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.上海大學生命科學學院，上海 200444；2.河南省蠶業科學研究院，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.上海大學生命科學學院，上海 200444；2.河南省蠶業科學研究院，河南鄭州 450008）

以絲膠蛋白和枸杞提取液為原料，采用單因素實驗和正交試驗，確定絲膠枸杞飲料中主原料的優化配方為：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、促進腸胃道消化、抗氧化等功效，是一款有開發前景的保健飲料。

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］.食品科學技術學報，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）蛋白是蠶絲業的副產物，其占家蠶繭層質量的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特的保健功能和營養價值，被贊譽為“貴族蛋白質”［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、生物醫藥以及化妝品等多個行業的青睞，特別是在食品行業越來越受到重視。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其保質期；Sasaki等［5］用含有3%絲膠的飼料喂養雄鼠，發現絲膠蛋白可增強動物腸道對礦物質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在硬度、保質期、咀嚼性等方面更好，能防止米飯的水分蒸發，抑制食味下降［4］。山田英幸［3］開發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，而且這種食品品質穩定、美味、能長期保存，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］。這些研究結果暗示了絲膠蛋白在食品行業的開發大有可為，特別是保健食品方面的開發具有巨大的發展潛力。

枸杞，被國家食品藥品監督管理總局歸屬到“既是食品又是藥品的物品名單”中，是一種傳統的滋補強壯藥。中醫認為枸杞味甘，性平，補腎益精，養肝明目，補血安神，生津止渴，潤肺止咳［10］?，F代藥理學證明枸杞具有保肝護肝作用［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］、增強免疫力［19］等多種保健功能。目前，枸杞已被應用于多種食品中。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合保健飲料［23］、榛子枸杞復合飲料［24］、黃芪枸杞復合飲料等［25］。

因此，本研究將營養價值豐富的絲膠蛋白與具有多重保健功能的枸杞提取物結合，并輔助乳鐵蛋白、維生素C等開發出一款新型的集營養、保健與美味于一體的保健飲料，彌補了我國在絲膠蛋白飲料開發上的不足。

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有限公司；枸杞，購于沃爾瑪超市；維生素C，上海鶴善實業有限公司；乳鐵蛋白，上?；莩缮锟萍脊?。

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，上海權旺生物科技有限公司；羧甲基纖維素鈉（CMC-Na2），珠海天鴻潤生物工程有限公司。各項原料均為食品級，符合食品添加劑衛生標準和國家食品衛生標準。

實驗用水:純凈飲用水。

1.2主要儀器設備

YLD-2000型恒溫水浴鍋，上海華連醫療器械有限公司；202-2-A型恒溫干燥箱，上海躍進醫療器械廠；DZG-303A型自動純水系統，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型均質機，上海申鹿均質機有限公司；AvantiJ-30I型高速冷凍離心機，Beckman Coulter，INC；LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海申安醫療器械廠；WYT-1型手持性折光計，成都泰華光學儀器有限公司；FE20/ EL20型pH計，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SW-CJ-1FD型潔凈工作臺，蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司。

1.3生產工藝流程

絲膠中藥功能飲料的生產工藝流程如圖1。

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

1.4實驗方法

1.4.1枸杞提取液的制備

選取一定量色澤鮮艷的新疆產優質干枸杞，要求無發霉及果梗等其他不可用雜質，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，然后經過多次過濾洗滌沉淀，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℃保存備用。

1.4.2單因素實驗

美味可口，且具有功能性飲料的最重要環節是確定主原料的適用范圍，以及不同主原料之間的配比。故該飲料先對枸杞提取液、檸檬酸、阿斯巴甜3種主原料分別進行了單因素實驗。單因素實驗的基本條件初步定為枸杞提取液質量比10%，檸檬酸質量比0.10%，阿斯巴甜質量比0.050%。實驗時固定其他條件，一次改變其中一個條件，以分析各因素對飲料風味的影響。各因素梯度質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

根據以上單因素實驗的結果，確定枸杞提取物、檸檬酸和阿斯巴甜3個因素的合適水平，分別設定3個水平，即采用3因素3水平的L9（33）正交試驗，以產品滋味等作為考核指標，組織20位食品專業的老師和學生對其綜合評分，并進行結果分析。

1.4.4感官評價

通過專業人員對飲料的色澤、焦糖香、枸杞香味、酸甜度等基本指標的感官評價，給出不同組合的樣品一定的分值，并對其結果進行方差分析。具體的感官評價評分標準參見表1。

1.4.5輔料添加量的確定

1）維生素C:為保證飲料風味及延長貨架期，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以增加飲料的穩定性，并參照其他飲料、人的需求以及價格等因素，確定維生素C的質量比為0.1%，即100 mL飲料中含有100 mg的維生素C。

表1　保健飲料的感官評分標準Tab.1 Sensory evaluation criteria for healthy beverage

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

3）絲膠蛋白:根據Norinisa等［8］、Sasaki等［5，26］的研究結果，人實際飲用量以及飲料制作工藝的特點，確定絲膠蛋白的質量比為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］的研究結果，原料的價格以及其他市售產品的添加量，確定果凍粉的質量比為0.05%，羧甲基纖維素鈉的質量比為0.1%。

