鲜榨铁皮石斛饮料的加工工艺研究

摘 要：以新鲜铁皮石斛为原料，白砂糖、柠檬酸、维生素C、羧甲基纤维素钠、黄原胶、乳酸链球菌素为辅料，研发一种清凉爽口、具有石斛特殊清香味的营养健康型饮料。在单因素试验结果的基础上，利用正交试验对铁皮石斛饮料的加工工艺进行了探讨，获得了最佳产品配方：石斛0.7%，白砂糖9%，柠檬酸0.02%，维生素C 0.015%，羧甲基纤维素钠0.02%，黄原胶0.01%，乳酸链球菌素0.01%。

关键词：铁皮石斛;饮料;感官品质

中图分类号 TS275文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）22-0113-04

Processing Technology of Freshly Squeezed Dendrobium Candidum Beverage

Zhang Ping

（Dabieshan Yeling Beverage Co.，Ltd.，Huoshan 237271，China）

Abstract：In this paper，fresh Dendrobium candidum？is used as raw material，white granulated sugar，citric acid，vitamin C，sodium carboxymethyl cellulose，xanthan gum and nisin as auxiliary materials，and a nutritious and healthy beverage with cool and refreshing taste and special scent of dendrobium is developed. On the basis of the results of single factor test，the orthogonal test was designed to discuss the processing technology of Dendrobium candidum beverage to obtain the best product formula： 0.7% of Dendrobium，9% of white sugar，0.02% of citric acid，0.015% of vitamin C，carboxymethyl Cellulose sodium 0.02%，xanthan gum 0.01% and nisin 0.01%.

Key words：Dendrobium candidum;Beverage;Sensory quality

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo），有着很高的药用价值，自古以来就是我国珍贵的中药材之一，1987年被录入到中国植物红皮书。其在中国药典中有过记载[1]，主要分布在中国南部[2]，是传统公认的作为滋补目最好的石斛草。目前，石斛已成为国内制药厂和保健品加工企业近百种药品和保健品的必需原料[3]，其有效成分主要包括酚类、生物碱，联苄类、萜类、黄酮类、氨基酸、多糖等[4-5]。药理研究证明，石斛具有抗衰老、降血糖、提高免疫力、提高心脑血管功能、抗肿瘤、滋养肺阴、抗疲劳等功效[6-9]，已被用于缓解糖尿病、肥胖症、风湿性关节炎等许多疾病[10-11]。由于其医疗特性，现已广泛应用到医药原料、保健品和食品行业。石斛饮料是以石斛为主要原料经打浆、过滤等工艺得到澄清的石斛汁，再以相应辅料调配而成的一种清凉爽口，具有石斛特殊清香的滋养阴津、增强体质、补益脾胃的健康饮料，很好地满足了市场的需求，市场前景非常广阔。

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂 铁皮石斛：产自霍山太平畈乡;白砂糖：广西贵港金田糖业有限公司生产;柠檬酸：潍坊英轩实业有限公司生产;羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、黄原胶：郑州百思特食品添加剂有限公司生产;维生素C（VC）：河南万邦实业有限公司生产;乳酸链球菌素（Nisin）：浙江新银象生物工程有限公司生产;无水乙醇：上海沃凯生物技术有限公司生产。

1.2 仪器与设备 FA1204B电子分析天平：上海精密科学仪器有限公司生产;TGL-16B离心机：上海安亭科学仪器厂;由于DNP电热恒温培养箱：上海三发科学仪器有限公司生产;JYL-C91T榨汁机：九阳股份有限公司生产;S433氨基酸分析仪：上海力晶科学仪器有限公司生产;LYT-380折光仪：上海淋誉贸易有限公司生产;PH-2C酸度计：上海仪迈仪器科技有限公司生产;HH-W4水浴鍋：天津市泰斯特仪器有限公司生产;T-6M分光光度计：上海光谱仪器有限公司生产。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程 石斛→清洗除杂→切段→打浆→胶体磨处理→过滤→浓缩石斛汁→稀释→调配→均质→脱气→杀菌→无菌灌装→封装。

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 清洗除杂 选取表皮无霉变、无蛀虫的新鲜铁皮石斛，用流动的清水充分洗涤石斛，除去泥沙和杂质。

1.3.2.2 打浆 取石斛切段加入纯净水，以料液比约为7∶100（g/mL）打浆。

1.3.2.3 胶体磨处理、过滤 胶体磨处理。用200目滤布进行过滤，弃去滤渣，得到浓缩石斛汁备用。

1.3.2.4 调配 将浓缩石斛汁稀释10倍，加入白砂糖、柠檬酸、维生素C、CMC-Na、黄原胶、Nisin进行调配。

1.3.2.5 均质 在均质温度为65℃、均质压力为25MPa的条件下进行二次均质。

1.4 评价指标及试验方法

1.4.1 感官评价指标[12，13] 感官评价指标如表1所示。

1.4.2 pH值 采用pH-2C型酸度计测定。

1.4.3 微生物指标 在饮料配方确定后，进行Nisin单因素试验。在巴氏杀菌后，采用平板计数法[14]在（36±1）℃温箱内培养7d后进行微生物指标的测定，从而帮助确定Nisin的添加量。

