全 文 :覆盆子复合保健饮料的研究
何竞 1 , 方红美2 ,陈从贵2
(1.池州学院 化学与食品科学系 ,安徽 池州 247000;
2.合肥工业大学 生物与食品工程学院 ,安徽 合肥 230069)
摘 要:以中草药覆盆子为基料 ,以何首乌 、银杏 、黄精为营养辅料 ,通过试验探讨了覆盆子浸提工
艺条件以及覆盆子复合保健饮料的制配工艺条件 。正交实验表明覆盆子浸提工艺条件为:浸提温
度65℃,固液比 1∶30 ,加酶量 0.7 g/100mL ,浸提时间 60 min。保健饮料较佳的配伍条件为:覆盆子
原汁用量 40 mL ,蔗糖用量 3.00 g/100 mL ,柠檬酸用量 0.10 g/100 mL。
关键词:覆盆子;浸提;基料;复合保健饮料
中图分类号:TS 275.4 文献标识码:A 文章编号:1007-7561(2010)01-0051-04
Study on preparation of compound health beverage with raspberry
HE Jing-min1 , FANG Hong-mei2 , CHEN Cong-gui2
(1.Department of Chemistry and Food Science , Chizhou College , Chizhou Anhui 247000;
2.School of Biology and Food Engineering , Hefei University of Technology , Hefei Anhui 230069)
Abstract:Take raspberry as basic material , Polygonum Multiflorum Thunb , gingkgo and rhizoma polygonati
(RP)as nutritional assistant material.The process conditions of solvent extraction and preparing compound
raspberry health beverage are discussed.The orthogonal experiment shows that the extracting temperature
65℃, solid-liquid ratio1∶30 , enzyme amount 0.7 g/100mL for 60min.The optimum formula for health bever-
age is 40mL raspberry leaching solution , 3.00 g/100 mL sucrose and 0.10 g/100 mL citric acid.
Key words:raspberry;solvent extraction;basic material;compound health beverage
覆盆子为蔷薇科悬钩子属灌木性果树 ,在我国
有着丰富的资源蕴藏量 ,其性味甘 、酸 ,微温 ,归肝 、
肾经 。富含氨基酸 ,单宁酸 ,儿茶酚 ,维生素 B2 ,超
氧化物氧化酶以及钙 、钾 、锌等微量元素 ,长期食用
能有效地起到保护心脏 、防止心血管疾病 、抗癌与减
肥作用 ,具有较高的药用保健开发价值[ 1-3] 。何首
乌性味苦 、甘 、涩 、微温 ,入肝 、肾经 ,为养血益肝 ,固
精益肾之滋补良药 。黄精性味甘 、平。归脾 、肺 、肾
经 ,具有滋肾润肺 ,补脾益气之功效 。银杏性味甘 、
苦 、平 、涩 ,入心 、肺 、肾三经 ,具有补肾固肺 ,消痰定
喘的功效。覆盆子 、何首乌 、黄精 、银杏这四味药材
滋补功能互补 ,四味复配符合中医配伍“相须”原则 。
本研究选覆盆子为基料 ,何首乌 、黄精和银杏为辅
料 ,研制了覆盆子复合保健饮料 ,符合天然食品营养
要求 。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
覆盆子(合肥大药房)、制何首乌(合肥市同仁堂
收稿日期:2009-06-05
基金项目:安徽省教育厅重点自然科学基金项目(2003KJ044ZD),
(XYK200609)
作者简介:何竞 (1971-),男 ,安徽桐城人 ,讲师 ,硕士.