1.4.6微生物指標檢測

微生物指標的檢測參照GB 4789.2—2010菌落總數測定和GB 4789.3—2010大腸菌群測定。菌落總數的測定步驟包括稀釋不同濃度梯度的飲料，倒入計數瓊脂平板培養基混勻，計算菌落總數。大腸菌群的測定步驟包括選擇適宜3個連續稀釋度的飲料勻液，接種LST肉湯管，經過36℃±1℃、48 h ±2 h的初發酵和同樣條件的復發酵后，若產氣則判斷為大腸菌群陽性管，不產氣則判斷為大腸菌群陰性管，然后根據大腸桿菌陽性管數參照MPN表（most probable number）確定每毫升飲料中大腸菌群的數量。

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，并充分攪拌，使之充分溶脹，盡量避免膠類物質包芯。

1.5.2調配

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定的體積。

1.5.3均質

將調配液過濾掉雜質后預熱至50℃，進行均質處理，進一步細化飲料的顆粒物質，防止產品出現分層、沉淀現象，以增強穩定性。連續均質2次，均質壓力為20 MPa。

1.5.4罐裝與封口

罐裝前先將均質好的飲料粗品預熱，并趁熱將其灌裝入已經處理好的容器內，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，然后貼標并于室溫保存。

2　結果與分析

2.1枸杞提取液添加量對飲料的影響

固定檸檬酸（0.10%）和阿斯巴甜（0.050%）的質量比，按照表1的評價標準，評價了枸杞提取液對飲料風味的影響，結果見表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增加，但增加到20%時，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。評價得分最高的是10%組，為90分。故選擇質量比為10%的枸杞提取液作為較適添加量。

表2　枸杞提取液對飲料風味的影響Tab.2 Effects of different amounts of wolfberry extracts on flavor of beverage

2.2檸檬酸添加量對飲料風味的影響

固定枸杞提取液（10%）和阿斯巴甜（0.050%）的質量比，按照表1的評價標準，評價了檸檬酸的添加量對飲料風味的影響，結果見表3。由表3可知，隨著檸檬酸添加量的增加，飲料的酸味也相應增強，由甜味較濃，到酸甜適口，最后到酸味較強。其中0.10%的口感覺得酸甜可口，評分也稍高，達到91分。故選擇質量比0.10%的檸檬酸作為較適添加量。

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

2.3阿斯巴甜添加量對飲料風味的影響

固定枸杞提取液（10%）和檸檬酸（0.10%）的質量比，按照表1的評價標準，評價了阿斯巴甜的添加量對飲料風味的影響，結果見表4。由表4可知，隨著阿斯巴甜添加量的增加，飲料的甜味也相應增強，由酸味較濃，到酸甜適口，最后到甜味較強。其中阿斯巴甜的質量比在0.050%時，口感酸甜可口，評分也達到92分。故選擇質量比為0.050%的阿斯巴甜作為較適添加量。

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

2.4單因素實驗和正交試驗

為了進一步確定絲膠枸杞保健飲料中主料的最佳用量，本實驗在單因素的基礎上，以枸杞提取液、檸檬酸和阿斯巴甜為3個關鍵因素，通過3因素3水平的正交試驗制成的樣品分別由20位食品專業的師生按照表1的評分標準進行評價，具體的分析結果見表5和表6。

實驗在單因素實驗基礎上確定以枸杞提取物、檸檬酸和阿斯巴甜為3個關鍵因素，通過L9（33）正交試驗制成的9個樣品并按照表1的評分標準進行打分，分析結果見表5和表6。從表5的極差值R中得出各因素的主次關系如下: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絲膠中藥保健飲料的品質具有顯著性影響。由表5的評分結果可知，實驗的較優化組合為A2B2C3，但通過極差的分析結果發現較優化的組合為A2B2C2。

表5　正交試驗的設計與結果分析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，組織人員按照評分標準進行打分，兩者依次得分為:組合A2B2C3是90分，組合A2B2C2是92分，所以最終優化組合確定為A2B2C2，即枸杞提取物的質量比為10%，檸檬酸的質量比為0.10%，阿斯巴甜的質量比為0.050%。

表6　正交試驗結果方差分析Tab.6 Analysis of variance for orthogonal tests

依照A2B2C2的組合方式重復3次實驗，重復效果良好。由表6的方差分析結果發現，各主成分內的差異不顯著。

2.5微生物指標檢測

參照GB 4789.2—2010和GB 4789.3—2010，分別對飲料中的菌落總數和大腸菌群的數量進行了測定，結果發現細菌總數和大腸桿菌的數量，均符合國家衛生標準，同時也沒有檢測出致病菌。

2.6綜合評價

感官評價: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，無苦味和其他后味。

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

3　總結與討論

實驗通過單因素和正交試驗得到了絲膠枸杞保健飲料的較佳配料比，即質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，符合現代人對天然、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單，生產成本低，飲品營養豐富、風味獨特，具有抗氧化等保健功能，其開發前景極為廣闊。

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行替代，開發系列保健飲料，為保健飲料家族添加新成員奠定了堅實的基礎。

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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

（責任編輯:檀彩蓮）

20150803

上海市教委科研創新項目（11YZ18）。

陳楠楠，女，碩士研究生，研究方向為食品的營養與功能；

*黃俊逸，男，副教授，博士，主要從事天然產物的研究與開發。通信作者。