沙棘、红枣、山楂复合功能饮料的研制

韩立柱 段玺 孙春燕 胡坤霞 汪芸兰 巨红叶 唐志书 宋逍

摘 要：目的：制备沙棘、红枣、山楂复合功能饮料，优化其配方并测定抗氧化活性。方法：采用正交试验确定沙棘汁、红枣汁、山楂汁的复合配比，并在单因素试验基础上，以感官（色泽、气味、组织状态、口感）评分为评价指标，白砂糖、食盐、柠檬酸、羧甲基纤维素钠加入量为影响因素确定响应面试验优化配方，最后测定该复合功能饮料的抗氧化性。结果：沙棘红枣山楂复合饮料的复合配比（沙棘汁∶红枣汁∶山楂汁）为20∶10∶4（V∶V∶V），白砂糖添加量为5%、食盐添加量为0.06%、柠檬酸添加量为0.03%、羧甲基纤维素钠添加量为0.05%，感官评价为8.9分，在以上条件下，复合功能饮料色泽气味理想，口感良好，组织状态均匀，透明度高，对DPPH自由基的清除能力高达92.60%。结论：沙棘红枣山楂复合饮料具有強抗氧化活性功能，是值得开发的饮料产品。

关键词：沙棘;红枣;山楂;复合功能饮料;响应面试验;DPPH

沙棘、红枣、山楂均为药食两用食物，集营养、保健、药用功能于一体，市场上已经有了许多不同口味的复合山楂饮料[1-14]。本研究以沙棘、红枣、山楂为主要原料，研制酸甜适中、风味独特复合饮料，其富含维生素C、胡萝卜素、黄酮类等多种生物活性成分，具有较强的抗氧化活性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

沙棘鲜果（山西吕梁特级野生沙棘）、和田红枣和山楂干，均购于西安市万寿路中药材市场;白砂糖、蔗糖、食盐、食用柠檬酸、无水乙醇、羧甲基纤维素钠，天津市天力化学试剂有限公司;DPPH，上海玉博生物科技有限公司。

1.2 仪器

UV-2100紫外分光光度计，北京瑞利仪器分析有限公司;JYL-C902D型榨汁机，九阳股份有限公司;FA2004N型分析天平，上海精密科学仪器有限公司;FA2004N型分析天平，上海精密科学仪器有限公司;800型离心机，上海手术器械厂;KQ-250DE型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 沙棘汁、红枣汁、山楂汁的制备工艺

（1）沙棘果—清洗—去皮去核—榨汁—离心—过滤—沙棘汁—冷却;（2）红枣—清洗—切开去核—干炒—热水浸泡—过滤—红枣汁—冷却;（3）山楂干—清水浸泡—煎煮—过滤—山楂汁—冷却[15-17];（4）沙棘汁、红枣汁、生山楂汁混合—调配（加入糖、食盐、柠檬酸等调味剂，加入稳定剂）—过滤—封口—冷藏。

1.3.2 工艺要点 （1）沙棘汁制备：鲜果需用清水清洗3～5次，剔除病虫害及霉烂果实;采用食品物料级榨汁机榨汁，榨汁后加入沙棘汁体积2倍的清水;采用离心机设置2 000r/min转动10min后将上层清液倒出备用;再将上层清液通过纱布过滤，取中间清液，除去粗果肉及残渣。（2）红枣汁制备：将红枣去核后干炒至有香味溢出，可以避免其营养成分的流失;将处理后的红枣加入定量的热水浸泡3～5min，然后用纱布过滤取汁。（3）山楂汁制备：山楂干应挑选大小适中，颜色红不黯淡刚好的，去核后先加清水浸没山楂浸泡10min，再用大火煮开后转小火熬10min，微凉后用多层纱布过滤，取滤液，不能久存，冷却保存。

1.3.3 感官评价标准 建立复合功能饮料的感官评价标准[18]（表1）。

2 结果与分析

2.1 复合功能饮料配比正交试验

将沙棘汁、红枣汁、山楂汁采用三因素三水平正交试验设计，确定沙棘汁、红枣汁、山楂汁的复合配比（表2）。由表3可知，沙棘汁、红枣汁、山楂汁的最佳复合配比为20∶10∶4（V∶V∶V），得到的混合汁色泽澄清，透亮度较好，有少许杂质，伴有沙棘和山楂的酸香味、红枣的香甜味，入口清香，酸甜度较好。

2.2 感官评价的单因素试验

如图1所示，加入5%白砂糖时，感官值为7.5，饮料酸甜适中。如图2所示，加入0.06%食盐时，改善了白砂糖的甜度，复合汁的感官值最佳。如图3所示，添加0.03%柠檬酸时，感官值为7，饮料口感柔和清爽。如图4所示，加入0.05%羧甲基纤维素钠时，饮料无杂质，不分层，感官值最佳。

2.3 响应面法优化功能饮料中调味剂的配比

在单因素试验的基础上，采用Box-Behnken方法，以白砂糖（A）、食盐（B）、柠檬酸（C）、羧甲基纤维素钠（D）的添加量为影响因素，色泽、气味、稳定性、口感为评价指标，进行四因素三水平的复合功能饮料响应面试验[18]（表4～6）。

