生姜味固体饮料的研制

潘文洁 陈玉洁 谢青峰

摘要 以干姜为原料，研制开发一种生姜味固体饮料。通过正交试验确定提取姜辣素的乙醇浓度、提取温度、提取时间和料液比，并对固体饮料配方进行研究。结果表明，生姜味固体饮料的最佳配方为生姜浓缩液1.0%、白砂糖5.5%、麦芽糊精3.0%、三氯蔗糖0.003%，制备的饮料分散性好、生姜味醇厚。

关键词 固体饮料;姜辣素;正交试验;调配

中图分类号 TS278  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）05-0164-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.041

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Development of Ginger-flavored Solid Beverage

PAN Wen-jie，CHEN Yu-jie，XIE Qing-feng

（College of Biological and Food Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu， Anhui 241000）

Abstract A ginger-flavored solid beverage was developed by using dried ginger as main raw material. Orthogonal test was designed to determine the ethanol concentration， extraction temperature， extraction time and  material-liquid ratio for gingerol extraction，and the formula of solid beverage was studied. The results showed that the best formula of ginger-flavored solid beverage was ginger concentrate 1.0%， white granulated sugar 5.5%， maltodextrin 3.0% and sucralose 0.003% respectively.  This product had good dispersibility and mellow taste.

Key words Solid beverage;Gingerol;Orthogonal experiment;Preparation

作者簡介 潘文洁（1968—），女，安徽芜湖人，副教授，硕士，从事食品营养与食品资源开发研究。

收稿日期 2021-07-14

生姜是温性的姜科多年生草本植物根茎。作为一种药食同源的农作物，生姜在我国有着悠久的使用历史以及广泛的使用范围。现代科学研究证实生姜具有抗衰老、抗肿瘤、降血脂、促进血液循环、调节中枢神经、消炎抗菌等作用[1-2]，化学成分较为复杂，其主要生物活性成分可分为姜精油、姜辣素、二苯基庚烷三大类[3] 。挥发性成分姜精油决定生姜的部分风味及香气;非挥发性成分姜辣素决定生姜的特征性辛辣风味[4]，在食品的加工及烹调中可作为高品质的浓缩调味料，替代传统香辛原料[5]。研究表明，姜辣素正是生姜药食两用的价值所在[6]。

固体饮料具有重量轻、体积小、便于携带和运输，且风味好、溶解性好、应用范围广、饮用方便等优点而备受消费者的青睐。笔者通过正交试验探讨提取姜辣素的最佳工艺条件，并对固体饮料配方和生产工艺进行研究，开发出一款生姜味固体保健饮料。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

1.1.1 试验材料。干姜，市售;麦芽糊精、白砂糖、三氯蔗糖均为食品级，市售;无水乙醇、香草醛均为分析纯。

1.1.2

试验设备。SHA-CA水浴恒温振荡器、RE-52CS旋转蒸发仪、DZF-6020型真空干燥箱、800Y高速多功能粉碎机、A2003N电子天平、UV-5800PC型紫外分光光度计、WYT手持折光仪、PHS-E型pH计等。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程。工艺流程如下：原料→粉碎→浸提→过滤→浓缩→调配→ 干燥→粉碎→成品。

1.2.2 操作要点。①粉碎：挑选无霉变、无虫害、质量优良的干姜，用粉碎机打成粉末，过80目筛。②浸提：用一定浓度的乙醇在恒温水浴振荡器中提取生姜中的姜辣素。③浓缩：将所得浸提液过滤后，在真空（真空度0.096～0.099 MPa）、60 ℃条件下浓缩约1 h，即得生姜浓缩液。④调配：按确定的比例加入白砂糖、麦芽糊精等辅料，搅匀。⑤干燥：在固定温度下于真空干燥箱中进行干燥，粉碎后即得生姜味固体饮料成品。

1.2.3 姜辣素的提取。称取一定量的姜粉，加入不同浓度的乙醇溶液，在一定温度条件下提取一定时间。取浸提过滤后的上清液稀释一定倍数，于280 nm波长下测定吸光度。通过L 9（34）正交试验设计来确定姜辣素提取的最佳工艺条件。姜辣素提取正交试验因素与水平设计见表1。

1.2.4 生姜味固体饮料的制备。将生姜浓缩液、白砂糖、麦芽糊精、三氯蔗糖按照一定比例进行调配，采用L 9（34） 正交试验设计研究这4个因素对饮料品质的综合影响，以确定最佳饮料配方。生姜味固体饮料制备正交试验因素与水平设计见表2。

