壇紫菜番石榴復(fù)合飲料的研制

（汕頭大學(xué)理學(xué)院生物系，廣東汕頭 515063）

壇紫菜（Porphyra haitanensis）是粵東沿海大規(guī)模養(yǎng)殖的大型紅藻，資源豐富。末水（通常是六水）壇紫菜含有粗蛋白35.30%、粗脂肪0.51%、粗纖維5.11%、總糖34.57%、多糖20.67%和灰分10.37%[1]，另外還含有豐富的B族維生素和VC等營養(yǎng)物質(zhì)，是典型的高蛋白、高纖維、低脂肪的低熱值健康食品[2]。但由于其色澤差、口感粗糙、售價(jià)低、獲利少，菜農(nóng)常放棄對其采收，導(dǎo)致其腐爛在海里污染環(huán)境，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這部分約占紫菜總產(chǎn)量10%以上。紫菜多糖由于具有抗凝血、降血糖血脂、抗血栓、強(qiáng)心、增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫等生理活性[3]，成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。番石榴是一種熱帶水果，在我國南方幾乎常年可見。番石榴營養(yǎng)豐富，富含VC、膳食纖維、槲皮素、番石榴苷、鞣質(zhì)等營養(yǎng)保健成分[4]。已知番石榴含有黃酮甙類，其具有明顯的降血糖作用，可用于糖尿病的輔助治療。因此，本研究嘗試將末水壇紫菜和番石榴加工成一種口感獨(dú)特的營養(yǎng)保健型復(fù)合飲料，以期為低值末水壇紫菜的利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

壇紫菜:汕頭市南澳縣金山農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供；番石榴：市購；氫氧化鈉為分析純；醋酸、木糖醇、VC、白砂糖、檸檬酸、乙二胺四乙酸鈉（EDTA）均符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

昆明種小白鼠20只，隨機(jī)分成兩組，雌雄各半，雌性無孕，體重范圍18 g～22 g，由廈門大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供，生產(chǎn)許可證號：SCXK[閩] 2004-0001。

TDL-5M臺式大容量冷凍離心機(jī)：長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；DS-1型高速組織勻漿機(jī)：上海標(biāo)本模型廠；UNICO-UV2100型分光光度計(jì)：尤尼柯儀器有限公司；DK-S22型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

紫菜汁的制?。耗┧畨喜饲逑础鷱?fù)水→去腥→破碎打漿→保溫浸提→離心分離→冷卻→低溫保存澄清的紫菜汁。

番石榴汁制?。悍襁x果→清洗→切碎→加熱處理→加水打漿→離心分離→低溫保存乳白色番石榴汁。

復(fù)合飲料的制備：紫菜汁+番石榴汁→混合調(diào)配→均質(zhì)→裝罐→密封→殺菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 紫菜汁的制取

1）預(yù)處理

稱取5 g末水壇紫菜，用清水將泥沙、蟲子和雜物清洗盡，清水浸泡進(jìn)行復(fù)水實(shí)驗(yàn)，復(fù)水時(shí)間分別為20、40、60、80、100 min，水溫 20℃～30℃，使藻體恢復(fù)新鮮飽滿的狀態(tài)。