1.4.4 可溶性固形物含量 使用手持式折光仪测量饮料中的可溶性固形物含量。

1.4.5 氨基酸指标 采用全自动氨基酸分析仪检测饮料中的游离氨基酸。氨基酸分析仪依照设定的洗脱顺序，用不同离子强度、pH值的缓冲液按顺序将氨基酸按照吸附力的差异洗脱下来，被洗脱下来的氨基酸在加热条件下（135℃）与茚三酮反应液反应，生成可以在分光光度计中570nm和440nm处检测到的蓝紫色物质，进而可以定量地计算出不同氨基酸的含量。取一定量的样品，加入等体积的75%的乙醇溶液，沉淀可溶性蛋白质，再经生物膜过滤后，放入氨基酸自动分析仪中检测。

1.4.6 单因素试验及正交试验 对白砂糖、柠檬酸、维生素C、CMC-Na、黄原胶、Nisin的添加量进行单因素试验，结合感官评价表和微生物指标选出最优单因素。在单因素的基础上设计4因素3水平的正交试验，得出最佳正交试验结果。将正交试验得出的结果和单因素最优结果做感官对比，得出最佳结果。

2 结果与分析

2.1 单一因素添加量对石斛饮料感官品质的影响

2.1.1 维生素C 准备5杯等体积的石斛浓度为0.07%的石斛汁，按照0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%的浓度梯度添加Vc，进行感官评价，确定Vc的最佳添加量。由表2可知，Vc添加量≤0.01%时，石斛饮料加热一段时间后颜色稍有变浅;当添加量为0.015%、0.02%、0.025%时，石斛饮料加热一段时间后颜色几乎不变。故维生素C的添加量以0.015%为最佳。

2.1.2 柠檬酸添加量对石斛饮料感官品质的影响 准备5杯等体积的的石斛汁，固定白砂糖添加量为7%，CMC-Na和黄原胶按1∶1添加量为0.07%，VC的添加量为0.015%，分别添加0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%的柠檬酸进行调配。柠檬酸添加量对石斛饮料的颜色、风味、口感、组织形态综合评分的影响见图1。由图1可知，当柠檬酸添加量在0.03%以下时，随着你柠檬酸添加量的增加，感官评分逐渐增高，当柠檬酸添加量为0.03%时，感官评分最高，为85分，随后感官评分逐渐降低。因此，柠檬酸添加量应选择0.03%。

2.1.3 白砂糖 準备5杯等体积的的石斛汁，固定柠檬酸添加量为0.06%，复合稳定剂添加量为0.07%，VC添加量为0.015%，分别添加2%、4%6%、8%和10%的白砂糖进行调配。由图2可知，当白砂糖添加量在8%以下时，随着白砂糖添加量的增加，石斛饮料的口感和甜度更适合人们的口味，因而感官评分也随之增高。但当白砂糖的添加量超过8%时，饮料变得过甜，影响了口感，从而使感官评分逐渐降低。因此，白砂糖的添加量应选择8%。

2.1.4 CMC-Na 准备5杯等体积的的石斛汁，固定柠檬酸添加量为0.06%，白砂糖添加量为7%，VC的添加量为0.015%，黄原胶的添加量为0.03%，分别添加0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%的CMC-Na进行调配。由图3可知，当CMC-Na的添加量在0.03%以下时，随着CMC-Na添加量的增加，感官评分也随之增高。CMC-Na添加量为0.03%时，感官评分最高为85分，饮料浓稠适中，质地均匀。当CMC-Na添加量超过0.03%时，饮料的稠度过高，使得感官评分也随之降低。因此，CMC-Na添加量应选择0.03%。

2.1.5 黄原胶 准备5杯等体积的的石斛汁，固定柠檬酸添加量为0.06%，白砂糖添加量为6%，VC的添加量为0.015%，CMC-Na的添加量为0.03%，分别添加0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%的黄原胶进行调配。由图4可知，当黄原胶添加量为0.01%时，感官评分最高为77分，饮料浓稠适中，质地均匀。当黄原胶添加量超过0.01%时，饮料的稠度增加，感官评分也逐渐降低。因此，黄原胶添加量应选择0.01%。

2.1.6 Nisin 准备5杯等体积的的石斛汁，在配方比例确定后，进行Nisin添加量的确定。5杯石斛汁在巴氏杀菌后分别添加0.05mg/g、0.1mg/g、0.15mg/g、0.2mg/g、0.25mg/g的Nisin。（36±1）℃下放置7d后，测定微生物含量，确定Nisin最佳添加量。Nisin的添加量对石斛饮料的保鲜作用如图5所示。由图5可知，随着Nisin添加量的增加，菌落数逐渐降低，当Nisin的添加量大于等于0.01%时，菌落数均较少且数量相差不多。综合考虑成本问题，Nisin添加量应选择0.01%。

