范錚，黃真穎，張國亮，*，沈建福（.浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，浙江杭州3004；.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州30058）

羊棲菜復(fù)合飲料的研制

范錚1，黃真穎1，張國亮1，*，沈建福2
（1.浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，浙江杭州310014；2.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州310058）

以羊棲菜為主要原料，蓮子、大麥、甘草為輔料，通過單因素試驗和正交試驗對提取、護色、脫腥等幾個影響飲品品質(zhì)的主要因素進行較為深入的研究，確定浸提工藝及飲料配方。試驗結(jié)果表明：羊棲菜提取最佳條件為：料水比為1∶10（質(zhì)量比）、pH3.0、酶解時間4 h、酶解溫度為52℃；飲料最佳配方：羊棲菜20 g，蓮子20 g、大麥8 g、甘草4 g、生姜0.15 g的提取液，檸檬酸：0.25 g、白糖：82 g、CMC-Na0.5 g、β-環(huán)狀糊精0.8 g、VC0.4 g。

羊棲菜；蓮子；大麥；甘草；功能飲料；生產(chǎn)工藝

羊棲菜，隸屬于褐藻門、馬尾藻科、馬尾藻屬，又名鹿角尖、海大麥。它是一種富營養(yǎng)的食用藻，享有“保健珍品”的盛譽。我國北起遼寧，南至海南島，均有生長，以浙江沿海居多。羊棲菜肉厚多汁，食用價值高，干品每100克含蛋白質(zhì)10.6 g，糖類47 g，灰分18.3 g，脂肪1.3 g，鈣1.40 g，磷0.10 g，鉀0.44 g，鐵0.56 mg，胡蘿卜素0.55 mg，還含有多種維生素和微量元素[1]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明：羊棲菜對預(yù)防甲狀腺腫大，降低血液中膽固醇含量，治療高血壓和大腸癌、胃癌有較好的功效；有助于恢復(fù)大腦疲勞，防止衰老，保持皮膚潤滑，并能促進兒童骨骼生長發(fā)育等功效[2]。蓮子味甘性澀而平，具有補脾、益肺、養(yǎng)心、益腎和固腸等功效；適用于心悸、失眠、體虛、遺精、白帶過多、慢性腹癥等癥[3]。蓮子含大量黃酮類化合物活性化學(xué)成分如木犀草素、蘆丁、金絲桃苷等，近年來發(fā)現(xiàn)含有生物堿如蓮心堿、異蓮心堿、荷葉堿、甲基紫堇杷靈、去甲基烏藥堿等，具有降壓、減慢心率、抑制心肌收縮力、擴張血管、抗血小板聚集、抗血栓形成、抗氧化抗瘢痕形成以及化療增敏等作用，干蓮子中碳水化合物的含量高達(dá)62%，天然蛋白質(zhì)含量高達(dá)16．6%[4]。甘草具有補脾益氣、止咳祛痰、清熱解毒、通經(jīng)脈、利血氣、調(diào)和諸藥的功能，可用于治療氣管炎、咽炎、尿道炎、腹瀉、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等，內(nèi)含的甘草黃酮、甘草素及甘草次酸有明顯的鎮(zhèn)咳作用，能抑制組胺引起的胃酸分泌過多，緩解胃腸平滑肌痙攣作用，有效阻斷致癌物誘發(fā)腫瘤生長[5]。大麥消溫解毒，健脾減肥，清熱解暑，去腥膻，去油膩，助消化，潤膚烏發(fā)，大麥味甘、性平、有去食療脹、平胃止渴、益氣調(diào)中、壯血脈、化谷食之功[6]，大麥含人體所需氨基酸、維生素、微量元素及不飽和脂肪酸。通過合理配伍、精心加工把羊棲菜、蓮子、大麥、甘草等通過加工成為營養(yǎng)豐富的飲料[7]，海洋生物因為含有多種生理活性物質(zhì)，其功效具有陸生生物不可比擬的優(yōu)勢，是當(dāng)前食品加工的一個重要開發(fā)研究領(lǐng)域。羊棲菜復(fù)合飲料的開發(fā)對促進海洋食品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有積極的意義，具有廣闊的市場前景[8]。

