黑枸杞山楂銀耳復合飲料工藝的研究

余永婷，王慕欣，謝瓊，胡爽

（1.新疆輕工職業技術學院，新疆烏魯木齊830000；2.烏魯木齊市職業中等專業學校，新疆烏魯木齊830000）

黑枸杞（Lycium ruthenicum Murr.），為茄科枸杞屬多年生多棘刺灌木，其果實味甜多汁，營養豐富，被譽為荒漠中的“軟黃金”和“黑珍珠”，極具研究和開發價值[1]。黑枸杞富含蛋白質、氨基酸、微量元素、多糖、花青素和花色苷等物質[2]。其中花青素具有免疫調節[3]、抗氧化[4]、抗疲勞[5]、抗腫瘤[6]、降血脂[7]等作用。山楂（CrataeguspinnatifidaBge.）通常是指薔薇科（Rosaceace）山楂屬（Crataegus L.）植物的干燥果實，分為山里紅（Crataegus pinnatifida Bge var.Major N.E.Br.）和野山楂（Crataegus cuneata Sieb.&Zucc.）[8]。山楂富含果膠、黃酮類化合物、酚類物質和原花青素等物質。其中黃酮類化合物具有抗氧化[9]、調節血脂[10]和降血糖[11]等作用。銀耳（Tremella fuciformis Berk）又稱白木耳、雪耳，在分類學上隸屬于真菌門（Eumyeota），擔子菌綱（Basidiomyeetes），異隔擔子菌亞綱（Heterobasidiae），銀耳目 （Tremellales），銀耳科 （Tremellaeeae），銀耳屬（Tremella）[12]。銀耳是一種經濟價值極高，營養豐富的膠質食用菌。銀耳富含蛋白質、氨基酸、維生素和多糖等營養物質[13]。其中銀耳多糖具有抗氧化[14]、抗衰老[15]和抑制腫瘤[16]等作用。

目前已有核桃銀耳復合飲料[17]、蜂蜜銀耳茶飲料[18]、靈芝黑枸杞運動飲料[19]、黑枸杞泡騰片[20]、蘋果山楂復合飲料[21]和速溶山楂飲料[22]等，但對于三者俱有的飲料鮮見報道，故由此以銀耳、黑枸杞、山楂3種原料為制作出一種復合型保健功能飲料，以期為銀耳、黑枸杞、山楂保健食品的開發提供理論參考。

1　材料與方法

1.1　材料

鮮黑枸杞、鮮山楂、干銀耳、白砂糖、海藻酸鈉等均為市售；復合蛋白酶（纖維素酶7 000 U/g、果膠酶60 000 U/g、中性蛋白酶100 U/mg）：北京鼎國生物技術有限責任公司。

1.2　主要設備

XS分析天平、ATS-06打漿機、RH-600A高速萬能粉碎機：浙江榮浩工貿有限公司；HH：SY11-Ni水浴鍋：北京市長風儀器儀表公司；3K15高速冷凍離心機：美國Sigma公司；高壓滅菌器、CHA-S恒溫振蕩器：國華企業。

1.3　方法

1.3.1　黑枸杞山楂銀耳復合飲料工藝流程

1）干銀耳→粉碎→過篩→干銀耳粉→酶解→滅酶→冷卻→離心→取上清液→銀耳提取液

2）鮮黑枸杞→清洗→加水勻漿→離心→取上清液→黑枸杞汁

3）鮮山楂→清洗→去核→加水勻漿→離心→去上清液→山楂汁

4）取上述銀耳提取液、黑枸杞汁和山楂汁混合均勻→調配→均質→脫氣→滅菌→灌裝→黑枸杞山楂銀耳復合飲料

1.3.2　操作工藝要點

1）干銀耳粉的制備：將干銀耳置于粉碎機中，粉碎時間90 s，過60目篩，即得干銀耳粉，備用。

2）銀耳提取液的制備：取干銀耳粉，按質量比干銀耳粉∶水=1∶35 加水浸泡 4 h，調至 pH6.6，加入 1.5%的復合蛋白酶（纖維素酶、果膠酶和中性蛋白酶），置于45℃水浴中恒溫酶促反應4 h，迅速升溫至90℃，持續5 min，冷卻至室溫；將銀耳酶解液以9 500 r/min的轉速離心30 min，取上清液，即得銀耳提取液。

