黑木耳复合饮料的制备及其抗氧化性研究

雷琬琬 吴秀宁 徐芳琴 齐娜娜 严小英 杨雪妮 周亚婷

（商洛学院健康管理学院，陕西商洛 726000）

黑木耳是我国传统的食药同源菌，具有抗氧化、降脂、提高免疫力等作用[1-2]，是一类可用于生产保健食品的原料[3-4]。当前，有关黑木耳复合饮料的制备已有报道，例如，秦丹丹等[5]以黑木耳和黑枸杞为主要原料，按最佳比例调配而成的饮料色泽呈现出紫红色，口感独特，酸甜适度，不会产生明显的沉淀和分层现象。于洋等[6]以黑木耳、黑芝麻与小米为料，制得稳定性良好、口感较好、色泽较好、风味纯正的饮料。麦芽中含有天然抗氧化剂，能够有效清除氧自由基，可以防止产生氧化反应，并且能够有效地防止、清除与多种疾病有关的活性氧[7]。决明子具有抗氧化、护肝、降脂等功效，其在临床上得到了诸多应用[8]。

黑木耳产业是商洛的主导产业之一，2019 年全市发展代料木耳1.31 亿袋、椴木1.13 万架，产鲜耳6.35 万t，实现产值2.45 亿元，产业规模呈现“井喷式”发展[9]，已成为商洛地区乡村振兴中重点发展的产业之一。当前，有关黑木耳、决明子、大麦芽制备复合饮料的研究鲜见报道。为此，本试验以黑木耳、决明子、大麦芽为原料，辅以蔗糖、柠檬酸、黄原胶，研发一款黑木耳复合饮料，以期为商洛地区黑木耳的深度开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑木耳（陕西柞水县）、决明子、大麦芽、蔗糖、柠檬酸、黄原胶均为市售。蒸馏水、碘、碘化钾、95%酒精、FeSO4、DPPH、无水乙醇、邻苯三酚、H2O2、水杨酸、Tris、HCl溶液。

1.2 仪器与设备

组织捣碎机、恒温浸提装置、试管、糖度计、pH计、高压灭菌装置、冰箱、炒锅、超细粉碎机、180 目（4层）滤网、离心机、加热装置、灭菌玻璃瓶、容量瓶、烧杯、玻璃棒、分光光度计、电子天平、漩涡震荡器。

1.3 工艺流程

1.3.1 工艺流程 工艺流程如下：

1.3.2 试验流程

1.3.2.1 制备黑木耳浸提液 ①浸泡、洗净：称取35 g大小均匀的黑木耳于40 ℃的蒸馏水中浸泡，使其完全淹没，达到充分膨胀，浸泡1 h后清洗去除表面的杂质。②破碎：将浸泡洗好的黑木耳捞出后用捣碎机彻底破碎。③浸提、过滤：把破碎好的黑木耳（干重）与蒸馏水按35 g∶2 100 mL，放在70 ℃恒温水浴锅中让其浸提1 h。浸提结束之后，用3 层180 目滤网进行过滤，将滤出的残渣加入20 倍的蒸馏水，进行第2 次浸提，浸提时间为0.5 h，将第2次滤出的汁液进行合并，最后制出黑木耳的浸提液[10]，取1 000 mL备用。

1.3.2.2 制备麦芽汁 将市售大麦芽磨成细粉。称取麦芽粉300 g 加入4 倍量的蒸馏水，放在65 ℃恒温水浴锅中4.5 h，使其自行糖化，直到糖化完全（碘值测定）。糖化的浸提液经过4 层180 目滤网过滤后加入500 mL蒸馏水稀释，采用手持式糖度计测定糖化液糖含量12%，pH 为5.69，经115 ℃高温杀菌，20 min后，冷却，取1 000 mL在4 ℃下保存[11]。

1.3.2.3 制备决明子浸提液 称取100 g 颗粒均匀、无损坏的决明子，洗净后，室温干燥，然后生炒5 min，生炒的温度应适宜，不要过高，等闻到有特殊香味，且变色后立即停止。放凉后进行粉碎，粉碎结束后，将决明子和蒸馏水按为100 g∶2 000 mL，放在55 ℃水浴锅中浸提4 h，浸提后用4层180目滤网过滤，最后制出决明子的浸提液[10]，取1 000 mL 备用。取黑木耳复合饮料的复合原液按照1 000 mL 黑木耳浸提液，1 000 mL 麦芽汁，1 000 mL 决明子浸提液等比例混合均匀。

