羊栖菜复合饮料的研制

范铮，黄真颖，张国亮，*，沈建福（.浙江工业大学海洋学院，浙江杭州3004；.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州30058）

羊栖菜复合饮料的研制

范铮1，黄真颖1，张国亮1，*，沈建福2
（1.浙江工业大学海洋学院，浙江杭州310014；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310058）

以羊栖菜为主要原料，莲子、大麦、甘草为辅料，通过单因素试验和正交试验对提取、护色、脱腥等几个影响饮品品质的主要因素进行较为深入的研究，确定浸提工艺及饮料配方。试验结果表明：羊栖菜提取最佳条件为：料水比为1∶10（质量比）、pH3.0、酶解时间4 h、酶解温度为52℃；饮料最佳配方：羊栖菜20 g，莲子20 g、大麦8 g、甘草4 g、生姜0.15 g的提取液，柠檬酸：0.25 g、白糖：82 g、CMC-Na0.5 g、β-环状糊精0.8 g、VC0.4 g。

羊栖菜；莲子；大麦；甘草；功能饮料；生产工艺

羊栖菜，隶属于褐藻门、马尾藻科、马尾藻属，又名鹿角尖、海大麦。它是一种富营养的食用藻，享有“保健珍品”的盛誉。我国北起辽宁，南至海南岛，均有生长，以浙江沿海居多。羊栖菜肉厚多汁，食用价值高，干品每100克含蛋白质10.6 g，糖类47 g，灰分18.3 g，脂肪1.3 g，钙1.40 g，磷0.10 g，钾0.44 g，铁0.56 mg，胡萝卜素0.55 mg，还含有多种维生素和微量元素[1]。现代医学研究表明：羊栖菜对预防甲状腺肿大，降低血液中胆固醇含量，治疗高血压和大肠癌、胃癌有较好的功效；有助于恢复大脑疲劳，防止衰老，保持皮肤润滑，并能促进儿童骨骼生长发育等功效[2]。莲子味甘性涩而平，具有补脾、益肺、养心、益肾和固肠等功效；适用于心悸、失眠、体虚、遗精、白带过多、慢性腹症等症[3]。莲子含大量黄酮类化合物活性化学成分如木犀草素、芦丁、金丝桃苷等，近年来发现含有生物碱如莲心碱、异莲心碱、荷叶碱、甲基紫堇杷灵、去甲基乌药碱等，具有降压、减慢心率、抑制心肌收缩力、扩张血管、抗血小板聚集、抗血栓形成、抗氧化抗瘢痕形成以及化疗增敏等作用，干莲子中碳水化合物的含量高达62%，天然蛋白质含量高达16．6%[4]。甘草具有补脾益气、止咳祛痰、清热解毒、通经脉、利血气、调和诸药的功能，可用于治疗气管炎、咽炎、尿道炎、腹泻、类风湿性关节炎等，内含的甘草黄酮、甘草素及甘草次酸有明显的镇咳作用，能抑制组胺引起的胃酸分泌过多，缓解胃肠平滑肌痉挛作用，有效阻断致癌物诱发肿瘤生长[5]。大麦消温解毒，健脾减肥，清热解暑，去腥膻，去油腻，助消化，润肤乌发，大麦味甘、性平、有去食疗胀、平胃止渴、益气调中、壮血脉、化谷食之功[6]，大麦含人体所需氨基酸、维生素、微量元素及不饱和脂肪酸。通过合理配伍、精心加工把羊栖菜、莲子、大麦、甘草等通过加工成为营养丰富的饮料[7]，海洋生物因为含有多种生理活性物质，其功效具有陆生生物不可比拟的优势，是当前食品加工的一个重要开发研究领域。羊栖菜复合饮料的开发对促进海洋食品加工产业的发展有积极的意义，具有广阔的市场前景[8]。

1　材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

1.1.1材料

羊栖菜：购自浙江省温州洞头海丰羊栖菜专业合作社，要求干燥、饱满、无杂质；莲子、大麦、甘草：购自杭州胡庆余堂，要求饱满、无虫蛀、无霉烂；生姜：购自杭州朝晖农贸市场，要求新鲜，饱满、无霉烂。

1.1.2试剂

白砂糖（食用级）：广西桂中糖厂；柠檬酸（食用级）：杭州大好家食品配料有限公司；CMC-Na：河南省郑州裕和食品添加剂有限公司；β-环状糊精：河南省郑州康源化工产品有限公司；VC（分析纯）：浙江省杭州华东医药集团有限公司；果胶酶（酶活力20 000 U/g）、纤维素酶（酶活力16 000 U/g）：浙江省农业科学院。

