山楂保健饮料的开发

生产工艺　（）１　年山楂保健饮料的开发　马娜，赵萌萌，张泽生　３００４５７）　（天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津摘要：以脱水山楂片、木糖醇、番茄红素为主要原料研制山楂保健饮料，并研究了其生产工艺。对脱水山楂片浸提　条件、澄清条件和饮料配方进行优化实验，得到了山楂保健饮料的最佳配方为每山楂浓缩汁５ｇ、木糖醇１５ｇ、纯净水　５０ｍＬ、番茄红素（１ｏ％）ｏ．１５ｇ／ｋｇ。该饮料果香浓郁，富含黄酮类化合物，适宜糖尿病患者饮用，具有抗氧化的功效。　关键词：山楂；保健饮料；黄酮；抗氧化　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　Ｈａｗ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｄｒｉｎｋ　ＭＡ　Ｎａ，ＺＨＡＯ　Ｍｅｎｇ—ｍｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｅ—ｓｈｅｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＦｏｏｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｈａｗ　ｈｅａｌｔｈ　ｄｒｉｎｋ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ｆｒｏｍ　ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ　ｈａｗ　ｓｌｉｃｅ，ｘｙｌｉｔｏｌ　ａｎｄ　ｌｙｃｏｙｐｅｎｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈａｗ　ｓｌｉｃｅ，ｃｌａｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｉｎｋ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｆｏｒｍｕｌａ　ａｓ：ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｈａｗ　ｊｕｉｃｅ　５ｇ，　ｘｙｌｉｔｏｌ　１　５ｇ，ｐｕｒｉｉｆｅｄ　ｗａｔｅｒ　５０ｍＬ　ａｎｄ　ｌｙｃｏｙｐｅｎｅ（１　０％）０．１　５ｇ／ｋｇ．Ｔｈｅ　ｄｒｉｎｋ　ｗａｓ　ｆｒｕｉｔｙ，ａｎｄ　ｗｉｔｈ　ｒｉｃｈ　ｆｉａｖｏｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｓ，ｗａｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ｐａｔｉｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｈａｗ；ｈｅａｌｔｈ　ｄｒｉｎｋ；ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　中图分类号：ＴＳ２７５．４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００７—７８７１（２０１４）０４．００２６—０４　山楂为蔷薇科山楂属植物，是起源于我国的特产果　树，有３０００多年的栽培历史＿ｌ＿。果实中含有丰富的营养　物质［２１，是原卫生部批准的药食两用中药，广泛应用于　普通食品和保健食品中。山楂中含有丰富的黄酮类化合物＿３＿，　黄酮是一种很强的抗氧化剂，可以有效清除体内的氧自　由基　。木糖醇是一种功能性甜味剂，不需要胰岛素就　能透入细胞，不会引起血糖升高［５］，是最适合于糖尿病　１材料与方法　１．１　材料与试剂　脱水山楂片天津蓟县；果胶酶、纤维素酶诺维　信生物技术有限公司；芦丁标准品天津一方科技有限　公司；木糖醇、番茄红素、纯净水均为食品级。　患者食用的营养型食糖替代品『６］。