沙棘、雪菊保健饮料的加工工艺研究

李芳，孙来华，李春香，陈士利，卞生珍，孔令明

（1.新疆轻工职业技术学院，新疆乌鲁木齐830021；2.新疆西域金锄生物工程有限公司，新疆乌鲁木齐830001；3.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052）

沙棘、雪菊保健饮料的加工工艺研究

李芳1，孙来华1，李春香1，陈士利2，卞生珍1，孔令明3，*

（1.新疆轻工职业技术学院，新疆乌鲁木齐830021；2.新疆西域金锄生物工程有限公司，新疆乌鲁木齐830001；3.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052）

以沙棘、昆仑雪菊为主要原料，研究了沙棘、雪菊保健饮料的制作工艺，并着重研究了复合酶解榨汁技术的工艺条件、双频超声波辅助浸提技术的工艺条件和饮料的调配配方，确定了饮料最佳的工艺参数。最佳的复合酶解榨汁工艺条件为：pH3.0、复合酶制剂添加量0.6%、酶解温度50℃、酶解时间2.5 h；最佳的双频超声浸提工艺条件为：超声复合频率为20 kHz/50 kHz，声强为0.7 W/cm2，超声浸提温度为55℃，浸提时间为1.5 h；最佳配方组合是：沙棘汁20%、雪菊浸提液30%、砂糖10.0%、柠檬酸0.3%。制得的产品风味独特，营养丰富。

沙棘；昆仑雪菊；饮料；复合酶解；双频超声

沙棘又名醋柳、黄酸刺、酸刺等，维吾尔语“阿戚艾”，是胡颓子科沙棘属的多年生落叶灌木或小乔木，被称为世界第三代水果。沙棘含有丰富的营养成分，其中VC、VE含量居一切果蔬之首，被称为“维生素宝库”。沙棘具有很高的医药价值，有活血降压、防治癌症、抗病毒等多种功效，被广泛用于医药、食品、化妆品等领域，具有极高的经济价值和生态价值，其研究和开发利用越来越受到了国内外的关注［1-3］。新疆沙棘资源丰富，沙棘总产量占全国的一半以上，沙棘产业已成为新疆重要的特色、优势产业之一。

新疆昆仑雪菊又称“血菊”，维吾尔语为“古丽恰尔”，是目前唯一与雪莲齐名稀有高寒野生植物，其具有独特的功效。昆仑雪菊富含有黄酮类、皂甙类等多种活性成分，具有调节“三高”、调节免疫力等多种功效［4-5］。但长期以来雪菊主要作为一种保健菊花茶饮品，缺乏深加工产品。

雪菊中含有黄酮类、皂甙类等多种活性成分，选用通常的浸泡提取，不但提取不充分，而且耗时耗能。国内外研究发现，将超声波应用有效成分的提取中，可以提高提取率，缩短生产周期，从而降低生产成本。然而，目前超声波提取都是采用单一频率的超声模式，对于复杂的多组分物质，单频超声因其声场不够均匀，易产生驻波，较难取得理想的促进效果。开发新型多频超声技术可以解决现有技术的发展瓶颈，加速提取进程，进一步提高生产效率［6］。有关双频超声提取雪菊中天然有效成分的应用研究尚未报道，因此其应用前景非常广阔，且对其它植物中天然产物的提取具有借鉴意义。

若能充分利用新疆特色林果资源，开发新一代的集营养、调味、保健功能为一体的沙棘、雪菊保健饮料将有着广泛的市场前景，并将产生巨大的经济和社会效益。本文通过研究沙棘复合酶解榨汁技术、双频超声浸提技术等技术，并对饮料配方进行优化，开发沙棘、雪菊饮料产品，为沙棘、雪菊资源的深加工提供一定的实验数据和技术参考。

1材料与方法

1.1材料

沙棘果实：新疆青河产大果沙棘；雪菊：新疆昆仑雪菊，购买于北园春干鲜果品交易市场，干燥粉碎后过筛备用；白砂糖、黄原胶（Xanthan Gum）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、柠檬酸：均为食品级；芦丁标准品：美国Sigma公司；硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠：均为分析纯，天津市化学试剂三厂。

