蒲公英雪梨保健飲料加工工藝的研究

蘇 杰 ，王瑞剛

（1.內蒙古農業大學職業技術學院，內蒙古土右旗 014109；2.內蒙古自治區植物逆境生理與分子生物學重點實驗室，內蒙古呼和浩特 010018）

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.），又名婆婆丁、奶汁草、黃花地丁、黃花苗、黃花三七等，為菊科多年生草本植物。蒲公英在我國主要分布于內蒙古、東北三省、甘肅等地，生長于山坡、草地、路邊和田間[1-2]。蒲公英屬于藥食兩用的草本植物，含有豐富的微量元素、維生素、氨基酸、色素類、酚酸類、黃酮類、揮發油類等100多種有效成分[3-4]。蒲公英性味甘平、無毒，被譽為“天然抗生素”[5]，具有抗感染、抗病毒、抗癌、清熱解毒、清腫散結、利尿通淋、消炎養胃、降血糖、降血脂的作用[6]，是極具開發前景的野菜資源[7]。

雪梨又稱快果、玉乳等，被稱為“百果之宗”。雪梨果實飽滿、香脆多汁，含有糖類、脂肪、蛋白質、維生素、礦物質元素及有機酸等多種營養成分。《本草綱目》中記載梨能“潤肺涼心，消痰降火，解瘡毒、酒毒”。傳統醫學上認為雪梨性味清涼甘甜，入肺，有生津、潤燥、清熱、化痰、保肝、促食欲、凈化腎臟、助消化、清潔腸道等功效[8]。

我國蒲公英和雪梨品資源豐富，采集與加工方式簡單，開發蒲公英雪梨保健飲料不僅能提高人民生活質量、延長人的壽命，而且有著廣泛的市場前景，并將產生巨大的經濟和社會效益。近年來，各種以蒲公英為主要原料生產的保健品和以雪梨汁為原料生產的各種飲料紛紛上市，備受消費者青睞，但蒲公英雪梨保健飲料還未見報道。因此，通過研究雪梨的復合酶解榨汁技術、超聲浸提技術等技術，并對飲料配方進行優化，開發蒲公英雪梨保健飲料產品，旨為蒲公英和雪梨資源的深加工提供一定的試驗數據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

雪梨、冰糖、蜂蜜，購買于當地超市；蒲公英，采摘于內蒙古包頭市九峰山，干制后備用；果膠酶、纖維素酶、抗壞血酸、蘋果酸、羧甲基纖維素鈉，均為食品級；蘆丁標準品，美國Sigma公司提供；95%乙醇，分析純，天津市匯杭化工科技有限公司提供。

1.2 設備

101-1AB型電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司產品；FA1004N型電子天平，上海精密科學儀器有限公司產品；HHS-11-1型恒溫水浴鍋，上海博迅實業有限公司產品；KQ5200E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產品；TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產品；PHS-3C型pH計，上海雷磁有限公司產品；SC-3610型離心機，安徽中科中佳科學儀器有限公司產品。

1.3 工藝流程

①蒲公英→清洗→干制→超聲浸提→過濾→蒲公英浸提液；

②梨→清洗、去皮、切塊→護色、榨汁→酶解→過濾→雪梨汁；

③冰糖、檸檬酸、蜂蜜；

①+②+③→調配→均質→灌裝、殺菌、冷卻→成品。

1.4 操作要點

1.4.1 蒲公英浸提液的制備

（1）蒲公英的干制[9]。鮮蒲公英不易貯藏，為了盡可能延長加工期限，干制蒲公英是制作飲料的好原料。選擇無病蟲害、無發霉的蒲公英，摘除干枯葉，反復清洗干凈，于電熱鼓風干燥箱75℃下干燥5 h。

（2） 蒲公英的浸提[10]。將干制的原料切成0.5 cm左右的小段后粉碎成粉末，加入純凈水，置于超聲波清洗器（工作頻率40 kHz） 中浸提處理，經過濾后得到蒲公英浸提液。在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗設計對浸提工藝條件進行優化，以蒲公英浸提液中水溶性黃酮類化合物含量為考查指標，最終確定超聲輔助浸提的最優條件。

超聲輔助浸提條件因素與水平設計見表1。

1.4.2 雪梨汁的制備[11]

