牡丹籽油复合饮料的工艺研究

黄泽文，湛泽润，刘淑芸，马 钢，张 涛，王 蕾，王慕文，孙后田，杨友煌，孙汉巨

（1.合肥工业大学 食品与生物工程学院，安徽 合肥 203009；2.铜陵亚通牡丹产业发展有限公司，安徽 铜陵 244151）

0 引言

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）是双子叶植物纲、芍药科、芍药属植物，为多年生落叶灌木，有“百花之王”之称。牡丹籽是牡丹的成熟种子，包括牡丹籽壳和牡丹籽仁。油脂含量相对较高的牡丹又称油牡丹，包括凤丹牡丹、紫斑牡丹和香丹牡丹等。2011年卫生部第9号公告将凤丹牡丹和紫斑牡丹的籽仁制备的牡丹籽油批准为新资源食品，自此引发牡丹籽油研究和开发的热潮[1]。

牡丹籽油中α-亚麻酸含量高（约为42%），居所有植物油之首，具有降低血脂及胆固醇、促进脂肪代谢、预防冠心病、增强免疫及肝细胞再生等功效[2]。此外，牡丹籽油不仅具有耐高温、抗氧化性好等优点，而且还含有牡丹皂苷、牡丹酚、牡丹多糖、多种脂溶性维生素等营养成分，是不可多得的天然健康植物油[2-3]。

牡丹籽油虽然有大量的生物活性物质，保健功能很强，但是关于牡丹籽油的产品市面上较少。试验拟采用红树莓汁赋予产品的香味，使用果胶酶对红树莓汁进行酶解；将获得的酶解液与稳定剂羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和卡拉胶进行调配，通过高压均质，使原料充分混合乳化，得到稳定不分层的牡丹籽油复合饮料[4-6]。该饮料将丰富牡丹籽油产品市场消费需求，在一定程度上预防糖尿病和心血管疾病的发生，起到延年益寿的效果。

1 材料和方法

1.1 材料及试剂

枸杞、黄精、葛根及红树莓汁，均为市售；牡丹籽油，铜陵亚通牡丹产业发展有限公司提供；黑米提取物（花青素含量35%，食品级），天津康友生物科技有限公司提供；果胶酶（食品级），夏盛实业集团有限公司提供；木糖醇（食品级），南京盛庆和化工有限公司提供；羧甲基纤维素钠（食品级），淄博海澜化工有限公司提供；海藻酸钠（食品级），上海颖心实验室设备有限公司提供；卡拉胶（食品级），苏州市明华糖醇有限公司提供。

1.2 试验仪器

HH-2型水浴锅，江苏金坛市江南仪器厂产品；JA1003型电子天平，上海市安亭电子仪器厂产品；722G型分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司产品；KQ-400KDE型超声清洗机，产自江苏省昆山市淀山湖镇；GYB30-60型均质机，上海东华公司产品；800Y型粉碎机，永康市铂欧五金制品有限公司产品；SY-767-1型多功能料理机，中山市索耐斯生活电器有限公司产品。

1.3 工艺流程

牡丹籽油复合饮料的工艺流程：

①红树莓汁→果胶酶酶解→过滤→红树莓澄清汁；

②枸杞、葛根、黄精→浸提→过滤；

③黑米提取物、木糖醇、稳定剂；

①+②+③→调配→均质→灌装→杀菌→成品。

1.4 操作要点

1.4.1 选料

选择干净、品质好、无霉变、无异味、无虫害、无机械损伤的原料。

1.4.2 粉碎

枸杞、葛根、黄精清理去杂后，用中药粉碎机粉碎2～3 min成粉状，过80目筛，备用。

1.4.3 红树莓汁的酶解

取红树莓汁300 mL，用2 mol/L NaOH溶液调节pH值至4。称取1.5 g果胶酶放入其中，于35℃水浴酶解2 h[7-9]。

1.4.4 葛根、黄精、枸杞的浸提

准确称取粉碎后的葛根1 g，加入到100 mL去离子水中，超声提取60 min，超声功率300 W，温度50℃[10]。将粉碎后的黄精1 g，加入到100 mL水中，于沸水浴中浸提1 h[11]。将4 g粉碎后的枸杞，加入到100 mL水中，于沸水浴中浸提1 h，过滤，超声提取1 h[12]。

