH為3.3；混合濃縮液在3 500 r/min下離心20 min。確定最佳風(fēng)味配方為：山茱萸提取液加入量40 ml/100mL、羊棲菜提取液加入量30 ml/100mL、結(jié)晶果糖9.0 g/100ml、檸檬酸2.5 g/100mL。

山茱萸；羊棲菜；保健；飲料

山茱萸又名石棗子、山萸、藥棗，《本草綱目》稱為“肉棗”、棗兒等，富含山茱萸多糖、總皂甙、熊果酸、沒食子酸、蘋果酸、酒石酸及維生素等活性成分，是一種名貴的藥用植物。許多藥理研究證明山茱萸果實去核后即為中藥，其性微溫、味酸澀，有“溫中、驅(qū)寒、濕脾、去濁、強陰、益精、久服明目、強力、長壽、降血糖、降壓的功效”。羊棲菜是我國特有的經(jīng)濟海藻，含有豐富的多糖、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì),含有人體所需的14種微量元素，鉛含量遠遠低于其他海藻。據(jù)報道,羊棲菜具有的抗菌、抗病毒、抗氧化、抗凝血、降血壓、降血脂、免疫調(diào)節(jié)等生物活性功能與其含有的多糖密切相關(guān)。

近幾年，山茱萸作為藥食兩用植物因含有豐富的營養(yǎng)和珍貴的保健成分日益成為科學(xué)研究熱點，國內(nèi)對羊棲菜中的多糖研究也比較多。但以山茱萸、羊棲菜提取液為主而開發(fā)的抗衰老保健產(chǎn)品較少。茶飲料以其能解渴、口感好、飲用方便等優(yōu)點在飲料市場所占的比例越來越大,其中含有各種保健功效的復(fù)合型茶飲料更是深受人們喜愛。鑒于山茱萸、羊棲菜具有諸多保健功能，屬于藥食兩用的藥材，尤其是都具有抗氧化、抗衰老活性,可以起到協(xié)同作用加強其抗衰老的功效，并且擁有良好的風(fēng)味和口感。因此本研究順應(yīng)時代潮流發(fā)展，研發(fā)出以山茱萸、羊棲菜提取液為主,配以結(jié)晶果糖、檸檬酸制成具有抗衰老保健功效的保健飲料,滿足廣大消費者期盼通過藥食同源健康飲食達到延緩衰老、健康長壽的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

山茱萸干果，陜南商洛產(chǎn)；羊棲菜，浙江金海蘊生物有限公司；碳酸氫鈉（分析純），天津紅巖試劑有限公司；果膠酶，和氏璧生物技術(shù)有限公司；檸檬酸、結(jié)晶果糖，卡夫廣通食品有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

TDL-40B臺式離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；TYL-CO12組織搗碎機，九陽股份有限公司；2W型阿貝折光儀，上海精密光學(xué)儀器公司；PB-10酸度計，Sartorious；BS323S電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器廠；C21-SK2105電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 試樣測定及計算方法

可溶性固形物含量測定：阿貝折光法，GB12143.1；

pH值測定：酸度計測定。

1.4 工藝流程

1.5 工藝要點

1.5.1 山茱萸提取液的制備

果實經(jīng)挑選充分洗凈，除去污垢及大部分微生物后復(fù)水軟化，水與果肉質(zhì)量比為10∶1，加熱軟化10 min，而后進行破碎處理，破碎時按果質(zhì)量的0.1%加入抗壞血酸溶液護色，將果漿肉冷卻至室溫加入20倍質(zhì)量的水量，添加碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值，加入果膠酶于45℃酶解2.5 h；或?qū)⑵扑樘幚砗蟮墓麧{直接加入20倍質(zhì)量的水中于適宜溫度下浸提數(shù)小時，然后用裹包式榨汁機榨汁，過濾得濾汁。在這一過程中，以所提取的山茱萸液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為指標(biāo)，對影響浸提的各單因素進行試驗，再選取主要的影響因素做正交試驗，以得到最佳浸提工藝。

1.5.2 羊棲菜提取液的制備

水提工藝羊棲菜多糖的得率較酸提工藝低，但水提工藝在操作時比酸提、堿提工藝簡便，更適合工業(yè)化生產(chǎn)，且粗多糖得率可為14.5%。羊棲菜經(jīng)挑選去雜質(zhì)、清洗等預(yù)處理后，用水浸泡30 min后切分成2 cm～3 cm的小段，瀝干。加其質(zhì)量20倍60℃～70℃水和2%的綠茶一起浸泡羊棲菜對其進行吸附脫腥40 min，之后在100℃下煎煮3次，每次2 h，合并水提液，得到羊棲菜提取液。

