枸杞杏鮑菇復合運動飲料的研制

陳津津，馮嘉誠*

天津理工大學（天津 300384）

枸杞（Lycium barbarum）屬于茄科枸杞屬，是一種補益類名貴中藥，也是天然的藥食同源滋補食品，富含多糖、氨基酸、超氧化物歧化酶、生物堿、多種維生素和微量元素等，是一種重要的保健品[1-2]。枸杞中的多種成分同時具有免疫調節、抗氧化、抗衰老、降血脂、降血糖、抗腫瘤等藥理作用[3]，枸杞中的多糖成分對提高負荷運動的適應能力、抗疲勞和加速消除疲勞具有十分顯著的作用[4]。

杏鮑菇（Pleurotus eryngii）屬于側耳科側耳屬的藥食兩用菌類，別名刺芹側耳。杏鮑菇菌肉肥厚，營養豐富，其含有較高含量的多糖和蛋白質，甘露醇和游離氨基酸含量也豐富，子實體的VC含量為21.4 mg/100 g[5-6]，研究表明杏鮑菇具有抗氧化、抗癌、降血脂、潤腸胃等作用，杏鮑菇中的真菌多糖能增強機體免疫功能，對肝臟、骨骼肌有明顯的抗損傷作用[7-10]。

運動飲料是功能飲料中消費量最大的一類，我國運動飲料的國家標準（GB 15266—2009）將運動飲料定義為：營養素及其含量能適應運動或體力活動人群的生理特點，能為機體補充水分、電解質和能量，可被迅速吸收的飲料[11]。人在進行運動時或者一定量運動后，體內能源物質被大量消耗，在物質和能量代謝過程中，為了維持機體平衡，機體水分和電解質迅速丟失，使機體容易產生疲勞。因此，在運動過程中合理地攝入含有適量電解質、糖類的運動飲料可以幫助運動者緩解疲勞感及恢復運動能力[12-13]。但是市場上的運動飲料品種配方單一，功能效果參差不齊，因此研制一款口感豐富并且功效多樣的運動飲料具有重要的意義[14]。試驗以枸杞和杏鮑菇為主要原料，研制枸杞杏鮑菇復合運動飲料，使其保留各自功能性成分，同時有助于改善飲料的色澤和風味，以期為運動者開發一款可長期飲用的飲料。

1 材料與方法

1.1 主要材料和試劑

枸杞、杏鮑菇（市售）；蔗糖、檸檬酸、黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉（食品級，市售）。

1.2 主要儀器與設備

JYZ-E96型榨汁機（九陽股份有限公司）；FB104電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；KH20A臺式高速離心機（湖南凱達科學儀器有限公司）；101-0ES電熱鼓風恒溫干燥箱、DZKW-S-6電熱恒溫水浴鍋（北京永光明醫療儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 枸杞杏鮑菇復合運動飲料的工藝流程

1) 枸杞提取液的制備

枸杞→挑選→清洗→浸泡→預煮→打漿→浸提→過濾→枸杞提取液

2) 杏鮑菇提取液的制備

杏鮑菇→清洗→切片→預煮→打漿→浸提→過濾→杏鮑菇提取液

3) 工藝流程

1.3.2 試驗設計

1) 枸杞杏鮑菇復合運動飲料單因素與正交試驗

以枸杞提取液添加量、杏鮑菇提取液添加量、蔗糖添加量、檸檬酸添加量4個條件作為影響因素，以復合運動飲料感官評分為考察指標進行單因素試驗。在單因素試驗的基礎上，以復合運動飲料感官評分為評價指標，對枸杞提取液添加量（A）、杏鮑菇提取液添加量（B）、蔗糖添加量（C）、檸檬酸添加量（D）4個因素采用L9(34)正交表進行正交試驗以優化工藝參數。

2) 復合穩定劑單因素與正交試驗

以黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉3個條件作為影響因素，以復合運動飲料離心沉淀率為考察指標進行單因素試驗。同時對黃原膠（A）、果膠（B）、羧甲基纖維素鈉（C）3個因素采用L9(33)正交表進行正交試驗以優化工藝參數。

1.3.3 復合運動飲料的感官評分標準

選擇20名有食品感官評價經驗的專業人員組成品鑒小組，對飲料的感官品質進行評價，以色澤（20分）、氣味（30分）、組織狀態（20分）和口感（30分）為指標，對枸杞杏鮑菇復合運動飲料進行感官評分，總計100分，具體評分標準見表1。