3）黑枸杞汁的制備：鮮黑枸杞清洗之后自然晾干，按質量比鮮黑枸杞∶水=1∶5進行打漿，在9 500 r/min的條件下離心30 min，取上清液，即得黑枸杞汁。

4）山楂汁的制備：鮮山楂清洗之后自然晾干，用山楂去核機對山楂進行去核；按質量比鮮山楂∶水=1∶5進行打漿，加熱至75℃，熱打漿可以防止氧化褐變，在9 500 r/min的條件下離心30 min，取上清液，即得山楂汁。

5）調配：銀耳提取液、黑枸杞汁和山楂汁按照一定比例進行混合，添加白砂糖、檸檬酸和穩定劑等配料，穩定劑要在水中充分溶解，防止結塊。

6）均質：采用容器震蕩法使溶液混合均質化，使成品飲料具有滑膩、爽口的感官品質。

7）脫氣和滅菌：將經過均質的飲料進行脫氣；采用超高溫瞬時滅菌，30 s，135℃瞬時滅菌[23]。

1.3.3　黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官評價的測定

黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評價指標包括色澤、氣味、口感、均勻性、黏稠度[24]，由12名（6男6女）從事食品行業的專家組成的評價小組對復合飲料進行感官評價，黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官評價標準見表1。

1.3.4　單因素試驗

以黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評分為指標，依次進行銀耳提取液、黑枸杞汁、山楂汁和白砂糖的單因素試驗。每個單因素試驗得到的最佳條件值作為下一組單因素試驗的固定條件值，見表2。

1.3.5　響應曲面試驗設計

根據單因素試驗結果，以感官評分為響應值，采用Design Expert 8.0.6軟件，選取銀耳提取液添加量、黑枸杞汁添加量、山楂汁添加量和白砂糖添加量4個因素，根據Box-Behnken中心組合試驗設計原理進行試驗設計見表3。

表3　Box-Behnken試驗設計因素與水平表Table 3　Factors and levels of response surface experiment

1.4　復合飲料的穩定劑研究

1.4.1　復合飲料穩定劑選擇

為了使復合飲料具有較好的穩定性，必須通過添加一定量的穩定劑來達到長期穩定的效果[25]。在復合飲料中分別加入0.10%、0.12%和0.14%的海藻酸鈉、黃原膠、CMC和果膠，以穩定程度為指標，確定最佳穩定劑。將飲料置于室溫下貯存2個月。測試其穩定程度。計算公式如下[26]：

式中：H0為液面總高度，mm；H1為液面上清液高度，mm。若復合飲料分散均勻，沒有明顯分層現象，穩定程度記為1。

1.4.2　復合飲料穩定劑添加量的確定

在穩定劑選擇的試驗結果上，確定海藻酸鈉穩定劑為穩定劑，通過長期放置觀察復合飲料穩定及產品口感作為評價標準，確定海藻酸鈉的最佳添加量。

1.5　理化指標的測定

采用酸度計測定黑枸杞山楂銀耳復合飲料的酸度；參照GB5009.3-2010《食品安全國家標準食中品水分的測定》測定復合飲料中的總固形物，參照GB/T12143-2008《飲料通用分析方法》測定復合飲料中的可溶性固形物。

1.6　微生物指標的測定

參照GB7101-2015《食品安全國家標準飲料》方法檢驗。

2　結果與分析

2.1　單因素試驗結果與分析

2.1.1　銀耳提取液添加量對黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官品質的影響

黑枸杞汁添加量12%，山楂汁添加量8%，白砂糖添加量9%時，銀耳提取液添加量不同時，對復合飲料感官品質的影響見圖1。

圖1　銀耳提取液添加量對復合飲料感官品質的影響Fig.1　The sensory effect of adding Tremella extract in compound drink

由圖1所示，黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評分隨銀耳提取液添加量的增加呈現“緩慢上升后又迅速降低”的趨勢，其中當銀耳提取液的添加量達到14%時，復合飲料的感官評分達到峰值，在該條件時，復合飲料的色澤、氣味、口感、澄清度和黏稠度的評分最高。因此，銀耳提取液的添加量宜選取14%。