1.5.3 濃縮

將上述的羊棲菜和山茱萸提取液混合、靜置、過濾，之后采用減壓濃縮，在濾液濃縮到約1/3體積時停止，放冷。

1.5.4 離心

將混合濃縮液在3 500 r/min離心25 min，棄渣，得到澄清淡紅色復(fù)合液。

1.5.5 風(fēng)味調(diào)配

結(jié)晶果糖具有高甜度的特點，其甜度是蔗糖的1.3倍～1.8倍。由于果糖甜度高，有水果香味，熱值低，在人體內(nèi)能促進有益細菌如雙歧桿菌類生長繁殖，抑制有害菌生長，改善人腸胃功能和代謝，降低血脂，因而是功能性飲料的理想甜味劑。在上述復(fù)合液中添加一定量的水、檸檬酸、結(jié)晶果糖進行風(fēng)味調(diào)配，在充分預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，以羊棲菜和山茱萸提取液的加入量、檸檬酸加入量、結(jié)晶果糖加入量四個因素做四因素三水平正交試驗，以得到口感、顏色等均較好的羊棲菜山茱萸復(fù)合清汁飲料。

1.5.6 滅菌

調(diào)配好后灌入玻璃瓶中，85℃殺菌15 min，殺菌后冷卻到室溫。

1.6 山茱萸汁浸提單因素試驗

1.6.1 浸提溫度的影響

在溫度分別為50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，pH為3.3，時間為1 h，粉碎時間為40 s時，研究浸提溫度對所提取的山茱萸液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。1.6.2 浸提時間的影響

浸提時間分別為0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h，浸提溫度60℃，pH為3.3，粉碎時間40 s時，研究浸提時間對所提取的山茱萸液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。

1.6.3 浸提pH的影響

pH分別為3.3、3.8、4.3、4.8、7.0、8.5，浸提溫度45℃，時間為1 h，粉碎時間40 s，研究浸提時間對所提取的山茱萸液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。

1.6.4 浸提條件的正交試驗

通過單因素試驗，研究選取對山茱萸浸提影響比較大的3個主要因素，各取3水平，進行3因素3水平正交試驗，試驗結(jié)果以所提取的山茱萸液中可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)來確定最佳工藝條件。

1.7 山茱萸汁澄清試驗

經(jīng)過兩層紗布過濾的山茱萸汁中依然存在懸浮物和沉淀，需要經(jīng)過進一步澄清。采用離心澄清法，在轉(zhuǎn)速為3 500 r/min，時間為5 min、10 min、15 min、20 min、25 min下進行澄清，研究時間對離心澄清效果的影響。

1.8 山茱萸羊棲菜飲料風(fēng)味調(diào)配正交試驗

在單因素試驗（略）基礎(chǔ)上，選取各因素的3個水平進行正交試驗，以感官評分為指標(biāo)，來確定山茱萸羊棲菜飲料的最佳風(fēng)味配方。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸提山茱萸汁單因素試驗結(jié)果

2.1.1 浸提溫度的影響（見圖1）

圖1 溫度對可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖1可以看出，溫度在50℃～80℃之間，隨著溫度升高，山茱萸提取液的可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也增加，由3.20%增至5.22%；當(dāng)溫度在80℃～90℃之間時，可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.22%降至4.23%，反而下降。原因可能是當(dāng)溫度超過80度時，果膠酶活性受損嚴(yán)重，導(dǎo)致提取率降低。因此，從生產(chǎn)成本、能源消耗等方面考慮，選取60℃、70℃、80℃為3水平做正交試驗。

2.1.2 浸提時間的影響（見圖2）

圖2 浸提時間對可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖2可以看出，時間在0.5 h～1.5 h期間，隨著時間延長，可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由3.23%增至4.52%；當(dāng)時間大于1.5 h時，可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大。原因可能是在時間為1.5 h時，可溶性固形物已經(jīng)基本溶解出來了。從成本、生產(chǎn)效率等方面考慮，選取0.5 h、1 h.、1.5 h為3水平做正交試驗。

2.1.3 浸提pH的影響（見圖3）

圖3 浸提pH對可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖3可以看出，pH在3.3～8.5之間，隨著pH的增大，可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也增大，且作用比較明顯。綜合考慮，選取pH分別為3.3、3.8、4.3作為正交試驗的3水平。

2.2 山茱萸浸提適宜工藝條件的確定

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以浸提溫度、時間、pH為因素，以提取液可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為指標(biāo)進行L9（33）正交試驗，因素水平見表1，正文試驗結(jié)果見下頁表2。

表1 浸提正交試驗因素水平表

由表2可以看出，時間對浸提的影響較大，其次是pH值，最后是溫度。適宜于山茱萸提取的提取工藝為A3B2C3，即提取時間1 h、提取溫度80℃、pH值為3.3。

表2 浸提條件正交試驗結(jié)果表

2.3 離心澄清試驗結(jié)果（見表3）

表3 離心時間對山茱萸汁的影響

由表3表明，離心之后立即觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)離心時間在5 min～20 min之間時，離心時間越長，山茱萸提取汁越澄清透明度越高，20 min后無明顯變化；靜止到第五天觀察發(fā)現(xiàn)，離心時間在5 min～20 min之間時，離心時間越短，山茱萸提取汁越渾濁；反之，越澄清。當(dāng)離心時間為20 min與25 min時，澄清效果都較好，得到的山茱萸汁無懸浮物，澄清透明，顏色為紅棕色，且無沉淀產(chǎn)生，可以達到生產(chǎn)山茱萸飲料的標(biāo)準(zhǔn)。因此，從生產(chǎn)成本與效率等方面考慮，選擇離心時間為20 min。

