全 文 ：No.3.2006
白茅根为禾本科多年生草本植物白茅Imperata
Cylinarica(L.)Beaur.var.Major(Nees)C.E.Hubb的根茎,
又名甜草根、寒草根等。白茅根始载于《神农本草
经》,列为中品,味甘,性寒,具有凉血止血、生津
止渴、清热利尿等功效。经测定白茅根中含有芦竹
素、白茅素、β-谷甾醇、豆甾醇、甘露醇、葡萄糖、
果糖、蔗糖、草酸、苹果酸、柠檬酸、大量钾盐等
成分[1-2]。应用其生产白茅根饮料能真正做到原材料的
天然无污染,而且对开发山区荒废资源具有极广阔
的社会效益和经济效益。本试验以白茅根为原料,
采用安全[3-4]、对人体无拮抗作用的壳聚糖澄清白茅根
汁,研究影响澄清效果的工艺参数,旨在制成具有
独特白茅根香味且稳定性好的白茅根饮料。
1 材料与仪器设备
白茅根:采自吉首大学张家界校区的后山;
壳聚糖:食用级;
恒温电热水浴锅:上海申光仪器仪表有限公司;
pHS酸度计:上海雷磁仪器厂;721型可见分光光度
计:上海湖光科学仪器公司;阿贝折射仪:上海申
光仪器仪表有限公司;
2 实验方法
2.1 工艺流程
白茅根→清洗→切段→干燥→粉碎→浸提→
澄清→调配→灌装→密封→杀菌→冷却→包装
壳聚糖澄清白茅根饮料工艺研究
黄美娥，董爱文，高中松，周建军
(吉首大学农林系,张家界 427000)
摘要：将白茅根浸提液采用壳聚糖进行澄清处理,通过正交试验研究确定最佳澄清工艺条件,结果表
明最佳澄清工艺条件:壳聚糖添加量0.2g/L、调浸提液pH值3.0、澄清2.0h。取白茅根澄清液、18%白
砂糖液、蒸馏水按2∶2∶1比例调配可制得具有独特白茅根香气、微带黄色、酸甜口味且稳定性好的白茅
根饮料。
关键词：白茅根;壳聚糖;澄清
中图分类号：TS275 文献标识码：A 文章编号：1005-9989(2006)03-0083-03
Studyontechnologyofchitosanclarifyimperata
cylinarica(L.)rhizomebeverage
HUANGMei-e,DONGAi-wen,GAOZhong-song,ZHOUJian-jun
(DepartmentofAgricultureandForestry,JishouUniversity,Zhangjiajie427000)
Abstract:Theclarificationtechnologyofimperatacylinarica(L.)rhizomejuicewasstudied.Clarificatedbychitosan,
thebestclarificationconditionofimperatacylinarica(L.)rhizomejuicewaschoosingbyorthogonalexperiment.
Theoptimumconditionwas0.2g/Laddingadmeasureofchitosan,pH3.0,processing2h.Itwasprovedthatthe
optimalproportionofimperatacylinarica(L.)rhizomejuice,18%sugarsolution,purewaterwas2∶2∶1,withwhich
thebeveragehasparticularsmelofImperatacylinarica(L.)rhizome,tiny-yelowcolor,goodtasteandstably.
Keywords:imperatacylinarica(L.)rhizome;chitosan;clarify
收稿日期：2005-09-29
作者简介：黄美娥(1974-),湖北张家界人,讲师,主要从事植物资源的开发与利用方面的研究工作。
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2006.03.033
No.3.2006
2.2 操作要点
预处理:选择肉质肥厚的鲜白茅根,将其表皮
去除干净后切成3～4cm的小段,置60℃烘箱中烘干后
于粉碎机中粉碎备用;
浸提:取白茅根粉15g加蒸馏水50mL在30℃、
40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的温度条件下,
分别在加酸和中性条件下浸提2h、3h、4h、5h、6h后
用阿贝折射仪测定可溶性固形物含量;
澄清:取浸提液分别对壳聚糖用量、pH值、温
度和时间做单因素澄清处理测定其透光率,根据单
因素试验结果做正交试验,得出最佳澄清工艺条件;
调配:经澄清后的白茅根汁加入不同比例的糖
液进行调配;
灌装、杀菌:将调配好的饮料灌入洁净玻璃瓶
中,密封后置杀菌锅中杀菌15min;
冷却:用冷却水冷却至室温,经检验合格即得
到产品。
3 结果与分析
3.1 浸提
浸提温度、时间及加酸都会对浸提效果产生影
响,本试验采用一定温度和时间及添加适量酸进行
浸提处理,结果见表1。
由表1可以看出,相同温度条件下加入0.2%的柠
檬酸有助于浸提,即1#均要好于2#,同时温度越高、
时间越长浸提液可溶性固形物含量越高。当温度到
达70～90℃虽可得到更多的可溶性固形物,但浸提液
感观品质较差;而温度太低,浸提的时间会要求更
长。因此,浸提温度采用60℃较为理想。60℃时,比
较不同浸提时间可溶性固形的含量,确定选用3h较
好。综上所述,最佳浸提条件可选为偏酸性条件、
60℃、浸提3h。
3.2 澄清
3.2.1 壳聚糖添加量的确定 参考壳聚糖澄清试验资
料[5-6],在澄清白茅根浸提液中壳聚糖添加量分别为
0、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L,
40℃下澄清1h,离心后测定透光率变化情况。不同壳
聚糖添加量的澄清效果见表2。
从表2可知,当壳糖添加量达到0.4g/L时,透光率
达到最大值,即澄清效果最佳。
3.2.2 pH值的确定 试验取6份50mL的白茅根浸提液
做平行试验,分别加入0.02g壳聚糖,用柠檬酸调溶
液pH值依次为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5。静置2～
