蒲公英雪梨保健饮料加工工艺的研究

苏 杰 ，王瑞刚

（1.内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古土右旗 014109；2.内蒙古自治区植物逆境生理与分子生物学重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018）

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.），又名婆婆丁、奶汁草、黄花地丁、黄花苗、黄花三七等，为菊科多年生草本植物。蒲公英在我国主要分布于内蒙古、东北三省、甘肃等地，生长于山坡、草地、路边和田间[1-2]。蒲公英属于药食两用的草本植物，含有丰富的微量元素、维生素、氨基酸、色素类、酚酸类、黄酮类、挥发油类等100多种有效成分[3-4]。蒲公英性味甘平、无毒，被誉为“天然抗生素”[5]，具有抗感染、抗病毒、抗癌、清热解毒、清肿散结、利尿通淋、消炎养胃、降血糖、降血脂的作用[6]，是极具开发前景的野菜资源[7]。

雪梨又称快果、玉乳等，被称为“百果之宗”。雪梨果实饱满、香脆多汁，含有糖类、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质元素及有机酸等多种营养成分。《本草纲目》中记载梨能“润肺凉心，消痰降火，解疮毒、酒毒”。传统医学上认为雪梨性味清凉甘甜，入肺，有生津、润燥、清热、化痰、保肝、促食欲、净化肾脏、助消化、清洁肠道等功效[8]。

我国蒲公英和雪梨品资源丰富，采集与加工方式简单，开发蒲公英雪梨保健饮料不仅能提高人民生活质量、延长人的寿命，而且有着广泛的市场前景，并将产生巨大的经济和社会效益。近年来，各种以蒲公英为主要原料生产的保健品和以雪梨汁为原料生产的各种饮料纷纷上市，备受消费者青睐，但蒲公英雪梨保健饮料还未见报道。因此，通过研究雪梨的复合酶解榨汁技术、超声浸提技术等技术，并对饮料配方进行优化，开发蒲公英雪梨保健饮料产品，旨为蒲公英和雪梨资源的深加工提供一定的试验数据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

雪梨、冰糖、蜂蜜，购买于当地超市；蒲公英，采摘于内蒙古包头市九峰山，干制后备用；果胶酶、纤维素酶、抗坏血酸、苹果酸、羧甲基纤维素钠，均为食品级；芦丁标准品，美国Sigma公司提供；95%乙醇，分析纯，天津市汇杭化工科技有限公司提供。

1.2 设备

101-1AB型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司产品；FA1004N型电子天平，上海精密科学仪器有限公司产品；HHS-11-1型恒温水浴锅，上海博迅实业有限公司产品；KQ5200E型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司产品；TU-1901型双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；PHS-3C型pH计，上海雷磁有限公司产品；SC-3610型离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司产品。

1.3 工艺流程

①蒲公英→清洗→干制→超声浸提→过滤→蒲公英浸提液；

②梨→清洗、去皮、切块→护色、榨汁→酶解→过滤→雪梨汁；

③冰糖、柠檬酸、蜂蜜；

①+②+③→调配→均质→灌装、杀菌、冷却→成品。

1.4 操作要点

1.4.1 蒲公英浸提液的制备

（1）蒲公英的干制[9]。鲜蒲公英不易贮藏，为了尽可能延长加工期限，干制蒲公英是制作饮料的好原料。选择无病虫害、无发霉的蒲公英，摘除干枯叶，反复清洗干净，于电热鼓风干燥箱75℃下干燥5 h。

（2） 蒲公英的浸提[10]。将干制的原料切成0.5 cm左右的小段后粉碎成粉末，加入纯净水，置于超声波清洗器（工作频率40 kHz） 中浸提处理，经过滤后得到蒲公英浸提液。在单因素试验的基础上，采用正交试验设计对浸提工艺条件进行优化，以蒲公英浸提液中水溶性黄酮类化合物含量为考查指标，最终确定超声辅助浸提的最优条件。

超声辅助浸提条件因素与水平设计见表1。

1.4.2 雪梨汁的制备[11]