1.4.5 调配、均质

将牡丹籽油、黄精、葛根、枸杞、黑米提取物、木糖醇、红树莓汁进行调配，并加入稳定剂。将调配好的牡丹籽油复合饮品预热到75℃，然后倒入高压均质机中进行2次均质处理，第1次均质压力为25 MPa，第2次均质压力为35 MPa[13]。

1.4.6 杀菌灌装

将均质后的复合饮料灌装及封口后，在高压灭菌锅中于121℃下杀菌30 min，得到成品。

1.5 试验方法

1.5.1 果胶酶对红树莓汁澄清的影响

在试管中加入10 mL原料红树莓汁，再分别加入0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2 g/L的果胶酶，摇匀，放到35℃水浴加热酶解2 h。使用分光光度计在波长700 nm处，对红树莓汁上清液的吸光度进行测定，根据测定结果选出果胶酶最适添加量[14-16]。

1.5.2 红树莓汁添加量对饮料感官品质的影响

固定添加木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入6%，8%，10%，12%，14%的红树莓汁。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定红树莓汁的最适添加量。

1.5.3 牡丹籽油添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，木糖醇6%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，0.7%的牡丹籽油。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定牡丹籽油的最适添加量。

1.5.4 木糖醇添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入6%，7%，8%，9%，10%的木糖醇。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定木糖醇的最适添加量。

1.5.5 枸杞添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%的枸杞。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定枸杞的最适添加量。

1.5.6 葛根添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的葛根。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定葛根的最适添加量。

1.5.7 黄精添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰），分别加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的黄精。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定黄精的最适添加量。

1.5.8 黑米提取物添加量对饮料感官品质的影响

固定添加红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%和稳定剂（CMC-Na、海藻酸钠和卡拉胶分别占0.5‰）1.5‰，分别加入0.03%，0.04%，0.05%，0.06%，0.07%的黑米提取物。以色泽、风味、口感和组织状态为指标，确定黑米提取物最适添加量。

1.5.9 感官评价

组织8个人的感官评定小组对牡丹籽油复合饮料进行感官评定，评定满分为100分，评价指标包括外观（25分）、香味（35分）、口味（40分）3个方面。

饮料感官评价标准[17]见表1。配，考查静置24 h后牡丹籽油复合饮料的流动性、油脂上浮和沉淀情况，组织8个人的感官评定小组对牡丹籽油复合饮料稳定性进行评定，评定满分为100分，评价指标包括流动性（20分）、沉淀情况（40分）、油脂上浮（40分）3个方面。

表1 饮料感官评价标准

牡丹籽油复合饮料稳定性评分参照标准[17-20]见表2。

表2 牡丹籽油复合饮料稳定性评分参照标准

1.5.11 稳定剂复配试验

将影响牡丹籽油复合饮料稳定性的3种稳定剂作为研究对象，为找到3种相互作用的稳定剂之间最恰当的比例，采用三因素三水平L9（34）正交试验。

正交试验因素与水平设计[21]见表3。

表3 正交试验因素与水平设计/‰

1.5.12 原料配方正交试验

根据单因素试验结果，选取红树莓汁、木糖醇、牡丹籽油及枸杞4个因素，采用四因素三水平L9（34）正交试验，确定最优配方。

正交试验的因素与水平设计见表4。

表4 正交试验的因素与水平设计/%

1.5.10 稳定剂对饮料稳定性的影响

以上述原料最适添加量为标准，分别不同添加量的羧甲基纤维素钠（CMC-Na）（0.2‰，0.3‰，0.4‰，0.5‰，0.6‰）、海藻酸钠（0.4‰，0.5‰，0.6‰，0.7‰，0.8‰）及卡拉胶（0.2‰，0.3‰，0.4‰，0.5‰，0.6‰）进行牡丹籽油复合饮料的调