番茄红索是植物中所　含的一种天然色素。主要存在于茄科植物西红柿的成熟　果实中。它是目前在自然界的植物中被发现的最强的抗　氧化剂之一＿７＿。　本实验通过优化脱水山楂片浸提山楂汁工艺，浸提　出更多的黄酮类物质，采用现代生物技术对山楂汁进行　酶法澄清，加入木糖醇、番茄红素等制成山楂保健饮　ｌ－２仪器与设备　ＲＥ一２０００旋转蒸发仪　上海亚荣生化仪器厂；　ＳＨＺ—ＩＩＩ循环水真空泵温水浴锅析天平外分光光度计上海亚荣生化仪器厂；电热恒　天津市中环实验电炉有限公司；ｕｖ一１８００紫　尤尼柯（上海）仪器有限公司；ＢＳ２２４Ｓ分　南　德国赛多利斯股份公司；ｍｃ４１２１６折光仪京科航实验仪器有限公司。　品，增加了黄酮类化合物和番茄红素的摄人，增强了机　体的抗氧化能力，同时为合理利用我国丰富的山楂资源　开辟了新的途径。　１－３工艺流程及操作要点　原料挑选、称重一浸提一酶解一灭酶一过滤一浓　缩一调配一灌装一灭菌［８　Ｊ收稿日期：２０１４—０１．１１　作者简介：马娜（１９８８一），女，硕士，研究方向为食品添加剂与营养控制。Ｅ—ｍａｉｌ：ｍａｎａ１３６４２０５５０２１＠１６３．ｃｏｒｎ　通讯作者：张泽生（１９５６一），男，教授，博士，研究方向为食品添加剂与营养控制。Ｅ－ｍａｉ１：ｚｈａｎｇｚｅｓｈｅｎｇ＠ｔｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ　生产工艺　挑选、称重：除去山楂枝叶。　浸提：将脱水山楂片和水按一定比例混合，进行热　水水浴浸提。　酶解：加入果胶酶和纤维酶进行酶解。　灭酶：在８５℃，３￣５ｍｉｎ灭酶　。　过滤：真空抽滤。　浓缩：不高于６０℃真空浓缩，至７０Ｂｒｉｘ。　调配：将山楂浓缩汁、木糖醇、番茄红素和纯净水　按一定的比例混合均匀。　灌装：灌装容器为玻璃瓶，使用前应消毒，内外表　面保持清洁。灌装应严密，不发生渗漏或破裂，不得二　次污染。　杀菌冷却：本品为高酸性食品，采用低温水浴杀　菌，在８５℃水浴中保持２０ｍｉｎｔ　。　１．４山楂中总黄酮含量测定方法　根据《中华人民共和国药典》（２０００版），采用　“ＮａＮＯ：．Ａ１（ＮＯ　）．ＮａＯＨ“体系测定总黄酮…］。芦丁在　ＮａＮＯ　存在下的适宜ｐＨ体系中，黄酮母核上的游离羟　基和羰基可与铝离子试剂反应产生红橙色络合物。７　６　５　４　３　２　１　Ｏ　　精密称取芦丁标准品试液（溶于６０％乙醇中，浓度为　１０ｍｇ／ｍＬ）０、２０、４０、６０、８０、１００、１２０／．￣Ｌ，于２５ｍＬ　容量瓶中，各加水至６ｍＬ，加５％亚硝酸钠溶液ｌｍＬ，　使混匀，放置６ｍｉｎ，加１０％硝酸铝溶液ｌｍＬ，摇匀，　放置６ｍｉｎ，加５％氢氧化钠溶液５ｍＬ，并加水至刻度，　摇匀，静置１５ｍｉｎ以后，测定５１０ｎｍ下的吸光度值，以　不含芦丁标准品的空白溶液作为参比，记录所得吸光度　值，并绘制芦丁标准曲线。　１．５脱水山楂片浸提工艺优化　选择浸提时间、浸提温度、料液比三个因素进行单　因素实验，以山楂浸提汁的总黄酮含量作为考察指标，　进行正交试验Ｌ。（３　）。　１．６山楂浸提汁澄清工艺优化　以单因素实验选择果胶酶添Ｊ】口量、纤维素酶添加　量、澄清温度和澄清时间，以山楂澄清汁的透光率作为　考察指标，进行正交试验Ｌ日（３　）。　透光率测定，在５４０ｎｍ处测定吸光度，采用朗伯比　１　尔定律…】：Ａ＝ｌｏｇ　１　』　式中Ａ为山楂澄清汁的吸光度；Ｔ为山楂澄清汁的　透光率（％）。　２结果与分析　２．１芦丁标准曲线　世　怕　芦丁浓度／（　ｍＬ）　图１芦丁标准曲线　Ｆｉｇ．１　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｃｕｒ、，ｅ　ｏｆｍｔｉｎ　芦丁标准品浓度从８～４８／ｚｇ／ｍＬ呈现良好的线性关系。　２．２脱水山楂片浸提工艺的优化结果　通过单因素实验，对脱水山楂片分别浸提１、１．５、　２、２．５、３、３．５ｈ，考察不同浸提时间下山楂浸提汁总黄　酮的含量，其中脱水山楂片在浸提时间为２ｈ时，浸提　汁的总黄酮含量最高。　