山楂红枣超微粉固体饮料的研发

张馨予，马鹏利，郭梅，2，*，梁璐瑶，冬子众

（1.天津农学院食品科学与生物工程学院，天津300384；2.天津市农副产品深加工技术工程中心，天津300384）

山楂为蔷薇科山楂属植物，是我国的特产果树， 栽培历史悠久，利用其鲜食、入药和加工的历史已近3 000年。山楂种质资源丰富，中药多用山里红（Crataegus pinnatfida Bge.Var.major N.E.Br.） 及山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）的干燥成熟果实，含有酸类、蛋白质、糖类、黄酮类化合物、三萜类化合物、维生素C等化学成分，其中山楂黄酮类成分能增强机体抗氧化能力，一直以来被认为是对心血管疾病具有保护作用的主要物质[1-2]，具有较强的清除自由基、抗氧化、健胃消炎、降血脂、降血压、改善微循环、扩张血管等功效[3-8]。红枣（Zizyphus jujuba），是鼠李科（Rhamnaceae）枣属植物枣树（Ziziphus jujube Mill）的果实。我国红枣的种植历史可追溯至约8 000年前，其药用价值早在《名医别录》、《本草纲目》、《齐民药术》、《百华子本草》等中就有记载，味甘性温，入心、脾、胃经，久食有补气、养血、益脾胃、通九窍、和百药、润肤养颜、益智延年、养生保健等功效[9-10]。

超微粉碎技术是利用特殊的粉碎设备，对物料进行碾磨、冲击、剪切等，将粒径3 mm以上的物料粉碎至粒径为10 μm～25 μm以下的微细颗粒，这种新的物料加工方法将推动我国食品科学的快速发展，从而给人类的生活带来深远影响[11-12]。经超微粉碎后的食品原料，细胞壁破坏，胞内有效成分尽可能多地暴露出来，提高了原料再加工和成品食用过程中溶出速率和溶出总量，体现在营养成分的溶出率会不同程度地增加，相关的营养性能增强、功能成分的变化以及蛋白质的高级结构发生改变[13-14]。而固体饮料具有便于携带、易于保存、饮用方便和营养丰富等特点[15]。显然，与传统的液体饮料相比，固体饮料的质量与体积显著减少，速溶性好，应用范围广；包装简易，运输方便。

近年来，高血脂的发生率呈明显上升趋势[16-17]，同时人们对山楂与红枣的营养保健价值予以认可，山楂和红枣均为药食两用的果品。本文采用山楂与红枣超微果粉，通过单因素和正交试验得出最佳工艺参数，本品酸甜适中、养胃消食，经常饮用会起到一定的营养保健作用[18-19]。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜山楂：购于翠施农家产地，个体饱满，酸甜可口；加州原野和田枣、白砂糖：天津市家乐福超市；柠檬酸：廊坊英轩实业有限公司；麦芽糊精、羧甲基纤维素钠（carboxy methyl cellulose sodium，CMC-Na）卡拉胶：商丘耕道电子商务有限公司。

1.2 仪器与设备

FA2004型电子天平：北京塞多利斯仪器有限公司；FW100型高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；DHG-9245A型电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；CW0500型超微粉碎机：江阴市康和机械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

