絲膠枸杞保健飲料的研制

陳楠楠，陳 珍，卜黎明，廖鮮艷，黃俊逸，*

（1.上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海 200444；2.河南省蠶業(yè)科學(xué)研究院，河南鄭州 450008）

絲膠枸杞保健飲料的研制

陳楠楠1，陳 珍1，卜黎明2，廖鮮艷1，黃俊逸1，*

（1.上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海 200444；2.河南省蠶業(yè)科學(xué)研究院，河南鄭州 450008）

以絲膠蛋白和枸杞提取液為原料，采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定絲膠枸杞飲料中主原料的優(yōu)化配方為：枸杞浸出物為10%、絲膠蛋白1.0%、檸檬酸為0.10%、阿斯巴甜為0.050%；所制得的飲料色澤呈淡黃色，有枸杞的清香味，具有抗菌、促進(jìn)腸胃道消化、抗氧化等功效，是一款有開(kāi)發(fā)前景的保健飲料。

絲膠蛋白；枸杞；乳鐵蛋白；功能性飲料

引用格式：陳楠楠，陳珍，卜黎明，等.絲膠枸杞保健飲料的研制［J］.食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2016，34（4）:85-90.

CHEN Nannan，CHEN Zhen，BU Liming，et al.Production of healthy beverage of sericin and wolfberry［J］.Journal of Food Science and Technology，2016，34（4）:85-90.

絲膠（sericin）蛋白是蠶絲業(yè)的副產(chǎn)物，其占家蠶繭層質(zhì)量的20%～30%，其中敲除絲素基因的家蠶或自然選育出的多膠量繭層中含量更高。絲膠蛋白由18種氨基酸組成，在8種必需氨基酸中，甘氨酸、絲氨酸、丙氨酸以及酪氨酸含量較高，由于絲膠蛋白具有獨(dú)特的保健功能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，被贊譽(yù)為“貴族蛋白質(zhì)”［1］。例如，絲膠蛋白具有良好的抗氧化性［2-3］，絲膠作為食品添加劑具有抗便秘、抗肥胖和抗腫瘤的作用［4］，絲膠及其水解物對(duì)大腸癌和皮膚癌有明顯的抑制作用［5］，并且絲膠具有抗菌消炎［6］以及降血糖［7］作用等等。

正是由于絲膠蛋白具有多種重要的生理功能，它受到了食品、生物醫(yī)藥以及化妝品等多個(gè)行業(yè)的青睞，特別是在食品行業(yè)越來(lái)越受到重視。例如，Norinisa等［8］利用絲膠蛋白的抗氧化，將其添加到乳制品中以延長(zhǎng)其保質(zhì)期；Sasaki等［5］用含有3%絲膠的飼料喂養(yǎng)雄鼠，發(fā)現(xiàn)絲膠蛋白可增強(qiáng)動(dòng)物腸道對(duì)礦物質(zhì)和微量元素的吸收和利用；在日本，將絲膠添加在蒸煮米飯用水中可以使米飯?jiān)谟捕?、保質(zhì)期、咀嚼性等方面更好，能防止米飯的水分蒸發(fā)，抑制食味下降［4］。山田英幸［3］開(kāi)發(fā)了一種添加絲膠或絲膠水解物的飲食用水，這種飲食用水能抑制自體氧化，在食品中添加后起到殺菌、防腐等作用，而且這種食品品質(zhì)穩(wěn)定、美味、能長(zhǎng)期保存，可用作食物蒸煮、炊飯、沏茶、飲料加工、化妝品等的水源。還有人將絲膠蛋白添加到冰凍、冷飲食品中，其凝膠狀果凍蠶絲食品，口感極為美味、柔軟、滑爽、可口［9］。這些研究結(jié)果暗示了絲膠蛋白在食品行業(yè)的開(kāi)發(fā)大有可為，特別是保健食品方面的開(kāi)發(fā)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