1　材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

1.1.1材料

羊棲菜：購自浙江省溫州洞頭海豐羊棲菜專業(yè)合作社，要求干燥、飽滿、無雜質(zhì)；蓮子、大麥、甘草：購自杭州胡慶余堂，要求飽滿、無蟲蛀、無霉?fàn)€；生姜：購自杭州朝暉農(nóng)貿(mào)市場，要求新鮮，飽滿、無霉?fàn)€。

1.1.2試劑

白砂糖（食用級）：廣西桂中糖廠；檸檬酸（食用級）：杭州大好家食品配料有限公司；CMC-Na：河南省鄭州裕和食品添加劑有限公司；β-環(huán)狀糊精：河南省鄭州康源化工產(chǎn)品有限公司；VC（分析純）：浙江省杭州華東醫(yī)藥集團有限公司；果膠酶（酶活力20 000 U/g）、纖維素酶（酶活力16 000 U/g）：浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.1.3主要儀器和設(shè)備

SH-2B型恒溫水浴：江蘇省金壇江南儀器廠；820型粉碎機：杭州賽旭食品機械有限公司；JM-L50型膠體磨：溫州永興膠體磨有限公司；PHSJ-3F型pH計：上海精密科學(xué)儀器有限公司；JA12002電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；RP6L10型超高溫瞬時滅菌機：上?？苿跈C械設(shè)備有限公司；SF-SA微濾設(shè)備：杭州珀瑞分離技術(shù)有限公司；Labscale TFF（1 000 mL）超濾設(shè)備：美國millipore公司；Bilon-09均質(zhì)機：上海比朗儀器設(shè)備有限公司。

1.2方法

1.2.1工藝流程

1.2.2操作要點

1.2.2.1羊棲菜汁提取操作要點

1）羊棲菜預(yù)處理：選用黑褐色、完整、肉厚的羊棲菜，先挑選去雜，清水洗盡，用5倍清水完全浸泡，再投入到溫度52℃的10倍重量純凈水中浸泡6 h；2）膠體磨研磨：先粗磨再細(xì)磨，徹底破碎羊棲菜細(xì)胞，充分提取羊棲菜中的營養(yǎng)物質(zhì)；3）酶輔助處理：調(diào)節(jié)提取液pH 3.0，再在羊棲菜漿液中添加精制的果膠酶4%、纖維素酶8%，控制52℃處理4 h[9]，所得羊棲菜漿液冷卻。4）過濾：將漿液靜置冷卻，用100目篩粗濾去渣，即得羊棲菜提取汁液備用。

1.2.2.2蓮子汁提取操作要點

1）蓮子預(yù)處理：選用色白、完整的蓮子，挑選去雜，清水洗盡，用5倍清水完全浸泡，撈出蓮子，再加入溫度90℃10倍重量的純凈水浸泡2 h；2）膠體磨研磨：先粗磨再細(xì)磨，徹底破碎蓮子細(xì)胞，充分提取蓮子中的營養(yǎng)物質(zhì)；3）酶輔助處理：在蓮子漿液中添加精制的0.25%果膠酶，在48℃～52℃水浴中處理1 h；4）過濾：將漿液靜置冷卻，用100目篩粗濾去渣，即得乳白色的蓮子提取汁液，加入抗壞血酸0.04%使蓮子汁穩(wěn)定備用。

1.2.2.3甘草汁提取操作要點

1）甘草預(yù)處理：選取無雜質(zhì)、霉變、蟲蛀痕跡等變質(zhì)現(xiàn)象的甘草；2）用粉碎機粉碎至40目，投入到10倍重量的凈化水中，在85℃溫度下浸提60 min，浸提操作2次后，合并浸提液；3）過濾：將甘草汁液靜置冷卻，用100目篩粗濾去渣，即得濃郁香味的甘草提取汁液。

1.2.2.4大麥汁提取操作要點

1）大麥預(yù)處理：選取完整、無雜質(zhì)的大麥；2）用粉碎機粉碎至40目，置于10倍重量的凈化水中，在95℃水浴鍋中浸提60 min，浸提操作2次后，合并浸提液；3）過濾：將大麥汁液靜置冷卻，用100目篩粗濾去渣，即得大麥提取汁液。

