食品研究与开发 应用技术 2011年7月 Food Research And Development 第32卷第7期 S==I 冬凌草保健饮料的生产工艺及配方研究 杨玉红 (鹤壁职业技术学院,河南鹤壁458030) 摘要:采用对比分析、数理统计和正交试验等方法,对配比、浸提温度和调配等工艺进行了研究,获得了制作冬凌草 保健饮料的最佳工艺及配方:物料经21 MPa的均质,用0.15%果胶和0.18%CMC—Na作稳定剂,可使产品营养丰富、清 凉爽口、风味独特,具有良好的悬浮稳定性和流动性不分层、无沉淀、糖酸比合理。保存期可长达6个月以上。 关键词:冬凌草;正交试验;配方;工艺 The Use of Mathematical Statistics Rubeseens Health Drink Production and Formulation YANG Yu-hong (Hebi Vocational Technology CoHege,Hebi 458030,Henan,China) Abstract:Comparative analysis,mathematical statistics and orthogonal test method,the ratio,extraction temperature and the deployment process was studied to obtain the best health drink made rubescens Technology nad Formula:the homogeneous materials by 21 MPa,with 0.15%pectin and 0.18%CMC-Na for stable families, make nutritional and cool taste,unique flavor,wiht good suspension stability and mobility are not hierarchical, non-rational ratio of sugar to acid precipitation,preservation of up to 6 months. Key words:HRR;orthogonal test;formulation;process 冬凌草为多年草本植物,霜降过后,遇霜周身结满 国食管癌研究中心,发现冬凌草具有独特的抗食管癌, 薄如蝉翼的银白色冰凌,因此又称冰凌花、冰凌草、冰 贲门癌、原发性肝癌功效,从此被广泛应用于临床121。 水草。 鹤壁广布火山地幔,特殊的地理位置和气候重要 自古以来,太行山区的鹤壁、林县一带民间常年将 条件造就了当地冬凌草资源丰富、品质优良。根据鹤壁 冬凌草当作茶叶饮用。因其清热解毒、清咽利喉、消炎 “淇县志”记载:自唐朝始,淇水两岸“冰冰草盛”,百姓 止痛的功能盛行于当地,被誉为“神奇草”【】1。1972年,中 多有泡水饮之,要“解毒热、清浊气、泣咽喉”等,民间常 基金项目:2010年河南省科技厅科技攻关(重点项目)(10210211 代作茶叶饮用13]。 0149) 据《现代中药学大辞典》记载,冬凌草的性味和功 作者简介:杨玉红(1966一),女(汉),教授,硕士,研究方向:食品微 用为:苦、甘、微寒,清热、解毒、活血止痛,用于咽喉肿 生物。 痛、扁桃体炎、蛇虫咬伤、风湿骨痛等。主要成分有挥发 参考文献: 品工业科技,2006,27f7):lOO—lO4 【1】陈雪寒.动物血的营养及食疗功效田.山东食品科技,2003。5(I2): 【6】.鹅肝酱罐头的加工工艺叨.肉类工业,2009,29(10):7—8 l9 [7]岑宁,张苗苗,印伯星,等.营养鹅肝酱的制备试验[J】.中国家禽, 【2】刘文奎.禽血的开发加工与利用[J】.