（1） 雪梨的预处理。将成熟的雪梨清洗干净，去皮、去核，切成1 cm的小块。

表1 超声辅助浸提条件因素与水平设计

（2） 护色。将雪梨块放入0.2%的抗坏血酸溶液中浸泡5 min。

（3） 榨汁。将护色后的雪梨块和0.2%的抗坏血酸溶液按1∶1的比例倒入榨汁机中打浆。

（4） 酶解。将复合酶制剂（果胶酶与纤维素酶按照质量比1∶1混合而成）添加到雪梨果浆中进行复合酶解处理，调节温度和pH值，添加复合酶制剂进行酶解反应。将经酶解后的雪梨果浆置于90℃水浴中保持2 min，使其中残留的复合酶失活。

（5） 离心。灭酶后的雪梨果浆冷却至室温后，以转速4 000 r/min离心10 min，过滤，备用。

雪梨汁最佳复合酶解条件由单因素试验和正交试验确定。单因素试验取50 mL雪梨汁，依次对复合酶（果胶酶∶纤维素酶质量比1∶1） 的添加总量（0～1.2%），pH 值 （2.0～4.5），酶解温度 （30～55 ℃），酶解时间（1.0～3.5 h） 4个因素进行试验研究，根据醇试验和碘试验的结果确定最佳酶解条件。醇试验：在5 mL样液中加入10 mL 95%乙醇，静置30 min，细心观察是否有絮状物或者沉淀物形成，如果形成则呈阳性证明酶解不完全；碘试验：在5 mL样液中加入3～5滴碘液，静置30 min，观察溶液颜色的变化，如果溶液呈棕色证明酶解不完全。

在单因素试验的基础上，选用L9（34）正交表安排试验，以处理好的澄清雪梨汁的透光率为验证指标，确定最佳复合酶解条件。

复合酶解工艺优化因素与水平设计见表2。

表2 复合酶解工艺优化因素与水平设计

1.4.3 饮料调配

将雪梨汁、蒲公英浸提液、冰糖、苹果酸和蜂蜜按比例混合均匀，各成分调配的比例会对饮料的风味产生较大影响。故在单因素试验的基础上，选用L16（45）安排试验。并邀请25名鉴评员对饮料进行打分评定，确定蒲公英雪梨保健饮料的最佳配方。

饮料配方优化因素与水平设计见表3，感官评分标准见表4。

1.4.4 均质、灌装、杀菌和冷却

在蒲公英雪梨饮料中添加质量分数为0.1%的稳定剂羧甲基纤维素钠，并在50℃，20 MPa下均质。将料液加热至60℃以上灌装到带盖的玻璃瓶中，迅速密封。在100℃下杀菌10 min，然后冷却至40℃即得成品。

表3 饮料配方优化因素与水平设计/%

表4 感官评分标准

1.5 产品质量指标

可溶性固形物测定参照GB/T 12143—2008，总酸的测定参照GB/T 12456—2008，感官要求、理化指标、微生物指标及检测方法参照GB 7101—2015。

2 结果与分析

2.1 蒲公英超声辅助浸提条件的确定

超声浸提的正交试验结果见表5。

表5 超声浸提的正交试验结果

由表5可知，影响蒲公英中黄酮类化合物提取效果的主要因素是料水比和提取温度，而提取次数和提取时间的影响相对较小。各因次的主要顺序是A＞B＞C＞D，最优浸提条件为A2B3C2D2，即料水比1∶25，提取温度70℃，提取次数2次，提取时间1.5 h。

2.2 复合酶的添加量对雪梨汁澄清效果的影响

取50 mL雪梨汁，分别加入复合酶，使其终质量分数分别为0，0.1%，0.3%，0.6%，0.9%，1.2%，调节pH值为3.5，在40℃下酶解2 h。灭酶、离心、过滤后进行醇试验和碘试验。

复合酶的添加量对雪梨汁澄清效果的影响见表6。

表6 复合酶的添加量对雪梨汁澄清效果的影响

由表6可知，随着复合酶量的增加，絮状物的量逐渐减少，碘试验的颜色逐渐变浅，当酶添加量为0.6%时，已完全酶解，故以此为最佳添加量。

2.3 pH值对雪梨汁澄清效果的影响

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的复合酶，分别调节pH值为2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，在40℃下酶解2 h。灭酶、离心、过滤后进行醇试验和碘试验。

pH值对雪梨汁澄清效果的影响见表7。

表7 pH值对雪梨汁澄清效果的影响

由表7可知，随着pH值的增加，絮状物的先逐渐减少后又逐渐增加，碘试验的颜色先逐渐变浅后又变深，可能是pH值过高或过低，使酶的活性降低，初步认定3.5为最适pH值。