2.1.2　山楂汁添加量對黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官品質的影響

銀耳提取液添加量14%，黑枸杞汁添加量12%，白砂糖添加量9%時，山楂汁添加量不同時，對復合飲料感官品質的影響見圖2。

圖2　山楂汁添加量對復合飲料感官品質的影響Fig.2　The sensory effect of adding Hawthorn extract in compound drink

由圖2可知，黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評分隨山楂汁添加量的增大呈現“逐漸上升后又逐漸降低”的趨勢，其中當山楂汁添加量達到8%時，復合飲料的感官評分達到最高，在該條件時，復合飲料的色澤、氣味、口感、澄清度和黏稠度的評分最高。因此，山楂汁的添加量宜選取8%。

2.1.3　黑枸杞汁添加量對黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官品質的影響

銀耳提取液添加量14%，山楂汁添加量8%，白砂糖添加量9%時，黑枸杞汁添加量不同時，對復合飲料感官品質的影響見圖3。

圖3　黑枸杞汁添加量對復合飲料感官品質的影響Fig.3　The sensory effect of adding Lycium ruthenicum Murr.in compound drink

由圖3所示，黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評分隨黑枸杞汁添加量的增加呈現“漸漸上升后又逐漸降低”的趨勢，其中黑枸杞汁添加量達到12%時，復合飲料的感官評分達到峰值，在該條件時，復合飲料的色澤、氣味、口感、澄清度和黏稠度的效果最佳。因此，黑枸杞汁添加量選取12%為宜。

2.1.4　白砂糖添加量對黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官品質的影響

銀耳提取液添加量14%，黑枸杞汁添加量12%，山楂汁添加量8%時，白砂糖添加量不同時，對復合飲料感官品質的影響見圖4。

圖4　白砂糖添加量對復合飲料感官品質的影響Fig.4　The sensory effect of adding sugar in compound drink

由圖4可知，白砂糖添加量對復合飲料感官品質的影響，隨著白砂糖添加量的增加，復合飲料的感官評分逐漸增大，當白砂糖添加量至9%時，復合飲料的感官評分達峰值；當白砂糖添加量大于9%時，復合飲料的感官評分迅速變小。因此白砂糖添加量應選擇9%。

2.2　響應面法試驗結果與分析

2.2.1　響應面法試驗設計與結果

以黑枸杞山楂銀耳復合飲料的感官評分為響應值（Y），以銀耳提取液添加量（A），山楂汁添加量（B），黑枸杞汁添加量（C），白砂糖添加量（D）為自變量，采用四因素三水平的響應面試驗設計方法，進一步優化復合飲料的配方工藝條件。試驗的方案和結果見表4。

表4　響應面設計方案及結果Table 4　Results of response surface experiments

續表4　響應面設計方案及結果Continue table 4　Results of response surface experiments

2.2.2　響應面回歸模型的方差分析

以復合飲料的感官評分為響應值（Y），見表5結果。采用Design-Expert8.0.6統計軟件進行回歸擬合與方差分析，所得回歸方程如下：

Y=-2 152.361 667+123.842 5A+67.839 166 67B+145.010 833 3C+36.566 111 11D-0.668 75AB-0.881 25AC-0.725AD+0.743 75BC-1.054 166 667BD+0.645 833 333CD-3.521 458 333A2-3.349 583 333B2-5.874 583 333 C2-1.292 870 37D2

表5　回歸方程方差分析表Table 5　Analysis results of regression and variance

由表5可知，模型F值為65.35，表明該模型的因變量與自變量之間的線性關系明顯，該模型極顯著（P＜0.001）。同時，失擬項F值4.50及相關的P值0.080 1（P＞0.05）表明失擬項不顯著。該模型 R2=0.9849，adjusted R2=0.969 9，這表明模型中98.49%復合飲料的感官評分變化歸因于自變量。這些結果證明該模型可以表現出各工藝參數之間的真實關系，可以用來預測復合飲料的感官評分。由表5可知，A、B、C、D、AD、BD、A2、B2、C2和 D2項極顯著（P＜0.001），AC 和 CD 項顯著（P＜0.05）。

銀耳提取液添加量、山楂汁添加量、黑枸杞汁添加量和白砂糖添加量之間存在著相互作用，具體相互作用見圖5、圖6、圖7、圖8。

圖5　銀耳提取液添加量與黑枸杞汁添加量的相互項響應面圖Fig.5　Response surface of Tremella and Lycium ruthenicum Murr.