1.2设备

NS1001L2K均质机：意大利Niro Soavi SpA公司；GMSX-280高压杀菌锅：广州康恒仪器设备有限公司；探头式超声波处理机：功率可调，昆山市超声仪器有限公司；DELTA320型pH计：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3方法

1.3.1工艺流程

1.3.2操作要点

1.3.2.1沙棘汁的制备

1）分选：挑选充分成熟的沙棘果实，去除病虫、霉变、腐烂果及树叶、树枝等杂质。

2）清洗：用流动水冲洗干净上述经过分选过的沙棘果。

3）破碎：用破碎机或打浆机破碎，并去除沙棘果的果皮及果核。

4）热处理：加热破碎后的沙棘果浆，热处理温度为65℃，时间为15 min。

5）酶处理、榨汁：采用由果胶酶和纤维素酶组成的复合酶制剂（果胶酶与纤维素酶按照质量比2∶1组成）对沙棘果浆进行复合酶解处理。将沙棘果浆置于酶解罐中，调节温度和pH，添加复合酶制剂进行酶解反应，经酶解后的沙棘果浆采用榨汁机使果肉中的汁液完全分离出来。在单因素试验的基础上，以沙棘汁的出汁率为验证指标，采用四因素三水平正交试验设计确定最佳的复合酶解条件。正交试验的因素和水平见表1。按下式计算沙棘汁的出汁率：

表1　复合酶解工艺优化因素水平Table 1Factors and levels of composite enzymatic hydrolysis

6）过滤：用筛网孔径大小为150目筛过滤除去细小的悬浮物质获得沙棘汁。

1.3.2.2雪菊浸提液的制备

取新疆昆仑雪菊加入25倍净化水，采用双频超声辅助浸提处理，经过滤后得到雪菊浸提液。通过分别测定雪菊和雪菊浸提液中水溶性黄酮类化合物含量［7］，以黄酮的提取率为考查指标，在单因素试验的基础上，采用正交试验设计对浸提工艺条件进行优化，最终确定双频超声辅助浸提的最优条件。正交试验的因素和水平见表2。按下式计算昆仑雪菊中黄酮的提取率：

1.3.2.3沙棘、雪菊饮料的调配

将沙棘果汁、雪菊浸提液、砂糖和柠檬酸按比例混合均匀，各成分调配的比例会对饮料的风味产生较大影响。故在单因素试验的基础上，采用正交试验设计确定沙棘、雪菊饮料的最佳配方。正交试验的因素和水平见表3。

表2　超声辅助浸提工艺优化因素水平Table 2Factors and levels of ultrasonic-assisted extraction

表3　饮料配方优化因素水平Table 3Factors and levels of beverage formula optimization

1.3.3均质、脱气、灌装、杀菌和冷却

为了提高饮料的稳定性，防止沉淀现象的发生，需要使用稳定剂。试验选择黄原胶和羧甲基纤维素钠按1∶2复合的稳定剂，总添加量为0.15%，并在温度50℃、压力20 MPa下均质。用真空脱气机对物料进行脱气，真空度为0.08 MPa，时间为10 min。将料液加热至60℃以上灌装密封，在100℃条件下杀菌10 min，然后冷却至40℃。

1.3.4感官评定

根据饮料的感官品质，按照色泽、口感和风味、组织形态和香气4个指标作为评定指标进行感官评分。评定标准见表4。

表4　感官评定标准Table 4Criteria of sensory evaluation

2结果与分析

2.1复合酶解条件的确定

采用果胶酶和纤维素酶按2∶1组成的复合酶制剂进行沙棘果浆的复合酶解处理。通过L9（34）正交试验确定最佳复合酶解条件，正交试验结果见表5。

表5　复合酶解工艺优化的正交试验结果Table 5Orthogonal test results of composite enzymatic hydrolysis

由表5可知，最优的复合酶解条件组合为A2B2C2D3，各因素对出汁率影响的主次顺序为：A＞B＞C＞D，即沙棘汁pH对饮料出汁率的影响最大，复合酶制剂添加量次之，酶解时间对出汁率的影响最小。

2.2双频超声辅助浸提条件的确定

双频超声浸提的正交试验结果见表6。

表6　双频超声浸提的正交试验结果Table 6Orthogonal test results of two-frequency ultrasonicassisted extraction