枸杞，被國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局歸屬到“既是食品又是藥品的物品名單”中，是一種傳統(tǒng)的滋補(bǔ)強(qiáng)壯藥。中醫(yī)認(rèn)為枸杞味甘，性平，補(bǔ)腎益精，養(yǎng)肝明目，補(bǔ)血安神，生津止渴，潤(rùn)肺止咳［10］。現(xiàn)代藥理學(xué)證明枸杞具有保肝護(hù)肝作用［10-12］，抗疲勞、耐缺氧功能［13］，抗腫瘤作用［14］，抗衰老［15-16］、降血脂［17］、降血糖［18］、增強(qiáng)免疫力［19］等多種保健功能。目前，枸杞已被應(yīng)用于多種食品中。枸杞不僅是眾多泡茶、泡酒人士的首選［20］，更是制作功能性飲料的重要原料［21］，如靈芝枸杞療效保健飲料［22］、薏米蓮子枸杞紅棗復(fù)合保健飲料［23］、榛子枸杞復(fù)合飲料［24］、黃芪枸杞復(fù)合飲料等［25］。

因此，本研究將營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的絲膠蛋白與具有多重保健功能的枸杞提取物結(jié)合，并輔助乳鐵蛋白、維生素C等開(kāi)發(fā)出一款新型的集營(yíng)養(yǎng)、保健與美味于一體的保健飲料，彌補(bǔ)了我國(guó)在絲膠蛋白飲料開(kāi)發(fā)上的不足。

1　材料與方法

1.1材料

材料:絲膠蛋白粉，湖州新天絲生物技術(shù)有限公司；枸杞，購(gòu)于沃爾瑪超市；維生素C，上海鶴善實(shí)業(yè)有限公司；乳鐵蛋白，上?；莩缮锟萍脊尽?/p>

試劑:檸檬酸，上海試劑一廠；阿斯巴甜，上海卓銳化工有限公司；果凍粉，上海權(quán)旺生物科技有限公司；羧甲基纖維素鈉（CMC-Na2），珠海天鴻潤(rùn)生物工程有限公司。各項(xiàng)原料均為食品級(jí)，符合食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)用水:純凈飲用水。

1.2主要儀器設(shè)備

YLD-2000型恒溫水浴鍋，上海華連醫(yī)療器械有限公司；202-2-A型恒溫干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；DZG-303A型自動(dòng)純水系統(tǒng)，上海越磁電子科技有限公司；XS105型微量電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；GYB40-10S型均質(zhì)機(jī)，上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司；AvantiJ-30I型高速冷凍離心機(jī)，Beckman Coulter，INC；LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠；WYT-1型手持性折光計(jì)，成都泰華光學(xué)儀器有限公司；FE20/ EL20型pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SW-CJ-1FD型潔凈工作臺(tái)，蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.3生產(chǎn)工藝流程

絲膠中藥功能飲料的生產(chǎn)工藝流程如圖1。

圖1　絲膠中藥保健飲料的生產(chǎn)工藝流程Fig.1 Production process of healthy beverage

1.4實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1枸杞提取液的制備

選取一定量色澤鮮艷的新疆產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干枸杞，要求無(wú)發(fā)霉及果梗等其他不可用雜質(zhì)，用清水充分洗凈后，將枸杞用40～45℃溫水浸泡2 h，以軟化枸杞組織，然后加入打漿機(jī)中打漿，所得漿液加熱至70～80℃，保溫浸提2 h，其間不斷攪拌，以便獲得更好的香味，然后經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾洗滌沉淀，在濾液中加入純凈水至干重的10倍體積，得到枸杞浸提液，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2單因素實(shí)驗(yàn)

美味可口，且具有功能性飲料的最重要環(huán)節(jié)是確定主原料的適用范圍，以及不同主原料之間的配比。故該飲料先對(duì)枸杞提取液、檸檬酸、阿斯巴甜3種主原料分別進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)。單因素實(shí)驗(yàn)的基本條件初步定為枸杞提取液質(zhì)量比10%，檸檬酸質(zhì)量比0.10%，阿斯巴甜質(zhì)量比0.050%。實(shí)驗(yàn)時(shí)固定其他條件，一次改變其中一個(gè)條件，以分析各因素對(duì)飲料風(fēng)味的影響。各因素梯度質(zhì)量比分別為枸杞提取液5%，10%，15%和20%；檸檬酸0.05%，0.10%，0.15%和0.20%；阿斯巴甜0.025%，0.050%，0.075%和0.010%。

