趙江麗，李榮喬，溫春秀，謝曉亮，賈東升，崔施展，劉靈娣

（河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所藥用植物研究中心，河北石家莊050051）

苦瓜瑪咖復(fù)合飲品的研制及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究

趙江麗，李榮喬，溫春秀，謝曉亮*，賈東升*，崔施展，劉靈娣

（河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所藥用植物研究中心，河北石家莊050051）

以苦瓜和瑪咖為原料制備苦瓜瑪咖復(fù)合飲品，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、感官品質(zhì)評(píng)價(jià)和質(zhì)量檢測(cè)，研究該飲品的較優(yōu)配方、生產(chǎn)工藝過程中的關(guān)鍵參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過試驗(yàn)得到苦瓜瑪咖復(fù)合飲品配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.15%，飲品風(fēng)味獨(dú)特、質(zhì)量合格。

苦瓜；瑪咖；飲品；質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

近年來隨著生活習(xí)慣及飲食結(jié)構(gòu)的改變，糖尿病患病率呈逐年上升趨勢(shì)，對(duì)患者及其家庭造成沉重的負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為糖尿病的發(fā)病機(jī)理為“陰虛燥熱”，苦瓜是我國傳統(tǒng)食品，歸心、脾、肺經(jīng)，清熱生津，解毒止渴，有效針對(duì)糖尿病病因，具有調(diào)節(jié)血糖的作用[1-4]。此外，苦瓜中皂苷類、多糖和多肽等成分均具有降血糖功效，膳食纖維可以延緩葡萄糖吸收，降低機(jī)體對(duì)胰島素的要求等。《丹溪心法》提出糖尿病“下消者腎也”，指出糖尿病的治療應(yīng)注重增強(qiáng)腎功能，瑪咖為近年來國內(nèi)新興的保健食材，具有補(bǔ)腎益腎的功效，有助于增強(qiáng)腎功能，達(dá)到輔助調(diào)節(jié)血糖水平的效果[5-7]，本研究以苦瓜和瑪咖為原料制備一款輔助降血糖的新型飲品，對(duì)其加工工藝、配方和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究。

1 材料與儀器

1.1 儀器

TS-NS系列回流提取設(shè)備：上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HR1871打漿機(jī)：飛利浦電子公司；XMSJ8/530-UB板框過濾機(jī)：杭州順源過濾機(jī)械有限公司；RO-3T超濾設(shè)備：石家莊飛岳環(huán)保科技有限公司；KLZG20-50實(shí)驗(yàn)室真空脫氣機(jī)組：上?？苿跈C(jī)械設(shè)備有限公司；DC-UHT-20實(shí)驗(yàn)型超高溫殺菌機(jī)：上海達(dá)程實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 試劑

木糖醇：朔州中糧糖業(yè)有限公司；醋酸鋅、氫氧化鈣、羧甲基纖維素鈉、黃原膠、海藻酸鈉：河南華森食品配料有限公司，均為食品級(jí)。

1.3 原料

鮮苦瓜：菜市場(chǎng)；瑪咖：安國藥材市場(chǎng)。

2 方法

2.1 技術(shù)路線

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 鮮苦瓜汁的制備

將苦瓜洗凈，去除內(nèi)瓤和苦瓜籽后切成丁，投入7%的氯化鈉和0.3%的檸檬酸溶液中脫苦50 min[9-10]，再投入復(fù)合護(hù)色劑中護(hù)色90 s[11-12]，將護(hù)色后的苦瓜丁與純凈水以1∶5（kg/L）比例打漿，濾布粗濾，制得苦瓜鮮汁。選取燙漂時(shí)間、醋酸鋅添加量、氫氧化鈣添加量和燙漂溫度4個(gè)因素，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化護(hù)色工藝，將苦瓜汁搖勻，采用SC-80C全自動(dòng)色差儀測(cè)定L*，L*值越大，說明顏色越綠，表明護(hù)色劑的護(hù)色效果越好。護(hù)色試驗(yàn)因素水平如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.2 瑪咖提取液的制備

取優(yōu)質(zhì)瑪咖干，按1∶8（kg/L）比例加純凈水冷凝回流提取1 h，濾布粗濾，然后繼續(xù)將濾渣按1∶7（kg/L）比例加純凈水冷凝回流提取1 h，濾布粗濾，合并兩次濾液，制得瑪咖提取液[13-14]。