1.2.2.5生姜汁提取操作要點

1）生姜預(yù)處理：選用干燥，無腐爛霉點的生姜；2）用粉碎機粉碎至40目。2）酶輔助處理浸提：用10倍85℃～88℃的超濾水，添加0.15%果膠酶浸提15 min～ 20 min，中間攪拌數(shù)次，浸提操作2次后合并浸提液，加入抗壞血酸0.04%使生姜汁穩(wěn)定備用；3）過濾：將漿液靜置冷卻，用100目篩粗濾去渣，即得生姜提取汁液。

1.2.2.6調(diào)配

用適量水將白糖、檸檬酸在配料桶徹底溶解后備用；把適量羊棲菜、蓮子、大麥、甘草、生姜提取液與水混合加入配料桶。護色穩(wěn)定劑用50倍水稀釋、溶解加入配料桶，然后加水至刻度，攪拌10 min?？刂瓶扇苄怨绦挝?0.1%～10.4%，pH 5.6～5.8，檢驗合格后備用。

1.2.2.7過濾、脫氣、均質(zhì)

調(diào)配液先后采用微濾設(shè)備和超濾設(shè)備二次過濾，除去其中微小的各種雜質(zhì)；料液在82℃～84℃時進行0.05 MPa真空脫氣，除去料液中的氧和不凝性氣體，防止、減少天然色素、VC及香味的氧化分解變色以及產(chǎn)品發(fā)泡、變味；調(diào)配液脫氣后即進入均質(zhì)機，采用二段均質(zhì)，第1段壓力20 MPa，第2段壓力25 MPa。

1.2.2.8滅菌、灌裝、封蓋

均質(zhì)后進行135℃、16 s的超高溫瞬時滅菌，然后降溫，當(dāng)料液的溫度降至95℃時，迅速將料液用已經(jīng)過洗凈、滅菌的玻璃瓶、瓶蓋進行灌裝和封蓋。

1.2.3羊棲菜功能飲料的評價標(biāo)準(zhǔn)

參考NY/T434-2007《綠色食品果蔬汁飲料》和NY/T1713-2009《綠色食品茶飲料》，從色澤、氣味、滋味、外觀與穩(wěn)定性等4個方面建立羊棲菜復(fù)合飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)（見表1）[10]。

1.2.4羊棲菜功能飲料的配方研究

在考查羊棲菜汁與蓮子、甘草、大麥提取液、白糖添加量、檸檬酸添加量、CMC-Na、β-環(huán)狀糊精、生姜汁的用量等單因素對羊棲菜復(fù)合飲料質(zhì)量影響的基礎(chǔ)上，根據(jù)鄭毅[10]文獻方法，采用表1評分標(biāo)準(zhǔn)，確定羊棲菜復(fù)合飲料的最佳配方。

表1　羊棲菜復(fù)合飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1　Standard of Sensory evaluation experiments of Sargassum fusiforme compound drink

1.2.5羊棲菜功能飲料的質(zhì)量檢測

根據(jù)GB 19297-2003《果、蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

2　結(jié)果與分析

2.1羊棲菜汁提取條件

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以多糖提取率高為佳，選取酶解時間、料液比（質(zhì)量比）、酶解溫度為試驗因子設(shè)計了正交表L9（34）的正交設(shè)計方法進行試驗（見表2），檢測多糖提取率，并優(yōu)化出最佳萃取條件，具體設(shè)計見表2，每個處理設(shè)3水平，每水平做3個重復(fù)，試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理見表3。

表2　羊棲菜汁浸提L9（34）因素水平Table 2　Factors and levels for extraction process of Sargassum fusiforme

表3　羊棲菜浸提正交試驗結(jié)果及分析Table 3　Results and analyses of extraction process of Sargassum fusiforme by orthogonaltest method

正交試驗結(jié)果中極差R值越大，表明該因素對試驗結(jié)果影響越大，由此得到影響羊棲菜汁提取效果的順序為C>B>A，即酶解溫度對羊棲菜汁萃取效果影響最為顯著，較優(yōu)條件A2B1C1。再次對較優(yōu)水平組合作驗證試驗，該浸提條件下羊棲菜多糖提取率為15.8%，因此確定羊棲菜提取的最佳條件為：A料液比為1∶10（質(zhì)量比）、B酶解時間為4 h、C酶解溫度為52℃。