（1） 雪梨的預處理。將成熟的雪梨清洗干凈，去皮、去核，切成1 cm的小塊。

表1 超聲輔助浸提條件因素與水平設計

（2） 護色。將雪梨塊放入0.2%的抗壞血酸溶液中浸泡5 min。

（3） 榨汁。將護色后的雪梨塊和0.2%的抗壞血酸溶液按1∶1的比例倒入榨汁機中打漿。

（4） 酶解。將復合酶制劑（果膠酶與纖維素酶按照質量比1∶1混合而成）添加到雪梨果漿中進行復合酶解處理，調節溫度和pH值，添加復合酶制劑進行酶解反應。將經酶解后的雪梨果漿置于90℃水浴中保持2 min，使其中殘留的復合酶失活。

（5） 離心。滅酶后的雪梨果漿冷卻至室溫后，以轉速4 000 r/min離心10 min，過濾，備用。

雪梨汁最佳復合酶解條件由單因素試驗和正交試驗確定。單因素試驗取50 mL雪梨汁，依次對復合酶（果膠酶∶纖維素酶質量比1∶1） 的添加總量（0～1.2%），pH 值 （2.0～4.5），酶解溫度 （30～55 ℃），酶解時間（1.0～3.5 h） 4個因素進行試驗研究，根據醇試驗和碘試驗的結果確定最佳酶解條件。醇試驗：在5 mL樣液中加入10 mL 95%乙醇，靜置30 min，細心觀察是否有絮狀物或者沉淀物形成，如果形成則呈陽性證明酶解不完全；碘試驗：在5 mL樣液中加入3～5滴碘液，靜置30 min，觀察溶液顏色的變化，如果溶液呈棕色證明酶解不完全。

在單因素試驗的基礎上，選用L9（34）正交表安排試驗，以處理好的澄清雪梨汁的透光率為驗證指標，確定最佳復合酶解條件。

復合酶解工藝優化因素與水平設計見表2。

表2 復合酶解工藝優化因素與水平設計

1.4.3 飲料調配

將雪梨汁、蒲公英浸提液、冰糖、蘋果酸和蜂蜜按比例混合均勻，各成分調配的比例會對飲料的風味產生較大影響。故在單因素試驗的基礎上，選用L16（45）安排試驗。并邀請25名鑒評員對飲料進行打分評定，確定蒲公英雪梨保健飲料的最佳配方。

飲料配方優化因素與水平設計見表3，感官評分標準見表4。

1.4.4 均質、灌裝、殺菌和冷卻

在蒲公英雪梨飲料中添加質量分數為0.1%的穩定劑羧甲基纖維素鈉，并在50℃，20 MPa下均質。將料液加熱至60℃以上灌裝到帶蓋的玻璃瓶中，迅速密封。在100℃下殺菌10 min，然后冷卻至40℃即得成品。

表3 飲料配方優化因素與水平設計/%

表4 感官評分標準

1.5 產品質量指標

可溶性固形物測定參照GB/T 12143—2008，總酸的測定參照GB/T 12456—2008，感官要求、理化指標、微生物指標及檢測方法參照GB 7101—2015。

2 結果與分析

2.1 蒲公英超聲輔助浸提條件的確定

超聲浸提的正交試驗結果見表5。

表5 超聲浸提的正交試驗結果

由表5可知，影響蒲公英中黃酮類化合物提取效果的主要因素是料水比和提取溫度，而提取次數和提取時間的影響相對較小。各因次的主要順序是A＞B＞C＞D，最優浸提條件為A2B3C2D2，即料水比1∶25，提取溫度70℃，提取次數2次，提取時間1.5 h。

2.2 復合酶的添加量對雪梨汁澄清效果的影響

取50 mL雪梨汁，分別加入復合酶，使其終質量分數分別為0，0.1%，0.3%，0.6%，0.9%，1.2%，調節pH值為3.5，在40℃下酶解2 h。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗。

復合酶的添加量對雪梨汁澄清效果的影響見表6。

表6 復合酶的添加量對雪梨汁澄清效果的影響

由表6可知，隨著復合酶量的增加，絮狀物的量逐漸減少，碘試驗的顏色逐漸變淺，當酶添加量為0.6%時，已完全酶解，故以此為最佳添加量。

2.3 pH值對雪梨汁澄清效果的影響

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的復合酶，分別調節pH值為2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，在40℃下酶解2 h。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗。

pH值對雪梨汁澄清效果的影響見表7。

表7 pH值對雪梨汁澄清效果的影響

由表7可知，隨著pH值的增加，絮狀物的先逐漸減少后又逐漸增加，碘試驗的顏色先逐漸變淺后又變深，可能是pH值過高或過低，使酶的活性降低，初步認定3.5為最適pH值。