3h后离心10min(3000r/min),取上清液于620nm波长测
定透光率。不同pH值对澄清效果的影响见表3。
从表3可知,pH为2～3时,透光率达到最大值,
即澄清效果最佳。
3.2.3 温度的确定 试验中分别添入0.2g/L的壳聚糖
后于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的温度下
表4 不同温度对澄清效果的影响
温度(℃) 透光率(%)
20 93.3
30 94.0
40 94.3
50 95.1
60 95.5
70 96.4
30
1# 1.60 1.90 2.00 2.10 2.10
2# 1.40 1.50 1.90 1.95 2.00
40
1# 1.65 1.90 2.10 2.15 2.15
2# 1.40 1.60 1.85 1.95 2.05
50
1# 1.75 2.00 2.05 2.10 2.20
2# 1.45 1.70 1.95 2.00 2.00
60
1# 1.95 2.05 2.10 2.20 2.25
2# 1.45 1.80 2.00 2.05 2.10
70
1# 2.00 2.10 2.20 2.25 2.25
2# 1.50 1.65 2.05 2.05 2.10
80
1# 2.05 2.15 2.20 2.25 2.25
2# 1.55 1.70 2.05 2.10 2.10
90
1# 2.10 2.15 2.20 2.25 2.25
2# 1.60 1.90 2.10 2.10 2.15
温度
(℃)
编号
时间(h)
2
可溶性固形物含量(%)
3 4 5 6
表3 不同pH值对澄清效果的影响
pH值 透光率(%)
2.0 93.5
2.5 95.5
3.0 96.1
3.5 93.4
4.0 90.7
4.5 88.5
注: 1#加入了0.2%的柠檬酸,2#未加酸。
表1 不同温度、时间及加酸对浸提效果的影响
表2 不同壳聚糖添加量的澄清效果
壳聚糖添加量(g/L) 透光率(%)
0.0 70.4
0.1 90.5
0.2 96
0.3 96.2
0.4 96.3
0.5 94.8
0.6 92
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表9 饮料调配试验
白茅根
澄清液
18%白
砂糖液
蒸馏
水
感观
2 1 0 白茅根香气、淡黄色、酸味强
2 2 0 白茅根香气、淡黄色、略甜
2 2 1 白茅根香气、微带黄色、酸甜味
2 3 1 微弱白茅根香气、浅色、甜味强
2 2 2 微弱白茅根香气、浅色、甜味
表8 白茅根浸提汁液的澄清前后的主要成分的比较
成分 澄清前 澄清后
可溶性固形物(%) 2.25 2.05
总酸(%) 3.63 3.71
可溶性蛋白质(%) 0.034 0.018
总糖(g/L) 4.7708 4.3125
还原糖(%) 1.76 1.32
表7 澄清正交试验及结果
实验号
因素 透光率
(%)A B C 空列
1 1 1 1 1 97.5
2 1 2 2 2 95.0
3 1 3 3 3 94.0
4 2 1 2 3 98.1
5 2 2 3 1 97.9
6 2 3 1 2 98.7
7 3 1 3 2 93.6
8 3 2 1 3 95.2
9 3 3 2 1 94.2
K1 286.50 289.20 291.39 289.59 T=864.2
K2 294.69 287.91 287.31 287.31 Y=96.02
K3 282.99 286.89 285.51 287.31
k1 95.50 96.40 97.13 96.53
k2 98.23 95.97 95.77 95.77
k3 94.33 95.63 95.17 95.77
R 3.90 0.77 1.96 0.76
澄清2h,离心后测定透光率,不同温度对澄清效果
的影响见表4。
由表4可知,温度对澄清效果有一定的影响,但
是影响不明显。基于对生产成本考虑,在以后的试
验中不计温度因素的影响。
3.2.4 澄清时间的确定 试验中添加0.2g/L的壳聚糖,
常温下分别澄清0、0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、
3.0h后离心、测定透光率,不同澄清时间对澄清效果
的影响见表5。
从表5可知,当澄清时间达到2.5h以上透光率基
本上不再变化,考虑到节约时间选用2.5h。
3.2.5 澄清正交试验 根据上面的单因素实验,本次
实验按以下3因素3水平设计正交试验,其因素水平
安排见表6,正交实验及结果见表7。
从表7可知,按R值大小排序是A>C>B,而且RA、
RB、Rc均大于R(误差),说明A、B、C3个因素的效应
均超过了试验误差,其效应是可信的。
对极差分析结果进行优化组合,其澄清最佳工艺
条件为:壳聚糖的添加量0.2g/L、pH值3.0、澄清时间
为2.0h。
3.3 澄清前后成分变化情况
由表8可知,澄清前、后可溶性蛋白质、总糖、
还原糖均有不同程度的损失,但总糖、还原糖的损
失较小而可溶性蛋白质的损失较多,这正是壳聚糖
絮凝沉淀的结果。
3.4 饮料调配试验
采用白茅根澄清液、18%白砂糖液及蒸馏水按比
例进行调配试验,感观结果见表9。
由表9可知,白茅根澄清液、18%白砂糖液、蒸
馏水按2∶2∶1比例调配可制得具有白茅根香气、微带黄
色、酸甜口味的白茅根饮料。
参考文献：
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表6 澄清试验因素水平表
水平
因素
壳聚糖用量(g/L)
A
pH
B
澄清时间(h)
C
1 0.2 2.5 2.0
2 0.4 3.0 2.5
3 0.6 3.5 3.0
表5 不同澄清时间对澄清效果的影响
时间(h) 透光率(%)
0.0 82.2
0.5 88.4
1.0 92.6
1.5 94.1
2.0 95.0
2.5 95.2
3.0 95.3
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