通过单因素实验，分别在７０￣Ｃ、７５℃、８０℃、　８５℃、９０℃、９５℃下浸提２ｈ，考察不同浸提温度下山楂　浸提汁总黄酮的含量，其中脱水山楂片在浸提温度为　８５℃时，浸提汁的总黄酮含量最高。　通过单因素实验，对脱水山楂片和水分别分别按　１：４、１：６、１：８、１：１０、１：１２、ｌ：１４的比例混合，　浸提２ｈ，考察不同料液比对山楂浸提汁总黄酮含量的　影响，其中脱水山楂片和水的比例在１：１０时，浸提汁　的总黄酮含量最高。　各因素水平见表ｌ，正交试验结果见表２。　表１正交试验因素水平　Ｔａｂｌｅ　１　Ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　生　第　１ｘ＿７　卷　第　４　期　囊　獭　舞　蜮簦ｌ　　续表２　３（Ａ　３）　１．１９３　８　３　０．９７１　９　３　１．１８２　０．９４８　１．０３２　，　１．１１５　极差（　）　０．１１６７　　１　１　Ｏ　２　３　嘟　㈣　从表２可知在浸提时间、浸提温度、料液比３个因素　中，对浸提汁中总黄酮含量影响的主次顺序为：Ｃ（料液　０　比）　（浸提时间）２　３　。　＞　（浸提温度），最佳工艺组合：Ａ　ｃ　，呦　　即浸提时间为２．５ｈ，浸提温度为９０℃，料液比为１：１２。　经验证，４　ｃ　组合样品的总黄酮含量为　１．２２８ｍｇ／ｍＬ，符合预期。　２．３山楂浸浸提汁澄清工艺的优化结果　在以上浸提工艺实验的基础上，向山楂片浸提汁中　分别加人０、０．０５０％、０．０７５％、０．１００％、０．１５０％、　０．２００％、０．２５０％的果胶酶，再加入０．１００％的纤维素酶，　在４５℃的水浴条件下酶解５ｈ，以澄清汁的透光度为考　察指标。山楂浸提汁中添加０．０７５％的果胶酶，澄清汁　的透光率最高，故选定果胶酶添加量为０．０７５％。　向山楂片浸提汁中分别加入０、０．０５０％、０．０７５％、　０．１００％、０．１５０％、０．２００％、０．２５０％的纤维素酶，再加入　０．０７５％的果胶酶，在４５℃的水浴条件下酶解５ｈ，以澄　清汁的透光度为考察指标。山楂浸提汁中添加０．０５０％　纤维素酶，澄清汁的透光率较高，故选定纤维素酶添加　量为０．０５０％。　向山楂片浸提汁中分别加入０．０７５％的果胶酶，和　加人０．１５０％的纤维素酶，在４５￣Ｃ的水浴条件下分别酶　解１、２、３、４、５、６ｈ，以澄清汁的透光度为考察指标。　山楂浸提汁的澄清时间为３ｈ，澄清汁的透光率较高，故　选定澄清时间为３ｈ。　向山楂片浸提汁中分别加入０．０７５％的果胶酶，和　加入０．１５０　的纤维素酶，分别在３５℃、４０℃、４５℃、　年　５０℃、５５℃、６０℃的水浴条件下分别酶解３ｈ，以澄清汁　第　的透光度为考察指标。山楂浸提汁的澄清温度为４５￣Ｃ，　１７　卷　澄清汁的透光率较高，故选定澄清温度为４５℃。　各因素水平见表３，正交试验结果见表４。　第　４　表３正交试验因素水平　期　Ｔａｂｌｅ　３　Ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　生产工艺　续表３　从表４可知在果胶酶添加量、纤维素酶添加量、澄　清时间、澄清温度４个因素中，对山楂浸提汁澄清度影　响的主次顺序为：Ａ果胶（酶添加量）　（纤维素酶添加　量）＞Ｃ（澄清时间）＞Ｄ（澄清温度）。　最佳工艺组合：４　ｃ　，即：果胶酶添加量为　０．１％，纤维素酶添加量０．１５％，澄清时间为２ｈ，澄清温　度为５０℃。　２．４产品配方优化结果　２．４．１感官评价标准　表５感官评价标准　Ｔａｂｌｅ　５　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆｓｅｎｓｏｒｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　感官评定指标　得分　呈亮红色，色泽鲜艳适中，色泽均匀　色泽　（２０分）　色泽稍偏暗，色泽较均匀　色泽不好　有山楂特有味，酸甜适中，可口柔和　口感　（５０分）　较甜或较酸，欠柔和　过甜或过酸，口感较差　风味协调，无异味，有明显的山楂香气　气味３０￣Ｊ＂、风味基本协调，但偏向于单一物质的风味，无异味　风味不协调，无清新感，有微量异味　生产工艺　‘　§惩　《　ｌ　＃　一％ｌ　｝§瓣￥　ｌ　§瓣　ｘ一●　骚山＊ｔ…　‘　　嚣＿瓣　　　赫｝・ｆ　　…　．