2.4 酶解温度对雪梨汁澄清效果的影响

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的复合酶，调节pH值为3.5，设定酶解温度为30，35，40，45，50，55℃酶解2 h。灭酶、离心、过滤后进行醇试验和碘试验。

酶解温度对雪梨汁澄清效果的影响见表8。

随着酶解温度的升高，酶解程度逐渐升高而后又减弱，考虑实际生产条件，以40℃为最佳酶解温度。

2.5 酶解时间对雪梨汁澄清效果的影响

取50 mL雪梨汁，加入0.6%的复合酶，调节pH值3.5，设定酶解温度40℃，酶解时间分别为1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 h进行酶解。灭酶、离心、过滤后进行醇试验和碘试验。

表8 酶解温度对雪梨汁澄清效果的影响

酶解时间对雪梨汁澄清效果的影响见表9。

表9 酶解时间对雪梨汁澄清效果的影响

随着酶解时间的增加，酶解程度逐渐增大，考虑实际生产条件，以2 h为最佳酶解时间。

2.6 最适波长的选择

将处理好的雪梨汁于可见光的波长380～780 nm下测定透光率，当波长达到760 nm时，雪梨汁显示最大透光率，故760 nm为最适测定波长。

2.7 雪梨汁酶解最适条件的确定

采用复合酶对雪梨果浆进行酶解处理。通过L9（34）正交试验，于波长760 nm处的透光率为验证指标。

复合酶澄清雪梨汁正交试验结果见表10。

表10 复合酶澄清雪梨汁正交试验结果

由表10可知，各因素对酶解效果的影响程度依次为 D'＞C'＞B'＞A'，即酶解时间对酶解效果影响最大，其次为酶解温度，复合酶添加量和pH值对酶解效果的影响相对较小，所以确定雪梨汁澄清条件为D'2C'1A'1B'3，即在酶解时间2 h，酶解温度40℃，复合酶添加量0.6%，pH值3.5的条件下进行雪梨汁澄清。

2.8 蒲公英雪梨饮料配方优化试验

根据方法1.6进行复合饮料的调配，邀请25名鉴评员评定打分。结果表明，各因素对蒲公英雪梨汁复合饮料风味的影响的主次关系是A''＞C''＞A''＞B''＞E''，即从大到小依次为雪梨汁、冰糖、苹果酸、蒲公英汁、蜂蜜。由此确定该饮料最佳调配方案为A''4C''3C''3B''4E''1，即雪梨汁添加量20%，冰糖添加量8%，苹果酸添加量0.15%，蒲公英浸提液添加量30%，蜂蜜添加量0.005%。

饮料配方优化的试验结果见表11。

表11 饮料配方优化的试验结果

2.9 产品品质指标

2.9.1 感官指标

该产品呈均匀的淡黄色，口感细腻、酸甜适口，具有蒲公英和雪梨特有的香气，呈均匀的流体状态，无沉淀、无杂质、无异味。

2.9.2 理化指标

可溶性固形物10.5%，总酸0.36%，重金属Cu2+≤5 mg/kg，As≤0.5 mg/kg，Pb≤1.0 mg/kg，其他各指标符合市售饮料产品的理化要求。

2.9.3 卫生指标

菌落总数≤1CFU/mL，大肠菌群≤30MPN/100mL，致病菌未检出。

3 结论

确定了蒲公英雪梨饮料的工艺参数：蒲公英采用40 kHz频率超声辅助浸提处理，提取最佳条件为料液比1∶25，提取温度70℃，提取2次，每次浸提1.5 h，过滤后获得蒲公英浸提液。雪梨汁在添加0.6%的复合酶，pH值3.5，温度40℃的条件下酶解2.0 h澄清度最高。按配方雪梨汁添加量20%，冰糖添加量8%，苹果酸添加量0.15%，蒲公英浸提液添加量30%，蜂蜜添加量0.005%得到的饮料组织均匀，具有蒲公英和雪梨特有的香气，酸甜适中，口感柔和。