2.2.3 過濾

將苦瓜汁與瑪咖提取液采用硅藻土板框過濾機(jī)精濾，過濾精度為 0.5 μm，濾液輸入超濾設(shè)備中進(jìn)行超濾操作，精度為0.2 μm，操作壓力為0.08 MPa～0.12 MPa，膜透水通量為30 L/（m2·h）[15]。

2.2.4 調(diào)配

以苦瓜和瑪咖提取液為原料，添加穩(wěn)定劑、甜味劑等進(jìn)行調(diào)配。

2.2.4.1 復(fù)合穩(wěn)定劑篩選試驗(yàn)

根據(jù)單一穩(wěn)定劑試驗(yàn)結(jié)果選用羧甲基纖維素鈉、黃原膠和海藻酸鈉進(jìn)行復(fù)配，以透光率、黏度及沉淀量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9（33）正交試驗(yàn)篩選復(fù)合穩(wěn)定劑配方。以蒸餾水為參比，采用分光光度計(jì)于620 nm波長下測(cè)定飲品的透光率；利用NDJ-8S數(shù)字顯示黏度計(jì)在室溫下測(cè)定飲品黏度；在離心管中加入等體積飲品，3 000 r/min離心5 min，棄上清液，稱取沉淀物質(zhì)量，沉淀量越大表示飲料體系越不穩(wěn)定。平行測(cè)定3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值。試驗(yàn)因素與水平如表2所示。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.4.2 苦瓜瑪咖飲品配方優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以苦瓜汁添加量、瑪咖提取液添加量、木糖醇添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為4個(gè)因素，各取3個(gè)水平，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，確定苦瓜瑪咖飲料的最佳配方。正交試驗(yàn)因素水平表見表3。

表3 正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Factors and levels in orthogonal array design

2.2.5 脫氣

將調(diào)配好的苦瓜瑪咖飲品于真空度0.09 MPa條件下脫氣，保持30 min。

2.2.6 滅菌、灌裝

滅菌：將復(fù)合飲料經(jīng)高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)殺菌，殺菌條件為118℃、45 s。灌裝：在無菌灌裝條件下將飲料裝入無菌容器中，封蓋。

2.2.7 感官評(píng)定

苦瓜瑪咖飲品的感官評(píng)價(jià)方法：由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的20人對(duì)苦瓜瑪咖飲品成品進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)分項(xiàng)目包括色澤、氣味、滋味和組織形態(tài)4個(gè)方面，總分30分?？喙犀斂э嬈犯泄僭u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

2.2.8 理化及微生物指標(biāo)檢驗(yàn)、飲品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究

理化及微生物指標(biāo)參照國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定；所制定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于或不低于國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

表4 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Sensory quality evaluation standard

3 結(jié)果與分析

3.1 苦瓜護(hù)色試驗(yàn)

以苦瓜L*值為研究指標(biāo)，選擇四因素三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 護(hù)色條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of orthogonal array design of color-protecting process conditions

由正交試驗(yàn)結(jié)果可知，影響苦瓜護(hù)色效果的因素主次順序?yàn)榇姿徜\添加量、氫氧化鈣添加量、燙漂時(shí)間燙漂溫度，最優(yōu)組合為A2B2C1D3，即燙漂時(shí)間1.5 min、醋酸鋅添加量170 mg/kg、氫氧化鈣添加量0.03%、燙漂溫度90℃，L*值為49.65。

3.2 復(fù)合穩(wěn)定劑篩選試驗(yàn)

根據(jù)單一穩(wěn)定劑試驗(yàn)結(jié)果選用羧甲基纖維素鈉、黃原膠和海藻酸鈉進(jìn)行復(fù)配，以透光率、黏度及沉淀量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)優(yōu)選復(fù)合穩(wěn)定劑配方，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Results and analysis of orthogonal array design

由表6可知，復(fù)合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合為A1B1C2，即羧甲基纖維素鈉∶黃原膠∶海藻酸鈉為3∶1∶2，在此比例條件下得分為27.32。

3.3 苦瓜瑪咖飲品配方優(yōu)化結(jié)果

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上篩選出苦瓜鮮榨汁、瑪咖提取液、復(fù)合穩(wěn)定劑和木糖醇添加量的較優(yōu)水平，通過四因素三水平正交試驗(yàn)L9（34）優(yōu)化飲品配方，苦瓜瑪咖飲品配方優(yōu)化結(jié)果見表7，方差分析結(jié)果見表8。