圖6　銀耳提取液添加量與山楂汁添加量的相互項響應面圖Fig.6　Response surface of Tremella and Hawthorn

圖7　銀耳提取液添加量與白砂糖添加量的相互項響應面圖Fig.7　Response surface of Tremella and sugar

2.2.3　模型優化與驗證

圖8　黑枸杞汁添加量與白砂糖添加量的相互項響應面圖Fig.8　Response surface of Lycium ruthenicum Murr.and sugar

根據響應面試驗結果，經過Design Expert 8.0.6軟件優化得到黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官評分的最佳配方工藝條件為：銀耳提取液添加量為14.22%、山楂汁添加量為8.54%、黑枸杞汁添加量為12.35%、白砂糖添加量為9.76%，此時黑枸杞山楂銀耳復合飲料感官評分預測值為92.10。考慮到儀器設備及相關工藝條件，確定最優復合飲料配方工藝參數為銀耳提取液添加量為14.22%、山楂汁添加量為8.54%、黑枸杞汁添加量為12.35%、白砂糖添加量為9.76%，在此條件下進行3次平行試驗，得到復合飲料感官評分為（92±0.45，n=3）。

2.3　復合飲料的穩定性研究

2.3.1　復合飲料的穩定劑選擇

黑枸杞山楂銀耳復合飲料的穩定劑選擇海藻酸鈉、CMC、果膠黃和原膠4種，添加量不同時，穩定效果見圖9。

圖9　不同穩定劑的穩定程度Fig.9　The stability of the different stabilizers

由圖9可知，復合飲料的穩定程度隨著穩定劑添加量的增大而增大，在0.10%、0.12%和0.14%3種添加量時，當CMC為復合飲料的穩定劑時，復合飲料的穩定效果最差；當海藻酸鈉為復合飲料的穩定劑時，復合飲料的穩定效果最好，因此，黑枸杞山楂銀耳復合飲料的穩定劑選擇海藻酸鈉為宜。

2.3.2　復合飲料穩定劑添加量的確定

黑枸杞山楂銀耳復合飲料的穩定劑選擇海藻酸鈉，添加量不同時，對復合飲料穩定性和感官品質的影響見表6。

表6　穩定劑對復合飲料品質的影響Table 6　The effect of stabilizer on compound beverage quality

由表6可知，隨著海藻酸鈉添加量的增大，復合飲料的穩定程度越來越好；當海藻酸鈉添加量小于0.14時，復合飲料穩定性較差；當海藻酸鈉添加量大于0.14時，復合飲料穩定性極好，但是會增加復合飲料的黏稠度，影響復合飲料的口感。因此，復合飲料穩定劑添加量為0.14為宜。

2.4　復合飲料pH值的測定

試驗所測得黑枸杞山楂銀耳復合飲料的pH值為3.48，在所規定的范圍內，符合標準[27]。

2.5　微生物指標的測定

細菌總數＜100 cfu/mL，大腸桿菌＜4 MPN/100 mL，致病菌未檢出[28]。

3　結論

通過單因素和響應面試驗，得到黑枸杞山楂復合飲料的最佳配方為：銀耳提取液添加量為14.22%、山楂汁添加量為8.54%、黑枸杞汁添加量為12.35%、白砂糖添加量為9.76%。通過穩定性試驗，選擇海藻酸鈉作為穩定劑，添加量為0.14%。通過測定復合飲料的pH值和微生物指標，黑枸杞山楂復合飲料pH值為3.48，細菌總數＜100cfu/mL，大腸桿菌＜4 MPN/100 mL，致病菌未檢出。終制得的成品具有獨特的風味，酸甜適宜、口感極佳、穩定性良好。

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