1.1.3主要仪器和设备

SH-2B型恒温水浴：江苏省金坛江南仪器厂；820型粉碎机：杭州赛旭食品机械有限公司；JM-L50型胶体磨：温州永兴胶体磨有限公司；PHSJ-3F型pH计：上海精密科学仪器有限公司；JA12002电子天平：上海精密科学仪器有限公司；RP6L10型超高温瞬时灭菌机：上海科劳机械设备有限公司；SF-SA微滤设备：杭州珀瑞分离技术有限公司；Labscale TFF（1 000 mL）超滤设备：美国millipore公司；Bilon-09均质机：上海比朗仪器设备有限公司。

1.2方法

1.2.1工艺流程

1.2.2操作要点

1.2.2.1羊栖菜汁提取操作要点

1）羊栖菜预处理：选用黑褐色、完整、肉厚的羊栖菜，先挑选去杂，清水洗尽，用5倍清水完全浸泡，再投入到温度52℃的10倍重量纯净水中浸泡6 h；2）胶体磨研磨：先粗磨再细磨，彻底破碎羊栖菜细胞，充分提取羊栖菜中的营养物质；3）酶辅助处理：调节提取液pH 3.0，再在羊栖菜浆液中添加精制的果胶酶4%、纤维素酶8%，控制52℃处理4 h[9]，所得羊栖菜浆液冷却。4）过滤：将浆液静置冷却，用100目筛粗滤去渣，即得羊栖菜提取汁液备用。

1.2.2.2莲子汁提取操作要点

1）莲子预处理：选用色白、完整的莲子，挑选去杂，清水洗尽，用5倍清水完全浸泡，捞出莲子，再加入温度90℃10倍重量的纯净水浸泡2 h；2）胶体磨研磨：先粗磨再细磨，彻底破碎莲子细胞，充分提取莲子中的营养物质；3）酶辅助处理：在莲子浆液中添加精制的0.25%果胶酶，在48℃～52℃水浴中处理1 h；4）过滤：将浆液静置冷却，用100目筛粗滤去渣，即得乳白色的莲子提取汁液，加入抗坏血酸0.04%使莲子汁稳定备用。

1.2.2.3甘草汁提取操作要点

1）甘草预处理：选取无杂质、霉变、虫蛀痕迹等变质现象的甘草；2）用粉碎机粉碎至40目，投入到10倍重量的净化水中，在85℃温度下浸提60 min，浸提操作2次后，合并浸提液；3）过滤：将甘草汁液静置冷却，用100目筛粗滤去渣，即得浓郁香味的甘草提取汁液。

1.2.2.4大麦汁提取操作要点

1）大麦预处理：选取完整、无杂质的大麦；2）用粉碎机粉碎至40目，置于10倍重量的净化水中，在95℃水浴锅中浸提60 min，浸提操作2次后，合并浸提液；3）过滤：将大麦汁液静置冷却，用100目筛粗滤去渣，即得大麦提取汁液。

1.2.2.5生姜汁提取操作要点

1）生姜预处理：选用干燥，无腐烂霉点的生姜；2）用粉碎机粉碎至40目。2）酶辅助处理浸提：用10倍85℃～88℃的超滤水，添加0.15%果胶酶浸提15 min～ 20 min，中间搅拌数次，浸提操作2次后合并浸提液，加入抗坏血酸0.04%使生姜汁稳定备用；3）过滤：将浆液静置冷却，用100目筛粗滤去渣，即得生姜提取汁液。

1.2.2.6调配

用适量水将白糖、柠檬酸在配料桶彻底溶解后备用；把适量羊栖菜、莲子、大麦、甘草、生姜提取液与水混合加入配料桶。护色稳定剂用50倍水稀释、溶解加入配料桶，然后加水至刻度，搅拌10 min。控制可溶性固形物10.1%～10.4%，pH 5.6～5.8，检验合格后备用。

1.2.2.7过滤、脱气、均质

调配液先后采用微滤设备和超滤设备二次过滤，除去其中微小的各种杂质；料液在82℃～84℃时进行0.05 MPa真空脱气，除去料液中的氧和不凝性气体，防止、减少天然色素、VC及香味的氧化分解变色以及产品发泡、变味；调配液脱气后即进入均质机，采用二段均质，第1段压力20 MPa，第2段压力25 MPa。