山楂、红枣→清洗→去核、切片→干燥→粗粉碎→超微粉碎→配料→过筛→杀菌→包装→成品

1.3.2 操作要点

1）原料的挑选与清洗：选择无变霉新鲜的山楂、红枣进行清洗，晾干。

2）去核、切片、干燥：将山楂、红枣切片去核后放置于干燥箱中，在60℃恒温条件下烘干。

3）粗粉碎：将干燥的山楂片与红枣片分别放置于高速万能粉碎机进行研磨，功率460 W，每次打粉15 s，间隔 2 min，共打粉 3次。

4）超微粉碎：将经粗粉碎的山楂粉与红枣粉分别放置于超微粉碎机进行粉碎，粉碎10 min～25 min。

5）配料、过筛：将原辅料按单因素和正交试验配方比例充分混合，过60目筛。

6）杀菌：将配比好的粉末在紫外光下灭菌。7）包装：密封包装得到成品。

1.3.3 产品的感官评定标准

取产品12 g左右，加入150 mL热水，搅拌均匀后饮用。

选取色泽、口感、组织状态、风味4个指标最为产品感官评定的考察指标。（以100分为满分）见表1。

表1 感官评定标准Table 1 Standard of sensory evaluation

1.3.4 单因素试验

1.3.4.1 山楂与红枣果粉的比例对产品品质的影响

固定山楂与红枣果粉总量100 g，白砂糖粉65 g，柠檬酸2.2 g，麦芽糊精12 g，卡拉胶1 g，羧甲基纤维素钠（CMC-Na）0.7 g。调整山楂与红枣果粉的比例，考查山楂与红枣果粉添加质量比例在 1 ∶1、1 ∶1.5、1 ∶2、1∶2.5、1∶3的条件下产品的感官评分。

1.3.4.2 白砂糖粉的添加量对产品品质的影响

固定山楂与红枣果粉总量为100 g，山楂与红枣的质量比例1∶2，柠檬酸2.2 g，麦芽糊精12 g，卡拉胶1 g，羧甲基纤维素钠（CMC-Na）0.7 g。考察白砂糖粉的添加量在51、58、65、72、79 g的条件下产品的感官评分。

1.3.4.3 柠檬酸的添加量对产品品质的影响

固定山楂与红枣果粉总量为100 g，山楂与红枣果粉的质量比例1∶2，白砂糖粉65 g，麦芽糊精12 g，卡拉胶1 g，羧甲基纤维素钠（CMC-Na）0.7 g。考察柠檬酸的添加量在 1.4、1.8、2.2、2.6、3.0 g 的条件下产品的感官评分。

1.3.4.4 麦芽糊精的添加量对产品品质的影响

固定山楂与红枣果粉总量为100 g，山楂与红枣果粉的质量比例1∶2，白砂糖粉65 g，柠檬酸2.2 g，卡拉胶1 g，羧甲基纤维素钠（CMC-Na）0.7 g。考察麦芽糊精的添加量在 10、11、12、13、14 g 的条件下产品的感官评分。

1.3.5 正交试验

在单因素试验的基础上，根据L9（34）的正交表设计，进行四因素三水平的正交试验，确定出最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 超微粉碎时间对山楂果粉精细度的影响

超微粉碎时间对山楂果粉精细度的影响见图1。

图1 超微粉碎时间对山楂果粉精细度的影响Fig.1 Effect of time on ultra-fine grinding fineness of hawthorn powder

从图1可知，山楂果粉的精细度随着时间的延长，细度在10 min时达到80目，在15 min时达到90目，在20 min时达到100目，冲调后分散度好，细腻均匀，无明显颗粒感且能满足口感的要求。此后随着时间增多至25 min，山楂果粉的精细度缓慢增加，难以通过120目分析筛。因此为了节省时间，节约能耗，提高生产效率，选择山楂超微粉碎的时间控制在20 min。

2.2 超微粉碎时间对红枣果粉精细度的影响

超微粉碎时间对红枣果粉精细度的影响见图2。

图2 超微粉碎时间对红枣果粉精细度的影响Fig.2 Effect of time on ultra-fine grinding fineness of red dates

从图2可知，红枣果粉的精细度随着时间的增加，在10 min时达到80目，在15 min时达到100目，冲调后分散度好，细腻均匀，无颗粒感，能满足口感的要求。此后随着时间增长至20 min，精细度增加趋近平缓，难以通过120目分析筛。因此为了节省时间，节约能耗，提高生产效率，选择红枣超微粉碎的时间控制在15 min。