药店)、银杏黄酮 、制黄精药材(合肥大药房)、蔗糖 、
柠檬酸 、氢氧化钠(AR)、酚酞(AR)。
阿贝折光仪 、电子天平(奥豪斯公司)、WYT—4
型手持糖量计(泉州中友光学仪器有限公司)、HH —
S恒温水域锅(江苏国胜试验仪器厂)、高速离心机 、
打浆机 。
1.2 检测方法
可溶性固形物的测定采用阿贝折光仪在室温下
测定。总酸的测定采用直接滴定法[ 4-5] 。
1.3 工艺流程
(1)黄精块根※烘干※粉碎※乙醇脱色单糖低
聚糖※药渣※水浸提※滤液※黄精多糖原料液[ 6] 。
(2)银杏黄酮※溶解※过滤※浓缩※银杏黄酮
原料液 。
(3)何首乌粉※超声提取[ 7] ※离心※滤液※层
析分离※分离液※浓缩※二苯乙烯苷原料液。
(4)黄精多糖原料液+银杏黄酮原料液+二苯
乙烯苷原料液※营养配料。
(5)覆盆子干果※清洗※复水打浆※浸提※过滤※
离心沉淀※覆盆子原汁※调配※脱气※杀菌※成品。
←
营养配料
粮油食品科技 第 18 卷 2010 年 第 1 期 粮油食品
51
DOI:10.16210/j.cnki.1007-7561.2010.01.012
1.4 覆盆子浸提试验方法
以可溶性固形物含量和总酸含量为指标 ,采用
单因素试验法 ,对覆盆子干果浸提工艺参数进行研
究。
1.4.1 设计覆盆子浸提单因素试验
1.4.1.1 浸提温度对覆盆子浸提效果的影响
分别取覆盆子干果5 g 浸于50 mL 水中 ,室温浸
泡20 h ,打浆后 ,分别以室温 、35℃、50℃、65℃、80℃
的浸提温度浸提30 min ,过滤后将滤液在 7200 r/min
下离心 10 min ,取上清液测可溶性固形物含量及总
酸 ,考察最佳温度。
1.4.1.2 固液比对覆盆子浸提效果的影响
分别以1∶10 、1∶15 、1∶20 、1∶25 、1∶30的固液比
(覆盆子质量/g∶水体积/mL)在最佳温度下浸提 ,其
余同 1.4.1.1 ,考察最佳的固液比。
1.4.1.3 浸提时间对覆盆子浸提效果的影响
分别以 30 、60 、90 、120 min的浸提时间 ,在最佳
的温度和固液比条件下 , 进行浸提试验 ,其余同
1.4.1.1 ,考察最佳的浸提时间。
1.4.1.4 加酶量对覆盆子浸提效果的影响
分别以 0.1 , 0.3 ,0.5 , 0.7 ,1.0(g/100 mL)的用
量加入果胶酶 ,在最佳温度 、固液比和时间条件下 ,
进行浸提试验 ,其余同 1.4.1.1 ,考察最佳的果胶酶
用量 。
1.4.2 设计覆盆子浸提多因素正交试验
以覆盆子中的可溶性固形物含量和总酸含量为
考核指标 ,选取浸提温度(℃),固液比(覆盆子质量/
g:溶剂水体积/mL),浸提时间(min),加酶量(g/100
mL)四个参数为考察因素 , 进行 L9(34)正交试验 。
本正交试验采用加权综合评分法进行优选 ,综合评
分=可溶性固形物含量×0.6+总酸含量×0.4。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 浸提温度对浸提效果的影响
图 1 浸提温度对固形物和总酸含量的影响
如图 1所示 ,随着温度的升高 ,浸提出的可溶性
固形物含量和总酸均呈上升趋势。随着浸提温度的
提高 ,溶剂对覆盆子干粉的浸润 、渗透 、溶解能力增
强 ,药材中可溶成分的溶出作用加剧。在浸提时间 、
药粉粒度 、溶剂用量一定的前提下 ,提高浸提温度能
够增大扩散系数[ 8] ,覆盆子中可溶成分在溶剂本体
中的扩散量增大 。同时 ,提高温度又能减小浸提液
黏度 ,而进一步提高扩散系数 ,两者协同作用增大了
有效成分的溶出。本研究中 ,当温度升至 65℃以上
时 ,浸出的可溶性固形物和总酸含量基本不再变化 ,
到 80℃时 ,增长率均小于 3%,所以选择 65℃为最佳
水平。
2.1.2 固液比对浸提效果影响
从图2中可以看出 ,随着溶剂加入量的增加 ,可
溶性固形物总数量及总酸呈增加趋势 。根据对流传
质菲克第一定律知 ,当增大固液比时 ,覆盆子药材粉
细胞内外的溶液浓度差增加 ,传质推动力也相应增
加 ,溶质溶出扩散量与浓度梯度成正比。图2显示 ,
当固液比从 1∶10增加到 1∶30时 ,覆盆子内容物浸
