全 文 ：《食品工业》2014 年第35卷第 11 期 77
火麻保健饮料的工艺研究
蒲海燕
广西工商职业技术学院（南宁 530003）
摘 要 对以火麻为主要原料, 加入黑芝麻、蔗糖等辅料制成营养丰富、口感甜美的火麻保健饮料工艺进行了研
究。试验结果表明, 最佳生产工艺条件为: 火麻原浆含量为30 mL, 黑芝麻原浆含量为5 mL, 蔗糖10%, 柠檬酸0.10%。饮
料风味独特, 具有很好的保健功能。
关键词 火麻; 黑芝麻; 饮料; 工艺
Study on Processing Technique of Hempseed Health Beverage
Pu Hai-yan
Guangxi Vocational College of Technology and Business (Nanning 530003)
Abstract Taking hempseed as main material and adding black sesame seeds and cane sugar, technics of nutritive and delightful
hempseed health beverage was studied. Experimental results indicated that the optimum technics for the produce of hempseed health
beverage was as followings: hempseed protoplasmic 30 mL, black sesame seeds protoplasmic 5 mL, cane sugar 10%, citric acid 0.10%.
This drink is fl avory and healthy.
Keywords hempseed; black sesame seeds; beverage; technology
火麻仁又名大麻仁、麻子仁、麻仁、火麻子、
麻子、大麻子等，为桑科植物大麻（Cannabis sativa
L.）的种仁，性甘、平，归脾、胃、大肠经。含有丰
富的不饱和脂肪酸、生物碱类、卵磷脂、黄酮及其苷
类、18种氨基酸，微量元素Ca，K，Mg，Mn的含量也
较为丰富，具有润燥滑肠、利水通淋、活血之功效。
对消化系统、心血管系统、中枢神经系统、免疫系统
都具有很好的药理作用[1]。
黑芝麻性甘、平，归肝、肾、大肠经。含有优质
蛋白质、丰富的矿物质、不饱和脂肪酸、维生素E以
及珍贵的芝麻素及黑色素。中医认为，黑芝麻具有补
肝肾、润五脏、填脑髓、长肌肉的作用，可用于治疗
肝肾精血不足所致的眩晕、须发早白、脱发、四肢乏
力、腰膝酸软、五脏虚损、肠燥便秘、皮燥发枯等病
症。试验研究了在火麻中添加黑芝麻的保健饮料的工
艺，为火麻产品的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与设备
巴马脱壳火麻仁，市售；蔗糖、柠檬酸、CMC-
Na、黄原胶、海藻酸钠、食用明胶、琼脂、果胶、单
甘酯、蔗糖酯、吐温-80、司盘-80、蔗糖脂肪酸酯，
均为食品添加剂。
PHS-3C 精密pH计：上海精密科学仪器有限公
司；YXQSG46280 高压灭菌锅：宁波镇海医疗器械
厂；LX-305A 搅拌机：广州市番禺宇辉电器厂；
FA2004B 电子天平：海精密科学仪器有限公司；
WAY阿贝折光仪：上海精密科学仪器有限公司；
GYB30-6s 实验室型高压均质机：上海东华高压均质
机厂；CM2000/30 胶体磨：上海东华高压均质机厂。
1.2 分析方法[2-3]
可溶性固形物含量采用阿贝折光仪法；蛋白质含
量采用凯氏定氮法；总酸含量采用中和滴定法；总糖
采用斐林试剂法；菌落总数、大肠菌群和致病菌的检