2 结果与分析

2.1 果胶酶对红树莓汁中果胶水解的影响

果胶酶添加量对红树莓汁水解的影响见图1。

由图1可知，随着酶用量的增加，吸光度逐步降低，当酶用量为1.0 g/L时，吸光度为0.103，这时果汁的吸光度最低，澄清度最高。之后，随着酶用量的逐步增加，吸光度反而出现增加现象，这可能是由于酶内含有的杂质造成的影响。因此，添加1.0 g/L的果胶酶能够使得红树莓汁中的果胶水解得很完全。因此，红树莓汁中添加果胶酶1.0 g/L。

图1 果胶酶添加量对红树莓汁水解的影响

2.2 红树莓汁添加量对饮料感官品质的影响

在固定木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和1.5‰稳定剂添加量的情况下，分别加入6%，8%，10%，12%，14%的红树莓汁，考查了不同红树莓汁添加量（6%～14%）对牡丹籽油复合饮料感官评分的影响。

红树莓汁添加量对饮料感官评分的影响见图2。

图2 红树莓汁添加量对饮料感官评分的影响

由图3可知，随着红树莓汁添加量的增加，感官评分先呈现上升趋势，并且在添加量为10%时感官评分最高（86.54分）。随后添加量继续增加，感官品质明显下降。这种现象可分析如下：首先，由于红树莓汁含有大量花色苷，呈现出橙红亮丽的颜色，且红树莓汁本身带有特殊果香，使得复合饮料在颜色更诱人的同时风味层次变得丰富。因此，在添加量小于10%时，随着红树莓汁添加量的增加，产品感官评分明显上升。其次，由于红树莓汁含有大量有机酸和鞣花单宁，随红树莓汁添加量的增加，造成产品酸涩味过重，导致感官评分逐渐下降。因此，选择红树莓汁添加量为10%。

2.3 木糖醇添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%，黑米提取物0.05%和稳定剂1.5‰添加量的情况下，考查了木糖醇添加量（6%～10%）对牡丹籽油复合饮料感官品质的影响。

木糖醇添加量对饮料感官评分的影响见图3。

图3 木糖醇添加量对饮料感官评分的影响

由图3可知，当添加量小于7%时，随添加量的增加感官评分有显著上升趋势，并且在添加量为7%时感官评分最高（82.12分）。而当木糖醇添加量大于7%时，感官评分有较为明显的下降趋势。出现这种现象是由于木糖醇添加量过低时无法掩盖原料本身的酸涩味，添加量超过7%时甜味过重，降低了感官品质。因此，选择木糖醇添加量为7%。

2.4 牡丹籽油添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，木糖醇6%，枸杞0.3%，黄精0.15%，葛根0.15%、黑米提取物0.05%和稳定剂1.5‰添加量的情况下，考查了不同牡丹籽油添加量（0.3%～0.7%）对牡丹籽油复合饮料感官评分的影响。

牡丹籽油添加量对饮料感官评分的影响见图4。

图4 牡丹籽油添加量对饮料感官评分的影响

由图4可知，随着牡丹籽油添加量的增加，饮料感官评分逐渐上升。在添加量为0.5%时，感官评分达到最高（84.12分）。添加量高于0.5%后，产品感官评分呈下降趋势，感官评分在添加量为0.7%时下降至67.40分。由于牡丹籽油有大量的带有花果香和草木香气的醛类化合物，所以添加量较少时，增加了产品本身的风味层次，感官评分得到提升。但添加量大于0.5%时，酯类和酮类物质的辛辣刺激味逐渐显现出来，降低了感官品质。因此，选择牡丹籽油添加量为0.5%。