1.4.3正交試驗(yàn)

根據(jù)以上單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確定枸杞提取物、檸檬酸和阿斯巴甜3個(gè)因素的合適水平，分別設(shè)定3個(gè)水平，即采用3因素3水平的L9（33）正交試驗(yàn)，以產(chǎn)品滋味等作為考核指標(biāo)，組織20位食品專業(yè)的老師和學(xué)生對(duì)其綜合評(píng)分，并進(jìn)行結(jié)果分析。

1.4.4感官評(píng)價(jià)

通過(guò)專業(yè)人員對(duì)飲料的色澤、焦糖香、枸杞香味、酸甜度等基本指標(biāo)的感官評(píng)價(jià)，給出不同組合的樣品一定的分值，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行方差分析。具體的感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表1。

1.4.5輔料添加量的確定

1）維生素C:為保證飲料風(fēng)味及延長(zhǎng)貨架期，以及防止飲料中黃酮類活性成分的氧化失效和顏色變化，故添加維生素C以增加飲料的穩(wěn)定性，并參照其他飲料、人的需求以及價(jià)格等因素，確定維生素C的質(zhì)量比為0.1%，即100 mL飲料中含有100 mg的維生素C。

表1　保健飲料的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Sensory evaluation criteria for healthy beverage

2）乳鐵蛋白:根據(jù)日本研究人員對(duì)乳鐵蛋白服食量的探討結(jié)果，即正常人每天服食150 mg即可保持良好的健康狀態(tài)，綜合成本與實(shí)際飲用量的考慮，確定乳鐵蛋白的質(zhì)量比為0.05%，即100 mL飲料中含有50 mg的乳鐵蛋白。

3）絲膠蛋白:根據(jù)Norinisa等［8］、Sasaki等［5，26］的研究結(jié)果，人實(shí)際飲用量以及飲料制作工藝的特點(diǎn)，確定絲膠蛋白的質(zhì)量比為1.0%，即100 mL飲料中含有1.0 g的絲膠蛋白。

4）果凍粉與羧甲基纖維素鈉:參照陳文文［27］的研究結(jié)果，原料的價(jià)格以及其他市售產(chǎn)品的添加量，確定果凍粉的質(zhì)量比為0.05%，羧甲基纖維素鈉的質(zhì)量比為0.1%。

1.4.6微生物指標(biāo)檢測(cè)

微生物指標(biāo)的檢測(cè)參照GB 4789.2—2010菌落總數(shù)測(cè)定和GB 4789.3—2010大腸菌群測(cè)定。菌落總數(shù)的測(cè)定步驟包括稀釋不同濃度梯度的飲料，倒入計(jì)數(shù)瓊脂平板培養(yǎng)基混勻，計(jì)算菌落總數(shù)。大腸菌群的測(cè)定步驟包括選擇適宜3個(gè)連續(xù)稀釋度的飲料勻液，接種LST肉湯管，經(jīng)過(guò)36℃±1℃、48 h ±2 h的初發(fā)酵和同樣條件的復(fù)發(fā)酵后，若產(chǎn)氣則判斷為大腸菌群陽(yáng)性管，不產(chǎn)氣則判斷為大腸菌群陰性管，然后根據(jù)大腸桿菌陽(yáng)性管數(shù)參照MPN表（most probable number）確定每毫升飲料中大腸菌群的數(shù)量。

1.5保健飲料的研制工藝

1.5.1絲膠蛋白與膠體的溶解

先將果凍粉、CMC-Na2和絲膠蛋白按一定量干混均勻，然后緩慢將其加入一定量的熱水中，并充分?jǐn)嚢?，使之充分溶脹，盡量避免膠類物質(zhì)包芯。

1.5.2調(diào)配

在膠體等充分溶解后，按量加入枸杞浸提液、乳鐵蛋白、檸檬酸、阿斯巴甜、維生素C等，并用純水稀釋到所設(shè)定的體積。

1.5.3均質(zhì)

