枸杞杏鲍菇复合运动饮料的研制

陈津津，冯嘉诚*

天津理工大学（天津 300384）

枸杞（Lycium barbarum）属于茄科枸杞属，是一种补益类名贵中药，也是天然的药食同源滋补食品，富含多糖、氨基酸、超氧化物歧化酶、生物碱、多种维生素和微量元素等，是一种重要的保健品[1-2]。枸杞中的多种成分同时具有免疫调节、抗氧化、抗衰老、降血脂、降血糖、抗肿瘤等药理作用[3]，枸杞中的多糖成分对提高负荷运动的适应能力、抗疲劳和加速消除疲劳具有十分显著的作用[4]。

杏鲍菇（Pleurotus eryngii）属于侧耳科侧耳属的药食两用菌类，别名刺芹侧耳。杏鲍菇菌肉肥厚，营养丰富，其含有较高含量的多糖和蛋白质，甘露醇和游离氨基酸含量也丰富，子实体的VC含量为21.4 mg/100 g[5-6]，研究表明杏鲍菇具有抗氧化、抗癌、降血脂、润肠胃等作用，杏鲍菇中的真菌多糖能增强机体免疫功能，对肝脏、骨骼肌有明显的抗损伤作用[7-10]。

运动饮料是功能饮料中消费量最大的一类，我国运动饮料的国家标准（GB 15266—2009）将运动饮料定义为：营养素及其含量能适应运动或体力活动人群的生理特点，能为机体补充水分、电解质和能量，可被迅速吸收的饮料[11]。人在进行运动时或者一定量运动后，体内能源物质被大量消耗，在物质和能量代谢过程中，为了维持机体平衡，机体水分和电解质迅速丢失，使机体容易产生疲劳。因此，在运动过程中合理地摄入含有适量电解质、糖类的运动饮料可以帮助运动者缓解疲劳感及恢复运动能力[12-13]。但是市场上的运动饮料品种配方单一，功能效果参差不齐，因此研制一款口感丰富并且功效多样的运动饮料具有重要的意义[14]。试验以枸杞和杏鲍菇为主要原料，研制枸杞杏鲍菇复合运动饮料，使其保留各自功能性成分，同时有助于改善饮料的色泽和风味，以期为运动者开发一款可长期饮用的饮料。

1 材料与方法

1.1 主要材料和试剂

枸杞、杏鲍菇（市售）；蔗糖、柠檬酸、黄原胶、果胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠（食品级，市售）。

1.2 主要仪器与设备

JYZ-E96型榨汁机（九阳股份有限公司）；FB104电子天平（上海佑科仪器仪表有限公司）；KH20A台式高速离心机（湖南凯达科学仪器有限公司）；101-0ES电热鼓风恒温干燥箱、DZKW-S-6电热恒温水浴锅（北京永光明医疗仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 枸杞杏鲍菇复合运动饮料的工艺流程

1) 枸杞提取液的制备

枸杞→挑选→清洗→浸泡→预煮→打浆→浸提→过滤→枸杞提取液

2) 杏鲍菇提取液的制备

杏鲍菇→清洗→切片→预煮→打浆→浸提→过滤→杏鲍菇提取液

3) 工艺流程

1.3.2 试验设计

1) 枸杞杏鲍菇复合运动饮料单因素与正交试验

以枸杞提取液添加量、杏鲍菇提取液添加量、蔗糖添加量、柠檬酸添加量4个条件作为影响因素，以复合运动饮料感官评分为考察指标进行单因素试验。在单因素试验的基础上，以复合运动饮料感官评分为评价指标，对枸杞提取液添加量（A）、杏鲍菇提取液添加量（B）、蔗糖添加量（C）、柠檬酸添加量（D）4个因素采用L9(34)正交表进行正交试验以优化工艺参数。

2) 复合稳定剂单因素与正交试验

以黄原胶、果胶、羧甲基纤维素钠3个条件作为影响因素，以复合运动饮料离心沉淀率为考察指标进行单因素试验。同时对黄原胶（A）、果胶（B）、羧甲基纤维素钠（C）3个因素采用L9(33)正交表进行正交试验以优化工艺参数。

1.3.3 复合运动饮料的感官评分标准

选择20名有食品感官评价经验的专业人员组成品鉴小组，对饮料的感官品质进行评价，以色泽（20分）、气味（30分）、组织状态（20分）和口感（30分）为指标，对枸杞杏鲍菇复合运动饮料进行感官评分，总计100分，具体评分标准见表1。