表7 苦瓜瑪咖飲品配方優(yōu)化結(jié)果Table 7 Results and analysis of orthogonal array design of the ingredients prescription of beverage

表8 苦瓜瑪咖飲品配方優(yōu)化正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果Table 8 Variance analysis of orthogonal array design results

正交試驗(yàn)結(jié)果如表7、表8所示，影響苦瓜瑪咖飲品感官評(píng)分各因素主次順序?yàn)槟咎谴继砑恿?、?fù)合穩(wěn)定劑添加量、瑪咖提取液添加量和苦瓜汁添加量。木糖醇添加量P值＜F0.01，且極差R值大于其他三因素，說明木糖醇對(duì)指標(biāo)影響最大；復(fù)合穩(wěn)定劑添加量P值＜F0.05，即復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響顯著。各主次指標(biāo)最高水平組成較優(yōu)工藝條件為A2B3C2D2，即苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.15%。

3.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

驗(yàn)證試驗(yàn)表明，在配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.15%時(shí)進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，飲品評(píng)分分別為28.12、28.34和28.67，平均得分為28.38分，因此確定苦瓜瑪咖飲品的較優(yōu)配方為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.15%。

3.5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立

按正交試驗(yàn)優(yōu)化得到的最佳配方進(jìn)行調(diào)配，以苦瓜瑪咖飲品終產(chǎn)品檢測(cè)各指標(biāo)，結(jié)合國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定苦瓜瑪咖質(zhì)量指標(biāo)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于或不低于國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5.1 理化指標(biāo)

經(jīng)檢測(cè)苦瓜瑪咖飲品可溶性固形物6.2 g/100 g，重金屬鉛未檢出，砷未檢出。根據(jù)NY/T 434-2007《綠色食品果蔬汁飲料》中規(guī)定蔬菜汁飲料可溶性固形物（20℃折光計(jì)法）應(yīng)≥4.0 g/100 g，NY/T 434-2007中規(guī)定蔬菜汁飲料鉛應(yīng)≤0.05 mg/kg，總砷應(yīng)≤0.1 mg/kg，制定本產(chǎn)品理化指標(biāo)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表9。

表9 理化標(biāo)準(zhǔn)Table 9 Physicochemical standards

3.5.2 感官指標(biāo)

本研究所得苦瓜瑪咖飲品呈黃綠色，苦味和甜度適宜，透亮澄清，參照GB/T 31326-2014《植物飲料》制定本產(chǎn)品的感官標(biāo)準(zhǔn)，如表10所示。

表10 感官標(biāo)準(zhǔn)Table 10 Sensory standards

3.5.3 衛(wèi)生指標(biāo)

經(jīng)檢測(cè)苦瓜瑪咖飲品菌落總數(shù)分別為34、42、27 cfu/mL，大腸菌群分別為 3、＜3、＜3MPN/100 mL；霉菌與酵母菌分別為11、15、14 cfu/g，致病菌未檢出，參考NY/T 434-2007《綠色食品果蔬汁飲料》中規(guī)定蔬菜汁飲料中菌落總數(shù)≤100 cfu/g，大腸菌群≤3 MPN/100 g，霉菌與酵母菌≤20 cfu/g，致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌）不得檢出，確定本產(chǎn)品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，如表11所示。

表11 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)Table 11 Hygiene standards

4 討論

本研究通過正交試驗(yàn)法優(yōu)化苦瓜瑪咖復(fù)合飲品配方，確定為苦瓜汁50%、瑪咖提取液20%、木糖醇添加量4.5%、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.15%，感官評(píng)分為28.38分，由此制作出風(fēng)味俱佳的苦瓜瑪咖復(fù)合飲品，色澤黃綠色，具有苦瓜和瑪咖的特殊苦味但苦澀味減弱，甜度適宜，組織狀態(tài)均勻，透亮澄清，無肉眼可見沉淀、懸浮物和雜質(zhì)，質(zhì)量達(dá)到國家植物飲料標(biāo)準(zhǔn)，符合生產(chǎn)實(shí)際要求。