1.3.2.4 制备黑木耳复合饮料 ①混合调配：将复合原料液、蔗糖、柠檬酸、黄原胶按规定比例混合均匀。②离心、脱气：将调配好的黑木耳复合饮料在转速3 000 r 下离心20 min，然后加热脱气，时间为15 min，使饮料中气体排出，保证饮料的品质。③灌装、杀菌、冷却：将饮品放入事先消毒过的玻璃瓶内，于100 ℃杀菌15 min[5]，然后放于室温保存。

1.4 工艺要点

1.4.1 制备黑木耳浸提液 把破碎好的黑木耳（干重）与蒸馏水按35 g∶2 100 mL，放置在70 ℃恒温水浴锅中浸提1 h。滤网进行过滤，将滤出的残渣加入20 倍的蒸馏水，进行第2 次浸提30 min，将第2 次滤出的汁液进行合并，最后制出黑木耳浸提液。

1.4.2 制备麦芽汁 大麦芽磨成细粉，加入4 倍量的蒸馏水，65 ℃恒温水浴锅中4.5 h，至其完全糖化。糖化的浸提液经过滤后加入500 mL 蒸馏水稀释，测定糖化液糖含量12%，pH为5.69。经115 ℃高温杀菌，20 min 后冷却，在4 ℃下保存，最后制出麦芽汁。

1.4.3 制备决明子汁浸提液 决明子洗净后，室温干燥，生炒5 min，生炒的温度应适宜，当闻到有特殊香味，且变色后立即停止。放凉后进行粉碎，粉碎结束后，将决明子和蒸馏水按为100 g∶2 000 mL，放置在55 ℃水浴锅中浸提4 h，浸提后过滤，最后制出决明子浸提液。

1.4.4 制备黑木耳复合饮料

1.4.4.1 混合调配 将复合原料液、蔗糖、柠檬酸、黄原胶按规定比例混合均匀。复合原液按照1 000 mL黑木耳浸提液、1 000 mL麦芽汁、1 000 mL决明子浸提液等比例混合均匀。

1.4.4.2 离心、脱气 将调配好的黑木耳复合饮料在转速3 000 r下离心20 min，加热脱气15 min。

1.4.4.3 灌装、杀菌、冷却 将饮品放入事先消毒过的玻璃瓶内，于100 ℃杀菌15 min，室温保存。

1.5 原辅料配比试验设计

1.5.1 单因素试验设计

1.5.1.1 复合原液添加量的确定 选用5 种不同原液用量，分别为25%、30%、35%、40%、45%，在8.5%蔗糖、0.12%柠檬酸、0.10%黄原胶条件下进行单因子试验，采用感官评定确定最佳复合原液的配比。

1.5.1.2 蔗糖添加量的确定 选用5 种不同蔗糖用量，分别为6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%，在上一试验确定原液添加量和0.12%柠檬酸、0.10%黄原胶条件下进行单因子试验。采用感官评定确定蔗糖的配比。

1.5.1.3 柠檬酸添加量的确定 选用5 种不同柠檬酸用量，分别为0.06%、0.12%、0.18%、0.24%、0.30%在上述2 组试验确定原液添加量及蔗糖添加量和0.10%黄原胶的条件下进行单因子试验。采用感官评定确定最佳柠檬酸的配比（表1）。

表1 复合饮料感官评分标准设计

1.5.1.4 黄原胶添加量的确定 选用5 种不同黄原胶用量，分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%，在上述3组试验确定原液量、蔗糖量、柠檬酸量的条件下进行单因子试验。采用感官评定确定最佳黄原胶的配比。

1.5.2 正交试验设计 根据以上试验结果，以原液用量（%）、蔗糖用量（%）、柠檬酸用量（%）、黄原胶用量（%）4因子在3水平上进行试验研究，通过分析及感官评定确定最佳配比（见表1）。

