沙棘、紅棗、山楂復合功能飲料的研制

韓立柱 段璽 孫春燕 胡坤霞 汪蕓蘭 巨紅葉 唐志書 宋逍

摘 要：目的：制備沙棘、紅棗、山楂復合功能飲料，優化其配方并測定抗氧化活性。方法：采用正交試驗確定沙棘汁、紅棗汁、山楂汁的復合配比，并在單因素試驗基礎上，以感官（色澤、氣味、組織狀態、口感）評分為評價指標，白砂糖、食鹽、檸檬酸、羧甲基纖維素鈉加入量為影響因素確定響應面試驗優化配方，最后測定該復合功能飲料的抗氧化性。結果：沙棘紅棗山楂復合飲料的復合配比（沙棘汁∶紅棗汁∶山楂汁）為20∶10∶4（V∶V∶V），白砂糖添加量為5%、食鹽添加量為0.06%、檸檬酸添加量為0.03%、羧甲基纖維素鈉添加量為0.05%，感官評價為8.9分，在以上條件下，復合功能飲料色澤氣味理想，口感良好，組織狀態均勻，透明度高，對DPPH自由基的清除能力高達92.60%。結論：沙棘紅棗山楂復合飲料具有強抗氧化活性功能，是值得開發的飲料產品。

關鍵詞：沙棘;紅棗;山楂;復合功能飲料;響應面試驗;DPPH

沙棘、紅棗、山楂均為藥食兩用食物，集營養、保健、藥用功能于一體，市場上已經有了許多不同口味的復合山楂飲料[1-14]。本研究以沙棘、紅棗、山楂為主要原料，研制酸甜適中、風味獨特復合飲料，其富含維生素C、胡蘿卜素、黃酮類等多種生物活性成分，具有較強的抗氧化活性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙棘鮮果（山西呂梁特級野生沙棘）、和田紅棗和山楂干，均購于西安市萬壽路中藥材市場;白砂糖、蔗糖、食鹽、食用檸檬酸、無水乙醇、羧甲基纖維素鈉，天津市天力化學試劑有限公司;DPPH，上海玉博生物科技有限公司。

1.2 儀器

UV-2100紫外分光光度計，北京瑞利儀器分析有限公司;JYL-C902D型榨汁機，九陽股份有限公司;FA2004N型分析天平，上海精密科學儀器有限公司;FA2004N型分析天平，上海精密科學儀器有限公司;800型離心機，上海手術器械廠;KQ-250DE型數控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 沙棘汁、紅棗汁、山楂汁的制備工藝

（1）沙棘果—清洗—去皮去核—榨汁—離心—過濾—沙棘汁—冷卻;（2）紅棗—清洗—切開去核—干炒—熱水浸泡—過濾—紅棗汁—冷卻;（3）山楂干—清水浸泡—煎煮—過濾—山楂汁—冷卻[15-17];（4）沙棘汁、紅棗汁、生山楂汁混合—調配（加入糖、食鹽、檸檬酸等調味劑，加入穩定劑）—過濾—封口—冷藏。

1.3.2 工藝要點 （1）沙棘汁制備：鮮果需用清水清洗3～5次，剔除病蟲害及霉爛果實;采用食品物料級榨汁機榨汁，榨汁后加入沙棘汁體積2倍的清水;采用離心機設置2 000r/min轉動10min后將上層清液倒出備用;再將上層清液通過紗布過濾，取中間清液，除去粗果肉及殘渣。（2）紅棗汁制備：將紅棗去核后干炒至有香味溢出，可以避免其營養成分的流失;將處理后的紅棗加入定量的熱水浸泡3～5min，然后用紗布過濾取汁。（3）山楂汁制備：山楂干應挑選大小適中，顏色紅不黯淡剛好的，去核后先加清水浸沒山楂浸泡10min，再用大火煮開后轉小火熬10min，微涼后用多層紗布過濾，取濾液，不能久存，冷卻保存。

1.3.3 感官評價標準 建立復合功能飲料的感官評價標準[18]（表1）。

2 結果與分析

2.1 復合功能飲料配比正交試驗

將沙棘汁、紅棗汁、山楂汁采用三因素三水平正交試驗設計，確定沙棘汁、紅棗汁、山楂汁的復合配比（表2）。由表3可知，沙棘汁、紅棗汁、山楂汁的最佳復合配比為20∶10∶4（V∶V∶V），得到的混合汁色澤澄清，透亮度較好，有少許雜質，伴有沙棘和山楂的酸香味、紅棗的香甜味，入口清香，酸甜度較好。

2.2 感官評價的單因素試驗

如圖1所示，加入5%白砂糖時，感官值為7.5，飲料酸甜適中。如圖2所示，加入0.06%食鹽時，改善了白砂糖的甜度，復合汁的感官值最佳。如圖3所示，添加0.03%檸檬酸時，感官值為7，飲料口感柔和清爽。如圖4所示，加入0.05%羧甲基纖維素鈉時，飲料無雜質，不分層，感官值最佳。

2.3 響應面法優化功能飲料中調味劑的配比

在單因素試驗的基礎上，采用Box-Behnken方法，以白砂糖（A）、食鹽（B）、檸檬酸（C）、羧甲基纖維素鈉（D）的添加量為影響因素，色澤、氣味、穩定性、口感為評價指標，進行四因素三水平的復合功能飲料響應面試驗[18]（表4～6）。