Ⅲ　《ｌ｛　毒＃　￡一ｍ§…翼慧专　｝　瓣＊　＃§☆％　≈女ｌ　《≈＊§ｌ｝　，　２．４．２配方优化实验　山楂浓缩汁、木糖醇、纯净水的添加量是影响产品　番茄红素≥１．７５ｒａｇ／１００ｍＬ　可溶性固形物：２８Ｂｒｉｘ　砷≤０．１６５ｍｇ／ｋｇ　风味的最主要因素，以山楂浓缩汁添加量、木糖醇添加　量和纯净水添加量为因素设计正交试验。表６为实验因　铅≤０．０１７５ｍｇ／ｋｇ　素水平表，选用　（３　）正交试验，以感官评价结果为响　铜：０　应值，进行产品配方优化。随即选定１０名消费者进行　品尝，对产品进行感官评分。　表６正交试验因素水平　３结论　本实验研究开发的饮料为一种山楂保健饮品，产品　Ｔａｂｌｅ　６　Ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　表７正交试验结果　Ｔａｂｌｅ　７　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆｏ￣ｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　从表７可知，对山楂果汁保健饮品的感官影响程度　依次为纯净水＞木糖醇＞山楂浓缩汁。最佳的配方组合　为：山楂浓缩汁５ｇ，木糖醇１５ｇ，纯净水５０ｍＬ。所得　的饮料色泽、口感、气味均较好。　根据原卫生部对番茄红素在饮料中的添加量为　０．０１５ｇ／ｋｇ（以纯番茄红素计）的规定，确定山楂果汁保健　饮品中番茄红素（１０％）的添加量为０．１５ｇ／ｋｇ。　２．４＿３产品主要指标　总糖：２４％～２５％　总酸（以柠檬酸计）：　以５％　ｐＨ：３．５　总黄酮ｉ＞４９０ｍｇ／１００ｍＬ　色泽洪亮，清澈，无杂质沉淀，口感酸甜适口，果香浓　郁，具有抗氧化、降血压、血脂、保护心血管、增强免　疫力等功效。每１００ｍＬ含总黄酮４９０ｍｇ，番茄红素　１．７５ｍｇ。　通过对脱水山楂片浸提工艺和澄清工艺的优化，得　出浸提时间为２．５ｈ，浸提温度为９０￣Ｃ，料液比为１：１２。　果胶酶添加量为０．１００％，纤维素酶添加量为０．１５０％，　澄清时间为２ｈ，澄清温度为５Ｏ℃。在不高于６０　０Ｃ下真　空浓缩到７０Ｂｒｉｘ。　经过配方优化试验得出产品配方为：山楂浓缩汁５ｇ，　木糖醇１５ｇ，纯净水５０ｍＬ，番茄红素（１０％）０．１５ｇ／ｋｇ。　参考文献：　［１］柴军红，任荣，柴小军，等山楂的应用研究进展［Ｊ】．中国林副特产，　２０１０（２）：９８—１０１．　［２　刘武．山楂的营养化学成分及保健作用［２］Ｊ］ｌ食品研究与开发，２００１，　２３（５）：６５—６６．　［３］朱沛沛，李宁宁，梁晶，等．黄酮类化合物及生物活性研究进展［Ｊ］ｌ　饮料工业，２０１２，１５（３）：１３－１５．　［４］孟庆杰，王光全，张丽．山楂功能因子及其保健食品的开发利用［Ｊ］ｌ　食品科学，２００６，２７（１２）：８７３—８７７．　［５］王关斌，王成福．功能性甜味剂一木糖醇［Ｊ］ｌ中国食物与营养，２００５　（１０）：２８—２９．　［６　尤新．木糖醇及其功能［６］Ｊ］．食品工业科技，２００３（８）：８７—８８．　［７］成坚，曾庆孝．番茄红素的性质及生理功能研究进展［Ｊ］．食品与发　酵工业，２０００，２６（２）：１６—１９．　［８］王彦杰，宋照军，　Ｌ瑾，等．山楂片浸提汁新工艺研究四．河南科技学院　学报（自然科学版），２００８，３６（３）：６７—６９．　［９　孟宪军，张立道，马岩松．浓缩山楂汁某些工艺参数的探讨［９］Ｊ］ｌ食品　与发酵工业，１９９４（２）：１８—２２．　［１０］王强．玻璃瓶装番茄酱罐头杀菌条件的探讨叨．食品工业，２０１０（６）：　５３－５５　［１１］张文莉，高敏，石森林分光光度法测定山楂叶提取物中总黄酮　的含量［Ｊ］．中华中医药学刊，２０１１，２８（５）：１１４８—１１５１．　［１２］黄丹尼，罗安伟，刘帆．雪莲果汁澄清剂比较研究叨．饮料工业，２０１　１　（７）：ｌ１—１４．　（）　年