2 结果与分析

2.1 单因素试验设计

2.1.1 黑木耳、麦芽汁、决明子复合原液的添加量对饮料风味的影响 选用5 个不同原液用量，分别为25%、30%、35%、40%和45%，在8.5%蔗糖、0.12%柠檬酸、0.10%黄原胶条件下的感官评分结果见表2。由表2 可看出，评分随原液添加量的升高呈先升高后下降变化，当复合原液添加量为35%时，得分最高，为88 分，此时饮料颜色适宜、光泽清亮、香味及其口感适宜。组织形态受复合原液的添加量增加流动性逐渐变弱，色泽、香气与口感受其添加量影响较大：随原液添加量逐渐增加，饮料颜色逐渐加深，光泽度逐渐变清亮，香气与口感也逐渐变好，但原液过量，光泽度逐渐变弱，香气和口感不协调。

表2 不同复合原液添加量的感官评分

2.1.2 蔗糖添加量对饮料风味的影响 选用5种不同蔗糖用量，分别为6.5%、7.5%、8.5%、9.5%和10.5%，在原液添加量为35%和0.12%柠檬酸、0.10%黄原胶条件下的感官评分结果见表3。由表3 可看出，得分随蔗糖用量的增加先升高后下降，蔗糖添加量为8.5%时，分数最高，为86，此时饮料口感清润柔和细腻，酸度与甜度适宜。蔗糖的添加量大于8.5%时，分数逐渐降低。蔗糖的添加量对饮料的色泽无影响，对组织形态和香味的影响整体不大，但其对口感的影响最大，口感的感官评分最低分为20，最高分为36，随着量的增加，饮料口感逐渐由清淡到适宜再到甜腻。

表3 不同蔗糖添加量的感官评分

2.1.3 柠檬酸添加量对饮料风味的影响 选用5 个不同柠檬酸用量，分别为0.06%、0.12%、0.18%、0.24%和0.30%，在经上述2 组试验确定原液添加量35%及8.5%蔗糖、0.10%黄原胶的条件下的感官评分结果见表4。由表4可看出，得分随柠檬酸用量的增加总体呈下降趋势，柠檬酸添加量为0.12%时，得分最高，为87 分，此时口感适度，酸度与甜度适宜。柠檬酸的添加量对色泽、组织形态、香气的影响微乎其微，柠檬酸用量对饮品口感的影响最大，口感指标评分的极差为21，超过0.12%柠檬酸用量时，饮料的口感逐渐变的酸涩，到0.30%时，甚至引起口感不适，并且酸度与甜度不协调。

表4 不同柠檬酸添加量的感官评分

2.1.4 黄原胶添加量对饮料风味的影响 选择5 个不同黄原胶用量，分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%，经上述3 组试验确定原液添加量为35%、蔗糖添加量8.5%、柠檬酸添加量0.12%的前提下的感官评分结果见表5。由表5可看出，得分随黄原胶用量的增加，呈先升高后下降趋势，0.10%黄原胶时，评分最高，为88 分，此时口感流畅适中，稳定性好，酸度与甜度适宜。随着黄原胶量的进一步增加，饮料的光泽度稍微减弱，对香气的影响整体幅度不大，对口感的影响由入口流畅到黏稠。超量的黄原胶对组织形态的影响较大，流动性逐渐变差。

表5 不同黄原胶添加量的感官评分

2.2 原辅料配比正交试验设计

以原液添加量、蔗糖添加量、柠檬酸添加量、黄原胶添加量为4 个因子，选用3 个有代表性的水平组合设计正交试验表，如表6所示。

由表7 中的极差R大小可得知，影响黑木耳复合饮料风味的因素大小顺序为：复合原液添加量W>蔗糖添加量X>柠檬酸添加量Y>黄原胶添加量Z，即复合原液含量对饮料风味影响最大，其次是蔗糖含量，柠檬酸含量次之，最后是黄原胶含量。由表中k 值的计算结果可知，此试验的最佳组合为W3X3Y2Z3，即40%的复合原液，9.5%的蔗糖，0.12%的柠檬酸，0.15%的黄原胶。由表中的感官评分可知评分分数最高的组合是W3X3Y2Z1。本研究对W3X3Y2Z3和W3X3Y2Z1这2 个组合进一步做验证试验。

表7 正交试验结果

由验证试验结果表8 可知，W3X3Y2Z3组合的评分为87 分，比W3X3Y2Z1稍高一些，即40%的复合原液，9.5%的蔗糖，0.12%的柠檬酸，0.15%的黄原胶组合配比相对更好。

