刺梨—松花粉复合饮料的稳定性研究

刘 敏，谭书明

(1.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 生命科学学院，贵州 贵阳 550025；3.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室，贵州 贵阳 550025)



·山区开发·

刺梨—松花粉复合饮料的稳定性研究

刘 敏1，谭书明2，3*

(1.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 生命科学学院，贵州 贵阳 550025；3.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室，贵州 贵阳 550025)

以刺梨原汁、松花粉为主要原料，通过单因素实验及正交试验，对刺梨-松花粉复合饮料稳定性进行研究，筛选出最优均质条件和最佳稳定剂。结果表明：均质压力、温度、次数为分别为30 MPa、50℃、2次；复合稳定剂为黄原胶为0.08%、果胶为0.2%和果汁饮料稳定剂为0.12%时，复合饮料稳定效果最佳。

刺梨原汁；松花粉；复合饮料；稳定性

刺梨(RosaroxburghiiTratt)学名缫丝花，蔷薇科(Rosaceae)的落叶丛生小灌木类，是我国一种珍贵的野生水果[1]。其表面有较多短小的肉刺，故俗称“刺梨”。八至九月果实成熟，成熟时呈金黄色，有时带有红晕，果肉脆，并散发出浓郁的芳香味，酸甜微涩[2]。原产云贵高原，广泛分布于温带及亚热带地区。其中，刺梨的品种及果实产量居全国之首的是贵州[3]。上世纪40年代，罗登义教授最先发现刺梨果实中含有的维生素C和维生素P极其丰富[4]。研究表明，刺梨果实中富含SOD(超氧化歧化酶)、蛋白质、脂肪、碳水化合物及多种矿物质等营养成分[5]，另外，刺梨所含有的维生素B1、维生素B2，以及少量的维生素E、钙、磷和铁等物质，对人体的生长发育有重要作用。且刺梨中的 PRRT能够提高机体的免疫功能[6]。具有极高的营养价值。目前刺梨产品的研究开发较多，可将其分为两大类：一是刺梨果汁饮料；二是刺梨复合发酵饮料。刺梨保健饮料是现在研究的热点。

松花粉(PollenPine)又名松花、松黄。是指各种松属植物的雄性配子体[7]。松花粉是我国药食两用的传统花粉品种，其口感比其它任何一种植物花粉均好，素有“花粉之王”之称[8]。松花粉作为生命的遗传物质，富含各种营养物质，包括多蛋白质、22种氨基酸、15种维生素、30多种矿物质以及不饱和脂肪酸、抗氧化物质[9]，近百种酶和辅酶以及核酸、有机酸及苷类等[7]，因此，松花粉被誉为“完全营养粉末”。具有延缓衰老、抗肿瘤、调节胃肠代谢及肠道菌群紊乱、保护肝脏、防治心脑血管疾病的功效。还可以抑制前列腺增生、促进锌的吸收[10]。松花粉在我国的使用历史悠久，有“松黄饼”、“松花酒”、“松花糕”等多种民间土特产品。随着松花粉破壁技术的研究成功，解决了松花粉细胞壁对酸、碱、热、压力以及对胃酸和消化系统酶都有极强的耐性[11]等问题，提高了松花粉营养成分的提取、释放和吸收利用。目前已成功开发了松花粉粉剂、片剂以及许多以松花粉或松花粉提取物为主要原料的产品[11]，主要集中在保健和美肤等产品的研究上。如松花钙镁奶颗粒、松花益生菌颗粒、松花葛根片、优姿保湿防皱霜、和松花黄精蜗祀膏等新产品[11]。

分层、沉淀是影响浑浊型饮料品质的一个重要问题，是阻碍浑浊型果蔬汁饮料发展的一个重要技术难题[12]。由于刺梨-松花粉复合饮料是以液体与固体粉末复合而成的浑浊型饮料，常生成大量絮状物，出现分层现象，影响产品品质。本文通过对刺梨-松花粉复合饮料稳定性及均质条件的试验研究，旨在获得稳定性好的刺梨-松花粉复合饮料，从而为该产品的稳定性提供一定技术参数。

1 材料与方法

1.1 实验材料

破壁松花粉：烟台新时代健康产业有限公司提供；刺梨原汁：蔗糖为食品级，购自花溪星力超市；草酸为分析纯，购自天津是协和昊鹏色谱科技有限公司；果胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠、阿拉伯胶、果汁饮料稳定剂，徐州力源化工有限公司提供。