表1 枸杞杏鲍菇复合运动饮料感官评分标准

1.3.4 离心沉淀率指标

称量离心管的质量W0（g），加入40 mL待测样品称质量W1（g），放入离心机中，在转速3 000 r/min下离心10 min，将离心管中上清液小心倒出，并称取质量W2（g），离心沉淀率采用式（1）计算。

离心沉淀率=（W2-W0）/（W1-W0）×100%（1）

1.3.5 品质指标检测

可溶性固形物含量、钾和钠含量、菌落总数及大肠菌群指标按照GB 15266—2009《运动饮料》[11]相关标准进行检测。

2 结果与分析

2.1 枸杞杏鲍菇复合运动饮料单因素试验

2.1.1 枸杞提取液添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在杏鲍菇提取液添加量15%、蔗糖添加量10%、柠檬酸添加量0.15%条件下，研究枸杞提取液添加量对感官评分的影响。根据图1可知，复合运动饮料在枸杞提取液添加量15%时感官评分较低，随着枸杞提取液添加量增加，感官评分呈先升高后逐渐降低趋势；当枸杞提取液用量达到25%时，感官评分最高。可能原因是枸杞提取液添加量过少时，产品只突出杏鲍菇的菌菇味道，使得饮料味道单一，口味不丰富；枸杞提取液添加量过多时，过浓的枸杞味道又会影响口感，所以选择枸杞提取液添加量25%左右较为合适，同时选择枸杞提取液添加量20%，25%和30%为正交研究水平。

图1 枸杞提取液添加量对感官评分的影响

2.1.2 杏鲍菇提取液添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在枸杞提取液添加量25%、蔗糖添加量10%、柠檬酸添加量0.15%条件下，研究杏鲍菇提取液添加量对感官评分的影响。根据图2可知，复合运动饮料在杏鲍菇提取液添加量10%时感官评分较低，随着杏鲍菇提取液添加量增加，感官评分呈先升高后逐渐降低趋势；当杏鲍菇提取液用量达到15%时，感官评分最高；当杏鲍菇提取液添加量超过15%时，感官评分明显降低。原因同枸杞提取液添加量一样，过多过少均会影响饮料的风味和口感，所以选择杏鲍菇提取液添加量20%左右较为合适，综合考虑单因素结果，选择杏鲍菇提取液添加量10%，15%和20%为正交研究水平。

2.1.3 蔗糖添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在枸杞提取液添加量25%、杏鲍菇提取液添加量15%、柠檬酸添加量0.15%条件下，研究蔗糖添加量对感官评分的影响。根据图3可知，复合运动饮料在蔗糖添加量6%时感官评分较低，随着蔗糖添加量增加，感官评分逐渐升高；当蔗糖用量达到12%时，感官评分最高；但是达到14%时，感官评分明显下降。当蔗糖添加量过小时，由于酸味过重，口感不佳；蔗糖添加量10%～12%时，其对饮料的口感影响不大，都获得较高评分。从经济角度上考虑，选择蔗糖添加量10%左右。同时选择蔗糖添加量8%，10%和12%为正交研究水平。

图2 杏鲍菇提取液添加量对感官评分的影响

图3 蔗糖添加量对感官评分的影响

2.1.4 柠檬酸添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在枸杞提取液添加量25%、杏鲍菇提取液添加量15%、蔗糖添加量10%条件下，研究柠檬酸添加量对感官评分的影响。根据图4可知，随着柠檬酸添加量增加，感官评分呈先升高后降低趋势，当柠檬酸添加量为0.15%时，感官评分最高。继续添加柠檬酸，因为酸度的增加，严重影响口感，不易被人们接受，故选择柠檬酸添加量0.15%左右为宜。同时选择柠檬酸添加量0.12%，0.15%和0.18%为正交研究水平。

2.2 枸杞杏鲍菇复合运动饮料配方优化结果

在单因素试验的基础上，以复合运动饮料感官评分为评价指标，对枸杞提取液添加量（A）、杏鲍菇提取液添加量（B）、蔗糖添加量（C）和柠檬酸添加量（D）4个因素采用L9(34)正交表进行正交试验以优化工艺参数，因素和水平见表2，正交试验结果见表3。