[1] 秦櫻瑞,黃先智,曾藝濤,等.干燥方法對(duì)苦瓜降糖成分含量的影響[J].食品科學(xué),2015,36(15):56-61

[2] 屈瑋,陳彥光,吳祖強(qiáng),等.苦瓜提取物抑制3T3-L1脂肪細(xì)胞脂肪沉積研究[J].食品科學(xué),2014,35(5):188-191

[3] Hery Sutanto,Erico Himawan,Samuel P Kusumocahyo.UltrasoundAssisted Extraction of bitter gourd Fruit(Momordica charantia)and Vacuum Evaporation to Concentrate the Extract[J].Procedia Chemistry,2015,16(4):251-257

[4] Chin-Lin Hsu,Song-Chwan Fang,Cheng-Wei Liu,et al.Inhibitory effects of new varieties of bitter melon on lipopolysaccharide-stimulated inflammatory response in RAW 264.7 cells[J].Journal of Functional Foods,2013,5(4):1829-1837

[5] 楊敏,黃紹軍,朱艷琴,等.云南不同地區(qū)瑪咖揮發(fā)性成分的GCMS[J].食品科學(xué),2016,37(2):132-137

[6] 查圣華,許楠,趙慶生,等.瑪咖提取物對(duì)緩解小鼠體力疲勞的作用研究[J].食品研究與開發(fā),2015,36(22):1-4

[7] 楊秦,呂學(xué)遠(yuǎn),代鵬飛,等.瑪咖石油醚提取物抗疲勞的影響及組分分析[J].食品研究與開發(fā),2016,37(3):10-13

[8] Chang C I,Chou C H,Liao M H,et al.Bitter melon triterpenes work as insulin sensitizers and insulin substitutes in insulin-resistant cells[J].Journal of Functional Foods,2015,13(3):214-224

[9] 孟夢(mèng),張軍,朱振元,等.蛹蟲草懸浮型固體飲料制備工藝研究[J].食品研究與開發(fā),2016,37(3):10-13

[10]M Fawzi Mahomoodally,Nelvana Ramalingum.An investigation into the consumption patterns,attitude,and perception of Mauritians towards common medicinal food plants[J].Journal of Herbal Medicine,2015,5(2):99-112

[11]左蕾蕾,曾里,曾凡駿.香菇猴頭菇枸杞保健酒的研制[J].食品研究與開發(fā),2012,33(3):95-98

[12]王敬涵.苦瓜、芹菜復(fù)合飲料及加工的工藝研究[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2015

[13]Kan-Ni Lu,Chin Hsu,Mei-Ling Chang,et al.Wild bitter gourd increased metabolic rate and up-regulated genes related to mitochondria biogenesis and UCP-1 in mice[J].Journal of Functional Foods,2013,5(2):668-678

[14]于淑艷,吳瓊,張莉弘,等.金針菇多糖提取工藝的優(yōu)化及復(fù)合飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2013,34(20):46-48

[15]王鳳舞,張晶.苦瓜綠茶飲料的研制[J].食品科技,2011,36(8):142-145

Study on Preparation and Quality Standard of Momordica charantia L.and Maca Beverage

ZHAO Jiang-li，LI Rong-qiao，WEN Chun-xiu，XIE Xiao-liang*，JIA Dong-sheng*，CUI Shi-zhan，LIU Ling-di
（Medicinal Plant Research Center，Institute of Cash Crops of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，Hebei，China）

Bitter gourd and Maca as raw materials，through orthogonal experimental design ，sensory quality evaluation and quality testing，key parameters of production process and product quality standard were determined.By single factor experiments and orthogonal test，the optimum technological conditions were as follows：bitter gourd juice 50%，Maca extract 20%，xylitol 4.5%and stabilizer 0.15%.The Bitter gourd and Maca beverage has the unique style of bitter gourd and Maca with the strong fragrance and in accordance with the relevant regulations.

Momordica charantia L.；Maca；beverage；quality standard

2016-12-13

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.017

河北省農(nóng)林科學(xué)院青年基金項(xiàng)目（A2015050101）；河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目（17227101D）；河北省中藥材產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目（11232025D）；河北省農(nóng)林科學(xué)院財(cái)政項(xiàng)目（F17R02-01）

趙江麗（1981—），女（漢），工程師，博士，主要從事化妝品檢驗(yàn)研究。

*通信作者：謝曉亮（1962—），男，博士，研究員，主要從事中藥資源、中藥加工研究；賈東升（1982—），男，碩士，主要從事中藥功能食品研究。