测分别参见GB 4789.2，GB 4789.3，GB 4789.4和GB
4789.10。
1.3 工艺流程
火麻仁→挑选→清洗、浸泡→粗磨、细磨→过滤
→火麻原浆↘
调配→均质→灌装→杀菌→成品
↗
黑芝麻原浆←过滤←粗磨、细磨←清洗←挑选←
黑芝麻
1.4 操作要点
1.4.1 火麻原浆的制备
对购得的脱壳火麻仁进行挑选，去除个别带壳
的、颜色不正常的火麻仁、沙石等杂质。然后用自来
水冲洗、沥干备用。用搅拌机打浆5 min，然后用胶体
磨磨浆2次，过滤得火麻原浆。
1.4.2 黑芝麻原浆的制备
对购得的黑芝麻进行挑选，去除虫子、枯叶、
沙石等杂质。然后用自来水冲洗、沥干备用。用搅
拌机打浆5 min，然后用胶体磨磨浆2次，过滤得黑芝
麻原浆。
基金项目：广西教育厅科研项目（201106LX800）
工艺技术
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1.4.3 调配
将火麻原浆、黑芝麻原浆、蔗糖、柠檬酸进行
调配，并进行风味评估，选出口味最好、风味最佳
的配方。
1.4.4 均质
使用高压均质机对饮料进行均质，压力为20
MPa，均质2次。
1.4.5 灭菌
采用不同的灭菌工艺对调配好的火麻保健饮料进
行灭菌工艺试验以确定最佳的灭菌条件。
2 结果与分析
2.1 不同处理方式对火麻仁原浆的影响
原料预处理方式直接影响了产品的质量。采用不
做任何处理、常温浸泡1 h、70 ℃烘焙30 min、100 ℃
烘焙30 min后打浆四种常见的原料预处理方法对原料
进行预处理，然后在相同条件下打浆，测定原浆中的
蛋白质浓度和进行色泽、口感和风味检测。
由表1可知，不做任何处理、常温浸泡 1 h、70 ℃
烘焙30 min后打浆，三种处理方式对火麻原浆色泽、
风味和口感的影响不明显，但是浸泡1 h后再打浆，蛋
白质的浓度略高，100 ℃烘焙30 min后打浆则蛋白质
受热变性，浓度降低，且有焙烤香味，失去了火麻特
有的清香味。由于打浆前浸泡几乎不增加生产成本，
且蛋白质浓度略有提高，选取的预处理方式为打浆前
浸泡1 h。
表1 不同处理方式对火麻仁原浆的影响
不同处理方式 蛋白质浓度 /% 色泽、风味和口感
不处理 3.45 乳白色 , 具有火麻特有的清香味
浸泡 ( 常温 , 1 h) 3.58 乳白色 , 具有火麻特有的清香味
烘焙（70 ℃ , 30 min) 3.41 乳白色 , 具有火麻特有的清香味
烘焙 (100 ℃ , 30 min) 2.96 微黄色 , 具有焙烤香味，无清香味
2.2 磨浆时的料水比对火麻原浆的影响[4]
磨浆时的料水比直接影响火麻原浆的蛋白质浓度
和原浆的质量。在不同料水比下进行相同的磨浆试
验，结果见表2。
表2 磨浆时的料水比对火麻原浆的影响
料水比/
(g·mL-1) 蛋白质浓度 /% 风味和口感
1︰5 3.12 不够细腻、略浓稠
1︰7 3.48 口感细滑、组织均匀
1︰9 3.62 口感细滑、组织均匀
1︰11 3.56 口感细滑、略显稀薄
适宜的料水比有利于提高磨浆质量和保持最佳的
风味口感。随着料水比的增大，蛋白质的浓度小幅增
加，组织更细腻，当料水比达到1︰11（g/mL）时，
蛋白质略有下降，火麻原浆被稀释，影响了口感，故
选取1︰9（g/mL）为适宜的料水比。
2.3 保健饮料最佳配方的确定
火麻保健饮料的风味主要受火麻原浆、黑芝麻原
浆、蔗糖、柠檬酸添加量的影响。试验采用4因素3水
平正交试验设计，以期确定最佳风味的配方，试验中
感官评定指标采用感官综合评分法，由评定小组对
9个试验样品分别从色泽、香气、口感和风味、组
织状态4个方面进行感官评定并打分，从而确定最
佳配方。
根据表3可知，影响饮料稳定性的主次因素顺序
为C＞A＞B＞D，根据K值最佳组合状态为A2B1C3D1，
即火麻原浆含量为30 mL，黑芝麻原浆含量为5 mL，
