沙棘黑枸杞復合飲品的研制及其抗氧化性研究

宋 淼，張 蓓，魏一泓，陳子悅，孔 萱，李中惠，戎文斌，吳文江

河南農業大學 食品科學技術學院 (鄭州 450002)

沙棘為胡頹子科酸刺屬的灌木或小喬木。在國內主要分布于華北、西南等地[1]。沙棘的營養成分和生物活性成分含量處于果、茶中首位，是一種具備藥食同源的特性的資源。目前，已從沙棘莖、葉、果中分離出了400多種營養物質和生物活性成分[2]，如VC、VE、氨基酸、黃酮類化合物、甾醇類化合物等，其中VC含量極高，每100 g果汁中，VC含量高達到825～1 100 mg，素有VC之王的稱號。經研究表明：沙棘在抗輻射、抗疲勞、降血糖、增強機體免疫力等方面均有較好的保健功能[3]，可以廣泛應用于食品、醫藥、農牧漁業等經濟領域[4]。

黑枸杞為茄科枸杞屬多年生灌木，果實呈黑色，在我國主要分布于寧夏、新疆等地[5]。黑枸杞含有豐富的氨基酸、花青素、VC、B1、B2、有機酸和大量有益人體的微量元素等[6]，兼具保健作用和藥用價值。而且黑枸杞含有天然的花色苷素，研究表明：其花青素含量可達3 690 mg/100 g，總花色苷的含量達386.9 mg/100 g，具有清除自由基、抗氧化功能的藥理活性作用[7]，被譽為“軟黃金”[8]?，F代醫學研究表明：黑枸杞具有抗氧化、益精明目、抗衰老、降低膽固醇的作用，可以廣泛用于食療、養生、保健等領域，對人體健康起著極其有益的影響[9]。

沙棘和黑枸杞干鮮果資源豐富，具有抗疲勞、調節人體免疫力等食療保健價值，是作為保健復合飲品的理想原料。本試驗以沙棘與黑枸杞為主要原料制備復合型飲品，充分利用沙棘和黑枸杞的營養和保健功能，優化加工配方以提高復合飲品的品質，研制一種可符合現代大眾營養需求的新型保健復合飲品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙棘，購自烏魯木齊金花山食品有限公司；黑枸杞，購自寧夏杞里香農業科技有限公司；白砂糖，購自太古糖業有限公司；檸檬酸、黃原膠、羧甲基纖維素鈉、抗壞血酸等均為食品級，購自濰坊英軒實業有限公司；DPPH、無水乙醇、氫氧化鈉均為分析純，購自天津富宇精細化工有限公司。

1.2 儀器與設備

UV2800A紫外可見分光光度計，上海尤尼柯儀器有限公司；TD5A臺式離心機，長沙英泰儀器有限公司：ACS-6電子天平，永康市永州衡器有限公司；SX-2288電磁爐，三星電器有限公司；KW-1000D恒溫水浴鍋，河南智誠科技發展有限公司；GYB40-10高壓均質機，上海東華高壓均質機廠；JYL-C012E勻漿機，九陽股份有限公司；BCD-277冰箱，西門子有限公司；DXD-4Y包裝機，廣州旭光包裝機械有限公司；CBD-290W高壓蒸汽滅菌鍋，青島海爾有限公司。

1.3 方法

1.3.1工藝流程

1.3.1.1 沙棘原汁的制備

沙棘干果→挑選→清洗→稱重→護色→熱燙→打漿→過濾→沙棘原汁

1.3.1.2 黑枸杞原汁的制備

黑枸杞干果→挑選→清洗→稱重→浸泡→滅酶→打漿→過濾→黑枸杞原汁

1.3.1.3 沙棘黑枸杞復合飲品的制備

白砂糖、檸檬酸、黃原膠、海藻酸鈉等

↓

沙棘原汁、黑枸杞原汁混合→調配→均質→脫氣→灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.3.1.4 操作要點

(1)挑選清洗

挑選新鮮飽滿的黑枸杞和沙棘干果，去除霉爛變色的壞果及雜物，用清水沖洗洗凈黑枸杞和沙棘干果，瀝干水分。

(2)浸泡護色

將洗凈的沙棘和黑枸杞干果分別置于質量分數2%氯化鈉溶液中浸泡3～5 min，進行護色處理。

(3)滅酶

將護色處理過的沙棘干果于90 ℃的熱水中熱燙2～3 min后，取出倒入冷水中迅速冷卻至室溫，瀝干。將護色處理過的黑枸杞干果于80 ℃的熱水中保溫5 min后，取出倒入冷水中迅速冷卻至室溫，瀝干。滅酶操作可以鈍化酶類，防止沙棘和黑枸杞干果中的活性成分被氧化。