2.4 酶解溫度對雪梨汁澄清效果的影響

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的復合酶，調節pH值為3.5，設定酶解溫度為30，35，40，45，50，55℃酶解2 h。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗。

酶解溫度對雪梨汁澄清效果的影響見表8。

隨著酶解溫度的升高，酶解程度逐漸升高而后又減弱，考慮實際生產條件，以40℃為最佳酶解溫度。

2.5 酶解時間對雪梨汁澄清效果的影響

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的復合酶，調節pH值3.5，設定酶解溫度40℃，酶解時間分別為1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 h進行酶解。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗。

表8 酶解溫度對雪梨汁澄清效果的影響

酶解時間對雪梨汁澄清效果的影響見表9。

表9 酶解時間對雪梨汁澄清效果的影響

隨著酶解時間的增加，酶解程度逐漸增大，考慮實際生產條件，以2 h為最佳酶解時間。

2.6 最適波長的選擇

將處理好的雪梨汁于可見光的波長380～780 nm下測定透光率，當波長達到760 nm時，雪梨汁顯示最大透光率，故760 nm為最適測定波長。

2.7 雪梨汁酶解最適條件的確定

采用復合酶對雪梨果漿進行酶解處理。通過L9（34）正交試驗，于波長760 nm處的透光率為驗證指標。

復合酶澄清雪梨汁正交試驗結果見表10。

表10 復合酶澄清雪梨汁正交試驗結果

由表10可知，各因素對酶解效果的影響程度依次為 D'＞C'＞B'＞A'，即酶解時間對酶解效果影響最大，其次為酶解溫度，復合酶添加量和pH值對酶解效果的影響相對較小，所以確定雪梨汁澄清條件為D'2C'1A'1B'3，即在酶解時間2 h，酶解溫度40℃，復合酶添加量0.6%，pH值3.5的條件下進行雪梨汁澄清。

2.8 蒲公英雪梨飲料配方優化試驗

根據方法1.6進行復合飲料的調配，邀請25名鑒評員評定打分。結果表明，各因素對蒲公英雪梨汁復合飲料風味的影響的主次關系是A''＞C''＞A''＞B''＞E''，即從大到小依次為雪梨汁、冰糖、蘋果酸、蒲公英汁、蜂蜜。由此確定該飲料最佳調配方案為A''4C''3C''3B''4E''1，即雪梨汁添加量20%，冰糖添加量8%，蘋果酸添加量0.15%，蒲公英浸提液添加量30%，蜂蜜添加量0.005%。

飲料配方優化的試驗結果見表11。

表11 飲料配方優化的試驗結果

2.9 產品品質指標

2.9.1 感官指標

該產品呈均勻的淡黃色，口感細膩、酸甜適口，具有蒲公英和雪梨特有的香氣，呈均勻的流體狀態，無沉淀、無雜質、無異味。

2.9.2 理化指標

可溶性固形物10.5%，總酸0.36%，重金屬Cu2+≤5 mg/kg，As≤0.5 mg/kg，Pb≤1.0 mg/kg，其他各指標符合市售飲料產品的理化要求。

2.9.3 衛生指標

菌落總數≤1CFU/mL，大腸菌群≤30MPN/100mL，致病菌未檢出。

3 結論

確定了蒲公英雪梨飲料的工藝參數：蒲公英采用40 kHz頻率超聲輔助浸提處理，提取最佳條件為料液比1∶25，提取溫度70℃，提取2次，每次浸提1.5 h，過濾后獲得蒲公英浸提液。雪梨汁在添加0.6%的復合酶，pH值3.5，溫度40℃的條件下酶解2.0 h澄清度最高。按配方雪梨汁添加量20%，冰糖添加量8%，蘋果酸添加量0.15%，蒲公英浸提液添加量30%，蜂蜜添加量0.005%得到的飲料組織均勻，具有蒲公英和雪梨特有的香氣，酸甜適中，口感柔和。