蔗糖10%，柠檬酸0.10%。
表3 火麻保健饮料最佳配方L9(34)正交试验结果
试验号
因素
感官
评定A火麻原浆 /mL
B 黑芝麻原
浆 /mL
C蔗糖/
%
D柠檬酸/
%
1 1(25) 1(5) 1(6) 1(0.10) 81.5
2 1 2(10) 2(8) 2(0.15) 79.3
3 1 3(15) 3(10) 3(0.20) 84.1
4 2(30) 1 2 3 91.4
5 2 2 3 1 89.3
6 2 3 1 2 78.5
7 3(35) 1 3 2 84.2
8 3 2 1 3 72.3
9 3 3 2 1 86.2
K1 81.633 85.700 77.433 85.667
K2 86.400 80.300 85.633 80.667
K3 80.900 82.933 85.867 72.600
R 5.500 5.400 8.434 5.000
2.4 稳定剂的选择
火麻保健饮料是个混合体系，既有蛋白质形成的
胶体溶液，还有糖、盐等形成的真溶液以及脂类物质
形成的乳浊液，是极不稳定的。此外，饮料中所含的
蛋白质受物理、化学等因素的作用还会加剧不稳定
性。为了保证饮料在保质期内不发生分层、沉淀、浮
油等现象，在生产中常使用增稠剂和乳化剂。
2.4.1 单一增稠剂对火麻保健饮料的稳定效果
表4 单一增稠剂对火麻保健饮料的稳定效果
种类 用量 /% 感官状态
对照 0 口感好 , 分层明显
CMC-Na 0.15 口感好 , 基本无分层
海藻酸钠 0.10 口感较好 , 略有分层
食用明胶 0.10 口感较差 , 略有分层
琼脂 0.10 口感一般 , 分层严重
黄原胶 0.10 口感较好 , 基本无分层
果胶 0.20 口感较好 , 略有分层
增稠剂通过提高饮料的黏度，增加浮力而达到使
其均匀悬浮的目的。分别使用CMC-Na、海藻酸钠、
食用明胶、琼脂、黄原胶、果胶进行单因素试验，在
工艺技术
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相同的试验操作后静置7 d，评定其稳定效果，结果见
表4。
从表4可以看出，六种增稠剂对饮料都有不同程
度的稳定作用，其中CMC-Na和黄原胶无论是从口感
还是稳定效果都优于其余四种稳定剂。
2.4.2 单一乳化剂对火麻保健饮料的稳定效果
乳化剂能提高饮料中脂类物质的亲水性，阻止脂
肪球的聚集上浮，起到提高稳定性的作用。分别使用
单甘酯、蔗糖酯、吐温-80、司盘-80、蔗糖脂肪酸酯
进行单因素试验，在相同的试验操作后静置7 d，评定
其稳定效果，结果见表5。
从表5可以看出，五种乳化剂对饮料都有不同程
度的乳化作用，其中单甘酯和蔗糖酯无论是从口感还
是乳化效果都优于其余三种。
表5 单一乳化剂对火麻保健饮料的乳化效果
种类 用量 /% 感官状态
对照 0 口感较差 , 浮油明显
单甘酯 0.10 口感好 , 基本无浮油
蔗糖酯 0.10 口感好 , 基本无浮油
吐温 -80 0.10 口感较好 , 略有浮油
司盘 -80 0.15 口感好 , 略有浮油
蔗糖脂肪酸酯 0.15 口感较好 , 略有浮油
2.4.3 复合增稠剂和乳化剂对饮料的稳定效果
由于单一增稠剂和乳化剂难以达到理想的稳定效
果，把增稠剂和乳化剂进行复配则有很多优越性，不
但具有协同增效的作用，还能改善产品的风味和口
味，提高产品质量。在单因素试验的基础上把效果较
好的稳定剂CMC-Na、黄原胶和乳化剂单甘酯、蔗糖
酯进行复配。采用4因素3水平正交试验设计，试验中
感官评定指标采用感官综合评分法，由评定小组对9
个试验样品分别从风味口感和稳定性进行感官评定并
打分，从而确定最佳配方。
表6 复合增稠剂、乳化剂的正交试验结果
试验
号
因素
感官评
定A CMC-Na/%
B 黄原胶/
%
C单甘酯/
% D蔗糖酯 /%