(4)打漿

將滅酶處理過的沙棘干果放入容器中，按料液比(g/mL)1∶15加入清水，在70 ℃溫度下浸泡30 min，冷卻至室溫后，混合物打漿。

將滅酶處理過的黑枸杞干果放入容器中，按料液比(g/mL)1∶10加入清水，在70 ℃溫度下浸泡30 min，冷卻至室溫后，混合物打漿。

(5)離心過濾

將所得的沙棘原汁，在4 000 r/min下進行離心20 min，取上清液備用。將所得的黑枸杞原汁用4層紗布過濾，濾掉多余的果肉渣滓，備用。

(6) 調配

配制100 mL復合飲，將沙棘原汁、黑枸杞原汁、白砂糖和檸檬酸按一定比例進行調配，其中沙棘原汁和黑枸杞原汁按復合飲體積分數添加，白砂糖和檸檬酸按復合飲質量分數添加，同時加入預先溶解好的復合穩定劑(0.2%黃原膠及0.4%羧甲基纖維素鈉)，加純凈水補足100 mL，攪拌均勻。

(7)均質、脫氣

將混合后的復合果汁置于高壓均質機內，以25 MPa的壓力進行均質處理，使各成分分散均勻，增強產品的穩定性，并在0.08 MPa真空度下進行脫氣處理。

(8)殺菌

將均質脫氣后的復合果汁加熱到80 ℃進行灌裝，然后在沸水浴中加熱殺菌15 min，冷卻后制得沙棘黑枸杞復合飲品。

1.3.2單因素實驗

1.3.2.1 沙棘原汁添加量的確定

黑枸杞原汁40%、白砂糖14%、檸檬酸0.2%，考察不同的沙棘原汁添加量(20%、24%、28%、32%、36%)對復合飲品品質的影響。

1.3.2.2 黑枸杞原汁添加量的確定

沙棘原汁24%、白砂糖14%、檸檬酸0.2%，考察不同的黑枸杞原汁添加量(30%、35%、40%、45%、50%)對復合飲品品質的影響。

1.3.2.3 白砂糖添加量的確定

沙棘原汁24%、黑枸杞原汁40%、檸檬酸0.2%，考察不同的白砂糖添加量(10%、12%、14%、16%、18%)對復合飲品品質的影響。

1.3.2.4 檸檬酸添加量的確定

沙棘原汁24%、黑枸杞原汁40%、白砂糖14%，考察不同的檸檬酸添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)對復合飲品品質的影響。

1.3.3正交試驗

結合單因素實驗結果，以沙棘原汁添加量、黑枸杞原汁添加量、白砂糖添加量和檸檬酸添加量作為四個因素，設計L9(34)正交實驗，確定各因素對沙棘黑枸杞復合飲品感官品質影響的大小，得出最佳配方。正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表

1.3.4測定方法

1.3.4.1 產品感官評定

根據沙棘黑枸杞復合飲品的獨特風味，制定復合飲品品質評價標準，組織10名接受過專業培訓，滿足感官評定要求的在校大學生作為評定小組，對復合飲的色澤、風味、組織狀態及口感進行綜合評分，評分標準見表2。

1.3.4.2 抗氧化活性檢測[10]

測定優化后沙棘黑枸杞復合飲品的DPPH自由基清除率，評價其抗氧化性。將復合飲品用蒸餾水進行萃取，配制成不同體積分數(10%、20%、30%、40%、50%)的樣液。將2 mL樣液和2 mL DPPH-無水乙醇溶液(0.1 mmol/L)加入15 mL的離心管中，渦旋振蕩搖勻，在 37 ℃下避光保存 30 min。以無水乙醇為參比，在 517 nm 處測定吸光度值，每個試驗平行3次。清除率按下式計算：

表2 沙棘黑枸杞復合飲感官品質評分標準

式中：A0為 2 mL DPPH-無水乙醇溶液+2 mL 無水乙醇的吸光度；A1為 2 mL DPPH-無水乙醇溶液+2 mL 復合飲品的吸光度；A2為 2 mL 無水乙醇+2 mL 復合飲品的吸光度。

1.3.4.3 理化指標測定

可溶性固形物含量測定，參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》；總酸的測定采用電位滴定法，參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》；PH值的測定使用pH計。

1.3.4.4 微生物指標檢驗

細菌菌落總數測定參照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；大腸菌群數測定參照GB 4789.3—2010《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》；致病菌檢測參照GB 29921—2013《食品安全國家標準 食品中致病菌限量》。

2 結果與討論

2.1 沙棘原汁添加量對產品品質的影響

由圖1可見，復合飲在沙棘原汁添加量為20%時，感官評分較低，隨著沙棘原汁添加量的增加，感官評分呈現先增加后降低并趨于平穩的趨勢，當沙棘原汁的添加量達到24%時，感官評分最高。添加的沙棘原汁較少時，黑枸杞的風味過重，口感不豐富，沒有層次性；沙棘原汁過濃時，沙棘風味濃重，口感酸澀，風味不佳。當沙棘原汁提取液添加量為24%時，復合飲具有適宜的沙棘風味，且不掩蓋黑枸杞風味，口感柔和。因此選擇沙棘原汁的添加量在24%左右為宜。