2.4 風(fēng)味調(diào)配試驗結(jié)果

以山茱萸提取液、羊棲菜提取液作為主要原料，結(jié)晶果糖、檸檬酸作為輔料進行調(diào)配，以感官質(zhì)量評分為指標(biāo)，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇山茱萸提取液、羊棲菜提取液、結(jié)晶果糖、檸檬酸加入量進行4因素3水平正交試驗。感觀評分標(biāo)準(zhǔn)見表4，因素水平見表5，正交試驗結(jié)果見表6。

表4 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

表5 風(fēng)味調(diào)配因素水平表

表6 風(fēng)味調(diào)配正交試驗結(jié)果表

表6結(jié)果顯示，A＞C＞B＞D，山茱萸提取液對產(chǎn)品的影響較大，檸檬酸的加入量對產(chǎn)品的影響最小。結(jié)晶果糖和檸檬酸加入量對產(chǎn)品感官質(zhì)量的影響主要取決于產(chǎn)品中糖酸比以及糖酸的絕對含量。通過極差分析確定最佳配方為A2B2C3D1，與表6中感官結(jié)果吻合。

綜合分析確定風(fēng)味測配的最佳配方為A2B2C3D1：山茱萸提取液40 mL/100mL，羊棲菜提取液3 mL/100mL，結(jié)晶果糖 9.0g/100mL，檸檬酸2.5 g/100mL，這樣的配比可以得到透亮淡紅棕色，澄清無懸浮物和沉淀物，帶淡淡的苦澀和酸味，具有山茱萸特有香氣和羊棲菜特有味道，口味純正，爽口協(xié)調(diào)的復(fù)合保健飲料。

3 山茱萸飲料質(zhì)量指標(biāo)

3.1 感官指標(biāo)

外觀：淡紅棕色，無懸浮物和沉淀物；

滋味：苦味清淡，微酸，具有山茱萸特有香氣和羊棲菜特有味道，口味純正，爽口協(xié)調(diào)，無異味。

3.2 理化指標(biāo)

飲料pH值為3.4，可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.25%。

4 結(jié)論

山茱萸汁浸提的最佳工藝條件為：浸提溫度為80℃、時間1 h、pH為3.3；風(fēng)味調(diào)配的最佳配方為：山茱萸提取液40 mL/100mL、羊棲菜提取液30 mL/100mL、結(jié)晶果糖9.0 g/100mL、檸檬酸2.5 g/100mL。這樣的工藝條件可以得到淡紅棕色、微酸澀，具有山茱萸氣味的爽口飲料。

［1］ 李潘楊，王天山.植物山茱萸化學(xué)成分的研究概況［J］.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，1998（14）：61-62.

［2］ 劉曉龍，尚志鈞.山茱萸原植物考證［J］.中藥材，1992，15（1）：15-16.

［3］ 趙世平，傅桂香.山茱萸化學(xué)成分和藥理作用的研究進展［J］.中草藥，1997（28）：187-188.

［4］ 張展，劉建國，劉吉東.羊棲菜的研究述評［J］.海洋水產(chǎn)研究，2002，23（3）：67-74.

［5］ 阮積惠.羊棲菜的藥用功能研究現(xiàn)狀［J］.中國野生植物資源，2001，20（6）：8-10.

［6］ 陳紹瑗，莫衛(wèi)民.海洋藥物研究（Ⅲ）—羊棲菜多糖［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，1998，34（4）：110-113.

Development ofcomplex health drink made with dogwood and sargassum

LIUShu-xing1**ZHULi-li1***ZHANG Shu-meng1ZHU Xiao-li2
1（Life college ofscience and technology，Shanxi universityofscience and technology，Xi'an 710021，China）2（Zhengzhou sanquan food Co.,Ltd，Zhengzhou 050000，China）

In order to determine the process of cornel drink，the Dogwood and Sargassum were selected as row material.Through the study of monopolar factors like the grain size,extraction temperature，extraction time and pH,the main affecting factors were decided.After the orthogonal experimental results of these main affecting factors,the best extraction condition was shown as follows：extraction temperature 80℃for a hour,pH value 3.3.Centrifuge the matured and concentrated liquid with 3500 r/min for 25 minutes.The optimum formula was determined：the extract of Dogwood 40%,the extract ofsargassum30%,crystalline fructose 9.0 gand citric acid 2.5 g（100 mLliquid ratio）.

dogwood；sargassum；healthly；drink

TS275.4

A

1673-6004（2011）04-00036-04

陜西科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金。

** 劉樹興，男，1962年出生，1988年畢業(yè)于陜西科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，碩士，教授。

*** 朱莉莉，通訊作者：Email：2008zhulili@163.com。

2011-09-17