將調(diào)配液過(guò)濾掉雜質(zhì)后預(yù)熱至50℃，進(jìn)行均質(zhì)處理，進(jìn)一步細(xì)化飲料的顆粒物質(zhì)，防止產(chǎn)品出現(xiàn)分層、沉淀現(xiàn)象，以增強(qiáng)穩(wěn)定性。連續(xù)均質(zhì)2次，均質(zhì)壓力為20 MPa。

1.5.4罐裝與封口

罐裝前先將均質(zhì)好的飲料粗品預(yù)熱，并趁熱將其灌裝入已經(jīng)處理好的容器內(nèi)，然后封口。

1.5.5滅菌、冷卻與保存

飲料封口后，置于121℃條件下滅菌10 min，迅速冷卻至室溫，得飲料成品，然后貼標(biāo)并于室溫保存。

2　結(jié)果與分析

2.1枸杞提取液添加量對(duì)飲料的影響

固定檸檬酸（0.10%）和阿斯巴甜（0.050%）的質(zhì)量比，按照表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)了枸杞提取液對(duì)飲料風(fēng)味的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，隨著枸杞提取液添加量的增加，飲料的枸杞香味與甜味也相應(yīng)增加，但增加到20%時(shí)，飲料的色澤呈深褐色，外觀形象受損，不利于更好地吸引顧客。評(píng)價(jià)得分最高的是10%組，為90分。故選擇質(zhì)量比為10%的枸杞提取液作為較適添加量。

表2　枸杞提取液對(duì)飲料風(fēng)味的影響Tab.2 Effects of different amounts of wolfberry extracts on flavor of beverage

2.2檸檬酸添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響

固定枸杞提取液（10%）和阿斯巴甜（0.050%）的質(zhì)量比，按照表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)了檸檬酸的添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，隨著檸檬酸添加量的增加，飲料的酸味也相應(yīng)增強(qiáng)，由甜味較濃，到酸甜適口，最后到酸味較強(qiáng)。其中0.10%的口感覺(jué)得酸甜可口，評(píng)分也稍高，達(dá)到91分。故選擇質(zhì)量比0.10%的檸檬酸作為較適添加量。

表3　檸檬酸添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響Tab.3 Effects of different amounts of citric acid on flavor of beverage

2.3阿斯巴甜添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響

固定枸杞提取液（10%）和檸檬酸（0.10%）的質(zhì)量比，按照表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)了阿斯巴甜的添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，隨著阿斯巴甜添加量的增加，飲料的甜味也相應(yīng)增強(qiáng)，由酸味較濃，到酸甜適口，最后到甜味較強(qiáng)。其中阿斯巴甜的質(zhì)量比在0.050%時(shí)，口感酸甜可口，評(píng)分也達(dá)到92分。故選擇質(zhì)量比為0.050%的阿斯巴甜作為較適添加量。

表4　阿斯巴甜添加量對(duì)飲料風(fēng)味的影響Tab.4 Effects of different amounts of aspartame on flavor of beverage

2.4單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)

為了進(jìn)一步確定絲膠枸杞保健飲料中主料的最佳用量，本實(shí)驗(yàn)在單因素的基礎(chǔ)上，以枸杞提取液、檸檬酸和阿斯巴甜為3個(gè)關(guān)鍵因素，通過(guò)3因素3水平的正交試驗(yàn)制成的樣品分別由20位食品專業(yè)的師生按照表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體的分析結(jié)果見(jiàn)表5和表6。