2.2 石斛饮料的最优配方 在单因素试验的基础上，选择白砂糖、柠檬酸、CMC-Na和黄原胶添加量4个因素，进行正交试验（表3）优化，结果见表4。

由表4可知，在石斛饮料感观性状的影响因素中，影响最为明显的是白砂糖，其次是柠檬酸和黄原胶，影响最小的是CMC-Na，即影响因素次序为：A>B>D>C。由表4可知，A3B1D1C2组合最佳，即石斛饮料的最优配方是：白砂糖9%，柠檬酸0.02%，CMC-Na0.02%，黄原胶0.01%。

2.3 石斛饮料的最佳工艺验证 为了验证正交试验得到的石斛饮料最佳工艺，按照最佳组合A3B1D1C2，即白砂糖9%，柠檬酸0.02%，CMC-Na0.02%，黄原胶0.01%对石斛饮料进行验证，结果见表5。由表5可知，在该复配条件下，石斛饮料的感官评分最高，平均分达92.5分，高于表4的最高分91分，表明其为最佳工艺条件。

2.4 产品质量 （1）感官指标：色泽为黄绿色，澄清透明，均匀一致，无明显沉淀物;具有石斛特有的香气;酸甜适中，口感柔和细腻，无异味。（2）pH=3.93。（3）可溶性固形物含量：9%。（4）微生物指标：菌落总数≤100CFU/mL、大肠菌群≤3MPN/mL，符合国家卫生标准，无致病菌检出[15]。（5）氨基酸指标：石斛饮料中，在游离状态下，组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）、甲硫氨酸（Met）、天冬氨酸（Asp）含量较高，其余氨基酸含量很少，或者无检出（见表6）。

3 结论

本实验确定石斛饮料的最佳配方为石斛0.7%，白砂糖9%，柠檬酸0.02%，维生素C0.015%，CMC-Na0.02%，黄原胶0.01%，Nisin0.01%。经此配方和工艺制得的石斛饮料呈草绿色，酸甜可口、澄清透亮、流动性好，久置无分层和沉淀，在完整保留石斛独特清香味的同时口感细腻柔和，并且含有多种功能活性物质，具有一定的保健作用，对于铁皮石斛保健食品的开发具有重要意义。

参考文献

[1]国家药典委员会.中国药典[M].北京：医学科学出版社，2010：265-266.

[2]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1999，19：67.

[3]马云洪，杨进选，余常山.对龙陵县石斛生产的思考[J].农业开发与装备，2013（03）：1-3.

[4]Ng T B，Liu J，Wong J H，et al.Review of research onDendrobium，a prized folk medicine[J].Appl Microbiol Biotechnol，2012，93（5）：1795-1803.

[5]周思静，乔宇琛，刘桂君，等.不同干燥方式对铁皮石斛粉品质的影响[J].食品研究与开发，2019，40（16）：11-16.

[6]相萍萍，王旭，刘超.铁皮石斛的最新应用研究[J].西部中医药，2016，29（01）：129-132.

[7]伍芬芳，曾玲.浅谈中药铁皮石斛[J].浙江中西医结合杂志，2004（03）：55.

[8]Shiau Y J，Nalawade S M，Hsia C N，et al.In vitro propagation of the chinese medicinal plant，Dendrobium candidum wall.ex lindl.from axenic nodal segments[J].Vitro Cellular & Development Biology Plant，2005，41（5）：666-670.

[9]Sun J，Guo Y，Fu X，et al.Dendrobium candidum inhibits MCF-7 cells proliferation by inducing cell cycle arrest at G2/M phase and regulating key biomarkers[J].Oncotargets & Therapy，2016，9（1）：21-30.

[10]Zha X Q，Luo J P，Wei P.Identification and classification of Dendrobium candidum species by fingerprint technology with capillary electrophoresis[J].South African Journal of Botany，2009，75（2）：276-282.

[11]Xing X H，Cui S W，Nie，S P，et al.A review of isolation process，structural characteristics，and bioactivities of water-soluble polysaccharides from Dendrobium plants[J].Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre，2013，1（2）：131-147.

[12]石芳芳，閆如梅，欧阳高翔，等.“红颜”草莓果汁饮料研究[J].饮料工业，2018，21（05）：50-54.

[13]高原，何儒衷，方所红，等.铁皮石斛饮料的开发工艺研究[J].食品工业，2015，36（01）：137-140.

[14]刘晓娜，葛文霞，刘晓妮.影响冷鲜肉品质的主要因素分析[J].山东畜牧兽医，2013，34（12）：2-5.

[15]赵广河，陈志芳.番木瓜生姜复合饮料配方及澄清工艺的研究[J].保鲜与加工，2013，13（01）：32-35. （责编：张宏民）

作者简介：张平（1979—），男，陕西西安人，工程师，研究方向：饮料加工。  收稿日期：2019-09-30