出量呈增加趋势 ,这表明固液比是影响传质的重要
因素。当固液比增大到 1∶25倍时 ,其增长趋势已显
微弱 ,表明已接近扩散平衡。为了便于后续浓缩加
工 ,选 1∶25的固液比为最佳因素 。
图 2 固液比对浸提效果的影响
2.1.3 浸提时间对浸提效果的影响
如图3所示 ,随着浸提时间的延长 ,覆盆子中可
溶性固形物和总酸的浸出量增势甚微 。30 min 与
120 min的浸提出量几近相同 。溶剂浸润渗透到覆
盆子药材的多孔颗粒内部 ,溶质的扩散借助流体分
子间的碰撞来完成[ 9] 。在浸提过程中 ,覆盆子颗粒
内部的溶质浓度随浸提时间的延长而不断降低 ,属
于不稳定扩散过程 。经过一段时间浸润作用 ,水溶
剂充分地渗润到覆盆子细胞中 ,覆盆子中可溶性固
形物和有机酸透过细胞壁 ,沿着颗粒微孔向溶剂中
扩散。图3显示 ,浸提 30min后 ,覆盆子细胞壁内外
达到了动态扩散相平衡 ,溶质的扩散量以不随时间
的延长而变化 ,为了节约时间 ,本研究选用浸提时间
为 30 min。
图 3 浸提时间对浸提效果的影响
粮油食品 粮油食品科技 第 18 卷 2010 年 第 1 期
52
2.1.4 加酶用量对浸提效果的影响
如图 4所示 ,果胶酶用量同溶出物量呈正相关
关系 ,随着果胶酶用量的增加 ,浸提效果明显变好 ,
可性固形物及总酸的溶出量明显增长。覆盆子颗粒
细胞中果胶阻碍了胞内有效成分的溶出 ,加入果胶
酶以后 ,促使果胶分解 ,破坏了果胶与细胞壁的黏
合 ,促进了有效成分的溶出 ,提高了浸提效果 。当果
胶酶用量增加到 0.7 g/100 mL时 ,浸提效果的增长
明显减缓 ,考虑到在实际应用中的果胶酶成本因素 ,
就选用0.5 g/100 mL为较佳因素。
图 4 果胶酶用量对浸提效果的影响
2.2 多因素试验
从表 1计算的K值分析 ,覆盆子浸提的优选工
艺条件为 A1B3C3D2 ,但从直观分析得出其优选提取
工艺条件为 A1B3C3D3 。表 1极差分析结果可知 ,其
主次顺序为 B>C>A>D。由于时间因素在四个因
素中为最次要因素 ,故选用 60 min。所以最佳水平
组合为 A1B3C3D2 ,即浸提温度为 65℃,固液比1∶30 ,
加酶量 0.7 g/100 mL ,浸提时间 60 min 。
3 覆盆子复合饮料研制
参照文献[ 10] ,选用覆盆子为基料 ,加入何首乌
二苯乙烯苷 、黄精多糖和银杏黄酮营养配料 。每份
复合饮料样品总体积均为 100 mL ,复合配料体积均
为 30 mL ,V1 ,V2 ,V3 分别表示何首乌二苯乙烯苷 、黄
精多糖与银杏黄酮在复合配料中的体积分数。蔗
糖 ,柠檬酸均以质量∶体积比计量 。二苯乙烯苷原料
液浓度为 1.24 mg/mL、黄精多糖原料液浓度为
185.40 mg/mL、银杏黄酮原料液浓度为13.30 mg/mL。
复合饮料调配正交实验设计见表 2。采用7人评分小
组 ,通过加权综合评分法对复合饮料进行感官评价。
感官评价标准见表 3。综合评分=色泽×0.5+气味×
0.3+口感×0.2。表4为复合保健饮料正交结果。
表 1 覆盆子浸提正交试验结果
试验号
温度
/ ℃
A
固液比
/(g:mL)
B
加酶量
/(g/ 100 mL)
C
时间
/min
D
可溶性固形物
含量/ %
总酸含量
/ %
综合
评分
1 1(65) 1(1∶25) 1(0.5) 1(30) 4.37 4.86 4.56
2 1 2(1∶20) 2(0.3) 2(60) 4.06 4.53 4.25
3 1 3(1∶30) 3(0.7) 3(90) 5.35 5.94 5.59
4 2(50) 1 2 3 4.04 4.64 4.28
5 2 2 3 1 4.17 4.57 4.33
6 2 3 1 2 4.82 5.61 5.14
7 3(80) 1 3 2 4.64 5.08 4.82
8 3 2 1 3 3.96 4.42 4.14
9 3 3 2 1 4.03 5.30 4.54
K 1 14.4 13.66 13.84 13.43
K 2 13.75 12.72 13.07 14.21
K 3 13.5 15.27 14.74 14.01