2.3 单因素试验

2.3.1 山楂与红枣果粉的添加比例对产品品质的影响

山楂与红枣果粉的添加比例对产品品质的影响见图3。

图3 山楂与红枣果粉的添加比例对产品品质的影响Fig.3 Effect of ratio of hawthorn powder and red dates powder on quality of the production

由图3可知，山楂果粉与红枣果粉添加比例对固体饮料的香气、口感有较大影响。在二者质量比例为1∶1～1∶2时红枣香气较淡，当调整质量比例为1∶2.5时山楂和红枣的香气、口感较为适宜，有二者混合的香气，又不失红枣特有的风味。因此选择山楂果粉与红枣果粉添加比例为1∶2.5左右。

2.3.2 白砂糖粉的添加量对产品品质的影响

白砂糖粉的添加量对产品品质的影响见图4。

图4 白砂糖粉的添加量对产品品质的影响Fig.4 Effect of the addition of white sand sugar on quality of production

从图4可知，白砂糖粉的添加量对固体饮料的滋味影响较大。当糖粉的添加量为51 g～65 g时，饮料甜味不太明显，口感较酸。当添加量为72 g时，酸甜口感适中，随着糖粉添加量的增加，口感越来越甜腻。因此选择白砂糖的添加量为72 g左右。

2.3.3 柠檬酸的添加量对产品品质的影响

柠檬酸的添加量对产品品质的影响见图5。

图5 柠檬酸的添加量对产品品质的影响Fig.5 Effect of the addition of citric acid on quality of production

从图5可知，柠檬酸添加量对固体饮料的滋味影响较大。当柠檬酸添加量低于2.2 g时，饮料酸味不太明显，甜味稍重。当添加量为2.2 g时，酸味适中，随着柠檬酸添加量的增加，酸味过大，饮料滋味不佳。因此选择柠檬酸添加量为2.2 g左右。

2.3.4 麦芽糊精的添加量对产品品质的影响

麦芽糊精的添加量对产品品质的影响见图6。

从图6可知，麦芽糊精添加量会影响固体饮料的黏稠度和口感。当麦芽糊精添加量低于12 g时，饮料黏稠度过稀，口感不佳。当麦芽糊精添加量为12 g时，黏稠度适中，口感最佳。随着麦芽糊精添加量的增加，黏稠度升高，适口性降低。因此选择麦芽糊精添加量为12 g左右。

图6 麦芽糊精的添加量对产品品质的影响Fig.6 Effect of the addition of maltodextrin on quality of production

2.4 正交试验

因素水平表见表2，正交试验结果见表3。

表2 正交试验因素水平表Table 2 Factor and levels list of orthogonal tests

表3 正交试验结果L9（34）Table 3 Results of L9（34）orthogonal tests

由表3可知，各因素影响主次顺序为：A（山楂果粉与红枣果粉添加的比例）＞B（白砂糖的添加量）＞D（麦芽糊精的添加量）＞C（柠檬酸的添加量）；最优组合A2B1C1D3，即山楂果粉与红枣果总量为100 g，山楂与红枣果粉的添加质量比例为1∶2.5，白砂糖65 g，柠檬酸1.8 g，麦芽糊精13 g，采用A2B1C1D3工艺组合进行验证试验，重复3次，测得该组合感官评价平均分为94，高于试验组。

3 结论

采用单因素试验分别考察了果粉添加比例、白砂糖添加量、柠檬酸添加量、麦芽糊精添加量对产品品质的影响；影响产品品质的主次顺序是：山楂果粉与红枣果粉添加的比例＞白砂糖的添加量＞麦芽糊精的添加量＞柠檬酸的添加量。并通过正交试验确定最佳的工艺条件，结果表明最佳工艺参数为：山楂与红枣果粉的总量100 g、山楂与红枣果粉添加质量比例为1 ∶2.5，白砂糖 65 g，柠檬酸 1.8 g，麦芽糊精 13 g，卡拉胶1 g，羧甲基纤维素钠（CMC-Na）0.7 g。该产品香味协调，酸甜可口，色泽均匀，组织细腻，具有广阔的开发前景。