2.5 枸杞添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.3%，黄精0.15%，葛根0.15%，黑米提取物5%和1.5‰稳定剂添加量的情况下，考查了不同枸杞添加量（0.2%～0.6%）对牡丹籽油复合饮料感官评分的影响。

枸杞添加量对饮料感官评分的影响见图5。

图5 枸杞添加量对饮料感官评分的影响

由图5可知，随着枸杞添加量的增加，饮料感官质量逐渐上升。在添加量为0.4%时，感官品质达到最高（86.10分）。然而，添加量高于0.4%后，产品感官评分呈下降趋势，感官评分在添加量为0.6%时下降至72.76分。枸杞添加量较低时，产品中枸杞的清甜香气不明显，较高时会掩盖饮料特有的香气。因此，选择枸杞添加量为0.4%。

2.6 葛根添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.5%，枸杞0.3%，黄精0.15%，黑米提取物5%和1.5‰稳定剂添加量的情况下，考查了不同葛根添加量（0.05%～0.25%）对牡丹籽油复合饮料感官评分的影响。

葛根添加量对饮料感官评分的影响见图6。

图6 葛根添加量对饮料感官评分的影响

由图6可知，随着葛根添加量的增加，饮料感官评分逐渐上升。在添加量为0.10%时，感官评分达到最高（84.21分）。然而，添加量高于0.10%后，产品感官评分呈下降趋势，感官评分在添加量为0.25%时下降至65.17分。可能是由于葛根自身带有比较复杂的清凉、微甜、苦涩味，所以适量的添加葛根可以赋予该饮料更丰富的层次。但添加量超过0.10%时，其风味过于突出，掩盖了其他原辅料香气，使得整体香气不协调。当葛根添加量为0.10%时，产品风味层次丰富且整体气味协调，感官品质最高。因此，选择葛根添加量为0.10%。

2.7 黄精添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.3%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黑米提取物5%和1.5‰稳定剂添加量的情况下，考查了不同黄精添加量（0.05%～0.25%）对牡丹籽油复合饮料感官品质的影响。

黄精添加量对饮料感官评分的影响见图7。

图7 黄精添加量对饮料感官评分的影响

由图7可知，随着黄精添加量的增加，饮料感官品质逐渐上升。在添加量为0.10%时，感官评分达到最高（85.20分）。然而添加量高于0.10%后，产品感官评分呈下降趋势，感官品质在添加量为0.25%时下降至68.60分。由于黄精自身风味的影响，添加量过低时风味层次不明显，过高时黄精自身的苦涩味会增加，影响产品的感官评分。因此，选择黄精的添加量为0.10%。

2.8 黑米提取物添加量对饮料感官评分的影响

在固定红树莓汁8%，木糖醇6%，牡丹籽油0.3%，枸杞0.3%，葛根0.15%，黄精0.15%和1.5‰稳定剂添加量的情况下，考查了不同黑米提取物添加量（0.03%～0.07%）对牡丹籽油复合饮料感官评分的影响。

黑米提取物添加量对饮料感官评分的影响见图8。

图8 黑米提取物添加量对饮料感官评分的影响

由图8可知，随着黑米提取物添加量的增加，饮料感官品质逐渐上升。在添加量为0.05%时，感官质量达到最高（84.6分）。然而，随着添加量的进一步提高，感官品质呈下降趋势。当添加量为0.07%，饮料的感官品质下降至65.2分。当黑米提取物添加量较低时，产品呈现诱人的亮红色，但添加量超过0.05%时颜色逐渐变深，添加量达到0.07%时产品变暗，降低了感官品质。因此，选择的黑米提取物添加量为0.05%。