1 1(0.10) 1(0.05) 1(0.05) 1(0.05) 84.0
2 1 2(0.10) 2(0.10) 2(0.10) 86.2
3 1 3(0.15) 3(0.15) 3(0.15) 73.3
4 2(0.15) 1 2 3 89.8
5 2 2 3 1 71.9
6 2 3 1 2 85.3
7 3(0.20) 1 3 2 77.3
8 3 2 1 3 90.5
9 3 3 2 1 82.4
K1 81.833 83.700 86.600 79.433
K2 82.333 82.867 86.133 82.933
K3 83.400 81.000 74.833 85.200
R 1.567 2.700 11.767 5.767
根据表6可知，在所选4种增稠剂、乳化剂中，
影响火麻保健饮料稳定性的主次顺序为C＞D＞B＞
A，最优组合为A3B1C1D3，即CMC-Na 0.20%，黄原胶
0.05%，单甘酯0.05%，蔗糖酯0.15%。
2.5 不同灭菌条件产品灭菌效果的影响
做预备试验的时候发现火麻饮料加热温度只要超
过70 ℃就会产生大量絮状沉淀，不但影响营养和口
感，还影响美观。经过研究发现灭菌的时候适当添加
柠檬酸调节pH，既防止沉淀的生产，又达到灭菌效
果，结果见表7。
表7 杀菌工艺对火麻保健饮料的影响
pH 杀菌温度 /℃
杀菌时
间 /min 感官评价
保温试验
(37 ℃保温 7 d)
3.0 80 30 组织状态好 , 过酸 未腐败变质
3.0 25 组织状态好 , 过酸 未腐败变质
3.0 20 组织状态好 , 过酸 未腐败变质
4.0 80 30 组织状态好 , 酸味适中 未腐败变质
4.0 25 组织状态好 , 酸味适中 未腐败变质
4.0 20 组织状态好 , 酸味适中 腐败变质
5.0 80 30 有少量沉淀 , 口感略淡 未腐败变质
5.0 25 有少量沉淀 , 口感略淡 未腐败变质
5.0 20 有少量沉淀 , 口感略淡 腐败变质
6.0 80 30 有沉淀 , 口感变淡 未腐败变质
6.0 25 有沉淀 , 口感变淡 未腐败变质
6.0 20 有沉淀 , 口感变淡 腐败变质
7.0 80 30 沉淀较多 , 口感变淡 未腐败变质
7.0 25 沉淀较多 , 口感变淡 未腐败变质
7.0 20 沉淀较多 , 口感变淡 腐败变质
试验结果表明，灭菌温度80 ℃、时间20 min以上
都能达到很好的灭菌效果，pH对饮料组织状态的影响
很大，pH越高，蛋白质变性的越多，口感也越差。
综合考虑，选择pH 4.0，80 ℃，灭菌时间20 min～30
min为产品的最终灭菌条件。
3 产品质量分析
1) 感官指标：色泽，乳白色；形态，汁液均匀，
无沉淀和悬浮物；口感，具有火麻特有的风味，口感
细腻、爽滑。
2) 理化指标：蛋白质：2.8%；pH：4.0；可溶性
固形物：12%；总酸（以柠檬酸计）：0.5%～0.7%；
总糖：≥8.5%。
3) 微生物指标：细菌总数≤100个/mL；大肠菌群≤
4个/mL；致病菌：不得检出。
4 结论
1) 打浆前浸泡1 h，打浆效果较好。
2) 打浆时料水比1︰9（g/mL）为宜。
3) 最佳配方为：火麻原浆含量为30 mL，黑芝麻
原浆含量为5 mL，蔗糖10%，柠檬酸0.10%。
4) 最佳稳定剂为A3B1C1D3，即CMC-Na 0.20%，黄
原胶0.05%，单甘酯0.05%，蔗糖酯0.15%。
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 11 期 80
5) pH 4.0，80 ℃，灭菌时间20 min～30 min为产
品的最终灭菌条件。
参考文献：
[1] 贺海波, 石孟琼. 火麻仁的化学成分和药理活性研究进展
[J]. 中国民族民间医药, 2010(15): 56-57.