1.2 实验仪器与设备

TGL20M高速冷冻离心机：迈佳森仪器；KL-GJJ高压均质机：上海科劳机械设备有限公司；PHS-3C酸度计：上海鸿盖仪器有限公司。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点 刺梨原汁的制备及脱涩：对刺梨原料进行挑选，去除腐烂、虫蛀的刺梨及沙石等杂物。再用清水洗去刺梨上的泥土及灰尘等杂物。在室温条件下，破碎压榨取汁，加入0.12 g/100mL单宁酶脱除单宁[13]，冷藏备用。

调配[5]：将稳定剂、蔗糖与柠檬酸溶于温水中，然后再加水溶解的松花粉，最后加入刺梨原汁混合至均匀状态。

脱气：在真空度为92 Kpa左右，配料温度为20℃左右进行脱气。排除刺梨松花粉复合饮料中的空气，避免产品中抗坏酸氧化以及色泽、风味的劣变。

杀菌：采用高压灭菌法，即100℃，20 min后冷却至40℃以下。

1.4 实验检测方法

1.4.1 感官评定 由10名具有感官评定经验的食品专业研究生组成评定小组。感官评定小组对被评定的每组刺梨-松花粉复合饮料样品进行三次品尝，每个评定成员在评定前要用纯净水漱口[14]。按感官评定标准对其从色泽、香气、状态和口感上对其进行评定进行打分，结果取三次的平均值。采用打分制，满分100分。状态占30分，口感占30分，色泽占20分，香气占20分。感官评定标准见表1。

1.4.2 体系稳定性检测 采用离心沉淀率(SR)来衡量体系的稳定性，离心沉淀率值越大，表示体系稳定性越差[15，16]。准确加入复合饮料样品M1g于离心管中，然后在离心机中用4 500 r/min的转速离心20 min，再弃去上清液，准确称量沉淀物的质量M2g，则SR=M2/M1×100%。

1.5 实验设计

1.5.1 复合饮料稳定剂的筛选

1.5.1.1 多种稳定剂单因素实验 本试验首先通过酸度计测量CMC-Na、海藻酸钠、果汁饮料稳定剂、果胶、阿拉伯胶和黄原胶6种稳定剂在0.5%浓度下的pH，选出适合于刺梨松花粉复合饮料的三种稳定剂分别按0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%(w/w)的比例添加进行单因素实验。经均质机在室温条件下，压力为20 MPa，均质一次后，放置三天，测样品的SR，并观察现象。

表1 复合饮料感官评价评分表(总分100 分)

1.5.1.2 稳定剂的复配研究 在单因素实验的基础上对这三种稳定效果较好的稳定剂进行L9(34)的正交试验，然后测定复合饮料样品的SR值。筛选出三种稳定剂的最佳复配参数。

1.5.1.3 验证试验选出正交试验最优水平为验证组 与单因素试验中筛选出的稳定剂最适用量比较，以不加稳定剂为对照进行验证性试验。

1.5.2 均质条件对刺梨松花粉复合饮料稳定性的影响 均质能使复合饮料体系中粒子分布均匀，使得体系的稳定性好，不会出现分层、产生絮状等现象。研究不同均质压力、次数、温度对刺梨-松花粉复合饮料体稳定性的影响。

1.5.2.1 均质条件试验 选择温度、压力、均质次数3个因素，待调配好的饮料冷却至室温，在均质压力为20 MPa、30 MPa、40 MPa、50 MPa下均质1次，均质温度20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下分别均质1 次，在上述较优均质压力和温度下，采用均质次数分别均质1、2、3、4次，然后对样品进行感官评定和测定样品的离心沉淀率。

1.5.2.2 验证试验选出试验中最优水平为验证组 以不均质为对照进行验证性试验。

2 结果与分析

2.1 复合饮料稳定剂的筛选

2.1.1 稳定剂的酸碱性 分别测CMC-Na、海藻酸钠、果汁饮料稳定剂、果胶、阿拉伯胶和黄原胶6种稳定剂的pH，选择适合于刺梨-松花粉复合饮料的三种稳定剂，其结果见表2。