R 0.9 2.55 1.67 0.78
T=41.65
表 2 复合饮料调配因素水平表
水平 覆盆子原汁
A
营养配料
B
蔗糖
C
柠檬酸
D
1 30 V1∶V2∶V3=3∶2∶1 3 0.05
2 40 V1∶V2∶V3=2∶1∶3 4 0.10
3 50 V1∶V2∶V3=1∶3∶2 5 0.15
表 3 感官评价标准
色泽 气味 口感
亮黄色 ,诱人
(90.0~ 100.0)
香气浓郁
(90.0~ 100.0)
酸甜清爽
(90.0~ 100.0)
黄色 ,较清亮
(80.0~ 90.0)
香气较明显
(80.0~ 90.0)
口味尚可
(80.0~ 90.0)
颜色较深 ,无杂色
(70.0~ 80.0)
无明显草药香气
(70.0~ 80.0)
口感偏涩
(70.0~ 80.0)
色泽浓暗 ,透光差
(~ 70.0)
气味不悦人
(~ 70.0)
有异味
(~ 70.0)
表 4 复合保健饮料调配正交结果
试验
号
覆盆
子汁
A
复合
配料
B
蔗糖
C
柠檬酸
D
试验结果
色泽 气味 口感 综合评分
1 1 1 1 1 75.7 82.9 80.0 78.72
2 1 2 2 2 78.6 84.3 85.7 81.7
3 1 3 3 3 75.2 80.4 77.1 77.14
4 2 1 2 3 85.7 81.4 87.1 84.69
5 2 2 3 1 90.0 80.0 81.4 85.28
6 2 3 1 2 91.4 93.6 90.0 91.78
7 3 1 3 2 77.1 90.0 82.7 82.09
8 3 2 1 3 92.5 88.6 85.7 89.97
9 3 3 2 1 88.6 85.7 80.0 86.01
K1 237.59 245.50 260.47 250.01
K2 261.75 256.98 252.43 255.60
K3 258.07 254.93 244.51 246.52
R 24.16 11.48 15.96 9.08
T=757.41
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由表 4极差分析的结果可知 ,复合保健饮料调
配工艺的四个因素对综合得分的影响主次顺序为:
A>C>B>D ,即覆盆子用量影响较大 ,加糖量次之 ,
复合配料较小 ,柠檬酸用量影响的最小。从计算的
K值可以知道 ,复合保健饮料配方最佳因素水平为
A2B2C1D2 ,但从直观分析可知 ,其调配最佳工艺条件
为A2B3C1D3 ,为此做验证性试验 ,结果见表 5。
表 5 复合保健饮料调配验证性试验结果比较
调配工艺 色泽 气味 口感 综合得分
A2B2C1D2 87.5 90.4 76.7 86.2
A2B3C1D2 91.0 88.6 87.1 89.5
从表 5 中可以看出 A2B3C1D2 的综合得分略高
于A2B2C1D2的综合得分。因此 ,最终确定提取的工
艺条件为A2B3C1D2 ,即覆盆子原汁用量为40 mL ,复
合配料中何首乌二苯乙烯苷 0.062 mg/mL 、银杏粗
黄酮 1.33 mg/mL 、黄精多糖 27.81 mg/mL 、蔗糖用量
为3.00 g/100 mL、柠檬酸用量为 0.10 g/100 mL。
4 结语
(1)蔷薇科悬钩子属覆盆子在我国有着丰富的
资源 ,具有较高的药用价值及营养保健价值[ 9-10] ,
本研究为开发利用覆盆子等药用植物资源提供了初
步的理论参考。
(2)覆盆子浸提工艺条件为:浸提温度 65℃,固
液比1∶30 ,加酶量 0.7 g/100 mL ,浸提时间 60 min。
(3)保健饮料较佳的配方:覆盆子原汁用量
40 mL 、蔗糖用量 3.00 g/100 mL 、柠檬酸用量 0.10
g/100 mL、复合配料中何首乌二苯乙烯苷 0.06
mg/mL、银杏黄酮 1.33mg/mL 、黄精多糖27.81mg/mL。
参考文献:
[ 1] 催生述.精编本草纲目[M] .中医古籍出版社 ,1999.523.
[ 2]陈羲 ,王勇 ,周忠泽.悬钩子保健饮料的研制[ J] .食品工业科技 ,
1999 , 20(2):58.