1.2.2.8灭菌、灌装、封盖

均质后进行135℃、16 s的超高温瞬时灭菌，然后降温，当料液的温度降至95℃时，迅速将料液用已经过洗净、灭菌的玻璃瓶、瓶盖进行灌装和封盖。

1.2.3羊栖菜功能饮料的评价标准

参考NY/T434-2007《绿色食品果蔬汁饮料》和NY/T1713-2009《绿色食品茶饮料》，从色泽、气味、滋味、外观与稳定性等4个方面建立羊栖菜复合饮料的感官评分标准（见表1）[10]。

1.2.4羊栖菜功能饮料的配方研究

在考查羊栖菜汁与莲子、甘草、大麦提取液、白糖添加量、柠檬酸添加量、CMC-Na、β-环状糊精、生姜汁的用量等单因素对羊栖菜复合饮料质量影响的基础上，根据郑毅[10]文献方法，采用表1评分标准，确定羊栖菜复合饮料的最佳配方。

表1　羊栖菜复合饮料感官评分标准Table 1　Standard of Sensory evaluation experiments of Sargassum fusiforme compound drink

1.2.5羊栖菜功能饮料的质量检测

根据GB 19297-2003《果、蔬汁饮料卫生标准》。

2　结果与分析

2.1羊栖菜汁提取条件

在单因素试验的基础上，以多糖提取率高为佳，选取酶解时间、料液比（质量比）、酶解温度为试验因子设计了正交表L9（34）的正交设计方法进行试验（见表2），检测多糖提取率，并优化出最佳萃取条件，具体设计见表2，每个处理设3水平，每水平做3个重复，试验结果及数据处理见表3。

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

表3　羊栖菜浸提正交试验结果及分析Table 3　Results and analyses of extraction process of Sargassum fusiforme by orthogonaltest method

正交试验结果中极差R值越大，表明该因素对试验结果影响越大，由此得到影响羊栖菜汁提取效果的顺序为C>B>A，即酶解温度对羊栖菜汁萃取效果影响最为显著，较优条件A2B1C1。再次对较优水平组合作验证试验，该浸提条件下羊栖菜多糖提取率为15.8%，因此确定羊栖菜提取的最佳条件为：A料液比为1∶10（质量比）、B酶解时间为4 h、C酶解温度为52℃。

2.2莲子大麦甘草混合液的比例确定

莲子味道淡雅，口感醇厚，大麦有典型的麦香，甘草具有味道甘甜，甜味绵长，3种食材各有特殊的香味、甜味、焦香味，恰当的配比能丰富感官味觉。它们在功能饮料中的量虽少，但对饮料的色香味有很大影响。有必要先用莲子、大麦、甘草作不同的配比试验，确定3种原料的合理配比，试验结果见表4。

从以上试验可知，当莲子、大麦、甘草之比以5∶2∶1（质量比）时，汤色、气味、滋味较好。以下试验就以该比例混合液作为一项因子进行。

2.3饮料配方最佳配方确定

2.3.1饮料基本配方的确定

羊栖菜提取液有较强腥味，通过添加莲子、大麦、甘草的混合液作为辅料，既会丰富饮料的口感，也有益于降低、掩饰腥味，试验中少量改变提取液的添加量就会对饮品的感官评价造成明显影响；恰当的糖酸比有益饮料的口味、品质的提升。为使复合饮料营养丰富，口味协调，选用羊栖菜汁，混合液（莲子、大麦、甘草），白糖，柠檬酸这4个因素作为试验因子。采用L9（34）正交试验确定饮料的基本配方，其因素水平见表5。

表5　羊栖菜饮料基本配方L9（34）因素水平Table 5　Factors and levels for basic proportion test of Sargassum fusiforme compound functionaldrink

根据功能饮料的感官评分标准表1教学评分，试验结果及数据处理见表6。

表6　饮料组分正交试验设计及试验结果Table 6　Results and analyses ofraw and materialbasic proportion testby orthogonaltest method

续表6　饮料组分正交试验设计及试验结果Continue table 6　Results and analyses ofraw and materialbasic proportion testby orthogonaltest method