表8 验证试验结果

2.3 黑木耳复合饮料的抗氧化性试验

以维生素C 为阳性对照试验，以分光光度计为仪器，测定黑木耳复合饮料对超氧阴离子自由基（）、DPPH自由基与羟自由基（·OH）的清除能力，测定结果如表9所示。由表9可看出，黑木耳复合饮料的清除率为58.16%、DPPH自由基的清除率为53.12%、·OH 的清除率为41.84%，虽然对三者的清除率都低于维生素C，但试验证明黑木耳复合饮料还是具有较好的抗氧化能力。

表9 黑木耳复合饮料对3种自由基的清除率

3 讨论

本试验将黑木耳配合大麦芽、决明子与蔗糖、柠檬酸、黄原胶制成复合饮料，与前人制备的复合饮料在研究结果上有所区别。秦丹丹等[5]根据34.00%的复合原液（黑木耳汁+黑枸杞汁）、0.20%的柠檬酸、6.00%的蜂蜜、0.19%的稳定剂（0.08%羧甲基纤维素钠+0.07%果胶+0.04%黄原胶）的最佳比，研制出的复合饮料呈紫红色，有黑木耳、黑枸杞特有的香气，酸甜度适中、无沉淀，饮料对3 种自由基的清除率分别为67.45%、59.20%和43.60%。于洋等[6]根据60 mL 小米浆、40 mL 黑芝麻浆、20 mL 黑木耳汁、15.00%蔗糖、0.10%柠檬酸、0.13%的稳定剂（0.10%的羧甲基纤维素钠+0.30%的黄原胶）所制备的饮料有小米香、芝麻特殊香味，酸甜适宜、稳定性好。李旺等[10]根据30.00%的复合原液（黑木耳+决明子+辣木叶）、2.30%的结晶果糖、0.05%的甜菊糖苷、0.08%有机酸（2 份柠檬酸+1 份苹果酸）、0.13%的稳定剂（0.03%的黄原胶+0.10%的羧甲基纤维素钠）所制备的复合饮料呈淡红色、口感细腻、有特有的香味、稳定性好。林梦涵等[15]根据45.00%原液（20.00%黑木耳液+25.00%红枣液）、6.00%的蜂蜜、0.10%的柠檬酸所制备的饮料呈淡褐色、酸甜度适宜、状态均匀、风味较好，对羟自由基的清除率达到67.17%。本试验根据40%复合原液、9.50%蔗糖、0.12%柠檬酸、0.15%黄原胶制备的复合饮料颜色呈淡黄棕色，色泽均匀，形态呈均匀流体，稳定性好并且麦芽香气明显，略带黑木耳和决明子特有气味，且口感清润柔和细腻，酸甜度适宜，饮料对超氧阴离子自由基、DPPH自由基和羟自由基的清除率为58.16%、53.12%和41.84%。本试验与前人试验虽然都有黑木耳，但配合的其他原料及用量不同，呈现的颜色和香气有所差别，其抗氧化性也不同；本试验用的蔗糖量比秦丹丹等[5]、李旺等[10]、林梦涵等[15]的蜂蜜、结晶果糖用量高才可以达到酸甜度适宜，原因可能是蜂蜜中含有不结晶部分所生成的果糖[16]，果糖的甜度要比蔗糖高。此外，麦芽粉经过糖化后的麦芽汁含有麦芽糖与麦芽三糖[17]，导致复合原液本身就有一定的甜度，故本试验用的蔗糖量比于洋等[6]用的蔗糖量要低；本试验的黄原胶用量远远高于前人的黄原胶的量，可能是前人搭配使用了羧甲基纤维素钠、果胶等稳定剂[10]，也可以达到饮品状态均匀、无沉淀、无分层、稳定性好的效果。

4 结论

本试验以主要原料柞水黑木耳、大麦芽、决明子和3种添加剂蔗糖、柠檬酸、黄原胶研制出一款黑木耳复合饮料。通过单因素与正交试验L9（34）确定黑木耳复合饮料中的原料最优比组成：40%的复合原液，9.5%的蔗糖，0.12%的柠檬酸，0.15%的黄原胶，此时得分最高，达到87分。最佳配比组合下制备的复合饮料色泽呈淡黄棕色，色泽均匀，形态呈均匀流体，稳定性好且麦芽香气明显，略带黑木耳和决明子特有的气味，且口感清润柔和细腻，酸甜度适宜。利用分光光度法测定，黑木耳复合饮品的清除率为58.16%，DPPH的自由基清除率53.12%，·OH 的清除率为41.84%，可见此款饮料具有较好的抗氧化活性。