表1 枸杞杏鮑菇復合運動飲料感官評分標準

1.3.4 離心沉淀率指標

稱量離心管的質量W0（g），加入40 mL待測樣品稱質量W1（g），放入離心機中，在轉速3 000 r/min下離心10 min，將離心管中上清液小心倒出，并稱取質量W2（g），離心沉淀率采用式（1）計算。

離心沉淀率=（W2-W0）/（W1-W0）×100%（1）

1.3.5 品質指標檢測

可溶性固形物含量、鉀和鈉含量、菌落總數及大腸菌群指標按照GB 15266—2009《運動飲料》[11]相關標準進行檢測。

2 結果與分析

2.1 枸杞杏鮑菇復合運動飲料單因素試驗

2.1.1 枸杞提取液添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在杏鮑菇提取液添加量15%、蔗糖添加量10%、檸檬酸添加量0.15%條件下，研究枸杞提取液添加量對感官評分的影響。根據圖1可知，復合運動飲料在枸杞提取液添加量15%時感官評分較低，隨著枸杞提取液添加量增加，感官評分呈先升高后逐漸降低趨勢；當枸杞提取液用量達到25%時，感官評分最高。可能原因是枸杞提取液添加量過少時，產品只突出杏鮑菇的菌菇味道，使得飲料味道單一，口味不豐富；枸杞提取液添加量過多時，過濃的枸杞味道又會影響口感，所以選擇枸杞提取液添加量25%左右較為合適，同時選擇枸杞提取液添加量20%，25%和30%為正交研究水平。

圖1 枸杞提取液添加量對感官評分的影響

2.1.2 杏鮑菇提取液添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在枸杞提取液添加量25%、蔗糖添加量10%、檸檬酸添加量0.15%條件下，研究杏鮑菇提取液添加量對感官評分的影響。根據圖2可知，復合運動飲料在杏鮑菇提取液添加量10%時感官評分較低，隨著杏鮑菇提取液添加量增加，感官評分呈先升高后逐漸降低趨勢；當杏鮑菇提取液用量達到15%時，感官評分最高；當杏鮑菇提取液添加量超過15%時，感官評分明顯降低。原因同枸杞提取液添加量一樣，過多過少均會影響飲料的風味和口感，所以選擇杏鮑菇提取液添加量20%左右較為合適，綜合考慮單因素結果，選擇杏鮑菇提取液添加量10%，15%和20%為正交研究水平。

2.1.3 蔗糖添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在枸杞提取液添加量25%、杏鮑菇提取液添加量15%、檸檬酸添加量0.15%條件下，研究蔗糖添加量對感官評分的影響。根據圖3可知，復合運動飲料在蔗糖添加量6%時感官評分較低，隨著蔗糖添加量增加，感官評分逐漸升高；當蔗糖用量達到12%時，感官評分最高；但是達到14%時，感官評分明顯下降。當蔗糖添加量過小時，由于酸味過重，口感不佳；蔗糖添加量10%～12%時，其對飲料的口感影響不大，都獲得較高評分。從經濟角度上考慮，選擇蔗糖添加量10%左右。同時選擇蔗糖添加量8%，10%和12%為正交研究水平。

圖2 杏鮑菇提取液添加量對感官評分的影響

圖3 蔗糖添加量對感官評分的影響

2.1.4 檸檬酸添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在枸杞提取液添加量25%、杏鮑菇提取液添加量15%、蔗糖添加量10%條件下，研究檸檬酸添加量對感官評分的影響。根據圖4可知，隨著檸檬酸添加量增加，感官評分呈先升高后降低趨勢，當檸檬酸添加量為0.15%時，感官評分最高。繼續添加檸檬酸，因為酸度的增加，嚴重影響口感，不易被人們接受，故選擇檸檬酸添加量0.15%左右為宜。同時選擇檸檬酸添加量0.12%，0.15%和0.18%為正交研究水平。

2.2 枸杞杏鮑菇復合運動飲料配方優化結果

在單因素試驗的基礎上，以復合運動飲料感官評分為評價指標，對枸杞提取液添加量（A）、杏鮑菇提取液添加量（B）、蔗糖添加量（C）和檸檬酸添加量（D）4個因素采用L9(34)正交表進行正交試驗以優化工藝參數，因素和水平見表2，正交試驗結果見表3。