中国家禽,2004,26(15):34— 2Oo7,29(13):54-56 37 【8】国家质量监督检验检疫总局.GB/T 16290—1996感官分析一方法 【3】范守成,张云茹,张昌莲,等.鹅血的抗癌机理及其药物开发[J】. 学:使用食品标度评价食品【s】.北京:中国标准出版社,1996 中国家禽,2006,28(6):53—54 【9】赵镭,刘文,汪厚银,等.食品感官评价指标的体系建立的一般 【4]郗远,何燕,彭增起.鹅肥肝酱加工技术册.中国家禽,2007,29 原则与方法叨.中国食品学报,2008,8(3):121—124 (1):48--49 [5】张国蓉,刘有志,刘安军,等.新型鹅肝酱的制备技术研究叨.食 收稿日期:2010—11—25 76 杨玉红:冬凌草保健饮料的生产工艺及配方研究 应用技术 油和二萜类、冬凌夏草甲素、乙素、丙素、丁素、戊素、辛 素以及Ot一香树脂醇,还有5个未知结构成分。还含有 无机元素铁、锌、硒等[41。 临床实验证明,冬凌草对食管癌、贲门癌、原发性 肝癌及乳癌等有明显缓解症状作用,有稳定和缩小瘤 体及延长病人生命的效果。与化疗合用,可减轻化疗药 物的不良反应,提高疗效,对食管上皮重度增生也有一 定的疗效。另外,对急性喉炎、急性化脓性扁桃体炎有 显著疗效,对慢性支气管炎及慢性咽炎等也有良好 效果l5J。 研究发现,冬凌草还具有解热、降燥润喉、降血脂、 降血压等功效。对感冒发热、口舌生疮、焦热上火等都 有较好的预防和治疗作用。可作为中老年人和一些特 殊人群,如教师、演员、播音员等日常保健饮品,且有延 缓衰老之功效。 冬凌草在鹤壁太行山一带,当地百姓“户户有之”。 患牙痛、咽喉痛,泡水饮服,三次即愈。民间有“日饮冰 凌草一碗,防皱去斑养容颜,亮嗓清音苦后甘,驱除病 魔身心安”之说[61。 随着人民生活水平的逐年提高,人们对饮料的嗜 好和需求已从过去单纯追求消暑解渴向营养保健型植 物饮料发展,是我国饮料工业面临的一个新课题。 开展此项研究对于利用我国丰富的野生资源具 有一定的现实意义。 1材料与方法 1.1材料与设备 冬凌草(全草)采集于鹤壁淇河两岸;白砂糖国标 一级;酸味剂(苹果酸、柠檬酸)食用级;稳定剂(果胶、 海藻酸钠、琼脂、CMC—Na)市售。 2WE全自动数显阿贝折射仪:上海西光实业有限 公司;DJM高速型胶体磨:上海东华高压均质机厂; GJB0.5-40高压均质机:常州超力高压均质机厂; WGD一20恒温培养箱:北京利康达圣科技发展有限公 司;GTTC型杀菌锅:河南郑州玉祥机械设备有限公 司,等。 1.2测定方法 可溶性固形物测定:阿贝折光仪;总糖的测定:斐 林试剂法;总酸的测定:氢氧化钠滴定法;pH值的测 定:pH计;细菌总数的测定:平板菌落计数法;大肠菌 群的测定:大肠菌群最近似值法。 l-3工艺流程 冬凌草一选拣一清洗一破碎一一次浸提一二次 浸提一冷却 过滤一鲜汁一稳定剂一水一白砂糖一均 质一灌装一杀菌一冷却一成品 1.4操作要点 1.4.1水的处理 将软化水经过砂棒过滤器过滤。 1.4.2冬凌草鲜汁的制备 将冬凌草去除黄、烂叶,破碎后在90℃下浸提 15 min,将冬凌草从浸提液中取出,再次浸提20 min,将 2次浸提液混在一起,冷却后过滤。 1.4.3甜味剂的选择 饮料中广泛使用的甜昧剂是蔗糖。白砂糖的蔗糖 含量在99%左右,白砂糖甜味纯正、无异昧。如若降低 加工成本,可选用蛋白糖取代25%的白砂糖:白砂糖 和蛋白糖一起溶解使用。 1.4.4酸味剂的选择 本实验将柠檬酸和苹果酸等比例配合使用,酸味 丰满柔和并掩盖冬凌草的苦味和加工带来的不良风味。 14.5均质压力的选择 选择15 MPa一27 MPa之间5个压力进行均质实验, 并进行评分最终得到一个最适压力。 1.4.6稳定剂的选择 实验中选择4种稳定剂:果胶、琼脂、海藻酸钠、 CMC—Na分别进行实验,并对悬浮稳定性进行评分。 