2.2蓮子大麥甘草混合液的比例確定

蓮子味道淡雅，口感醇厚，大麥有典型的麥香，甘草具有味道甘甜，甜味綿長，3種食材各有特殊的香味、甜味、焦香味，恰當(dāng)?shù)呐浔饶茇S富感官味覺。它們在功能飲料中的量雖少，但對飲料的色香味有很大影響。有必要先用蓮子、大麥、甘草作不同的配比試驗，確定3種原料的合理配比，試驗結(jié)果見表4。

從以上試驗可知，當(dāng)蓮子、大麥、甘草之比以5∶2∶1（質(zhì)量比）時，湯色、氣味、滋味較好。以下試驗就以該比例混合液作為一項因子進行。

2.3飲料配方最佳配方確定

2.3.1飲料基本配方的確定

羊棲菜提取液有較強腥味，通過添加蓮子、大麥、甘草的混合液作為輔料，既會豐富飲料的口感，也有益于降低、掩飾腥味，試驗中少量改變提取液的添加量就會對飲品的感官評價造成明顯影響；恰當(dāng)?shù)奶撬岜扔幸骘嬃系目谖?、品質(zhì)的提升。為使復(fù)合飲料營養(yǎng)豐富，口味協(xié)調(diào)，選用羊棲菜汁，混合液（蓮子、大麥、甘草），白糖，檸檬酸這4個因素作為試驗因子。采用L9（34）正交試驗確定飲料的基本配方，其因素水平見表5。

表5　羊棲菜飲料基本配方L9（34）因素水平Table 5　Factors and levels for basic proportion test of Sargassum fusiforme compound functionaldrink

根據(jù)功能飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)表1教學(xué)評分，試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理見表6。

表6　飲料組分正交試驗設(shè)計及試驗結(jié)果Table 6　Results and analyses ofraw and materialbasic proportion testby orthogonaltest method

續(xù)表6　飲料組分正交試驗設(shè)計及試驗結(jié)果Continue table 6　Results and analyses ofraw and materialbasic proportion testby orthogonaltest method

從表6可知，各因子對飲品的影響程度大小依次為：B混合液>A羊棲菜汁>C檸檬酸>D白糖，較優(yōu)水平組合為A1B1C1D3。

在此基礎(chǔ)上，將較優(yōu)水平組合與分值較高的1號、2號作驗證試驗。與1號配方比較，苦、澀味、腥味有所減少，滋味變得豐富、協(xié)調(diào)。與2號配方比較甜度適中、味道柔和。經(jīng)綜合分析，優(yōu)選配方為A1B1C1D3，以此作為基本配比成分：羊棲菜汁：200 mL、混合液：440 mL、檸檬酸：0.25 g、白糖：82 g。

2.3.2飲料最終配方的確定

羊棲菜飲料克服腥味是生產(chǎn)中最大難題；羊棲菜、蓮子、大麥、甘草中含有大量的多糖、生物堿、酮、多酚類活性成分，這些成分極易氧化、產(chǎn)生沉淀也是困擾飲料品質(zhì)的難題。通過主要、輔料的配比調(diào)節(jié)能起到一定的作用，但要均衡飲品的香味，消除掩蓋腥味等其他不良異味、改善組織狀態(tài)，還須添加一定的護色、穩(wěn)定成分。預(yù)試驗結(jié)果表明，一種穩(wěn)定劑難以達(dá)到產(chǎn)品特性要求，故在飲料中添加羧甲基纖維素（CMCNa）、β-環(huán)狀糊精的復(fù)合添加劑以去除飲料的腥味、藥味、異味。這些穩(wěn)定劑能包埋飲料中的生物活性成分，阻止活性成分與其它物質(zhì)的絡(luò)合反應(yīng)，同時添加生姜汁使去腥效果增強。本試驗擇羧甲基纖維素（CMCNa）、β-環(huán)狀糊精、生姜汁采用L9（34）正交試驗的方法確定飲料的最終配方，其因素水平見表7。

表7　護色穩(wěn)定劑L9（34）因素水平Table 7　Factors and levels for protect color and stability test of Sargassum fusiforme compound functionaldrink

表4　蓮子、大麥、甘草混合液的配比試驗Table 4　Results and analyses of raw and materialextraction proportion test oflotus seeds，barley，licorice

試驗產(chǎn)品放置30 d，作感官、外觀試驗，以分值大為優(yōu)，每個處理設(shè)3個水平，每水平做3個重復(fù)。試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理見表8。