表2 稳定剂的pH值

由表2可知，6种稳定剂中，CMC-Na、海藻酸钠、阿拉伯胶溶液呈弱碱性；果汁饮料稳定剂、果胶溶液呈酸性；黄原胶溶液呈弱酸性。因此果汁饮料稳定剂、果胶、黄原胶适宜在偏酸性或中性的饮料中使用。故本试验选择果汁饮料稳定剂、果胶、黄原胶进行后续实验。

2.1.2 稳定剂单因素实验 2.1.2.1 果汁饮料稳定剂对刺梨-松花粉复合饮料稳定性的影响 按照以上实验结果的最佳配方，配制刺梨-松花粉复合饮料样品6组，分别加入0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的果汁饮料稳定剂溶液，刺梨-松花粉复合饮料经过胶体磨后放置三天，测定其沉淀率。其结果如图1所示。

图1 不同添加量的果汁饮料稳定剂对刺梨松花粉 复合饮料沉淀率的影响

从图1可以看出，随着果汁饮料稳定剂添加量的增加，体系沉淀率呈现为先减小后增大，主要是稳定剂加入有利于体系微粒的分散，使沉淀率降低，但过多会粘附在一起导致沉淀率增加，当果汁饮料稳定剂添加量为0.1%时，沉淀率最低，此时刺梨-松花粉复合饮料体系最稳定。故选用0.1%的果汁饮料稳定剂做后续试验。

2.1.2.2 果胶对刺梨-松花粉复合饮料稳定性的影响 果胶对刺梨-松花粉沉淀率有一定的影响，当果胶添加量为0.2%时，沉淀率最低，体系最稳定。松花粉复合饮料样品6组，分别加入0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的果胶溶液，刺梨-松花粉复合饮料经过胶体磨后放置三天，测定其沉淀率。其结果如图2所示。

图2 不同添加量的果胶对刺梨松花粉 复合饮料沉淀率的影响

2.1.2.3 黄原胶对刺梨-松花粉复合饮料稳定性的影响 按照配方配刺梨松花粉复合饮料样品6组，分别加入0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的黄原胶溶液，刺梨-松花粉复合饮料经过胶体磨后放置三天，测定其沉淀率。其结果如图3。

图3 不同添加量的黄原胶对刺梨松花粉 复合饮料沉淀率的影响

体系沉淀率随着黄原胶浓度的变化而变化。开始时呈下降趋势然后呈上升趋势。当黄原胶添加量为0.1%时，沉淀率最小，体系最稳定，故选用0.1%进行后续实验。

2.1.3 稳定剂正交试验及结果分析 根据“2.1.1”及“2.1.2”各稳定剂单因素的试验结果，选择对刺梨-松花粉复合饮料体系稳定效果最佳的黄原胶、果胶和果汁饮料稳定剂，以沉淀率为指标，通过三因素三水平的正交试验，确定复配稳定剂的最佳配方。表3、4、5 分别为黄原胶、果汁饮料稳定剂和果胶复配实验的三因素三水平表和正交表。

表3 正交实验因素水平表

表4 稳定剂正交试验表(L934)

表5 回归方程方差分析表

表4的正交试验结果表明，各因素对饮料稳定性的影响顺序为A>C>B，最优组合为A1B3C2。由表5可以判断出各因素对复合饮料稳定性的影响顺序，即黄原胶对复合饮料稳定性影响最大，其次为果胶，其中影响因素最小的是果汁饮料稳定剂。即复配稳定剂的最佳最佳配方为：黄原胶为0.08%，果汁饮料稳定剂为0.12%，果胶为0.20%。在此配方的下进行验证试验，测定其沉淀3.58%，在该复配稳定剂条件下，所调配的刺梨松花粉复合饮料稳定性相对最佳。

2.2 均质条件对复合饮料稳定性的影响

2.2.1 均质压力对复合饮料稳定性的影响 室温下，分别在不同压力下对配料均质两次，常温下放置30 min测定离心沉淀率并进行感官评定，确定最佳均质压力，沉淀率及感官评分见图4。