2.9 羧甲基纤维素钠（CMC-Na）添加量对饮料稳定性的影响

CMC-Na添加量对饮料稳定性的影响见图9。

图9 CMC-Na添加量对饮料稳定性的影响

由图9可知，随着CMC-Na添加量的增加，饮料稳定性评分逐渐上升。在添加量为0.4‰时，稳定性评分达到最高（85.62分）。然而，添加量高于0.4‰后，产品稳定性评分呈下降趋势。当添加量为0.6‰时，感官品质下降至最低值（72.8分）。适量添加CMC-Na可提升产品黏度，有效降低体系分层沉淀等现象，提高稳定性。然而，当添加过量时，易产生棉絮状胶体结构，使得体系稳定性下降。因此，选择CMC-Na添加量为0.4‰。

2.10 海藻酸钠添加量对饮料稳定性的影响

海藻酸钠添加量对饮料稳定性的影响见图10。

图10 海藻酸钠添加量对饮料稳定性的影响

由图10可知，随着添加量增加，复合饮料稳定性逐渐增加，在添加量到达0.5‰，稳定性评分达到最高（84.4分）。然而，添加量高于0.5‰后，产品稳定性评分呈下降趋势。适量添加海藻酸钠不仅会提升稳定性，还会产生较好的口感。所以，当添加量较低时，随着添加量的增加感官品质提升。但当添加量过高时，会导致产品产生白色絮状物质，影响感官品质。因此，选择海藻酸钠添加量为0.5‰。

2.11 卡拉胶添加量对饮料稳定性的影响

卡拉胶添加量对饮料稳定性的影响见图11。

图11 卡拉胶添加量对饮料稳定性的影响

由图11可知，随着卡拉胶添加量的增加，饮料稳定性评分逐渐上升。在添加量为0.3‰时，稳定性评分达到最高（83.2分）。当添加量高于0.3‰后，产品稳定性评分呈下降趋势。添加适量时明胶能增加产品的黏性，使产品稳定性增强。当添加量增加时饮料逐渐出现絮状沉淀物，若继续添加，絮凝沉淀物加速生成，降低产品的感官品质。因此，选择卡拉胶添加量0.3‰。

2.12 复配稳定剂对饮料稳定性的影响

正交试验结果见表5。

表5 正交试验结果

由表5可知，牡丹籽油复合饮料的复合稳定剂最佳配方为A2B2C2，即CMC-Na的添加量为0.4‰，海藻酸钠的添加量为0.5‰，卡拉胶的添加量为0.3‰。根据结果进行极差R数据分析，3种稳定剂对产品感官影响的大小为B＞A＞C，即CMC-Na的影响最大，海藻酸钠次之，卡拉胶影响最小。

2.13 原料配方正交试验

正交试验结果见表6。

由表6可知，牡丹籽油复合饮料的最佳配方为A'2D'2C'2B'2，即红树莓汁添加量为10%，木糖醇添加量为8%，牡丹籽油添加量为0.5%，枸杞添加量为0.4%。根据结果进行极差R数据分析，4种原料对产品感官评分影响的大小为A'＞D'＞C'＞B'，即红树莓汁的影响最大，枸杞次之，木糖醇影响最小。

表6 正交试验结果

3 结论

以牡丹籽油、红树莓汁、木糖醇、枸杞、葛根、黄精及富含花青素的黑米提取物为主要原料，开发一种牡丹籽油复合饮料，通过单因素试验，确定果胶酶酶解红树莓汁的最佳用量为0.1 g/L。在此基础上，以感官品质为评价指标，确定牡丹籽油、红树莓汁、木糖醇、枸杞、葛根、黄精及黑米提取物添加量。依次通过单因素试验和正交试验，探究羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠和卡拉胶添加量对复合饮料乳化后产品的稳定性影响。并且，优化复合饮料原料的最佳配方中各组分添加量为牡丹籽油0.5%，红树莓汁10%，木糖醇8%，枸杞0.4%，葛根0.1%，黄精0.1%，黑米提取物0.05%，羧甲基纤维素钠0.4‰，海藻酸钠0.5‰及卡拉胶0.3‰，为牡丹籽油产品进一步的开发与利用提供理论依据。