圖1 沙棘原汁添加量對感官評分的影響

2.2 黑枸杞原汁添加量對產品品質的影響

由圖2可知，復合飲在黑枸杞原汁添加量為30%時，復合飲感官評分較低，隨著黑枸杞原汁添加量的增加，復合飲感官評分呈先增加后降低的趨勢。當黑枸杞原汁添加量達到40%時，黑枸杞與沙棘的風味均衡，口感豐富柔和且具有層次感，組織細膩均一，更易被人接受，感官評分最高。故選擇黑枸杞汁的添加量在40%左右為宜。

圖2 黑枸杞原汁添加量對感官評分的影響

2.3 白砂糖添加量對產品品質的影響

由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，復合飲品感官評分呈先增加后降低的趨勢，當白砂糖添加量為14%時，復合飲品感官評分達到最大值。適當的含糖量對于保證復合飲品風味具有重要作用，當白砂糖添加量較低時，復合飲品過于寡淡，甜度不足；過量則甜度過高，掩蓋了復合飲品自身的風味。因此選擇白砂糖添加量在14%左右為宜。

圖3 白砂糖添加量對感官評分的影響

2.4 檸檬酸添加量對產品品質的影響

由圖4可知，隨著檸檬酸添加量的增加，復合飲品感官評分呈先上升后下降的趨勢，當檸檬酸添加量為0.1%時，酸味不明顯，甜酸比不均衡，當檸檬酸的添加量為0.2%時，感官評分達到最高值，復合飲品酸甜適中，口感最佳且差別不明顯，之后隨著檸檬酸用量的增大，復合飲品過酸、過澀，不易被人接受，故選擇檸檬酸添加量在0.2%左右為宜。

圖4 檸檬酸添加量對感官評分的影響

2.5 正交實驗結果

為了優化產品的配方，在單因素實驗的基礎上選擇對產品品質影響較大的4個因素，即沙棘原汁的添加量、黑枸杞原汁的添加量、白砂糖的添加量和檸檬酸的添加量進行L9(34)正交試驗。采用感官評定的方法進行評價，確定復合飲品的最佳工藝配方。沙棘黑枸杞復合飲品因素水平見表3。

由表3中R值可以看出，對沙棘黑枸杞復合飲品品質影響的主次因素為A>C>D>B，即影響復合飲品品質的最大因素為沙棘原汁的添加量，其次是白砂糖添加量，再次是檸檬酸添加量，黑枸杞原汁添加量對復合飲品品質的影響最小。K值比較可以得出，復合飲品風味口感最優的配方組合為A2B3C1D2，即沙棘原汁添加量為24%，黑枸杞原汁添加量為45%，白砂糖添加量為12%，檸檬酸添加量為0.2%。

表3 沙棘黑枸杞復合飲品的正交實驗結果

2.6 產品抗氧化活性的測定

沙棘中含有大量VC，黑枸杞中含有大量花色苷，均具有抗氧化，清除自由基的作用。將沙棘黑枸杞復合飲配置成一定的體積分數，測定其對DPPH自由基的清除率。由圖5可知，DPPH自由基清除率隨著沙棘黑枸杞濃度的增加而增強，在沙棘黑枸杞復合飲體積分數為50%時，DPPH自由基清除率達到了最大92%，表明沙棘和黑枸杞復合飲具有較好的抗氧化能力。

圖5 沙棘黑枸杞復合飲對DPPH自由基的清除率的影響

2.7 產品質量檢測

2.7.1感官指標

產品呈紫黑色，色澤均勻明亮，無分層現象。質地細膩，無氣泡，無雜質，無沉淀。具有黑枸杞和沙棘的綜合風味，口感細膩柔和，無沙粒感，香氣協調，酸甜適口，無澀味。

2.7.2理化指標

可溶性固形物含量11.5%，總酸(2.76±0.06) g/L，pH值 (3.17±0.008)。

2.7.3微生物指標

菌落總數≤100 cfu/mL，大腸菌群≤3 mpn/100 mL，致病菌未檢出。

3 結論

以沙棘和黑枸杞為原料經過清洗、打漿、調配、過濾、均質、灌裝、殺菌等一系列工藝制作的新型復合飲料。在單因素試驗的基礎上，通過正交試驗對沙棘黑枸杞的配方進行優化。結果表明，沙棘黑枸杞的最佳配方為：沙棘原汁添加量為24%，黑枸杞原汁添加量為45%，白砂糖添加量為12%，檸檬酸添加量為0.2%。在此條件下，所制得的沙棘黑枸杞復合飲口感色澤最佳，產品具有沙棘和黑枸杞的特征風味，理化、衛生等各項指標均符合國家標準，對DPPH自由基的清除率隨沙棘黑枸杞復合飲濃度的增大而增強，DPPH自由基的清除率達92%。