图4 不同均压力度下复合饮料的感官评分和沉淀率

从表4可以看出在均质压力为30 MPa时，配料沉淀率最小，感官评分最高，随后感官评分和沉淀率都呈下降趋势。通常来说，均质的效果跟均质的压力是呈正比关系的。但有研究证实，均质压力过高会导致蛋白质的疏水基团剧增以及蛋白质亚基的游离，再重新凝聚成不溶性的小颗粒，导致体系不稳定[17]。Hayes 认为当均质压力达到250 MPa时，会加快脂肪球的集聚，从而降低体系的稳定性[18]。因此，均质压力也并不是越高越好，加之本结果，综合考虑，故选择均质压力为30 MPa。

2.2.2 均质温度对复合饮料稳定性的影响 在均质压力为30 MPa的条件下，分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃温度条件下均质两次，常温下放置30 min测定离心沉淀率，并进行感官评定，确定最佳均质温度。其沉淀率及感官评分见图5。

图5 不同均质温度下复合饮料的感官评分和沉淀率

均质温度的提高，可以轻微改地变复合饮料中蛋白质分子构象，从而使蛋白质更易与稳定剂结合，提高体系稳定性。Mulder 和 Walstra[19]认为当均质温度较低时，体系中的脂肪球易簇集，从而影响体系稳定性。从表5可以看出当均质温度为50℃时配料沉淀率最小，感官评分最高，体系最稳定。

2.2.3 均质次数对复合饮料稳定性的影响 在50℃，30 MPa的压力下分别均质1、2、3、4次，常温下放置30 min测定离心沉淀率，确定最佳均质次数。沉淀率及感官评分见图6。

图6 不同均质次数下复合饮料的感官评分和沉淀率

从图6可以看出，一次均质与二次均质相比可显著降低离心沉淀率，经二次均质后小液滴可以有效地分散来，能有效降低离心沉淀率，进而提高了体系的稳定性[20]，再增加均质次数意义不大，选择均质次数为2次。综合“2.2”均质条件结果，确定均质压力为30 MPa，均质温度为50℃，均质次数为2次。

在上述均质条件下，对刺梨松-花粉复合饮料进行均质验证试验，测定其沉淀率并进行感官评定，其沉淀率为3.90%；感官评分为85.3分，刺梨-松花粉复合饮料体系稳定性最好，感官品质最佳。

3 结论与讨论

稳定剂在复合饮料体系中起到了至关重要的作用，对产品的稳定、增稠、防止析水具有重要作用，减少混浊沉淀现象的发生从而保证了产品的稳定性。本实验结果表明：当加入黄原胶为0.08%，果汁饮料稳定剂为0.12%，果胶为0.20%时，刺梨-松花粉复合饮料稳定性相对最佳。在保证饮料风味和稳定性的前提下，尽量降低添加剂的使用量以保持产品的天然性。

均质是刺梨松花粉复合饮料生产过程中至关重要的一个环节，它能使松花粉颗粒大小均一和细小化。在均质实验中，通过测定离心沉淀率和感官评定，研究了均质压力、温度和次数对刺梨松花粉复合饮料体系稳定性的影响，确定了均质条件均质压力为30 MPa、均质温度为50℃、均质次数为2次。

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Research on the Stability ofRosaRoxburghiiTratt and Pollen Pine Compound Beverage

LIUMin1，TANShu-ming2，3*

(1.SchoolofLiquor&FoodEngineeringGuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025，China；2.CollegeofLifeSciences，GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025，China；3.KeyLaboratoryofAgriculturalandProductsStore&ProcessofGuizhouProvince，Guiyang，Guizhou550025，China)

The stability ofRosaroxburghii-pine pollen compound beverage was studied by single factor experiment and orthogonal experiment.The optimal homogenization condition and the best stabilizer were screened out by usingR.roxburghiijuice and pine pollen as the main raw material.The results showed that the homogenization pressure，temperature and time were 30 MPa，50℃ and 2 times respectively.The compound beverage exhibited the most stable state while the composite stabilizer was 0.08% of xanthan gum，0.2% of pectin and 0.12% of fruit juice beverage stabilizer.

Rosaroxburghiijuice；pine pollen；compound beverage；stability

2016-05-26；

2016-11-31

贵州省科技计划项目([2013]6006)。

TS275.5

A

1008-0457(2017)03-0043-06 国际

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.03.008

*通讯作者：谭书明(1964-)，男，教授，主要研究方向：农产品贮藏加工、食品安全；E-mail：759409303@qq.com。