由表6极差分析可知，影响雪菊中黄酮类化合物提取效果的主要因素是超声复合频率和声强，而超声浸提温度和时间的影响相对较小。各因次的主要顺序是A'＞B'＞C'＞D'，最优浸提条件为A'2B'3C'2D'2，超声复合频率为20/50 kHz，声强为0.7 W/cm2，超声浸提温度为55℃，超声浸提时间为1.5 h。

2.3沙棘、雪菊饮料配方优化试验

将砂糖和柠檬酸按比例添加到产品中，以调节风味，使产品酸甜适口、风味更佳。L9（34）正交试验结果见表7。

表7　饮料配方优化的实验结果Table 7Test results of beverage formula optimization

3结论

经实验确定了沙棘、雪菊饮料的工艺参数：将pH调至3.0，添加0.6%的果胶酶与纤维素酶按照质量比2∶1组成的复合酶制剂，在温度50℃条件下进行酶解反应2.5 h；采用双频超声辅助浸提处理，双频超声复合频率为20 kHz/50 kHz，声强为0.7 W/cm2，在温度为55℃下，双频超声辅助浸提1.5 h后过滤获得雪菊浸提液；添加沙棘汁20%、雪菊浸提液30%、砂糖10.0%、柠檬酸0.3%来改善饮料的风味，并且在50℃、20 MPa条件下均质一次，使饮料更加稳定，口感更加柔和，以制得一种新型的沙棘、雪菊保健饮料。

由表7分析可知，各因素的主次关系是C"＞A"＞D"＞B"，即砂糖对饮料的风味影响最大，其次为沙棘汁、柠檬酸、雪菊浸提液添加量。根据正交试验结果，可知最佳配方组合是：A"2B"1C"3D"3，即沙棘汁20%、雪菊浸提液30%、砂糖10.0%、柠檬酸0.3%。

［1］胡景文，乔璐，李云飞.沙棘产品收获与加工技术现状与展望［J］.农产品加工·学刊，2012（12）:101-104

［2］杨建华，刘丹赤，邵长明.沙棘研究与开发的进展［J］.沙棘，2007，20（3）:19-20

［3］熊丙全，余东，袁军，等.中国沙棘属植物资源及其开发利用现状［J］.中国野生植物资源，2004，23（2）:25-26

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［6］董巍巍，吕效平，孙东东.超声波提取黄芪药材中黄芪甲苷的研究［J］.中华中医药学刊，2008，26（3）:659-660

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Study on the Processing Technique of Sea Buckthorn and Coreopsis Tinctoria Flowers Compound Health Beverage

LI Fang1，SUN Lai-hua1，LI Chun-xiang1，CHEN Shi-li2，BIAN Sheng-zhen1，KONG Ling-ming3，*
（1.Xinjiang Institute of Light Industry Technology，Urumqi 830021，Xinjiang，China；2.Xinjiang Western Gold hoe Biological Engineering Co.，Urumqi 830001，Xinjiang，China；3.College of Food and Pharmaceutics，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，Xinjiang，China）

Sea buckthorn and coreopsis tinctoria flowers were used as raw material to study on the processing technique of sea buckthorn and coreopsis tinctoria flowers compound health beverage.The processing conditions of composite enzymatic hydrolysis，the technological conditions of two-frequency ultrasonic-assisted extraction and the compounding formula of beverage were emphasized specially.The suitable technical parameters were obtained：the optimum processing conditions of composite enzymatic hydrolysis was pH3.0，adding amount of enzyme 0.6%，temperature 50℃，time 2.5 h；the optimum processing conditions of two-frequency ultrasonicassisted extraction was ultrasonic freguency 20 kHz/50 kHz，intensity 0.7 W/cm2，temperature 55℃，time 1.5 h；the optimum formula of beverage was sea buckthorn juice 20%，coreopsis tinctoria flowers extracts 30%，sugar 10.0%，citric acid 0.3%.The product has unique flavor and rich nutrition.

sea buckthorn；coreopsis tinctoria flowers；beverage；composite enzymatic hydrolysis；two-frequency ultrasound

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.14.012

2014-12-17

李芳（1976—），女（汉），副教授，硕士，研究方向：农产品加工与综合利用。