由表3可知，各因素對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的感官評分影響程度的順序為A＞D＞C＞B，通過正交試驗，復合運動飲料的最佳配方比例為A2B3C1D2，即枸杞提取液添加量25%，杏鮑菇提取液添加量20%，蔗糖添加量8%，檸檬酸添加量0.15%。

圖4 檸檬酸添加量對感官評分的影響

表2 L9(34)正交試驗因素水平表

表3 正交試驗設計與試驗結果

2.3 枸杞杏鮑菇復合運動飲料復合穩定劑單因素試驗

2.3.1 黃原膠添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在獲得飲料的最佳配方比例之后，研究穩定劑對飲料的影響。在果膠添加量0.10%、羧甲基纖維素鈉添加量0.30%條件下，研究黃原膠添加量對復合運動飲料離心沉淀率的影響。根據圖5可知，隨著黃原膠添加量增加，離心沉淀率逐漸降低，當黃原膠添加量為0.20%時，離心沉淀率達到最低。所以選擇黃原膠的添加量0.20%左右為宜。

2.3.2 果膠添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在黃原膠添加量0.20%、羧甲基纖維素鈉添加量0.30%條件下，研究果膠添加量對復合運動飲料離心沉淀率的影響。根據圖6可知，隨著果膠添加量增加，離心沉淀率逐漸降低，當黃原膠添加量為0.10%～0.20%時，離心沉淀率沒有顯著性變化。所以選擇果膠添加量0.10%左右為宜。

圖5 黃原膠添加量對離心沉淀率的影響

圖6 果膠添加量對感官評分的影響

2.3.3 羧甲基纖維素鈉添加量對枸杞杏鮑菇復合運動飲料的影響

在黃原膠添加量0.20%、果膠添加量0.10%條件下，研究羧甲基纖維素鈉添加量對復合運動飲料離心沉淀率的影響。根據圖7可知，隨著羧甲基纖維素鈉添加量增加，在0.10%～0.30%添加量時，離心沉淀率明顯降低；添加量超過0.30%，離心沉淀率沒有顯著性變化。所以選擇果膠添加量在0.30%左右為宜。

圖7 羧甲基纖維素鈉添加量對感官評分的影響

2.4 枸杞杏鮑菇復合運動飲料穩定劑配方優化結果

在單因素試驗基礎上，以離心沉淀率為評價指標，對黃原膠添加量（A）、果膠添加量（B）、羧甲基纖維素鈉添加量（C）3個因素采用L9(34)正交表進行正交試驗以優化工藝參數，因素和水平見表4，正交試驗結果見表5。

通過正交試驗，復合運動飲料的穩定劑最佳配方比例為A2B2C3，即黃原膠添加量0.20%、果膠添加量0.10%、羧甲基纖維素鈉添加量0.40%，此時離心沉淀率為2.19%。

表4 L9(34)正交試驗因素水平表

表5 正交試驗設計與試驗結果

2.5 驗證試驗

按照正交試驗確定了理論最佳配方（枸杞提取液添加量25%、杏鮑菇提取液添加量15%、蔗糖添加量8%、檸檬酸添加量0.15%），在理論最佳穩定劑（黃原膠添加量0.20%，果膠添加量0.10%，羧甲基纖維素鈉添加量0.40%）條件下制作復合運動飲料，并進行驗證試驗，測得感官評分為91分，超出正交試驗中的最佳配比感官評分，證明正交試驗得出的最佳組合是符合實際的，優化的枸杞杏鮑菇復合運動飲料工藝是可行的，具有實際應用價值。

2.6 產品品質指標檢測

經檢測，優化后枸杞杏鮑菇復合運動飲料可溶性固形物含量為6.5%；鉀含量為78 mg/L；鈉含量為149 mg/L。檢測微生物指標結果為未檢出大腸菌群，菌落總數≤ 100 CFU/mL。

3 結論

枸杞杏鮑菇復合運動飲料的最佳配方為：枸杞提取液添加量25%、杏鮑菇提取液添加量20%、蔗糖添加量8%、檸檬酸添加量0.15%。在此優化條件下，復合運動飲料的感官評分最高。復合穩定劑的最佳配比為：黃原膠添加量0.20%、果膠添加量0.10%、羧甲基纖維素鈉添加量0.40%。此條件下，所得最終產品不僅口感酸甜適口，組織狀態穩定，而且達到相關運動飲料國家標準，可以作為運動者長期飲用的運動飲料。