1.4.7杀菌条件的选择 采用90℃~100 oC分别对饮料进行10、20、30 min水 浴杀菌,冷却后在37℃恒温箱中保存20 d后测定微生 物指标。最后综合微生物指标和感官指标确定合理的 杀菌条件。 1.4.8饮料配方的选择 产品配方的确定是以冬凌草鲜汁、酸、糖、稳定剂 的不同用量进行正交试验来确定各种成分的添加量, 选择一个最佳配方。 2分析与讨论 2.1均质压力的确定 冬凌草汁内含有较大颗粒,易产生沉淀,稳定性 差,需经均质处理来提高其稳定性实验选择5个不同 压力进行均质,料液经48 h静置,根据其分层程度给予 评分,见表1。 表1不同均质压力料液的分层情况 Table 1 Diferentisotropicpressurematerialfluidiamlnation situation 均质压力/MPa 空白 15 18 2l 24 27 稳定性 得分 O 1 3 9 9 9.5 应用技术 杨玉红:冬凌草保健饮料的生产工艺及配方研究 ==I 由表1看出,当均质压力从18 MPa增至21 MPa,料 液稳定性得分由3增至9,表明料液的稳定性有明显的 改善,并能够满足产品质量的要求因此选择21 MPa的 均质压力是适宜的。 2.2稳定剂的优化选择 表4产品配方因素及水平L 4) Table 4 Product formula factor and level L16(4’ % 选择稳定剂的种类和用量,必须考虑对产品流动 性的影响,避免使产品失去饮料应有的特征。表2显示 几种稳定剂在适宜用量下料液的稳定性和流动性的打 研究中通过20人组成的产品感官评定小组对其 各组试验产品按设定的感官评分标准进行综合评分, 分情况。 表2不同稳定剂的稳定性和流动性 Table 2 Diferent Stabilizer stabilities and fluidity 用量,果胶琼脂CMC海藻酸钠0.10琼脂+0.12果胶+空白 %0.20 0.20 0.45 0.2O 0.20CMC 0.18CMC对照 实验结果表明,两种稳定剂同时使用时,料液的 稳定性和流动性比单一使用效果好,即稳定剂之间存 在着正协同效应。由表2可见,O.12%果胶+0.18% CMC配合而成的稳定剂,其流动性和稳定性不仅优于 其它4种稳定剂单独使用,也优于0.1O%琼脂+0.20% CMC配合而成的稳定剂。 2_3产品配方的优化选择 闻其气味并品尝确定其滋味口感,观察冬凌草保 健酸饮料的凝固状态、色泽及组织状况。组织20位具 有一定专业知识和经验,不同岗位的人员组成评价小 组按表3方法和标准对研制品进行感官评价,每个样品 以其姐平行试验的平均值作为最终评价结果。 表3产品的感官评分标准 Table 3 Product sense organ point scales 体态(30分) 色泽(IO分)气味(20分) 较明显浑浊,凝胶色泽差,不有野草味,苦酸甜比例差,过酸 不均匀,黏性差, 均匀(O~4 味,气味不协或过甜,一El一感(4O分) 难以接受 一 一蚴沉淀多(O~14分) 分) 调(0—8分) (O~15分) 清澈透亮,凝胶较色泽绿中偏有冬凌草味,酸甜比例不佳,滋 均匀,较黏稠,少 黄,均匀较 气味较协调味不柔和,尚能接 沉淀(15~24分) 好(5 7分) (9 15分) 受(16 31分) 清澈透亮,凝胶均 色泽浅绿 有冬凌草昧,酸甜适口,口感细 匀不分层,无沉淀色,均匀(8一具有混合香 腻,滋味柔和,滑 (25~30分) 1O分) 味,气味较协润爽口(32~40分) 调(16 20分) 按照表4各原料的用量进行调配,得出16个半成品 再用21 MPa的压力分别均质,然后放人16个有刻度的 20 mL试管中,室温放置48 h后,进行感官评定。按此方 法做4次平行试验。 其结果见表5。 