[ 3] 鲍智鸿.黄山野生树莓果肉果汁加工工艺[ J] .storage &process ,
2003 , 3(5):35.
[ 4] 邵长富 ,赵晋府.软饮料工艺学[M] .中国轻工业出版社 , 1997.
[ 5]蔡少芳 ,江海燕 ,欧艳萍.山楂不同炮制品有机酸含量的测定[ J] .
中成药 , 2002 , 22(12):841-842.
[ 6] 侯双菊 ,林超群 ,鲁坚 ,方红美 ,等.黄精多糖提取工艺的试验研究
[ J] .安徽化工 , 2006 ,(4):20-22.
[ 7] 千梅,何竞 ,方红美.何首乌中二苯乙烯苷的超声提取工艺研
究[ J] .农产品加工学刊 , 2006,(10):115-122.
[ 8]梁生望 ,刘伟.中药制剂定量分析[ M] .中国医药出版社 , 1997.15
-16.
[ 9] 贾绍义 ,柴诚敬.化工传质与分离过程[ M] .化学工业出版社 ,
2003.5, 10-11.
[ 10] 李琰 ,刘大为.胡萝卜 、荸荠 、葛根复合保健饮料的研制[ J] .粮
油加工与食品机械 , 2001 ,(12):46-47.完
(上接第 50页)
[ 18] 唐娟 ,马永强.超声波技术在黑木耳多糖提取中的应用[ J] .食品
与机械 , 2005 , 21(1):28-29.
[ 19] 胡小军.超声强化提取木耳多糖的工艺研究[ J] .食品研究与开
发, 2007 , 28(8):62-65.
[ 20] 张钟 ,高智谋.微波辅助野生黑木耳多糖的提取工艺条件优化
[ J] .包装与食品机械 , 2006, 24(2):7-10.
[ 21]樊黎生 ,张声华 ,吴小刚.微波辅助提取黑木耳多糖的研究[ J] .
食品与发酵工业 , 2005 ,31(10):142-144, 148.
[ 22] 杨春瑜 ,薛海晶.超微粉碎对黑木耳多糖提取率的影响[ J] .食品
研究与开发 , 2007 ,28(7):34-38.
[ 23]刘大纹 ,李铁柱 ,孙永海.黑木耳多糖提取工艺的优化[ J] .农业
机械学报 , 2007 ,38(5):28-29.
[ 24] 白宝兰 ,冯应斌 ,曹柏营 ,昌友权.保健型黑木耳粉的研制[ J] .食
品科学 , 2007 , 28(9):648-651.
[ 25] 严奉伟 , 严泽湘 , 王桂桢 , 等.食用菌深加工技术与工艺配方
[M] .北京:科学技术出版社 , 2002:163-164.
[ 26] 陈艳秋 ,李莉 ,李玉梅.黑木耳八宝粥的配方及工艺研究[ J] .延
边大学农学学报 , 2004 , 26(3):171-174.
[ 27] 陈艳秋 ,李玉梅 ,周丽萍.黑木耳甜获加工工艺的研究[ J] .食用
菌 , 2004,(2):43-44.
[ 28] 石磊 , 李诚 ,陈美春.黑木耳辣酱的研制[ J] .食品科技 , 2007 ,
(7):166-168.
[ 29] 姚乾元.黑木耳的保健作用及食用酱的制作[ J] .食品与药品 ,
2006, 8(4):59-61.
[ 30] 崔福顺 , 朴燕姬.黑木耳果冻的研制[ J] .延边大学农学学报 ,
2004, 26(4):277-280.
[ 31] 崔福顺 ,周丽萍 ,陈艳秋.营养型黑木耳果冻的加工工艺[ J] .食
品与发酵工业 , 2005 , 31(3):145-146.
[ 32] 杨大毅 ,刘文玉.黑木耳发酵酒的研制[ J] .酿酒 , 2005 , 32(6):
80-81.
[ 33] 樊黎生 ,吴小刚 ,姚晓玲 ,张声华.无糖黑木耳薏米保健饮料的工
艺研究[ J] .食品与机械 ,2005 , 21(5):63-65.
[ 34] 李铉军 ,崔福顺.黑木耳无糖饮料的工艺研究[ J] .延边大学农学
学报 , 2007, 29(4):472-972.完
粮油食品 粮油食品科技 第 18 卷 2010 年 第 1 期
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