[2] 黄伟坤. 食品检验与分析[M]. 北京: 中国轻工业出版社,
1993.
[3] 张水华. 食品分析[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2004.
[4] 陈聪颖, 唐年初, 赵晨伟, 等. 火麻乳饮料制浆工艺的研究
[J]. 食品工业科技, 2012, 33(6): 345-349.
响应面优化闪式提取姜渣中姜辣素工艺研究
孟秀梅，李明华
1. 江苏食品药品职业技术学院（淮安 223003）；2. 江苏食品加工工程技术研究开发中心（淮安 223003）
摘 要 优化姜渣中姜辣素的闪式提取工艺。对姜渣中姜辣素的乙醇体积分数、料液比、提取电压、提取温度、
提取时间单因素试验, 运用响应面法优化提取电压、提取温度和提取时间, 以姜辣素提取率为指标确定提取工艺。姜
渣中姜辣素闪式提取的乙醇体积分数为85%、料液比为1︰30 (g/mL), 响应面法优化后的提取电压61 V、提取温度82.1
℃、提取时间185 s, 在此条件下姜辣素提取率为1.82%。响应面优化法适合于姜渣中姜辣素的提取。
关键词 姜辣素; 闪式提取; 响应面
Optimization of Flash Extraction of Gingerol by Response Surface Methodology
Meng Xiu-mei, Li Ming-hua
1. Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College (Huaian 223003);
2. Jiangsu Engineering Research and Department Center for Food Processing (Huaian 223003)
Abstract To optimize fl ash extract method for gingerol by response surface methodology. Study the preparative procedure
for fl ash extract technology with the detection of ethanol concentration, solid-liquid ratio, extracting motor voltage, temperature
and time by single factor and response surface experiment. The extracting procedure was ascertained by the extraction ratio of
gingerol. The optimum condition were as follows: ethanol concentration 85%, solid-liquid ratio is 1︰30 (g/mL), extracting
motor voltage 61 V, extracting temperature 82.1 ℃, extracting time 185 s, the extraction rate of gingerol is 1.82%. Response
surface optimization methodology fi ts the extraction of gingerol.
Keywords gingerol; fl ash extraction; response surface methodology
生姜不仅是人们日常生活中不可缺少的调味品，
也是一味常用的中药。现代医学研究表明，生姜中的
有效成份主要包括姜辣素和姜精油，其中姜辣素不仅
是生姜特征辛辣风味的主要呈味物质，也是生姜生物
活性作用的主要功能因子[1-2]。姜辣素主要包括姜醇
类、姜烯酚类、姜酮类、副姜油酮类、姜二酮类、姜
二醇类等[3]。姜辣素与黄酮类化合物具有类似的结构
特征，因此也常把它视为类黄酮化合物，其含量约为
干重的1%~3%，具有良好的抗氧、抗菌及营养保健作
用[4]。我国的生姜资源非常丰富，尤其近年来，各地
相继大力引种生姜优良品种，扩大种植面积，使生姜
年产量不断增加。但生姜的储藏较难，易腐烂变质，
生姜食用多作普通调味料[5]，在我国一直以原姜或姜
粉为主，利用率极低。近年来，随着姜汁的生产[6]，
提取后剩余的姜渣直接丢弃或做饲料，造成了生姜资
源的极大浪费，而试验利用闪式提取法从姜渣中提取
姜辣素，考察不同因素对姜辣素提取率的影响，并采
用响应面法对工艺进行优化，提高生姜的综合利用
率，增加附加值。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
生姜：市售；香草醛标准品（AR）：上海一基
实业有限公司；无水乙醇（AR）：上海慧丰化学试
剂有限公司。
1.2 仪器
RE-2000A 旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；
TGL-18C-C 高速台式离心机：上海安亭科学仪器
厂；JHBE-50 闪式提取器：北京金鼎科技发展有限公
司；WFZUV-2802PC 型紫外可见分光光度计：尤尼
柯（上海）仪器有限公司；101-3A 型数显电热鼓风
干燥箱：上海阳光实验仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 闪式提取姜辣素
工艺技术