一 一蝴 一蚴蝴一一 靴 蚴蝴一 78 杨玉红:冬凌草保健饮料的生产工艺及配方研究 应用技术 表6杀菌条件的确定 Table 6 The impact ofexperimental fadors on the results of product qllaIity 素,D 的稳定性虽好,但流动性稍差,而且有少许味,而 D 、D ,效果相似,考虑一定的安全系数,决定用D,,这 与前面的结果相吻合。 2.4杀菌条件的确定 杀菌条件的确定见表6。 由表6看出,感官质量以15 min杀菌为最好,其细菌 总数为2.3×10 >100个/mL,超出标准,所以只能在细 菌总数符合标准的前提下选择杀菌条件,95 oC一100 o【= 杀菌25 min。 3最佳工艺的验证 在正交设计分析的冬凌草饮料的最佳工艺条件 下,重复3次实验验证,通过20人组成的产品感官评定 小组对3组试验产品按设定的感官评分标准进行综合 评分,结果见表7。 表7杀菌条件的确定 Table7 Theimpactofexperimentalfactorsonthe resulst of product quality 配方均质压力/MPa ̄/min 稳定剂 感官评定平均分k极差R平均值 A2B2C3D 21 25 0.12果胶+0.1SCMC 88.93 2.31 A2B2C3D, 21 25 0.12果胶+0.18CMC 89.68 3.01 88.86 A B£ 21 25 0.12果胶+0.18CMC 87.98 1.26 由表7可知,3次重复试验结果处于较高得分水 平,说明该工艺是稳定可行的。 4结论 1)配方(%):冬凌草鲜汁4,白砂糖10,果胶0.12, CMC—Na 0.18,苹果酸0.10,柠檬酸0.10。 2)从实验结果看,均质压力小于21 MPa,饮料的定 性不好,有分层,且品尝后有颗粒感,而均质压力高对 饮料质量的改善并不显著,所以选择21 MPa均质压力 较为适宜。 3)0.12%果胶+O.18%CMC配合而成的稳定剂, 其流动性和稳定性最佳。 4)在细菌总数符合标准的前提下选择杀菌条件为 95 oC 100℃杀菌25 arin。 5)冬凌草保健饮料在恒温36℃下,贮藏30 d的质 量测定:感官指标色泽呈透明状、微绿色泽,色泽均匀; 香气具有新鲜冬凌草特有的香气,无异常气味;组织状 态无分层出现、无杂质。理化指标可溶性固形物12.7%, 总糖含量9.3%,总酸含量0.25%,pH 5.4—5.6。按照GB/ T12143—2008中所规定的有关方法进行分析测定阴。微 生物指标细菌总数70 cfu,mL,大肠菌群2 MPN/100 mLtS ̄, 按照GB/T4789.2—2008中所规定的有关方法进行检测19]。 参考文献: 【1】王亚洲.抗肿瘤植物药及其有效成分 】.中国中医药出版社,1997: 189—198 【2】宋芳,冯一中,蒋小岗,等.冬凌草甲素对人胰腺癌SW1990细胞系 生长抑制作用[J].中国药理学报,2010(2):240—243 【3]刘净,梁敬钰,谢韬.冬凌草研究进展叨.海峡药学,2004,l6(2):4_5 [4]戴一,孙隆儒.冬凌草甲素、乙素的研究进展 食品与药品,2008,24 (9):9-12 【5】张覃沐.冬凌草增效平阳霉素等抗肿瘤作用的机理及临床研究 [J】.河南医学情报 刊),2006,46(3):42—45 [6 冯子彦,6]张福兰,田效杰.复方冬凌草含片治疗急性咽炎、扁桃体 炎的疗效观察岍.右江医学,2006,34(6】:599—601 【7]徐清渠,任一平,张永顺,等.GB/T12143-2008饮料通用分析方 法【S].北京:中国标准出版社,2009 【8】黄伟坤.食品检验与分析【M].北京:中国轻工业出版社,2005:79— 96 [99]刘秀梅,卢行安,刘中学,等.GB[1"4789.2—2008食品卫生微生物 学检验[s].北京:中国标准出版社,2009 收稿日期:2010—11-O1