實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定以枸杞提取物、檸檬酸和阿斯巴甜為3個(gè)關(guān)鍵因素，通過(guò)L9（33）正交試驗(yàn)制成的9個(gè)樣品并按照表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，分析結(jié)果見(jiàn)表5和表6。從表5的極差值R中得出各因素的主次關(guān)系如下:A（枸杞提取液）＞B（檸檬酸）＞C（阿斯巴甜），即枸杞提取液的添加量對(duì)絲膠中藥保健飲料的品質(zhì)具有顯著性影響。由表5的評(píng)分結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)化組合為A2B2C3，但通過(guò)極差的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)較優(yōu)化的組合為A2B2C2。

表5　正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與結(jié)果分析Tab.5 Design and result analysis of orthogonal test

按2種組合方式再一次分別制成飲料，組織人員按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，兩者依次得分為:組合A2B2C3是90分，組合A2B2C2是92分，所以最終優(yōu)化組合確定為A2B2C2，即枸杞提取物的質(zhì)量比為10%，檸檬酸的質(zhì)量比為0.10%，阿斯巴甜的質(zhì)量比為0.050%。

表6　正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab.6 Analysis of variance for orthogonal tests

依照A2B2C2的組合方式重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)，重復(fù)效果良好。由表6的方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各主成分內(nèi)的差異不顯著。

2.5微生物指標(biāo)檢測(cè)

參照GB 4789.2—2010和GB 4789.3—2010，分別對(duì)飲料中的菌落總數(shù)和大腸菌群的數(shù)量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌的數(shù)量，均符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也沒(méi)有檢測(cè)出致病菌。

2.6綜合評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià):色澤呈淡黃色，澄清透明，具有枸杞的清香和焦糖香氣，酸甜可口，無(wú)苦味和其他后味。

理化指標(biāo):可溶性固形物的質(zhì)量比≥5%（以折光度計(jì)），pH值在4.5～5.5。

3　總結(jié)與討論

實(shí)驗(yàn)通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)得到了絲膠枸杞保健飲料的較佳配料比，即質(zhì)量比以枸杞提取物為10%，檸檬酸為0.10%，阿斯巴甜為0.050%，維生素C為0.1%，乳鐵蛋白為0.05%，絲膠蛋白為1.0%，果凍粉為0.05%，羧甲基纖維素鈉為0.1%。

該飲料呈色澤鮮明的淡黃色，既有絲膠蛋白所特有的絲滑，也具有枸杞特有的滋味和清香味，糖酸比適中，澄清度良好，符合現(xiàn)代人對(duì)天然、安全、健康的功能性飲料的要求。

本功能性飲料加工工藝和配方簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，飲品營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特，具有抗氧化等保健功能，其開(kāi)發(fā)前景極為廣闊。

本絲膠中藥功能性飲料是利用枸杞提取物作為主要成分之一，也可以利用菊花提取物、茶葉提取物等其他藥食同源材料進(jìn)行替代，開(kāi)發(fā)系列保健飲料，為保健飲料家族添加新成員奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Production of Healthy Beverage of Sericin and Wolfberry

CHEN Nannan1，CHEN Zhen1，BU Liming2，LIAO Xianyan1，HUANG Junyi1，*
（1.School of Life Science，Shanghai University，Shanghai 200444，China；2.Institution of Sericultural Research，Zhengzhou 450008，China）

One kind of healthy beverage was researched using the sericin and wolfberry extracts as materials.Through the single factor test and orthogonal test，the optimized recipe was as follows:10%wolfberry extracts，1%sericin protein，0.10%citric acid，and 0.050%aspartame.The color of the beverage was bright yellow with fresh scent of wolfberry.The beverage had antibacterial and antioxidant activities and could promote gastrointestinal digestion，which had the development prospect.

sericin protein；wolfberry；lactotransferrin；healthy beverage

TS275.4

A

10.3969/j.issn.2095-6002.2016.04.015

2095-6002（2016）04-0085-06

（責(zé)任編輯:檀彩蓮）

20150803

上海市教委科研創(chuàng)新項(xiàng)目（11YZ18）。

陳楠楠，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称返臓I(yíng)養(yǎng)與功能；

*黃俊逸，男，副教授，博士，主要從事天然產(chǎn)物的研究與開(kāi)發(fā)。通信作者。