使用Design-Expert10软件对表5试验数据进行多元回归拟合，各试验因子对感官评分可表示为：感官评分=8.74+0.28A-0.83B-0.13C+0.43D-0.050AB+0.000AC-0.075AD-0.15BC-0.100BD-0.050CD-0.54A 2-1.37B 2-1.12C 2-0.89D 2。

通过Box-Benhnken Design响应面分析法对试验结果拟合的模型进行方差分析。由表6可知，F 值为33.28、P值<0.000 1 ，表示该模型具有显著性。失拟项 F 值为2.54、P=0.191 3>0.05，即失拟项差异不显著，该回归方程对试验的拟合度好。该模型R2=0.970 8，说明该模型与实际试验吻合，该模型可用于分析和预测复合饮料的感官评分。图5表明，白砂糖、食盐、柠檬酸和羧甲基纤维素钠的添加量与感官评分均呈二次方程关系。等高线的形状可反映出交互效应的强弱，椭圆形表示两因素交互作用显著，而圆形则交互作用不显著，这四者之间均有交互作用，交互作用的影响可能导致响应面预测最佳值与单因素最佳值相对偏移。由图5和回归方程预测得到最优值：白砂糖添加4.73%、食盐添加0.045 7%、柠檬酸添加0.033 6%、羧甲基纤维素钠添加0.049 9%，所得感官评分为8.755，表明试验结果良好。

2.4 复合功能饮料自由基清除能力的测定

精密称取0.9mg DPPH，无水乙醇溶解定容至25mL的棕色容量瓶中，避光存储备用，浓度为0.036mg/mL。精密量取复合功能饮料0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0mL，置于10mL刻度试管中，各补加蒸馏水至2mL，再分别加入2mL DPPH溶液，摇匀，静置30min，无水乙醇作为参比液，分别测定吸光度Ai;按照此方法操作

只需将DPPH用无水乙醇溶液替代，摇匀，分别测定吸光度Aj;精密量取2mL DPPH溶液，置于10mL刻度试管中，加2mL无水乙醇溶液，摇匀，测定吸光度A0，根据清除率=[1-（Ai-Aj）/A0]×100%，平行测定3次，取其平均值[19-20]。基于图6，首先确定DPPH的吸光度：将配制好的DPPH溶液超声5min，在517nm下，用无水乙醇做空白参比，平行测定3次吸光度，分别为1.003 3、1.012 0、1.075 7，取其平均值1.030 3，在0.8～1.2内正确。接着按照上述试验过程，将复合功能饮料的质量分别按0.1、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0mg計算，所得质量浓度分别为0.005、0.015、0.025、0.050、0.075、0.100。按照紫外分光光度计测量得到Ai、Aj、A0，取其平均值。Ai分别为1.096 2、1.058 7、0.995 6、0.954 9、0.919 7、0.926 7;Aj分别为0.591 7、0.630 0、0.615 9、0.876 4、0.810 8、0.789 5;A0为1.064 3。如图6所示，复合功能饮料对DPPH自由基的清除能力在其质量浓度为5～25μg/mL内呈平缓上升，在25～50μg/mL内快速升高，最高达到92.62%。

3 结论与讨论

由单因素试验与响应面试验分析知，添加5%白砂糖、0.06%食盐、0.03%柠檬酸、0.05%羧甲基纤维素钠，感官评分为8.9分，所得复合功能饮料色泽澄清、稳定性好、无杂质、不分层，伴有沙棘果、山楂的酸香味和红枣的香甜味，且无异味，入口酸甜适中，口感柔和，对DPPH自由基清除能力最高达到92.62%。因此，此复合功能饮料具有很强的抗氧化能力，是值得研制开发的一类产品。本研究存在局限性：工艺流程不够细致，未考虑到发酵这一影响因素，需进一步完善和研究。

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Abstract：Objective To prepare sea-buckthorn，jujube and hawthorn complex functional drink，optimize its formula and determine its antioxidant properties.Method Using orthogonal experiment，we determined the compound ratio of sea-buckthorn juice，jujube juice，and hawthorn juice，and on the basis of single factor experiment，by using the senses（color，smell，organization，taste）score as evaluation index and sugar，salt，citric acid，sodium carboxymethyl cellulose addition amount as influence factors to dertermine response surface test optimization formulation.Finally，the antioxidant properties of the compound energy drink were determined.Result The compound ratio of sea-buckthorn jujube hawthorn compound beverage（sea-buckthorn juice∶jujube juice∶hawthorn juice）was 20∶10∶4（V∶V∶V），sugar 5%，salt 0.06%，citric acid 0.03%，sodium carboxymethyl cellulose 0.05%，sensory evaluation was 8.9%.Under the above conditions，the color and smell of the compound functional beverage were ideal and the taste was good.The organization was uniform and the transparency was high.Conclusion Sea-buckthorn jujube hawthorn compound beverage has strong antioxidant activity and is worth developing.

Keywords：sea-buckthorn;jujube;hawthorn;complex energy drink;Response Surface Test;DPPH

（责任编辑 唐建敏）