由表3可知，各因素对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的感官评分影响程度的顺序为A＞D＞C＞B，通过正交试验，复合运动饮料的最佳配方比例为A2B3C1D2，即枸杞提取液添加量25%，杏鲍菇提取液添加量20%，蔗糖添加量8%，柠檬酸添加量0.15%。

图4 柠檬酸添加量对感官评分的影响

表2 L9(34)正交试验因素水平表

表3 正交试验设计与试验结果

2.3 枸杞杏鲍菇复合运动饮料复合稳定剂单因素试验

2.3.1 黄原胶添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在获得饮料的最佳配方比例之后，研究稳定剂对饮料的影响。在果胶添加量0.10%、羧甲基纤维素钠添加量0.30%条件下，研究黄原胶添加量对复合运动饮料离心沉淀率的影响。根据图5可知，随着黄原胶添加量增加，离心沉淀率逐渐降低，当黄原胶添加量为0.20%时，离心沉淀率达到最低。所以选择黄原胶的添加量0.20%左右为宜。

2.3.2 果胶添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在黄原胶添加量0.20%、羧甲基纤维素钠添加量0.30%条件下，研究果胶添加量对复合运动饮料离心沉淀率的影响。根据图6可知，随着果胶添加量增加，离心沉淀率逐渐降低，当黄原胶添加量为0.10%～0.20%时，离心沉淀率没有显著性变化。所以选择果胶添加量0.10%左右为宜。

图5 黄原胶添加量对离心沉淀率的影响

图6 果胶添加量对感官评分的影响

2.3.3 羧甲基纤维素钠添加量对枸杞杏鲍菇复合运动饮料的影响

在黄原胶添加量0.20%、果胶添加量0.10%条件下，研究羧甲基纤维素钠添加量对复合运动饮料离心沉淀率的影响。根据图7可知，随着羧甲基纤维素钠添加量增加，在0.10%～0.30%添加量时，离心沉淀率明显降低；添加量超过0.30%，离心沉淀率没有显著性变化。所以选择果胶添加量在0.30%左右为宜。

图7 羧甲基纤维素钠添加量对感官评分的影响

2.4 枸杞杏鲍菇复合运动饮料稳定剂配方优化结果

在单因素试验基础上，以离心沉淀率为评价指标，对黄原胶添加量（A）、果胶添加量（B）、羧甲基纤维素钠添加量（C）3个因素采用L9(34)正交表进行正交试验以优化工艺参数，因素和水平见表4，正交试验结果见表5。

通过正交试验，复合运动饮料的稳定剂最佳配方比例为A2B2C3，即黄原胶添加量0.20%、果胶添加量0.10%、羧甲基纤维素钠添加量0.40%，此时离心沉淀率为2.19%。

表4 L9(34)正交试验因素水平表

表5 正交试验设计与试验结果

2.5 验证试验

按照正交试验确定了理论最佳配方（枸杞提取液添加量25%、杏鲍菇提取液添加量15%、蔗糖添加量8%、柠檬酸添加量0.15%），在理论最佳稳定剂（黄原胶添加量0.20%，果胶添加量0.10%，羧甲基纤维素钠添加量0.40%）条件下制作复合运动饮料，并进行验证试验，测得感官评分为91分，超出正交试验中的最佳配比感官评分，证明正交试验得出的最佳组合是符合实际的，优化的枸杞杏鲍菇复合运动饮料工艺是可行的，具有实际应用价值。

2.6 产品品质指标检测

经检测，优化后枸杞杏鲍菇复合运动饮料可溶性固形物含量为6.5%；钾含量为78 mg/L；钠含量为149 mg/L。检测微生物指标结果为未检出大肠菌群，菌落总数≤ 100 CFU/mL。

3 结论

枸杞杏鲍菇复合运动饮料的最佳配方为：枸杞提取液添加量25%、杏鲍菇提取液添加量20%、蔗糖添加量8%、柠檬酸添加量0.15%。在此优化条件下，复合运动饮料的感官评分最高。复合稳定剂的最佳配比为：黄原胶添加量0.20%、果胶添加量0.10%、羧甲基纤维素钠添加量0.40%。此条件下，所得最终产品不仅口感酸甜适口，组织状态稳定，而且达到相关运动饮料国家标准，可以作为运动者长期饮用的运动饮料。