将调配好的物质在真空干燥箱中干燥约1 h，粉碎后即得到生姜味固体饮料粉末。选定8 人组成感观鉴评小组，每份生姜味固体饮料试验物质的总质量为8 g，并加入100 mL热水溶解，对固体饮料色泽（20分）、香气（30分）、口感（30分）及外观（20分）进行综合评分，最后采用极差分析法确定最佳饮料配方。

1.2.5 姜辣素含量的测定。

采用紫外分光光度法测定样品的姜辣素含量[7]。精确称取 0.100 g 香草醛，置于 100 mL 容量瓶中，用无水乙醇定容。取4 mL 香草醛溶液置于100 mL容量瓶中，定容，配制成40 μg/mL的标准溶液。分别量取0、1、2、3、4、5、6、7 mL标准溶液置于 10 mL容量瓶中，定容，在280 nm波长下测定吸光度;绘制香草醛标准曲线，通过线性回归分析得到香草醛的标准曲线方程y=0.057 8A +0.031。其中，A为样品的吸光度，y为香草醛的含量（μg/mL），标准曲线的相关系数为0.999 3，线性关系良好。

姜辣素含量的计算：用移液管吸取 1 mL提取液置于50 mL 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。用无水乙醇作为空白，在 280 nm波长下测定样品的吸光度，按照以下公式计算姜辣素的含量：

W=2.003×C×N×VM×106×100%

式中，W为姜辣素含量，单位%;C为香草醛浓度，单位μg/mL;N为提取液的稀释倍数;M为姜粉的质量，单位g;V为样品液总体积，单位mL;2.003为香草醛换算姜辣素系数[8-9]。

2 结果与分析

2.1 姜辣素提取正交试验结果

按照表1的设计进行正交试验，并测定不同条件下的吸光度，比较姜辣素提取效果，结果见表3。

由表3可知，各因素对姜辣素提取的影响大小顺序为B>A>C>D，其中料液比的影响最大，提取温度次之，而提取时间对试验结果的影响最小。经极差分析得到的最优组合为A 3B 1C 2D 2，与正交试验9个试验组合中较优组合相一致，即姜辣素提取的最佳工艺条件为提取温度70 ℃、料液比1∶8、乙醇浓度65%、提取时间2.0 h。在此条件下，姜辣素提取率为2.379%。

2.2 生姜味固体饮料制备正交试验结果 按照表2的设计进行正交试验，对产品按感官评定标准进行评分，结果见表4。

由表4可知，4个因素对固体饮料评分的影响大小顺序为A>B>D>C。经极差分析得出生姜味固体饮料的最佳配方组合为A 2B 2C 3D 2，与正交试验9个试验组合中分数最高的组合A 2B 2C 3D 1再进行比较。从评定结果来看，A 2B 2C 3D 1组合优于A 2B 2C 3D 2，因此该饮料的最佳配方确定为A 2B 2C 3D 1，即1.0%生姜浓缩液、5.5%白砂糖、3.0%麦芽糊精、0.003%三氯蔗糖。

2.3 产品质量指标

2.3.1 感官指标。组织状态呈疏松的粉末、无结块;呈現黄色，色泽均匀;具有姜汁的清香味，甜辣味融合较好，清新香甜;溶解后无气泡、无沉淀，无肉眼可见杂质。

2.3.2 理化指标。水分含量≤5.0%，可溶性固形物含量6.0%，pH 6.35。

2.3.3 微生物指标。细菌总数≤100 CFU/mL;大肠菌群≤300 CFU/L;致病菌未检出[10]。

3 结论

优化的生姜味固体饮料的加工工艺为干姜粉碎后，用65%的乙醇在提取温度70 ℃、料液比1∶8（g∶mL）条件下提取

2 h，过滤后真空条件下浓缩得到生姜浓缩液。生姜味固体饮料的最佳配方为生姜浓缩液1.0%、白砂糖5.5%、麦芽糊精3.0%、三氯蔗糖0.003%。制备的饮料呈淡黄色，分散性好，具有生姜的香气与滋味，口味醇厚，为工业化生产提供了理论依据。

参考文献

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[2] 荣瑞芬.生姜、洋葱、大蒜功能特性及其开发利用[J].北京联合大学学报（自然科学版），2003，17（3）：87-89.

[3] 何文珊，严玉霞，郭宝江.生姜的化学成分及生物活性研究概况[J].中药材，2001，24（5）：376-379.

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