从表6可知，各因子对饮品的影响程度大小依次为：B混合液>A羊栖菜汁>C柠檬酸>D白糖，较优水平组合为A1B1C1D3。

在此基础上，将较优水平组合与分值较高的1号、2号作验证试验。与1号配方比较，苦、涩味、腥味有所减少，滋味变得丰富、协调。与2号配方比较甜度适中、味道柔和。经综合分析，优选配方为A1B1C1D3，以此作为基本配比成分：羊栖菜汁：200 mL、混合液：440 mL、柠檬酸：0.25 g、白糖：82 g。

2.3.2饮料最终配方的确定

羊栖菜饮料克服腥味是生产中最大难题；羊栖菜、莲子、大麦、甘草中含有大量的多糖、生物碱、酮、多酚类活性成分，这些成分极易氧化、产生沉淀也是困扰饮料品质的难题。通过主要、辅料的配比调节能起到一定的作用，但要均衡饮品的香味，消除掩盖腥味等其他不良异味、改善组织状态，还须添加一定的护色、稳定成分。预试验结果表明，一种稳定剂难以达到产品特性要求，故在饮料中添加羧甲基纤维素（CMCNa）、β-环状糊精的复合添加剂以去除饮料的腥味、药味、异味。这些稳定剂能包埋饮料中的生物活性成分，阻止活性成分与其它物质的络合反应，同时添加生姜汁使去腥效果增强。本试验择羧甲基纤维素（CMCNa）、β-环状糊精、生姜汁采用L9（34）正交试验的方法确定饮料的最终配方，其因素水平见表7。

表7　护色稳定剂L9（34）因素水平Table 7　Factors and levels for protect color and stability test of Sargassum fusiforme compound functionaldrink

表4　莲子、大麦、甘草混合液的配比试验Table 4　Results and analyses of raw and materialextraction proportion test oflotus seeds，barley，licorice

试验产品放置30 d，作感官、外观试验，以分值大为优，每个处理设3个水平，每水平做3个重复。试验结果及数据处理见表8。

表8　脱腥稳定剂正交试验设计及试验结果Table 8　Results and analyses ofprotectcolor and stability test by orthogonaltestmethod

从正交试验结果可知，极差R值越大，表明该因素对试验结果影响越大，由此得到影响饮料稳定性影响因素的顺序为A>C>B。在此基础上，将3号、6号作验证试验。虽然3号配方涩味、腥味较少，但6号配方味道较柔和、滋味更加丰富、协调、口感厚实，因此选择最优条件为A2B3C1。饮料护色、稳定的最佳比例为：CMC-Na0.05%、β-环状糊精0.08%、生姜汁0.015%。饮品基本去除了饮料的腥味、苦味、药味，口感整体变得柔和细腻，饮品的流动性和稳定性均符合设计要求，由此得到饮料的最终配方。

2.4羊栖菜复合饮料质量检测结果

2.4.1感官评价

饮料具有羊栖菜、莲子、大麦、甘草的混合香气，口感浑厚，酸甜适口，无异味，无悬浮物和杂质，流动性好，不分层。

2.4.2羊栖菜复合饮料质量检测

羊栖菜复合饮料质量检测结果见表9。

3　结论

试验结果表明：羊栖菜提取最佳条件为：料水比为1∶10（质量比）、pH3.0、酶解时间4 h、酶解温度为52℃；莲子、大麦、甘草、生姜以水提法获得提取液，饮料以羊栖菜20 g，莲子20 g、大麦8 g、甘草4 g、生姜0.15 g的提取液为基本原料，添加0.25 g柠檬酸、82 g白糖、0.5 g CMC-Na、0.8 gβ-环状糊精、0.4 g VC。生产出来的羊栖菜复合饮料具有风味独特、口感细腻、营养丰富、平衡合理的特点。此工艺简洁、方便、实用，生产出的复合饮料色、香、味符合大众口味，是兼顾人体营养需要，又极富保健功效的饮品。扩大了天然、绿色食品的原料来源，为海洋生物的加工利用提供了新思路，为进一步工业化生产提供有益借鉴。

表9　羊栖菜复合饮料理化与微生物指标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

浙江省科技厅公益项目基金（2014C33032）；浙江工业大学校重点自然基金（2013XZ009）；浙江工业大学大学生创新创业训练计划（2014008）

范铮（1964—），男（汉），副研究员，硕士，研究方向：绿色有机化学、食品加工技术研究。

张国亮（1966—），男（汉），教授，博士，研究方向：生物化学、膜材料、高分子化学。

2015-04-17