使用Design-Expert10軟件對表5試驗數據進行多元回歸擬合，各試驗因子對感官評分可表示為：感官評分=8.74+0.28A-0.83B-0.13C+0.43D-0.050AB+0.000AC-0.075AD-0.15BC-0.100BD-0.050CD-0.54A 2-1.37B 2-1.12C 2-0.89D 2。

通過Box-Benhnken Design響應面分析法對試驗結果擬合的模型進行方差分析。由表6可知，F 值為33.28、P值<0.000 1 ，表示該模型具有顯著性。失擬項 F 值為2.54、P=0.191 3>0.05，即失擬項差異不顯著，該回歸方程對試驗的擬合度好。該模型R2=0.970 8，說明該模型與實際試驗吻合，該模型可用于分析和預測復合飲料的感官評分。圖5表明，白砂糖、食鹽、檸檬酸和羧甲基纖維素鈉的添加量與感官評分均呈二次方程關系。等高線的形狀可反映出交互效應的強弱，橢圓形表示兩因素交互作用顯著，而圓形則交互作用不顯著，這四者之間均有交互作用，交互作用的影響可能導致響應面預測最佳值與單因素最佳值相對偏移。由圖5和回歸方程預測得到最優值：白砂糖添加4.73%、食鹽添加0.045 7%、檸檬酸添加0.033 6%、羧甲基纖維素鈉添加0.049 9%，所得感官評分為8.755，表明試驗結果良好。

2.4 復合功能飲料自由基清除能力的測定

精密稱取0.9mg DPPH，無水乙醇溶解定容至25mL的棕色容量瓶中，避光存儲備用，濃度為0.036mg/mL。精密量取復合功能飲料0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0mL，置于10mL刻度試管中，各補加蒸餾水至2mL，再分別加入2mL DPPH溶液，搖勻，靜置30min，無水乙醇作為參比液，分別測定吸光度Ai;按照此方法操作

只需將DPPH用無水乙醇溶液替代，搖勻，分別測定吸光度Aj;精密量取2mL DPPH溶液，置于10mL刻度試管中，加2mL無水乙醇溶液，搖勻，測定吸光度A0，根據清除率=[1-（Ai-Aj）/A0]×100%，平行測定3次，取其平均值[19-20]?；趫D6，首先確定DPPH的吸光度：將配制好的DPPH溶液超聲5min，在517nm下，用無水乙醇做空白參比，平行測定3次吸光度，分別為1.003 3、1.012 0、1.075 7，取其平均值1.030 3，在0.8～1.2內正確。接著按照上述試驗過程，將復合功能飲料的質量分別按0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0mg計算，所得質量濃度分別為0.005、0.015、0.025、0.050、0.075、0.100。按照紫外分光光度計測量得到Ai、Aj、A0，取其平均值。Ai分別為1.096 2、1.058 7、0.995 6、0.954 9、0.919 7、0.926 7;Aj分別為0.591 7、0.630 0、0.615 9、0.876 4、0.810 8、0.789 5;A0為1.064 3。如圖6所示，復合功能飲料對DPPH自由基的清除能力在其質量濃度為5～25μg/mL內呈平緩上升，在25～50μg/mL內快速升高，最高達到92.62%。

3 結論與討論

由單因素試驗與響應面試驗分析知，添加5%白砂糖、0.06%食鹽、0.03%檸檬酸、0.05%羧甲基纖維素鈉，感官評分為8.9分，所得復合功能飲料色澤澄清、穩定性好、無雜質、不分層，伴有沙棘果、山楂的酸香味和紅棗的香甜味，且無異味，入口酸甜適中，口感柔和，對DPPH自由基清除能力最高達到92.62%。因此，此復合功能飲料具有很強的抗氧化能力，是值得研制開發的一類產品。本研究存在局限性：工藝流程不夠細致，未考慮到發酵這一影響因素，需進一步完善和研究。

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Abstract：Objective To prepare sea-buckthorn，jujube and hawthorn complex functional drink，optimize its formula and determine its antioxidant properties.Method Using orthogonal experiment，we determined the compound ratio of sea-buckthorn juice，jujube juice，and hawthorn juice，and on the basis of single factor experiment，by using the senses（color，smell，organization，taste）score as evaluation index and sugar，salt，citric acid，sodium carboxymethyl cellulose addition amount as influence factors to dertermine response surface test optimization formulation.Finally，the antioxidant properties of the compound energy drink were determined.Result The compound ratio of sea-buckthorn jujube hawthorn compound beverage（sea-buckthorn juice∶jujube juice∶hawthorn juice）was 20∶10∶4（V∶V∶V），sugar 5%，salt 0.06%，citric acid 0.03%，sodium carboxymethyl cellulose 0.05%，sensory evaluation was 8.9%.Under the above conditions，the color and smell of the compound functional beverage were ideal and the taste was good.The organization was uniform and the transparency was high.Conclusion Sea-buckthorn jujube hawthorn compound beverage has strong antioxidant activity and is worth developing.

Keywords：sea-buckthorn;jujube;hawthorn;complex energy drink;Response Surface Test;DPPH

（責任編輯 唐建敏）