表8　脫腥穩(wěn)定劑正交試驗設(shè)計及試驗結(jié)果Table 8　Results and analyses ofprotectcolor and stability test by orthogonaltestmethod

從正交試驗結(jié)果可知，極差R值越大，表明該因素對試驗結(jié)果影響越大，由此得到影響飲料穩(wěn)定性影響因素的順序為A>C>B。在此基礎(chǔ)上，將3號、6號作驗證試驗。雖然3號配方澀味、腥味較少，但6號配方味道較柔和、滋味更加豐富、協(xié)調(diào)、口感厚實，因此選擇最優(yōu)條件為A2B3C1。飲料護色、穩(wěn)定的最佳比例為：CMC-Na0.05%、β-環(huán)狀糊精0.08%、生姜汁0.015%。飲品基本去除了飲料的腥味、苦味、藥味，口感整體變得柔和細(xì)膩，飲品的流動性和穩(wěn)定性均符合設(shè)計要求，由此得到飲料的最終配方。

2.4羊棲菜復(fù)合飲料質(zhì)量檢測結(jié)果

2.4.1感官評價

飲料具有羊棲菜、蓮子、大麥、甘草的混合香氣，口感渾厚，酸甜適口，無異味，無懸浮物和雜質(zhì)，流動性好，不分層。

2.4.2羊棲菜復(fù)合飲料質(zhì)量檢測

羊棲菜復(fù)合飲料質(zhì)量檢測結(jié)果見表9。

3　結(jié)論

試驗結(jié)果表明：羊棲菜提取最佳條件為：料水比為1∶10（質(zhì)量比）、pH3.0、酶解時間4 h、酶解溫度為52℃；蓮子、大麥、甘草、生姜以水提法獲得提取液，飲料以羊棲菜20 g，蓮子20 g、大麥8 g、甘草4 g、生姜0.15 g的提取液為基本原料，添加0.25 g檸檬酸、82 g白糖、0.5 g CMC-Na、0.8 gβ-環(huán)狀糊精、0.4 g VC。生產(chǎn)出來的羊棲菜復(fù)合飲料具有風(fēng)味獨特、口感細(xì)膩、營養(yǎng)豐富、平衡合理的特點。此工藝簡潔、方便、實用，生產(chǎn)出的復(fù)合飲料色、香、味符合大眾口味，是兼顧人體營養(yǎng)需要，又極富保健功效的飲品。擴大了天然、綠色食品的原料來源，為海洋生物的加工利用提供了新思路，為進一步工業(yè)化生產(chǎn)提供有益借鑒。

表9　羊棲菜復(fù)合飲料理化與微生物指標(biāo)Table 9　Physico-chemicaland microbiologicalindicators ofSargassum fusiforme compound drink

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Development of Compound Drink of Sargassum fusiforme

FAN Zheng1，HUANG Zhen-ying1，ZHANG Guo-liang1，*，SHEN Jian-fu2
（1.Ocean College，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，Zhejiang，China；2.Schoolof Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310058，Zhejiang，China）

Sargassum fusiforme as main raw materials，and with lotus seed，barley and licorice as auxiliary materials，main factors affecting quality of product were discussed about extraction，protect color and deodorization.Experimental results showed that the oplimum parameters of Sargassum fusiforme extraction：the ratio of materialto water was 1∶10，pH3.0，enzymolysis time 4 h，enzymolysis temperature for 52℃，the oplimum parameters of energy drink the for processing：extracting solution of Sargassum fusiforme 20 g，lotus seeds 20 g，barley 8 g，licorice 4 g，ginger 0.15 g extract，citric acid 0.25 g，sugar 82 g，CMC-Na 0.5 g，β-cyclodextrin 0.8 g，VC0.4 g.

Sargassum fusiforme；lotus seed；barley；licorice；functionaldrink；production process

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.016

浙江省科技廳公益項目基金（2014C33032）；浙江工業(yè)大學(xué)校重點自然基金（2013XZ009）；浙江工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃（2014008）

范錚（1964—），男（漢），副研究員，碩士，研究方向：綠色有機化學(xué)、食品加工技術(shù)研究。

張國亮（1966—），男（漢），教授，博士，研究方向：生物化學(xué)、膜材料、高分子化學(xué)。

2015-04-17