2）去腥軟化

由于藻腥味較重，嚴(yán)重影響飲品的口感。用氫氧化鈉溶液除腥，將藻體浸泡于5%NaOH溶液中24 h后，用清水洗至中性。

3）破碎打漿

將脫腥軟化后的藻體放入高速組織搗碎機(jī)中榨汁。

4）酸水解法保溫浸提

取紫菜漿放入500 mL燒杯中，按照一定的條件（加水量、醋酸量、加熱溫度和加熱時(shí)間）進(jìn)行酸水解法保溫浸提，不斷攪拌進(jìn)行浸提。

5）離心過濾

趁熱將紫菜料液離心，除去殘?jiān)?，低溫保存分離出的澄清紫菜汁。

1.2.2.2 番石榴汁的制取

1）清洗

選擇充分成熟的新鮮番石榴做原料，清水沖洗干凈。

2）切碎

將番石榴去皮，破碎成小塊。

3）加熱處理

將切碎的番石榴果塊放入沸水中煮3 min，鈍化或破壞氧化酶，改善風(fēng)味，同時(shí)排除原料中空氣，并軟化果塊。

4）護(hù)色

為防止番石榴因VC損失及氧化作用，由正常的乳白色變?yōu)榛液稚绊戯嬃系耐庥^，加入0.01%VC+0.006%EDTA作為護(hù)色劑[4]。

5）加水打漿

將切碎后的原料按照1∶1.5加入清水，攪拌均勻后用高速組織搗碎機(jī)榨汁。

6）離心分離

趁熱將番石榴料液離心，除去殘?jiān)?，低溫保存分離出的乳白色的番石榴汁。

1.2.2.3 飲料的制備

1）調(diào)配

將離心后的紫菜汁和番石榴汁，按照一定的比例進(jìn)行混合，并加入其它原料進(jìn)行調(diào)配。

2）灌封滅菌

將調(diào)配好的飲料裝入合適的飲料瓶中，封蓋。將封蓋后的紫菜番石榴復(fù)合飲料100℃水浴加熱滅菌，時(shí)間為15 min。

1.2.3 正交試驗(yàn)

通過前期實(shí)驗(yàn)，確定了紫菜的出汁率受到4個(gè)因素的影響，分別是：加水量（紫菜濕重的倍數(shù)）、醋酸量、加熱溫度和加熱時(shí)間，為提高紫菜汁的多糖含量，以加水量、醋酸量、加熱溫度和加熱時(shí)間為考察因素，設(shè)計(jì)了四因素三水平的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平安排如表1所示。

表1 紫菜汁浸提工藝因素水平表Table 1 Factor level table of extraction technological

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定以果汁濃度配比（紫菜汁：番石榴汁）、檸檬酸、甜味劑為影響因素，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，已選擇最佳配方，正交實(shí)驗(yàn)因素水平安排如表2所示。

表2 最佳配方因素水平表Table 2 Factor level table of the best formula

1.2.4 測定方法

VC含量：飲料中總的VC含量的測定采用2，4-二硝基苯肼法[6]。

急性毒性實(shí)驗(yàn)：以小白鼠為實(shí)驗(yàn)對象，取制成的復(fù)合飲料配成最高劑量10 g/（kg·bw），采用1次最大劑量灌胃法，經(jīng)口等容量灌胃[7]。

2 結(jié)果與討論

2.1 干末水壇紫菜復(fù)水時(shí)間的確定

由于末水壇紫菜在浸泡過程中，會有一些可溶性成分析出，為了盡量的減少這些營養(yǎng)物質(zhì)的損失，本文進(jìn)行了復(fù)水試驗(yàn)，以確定適宜的復(fù)水時(shí)間。結(jié)果如下圖1所示。

圖1 紫菜菜復(fù)水試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 The needed time of Laver turn into plumped

由圖1可知，5 g的干末水紫菜，在復(fù)水時(shí)間為20 min以上時(shí)，紫菜的吸水程度基本達(dá)到飽和，藻體呈現(xiàn)飽滿的狀態(tài)。所以認(rèn)為在室溫下，干末水紫菜的復(fù)水時(shí)間為20 min。

2.2 紫菜酸水解保溫浸提條件的確定

由于紫菜藻體多糖含量高，黏度大，用一般的壓榨法取汁得到的出汁率較低，因此，本實(shí)驗(yàn)采用酸水解法保溫浸提，以提高出汁率。通過正交試驗(yàn)優(yōu)化紫菜多糖提取工藝條件，每個(gè)實(shí)驗(yàn)平行測定3次，取平均值，結(jié)果見表3和表4。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results of orthogonal experiment

續(xù)表3 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Continue table 3 Results of orthogonal experiment

表4 方差分析Table 4 Analysis of variance

由表3直觀分析可知，這四個(gè)試驗(yàn)因素對紫菜多糖提取量的影響順序如下：A>D>B>C。紫菜多糖的最佳提取條件為A3B3C1D3，即加水量為紫菜濕重的15倍，浸提時(shí)加入醋酸的量為0.06%，加熱溫度為80℃，加熱時(shí)間為3 h。

由表4的方差分析結(jié)果表明，加水量對紫菜多糖的提取有顯著影響，醋酸量、加熱溫度和加熱時(shí)間的影響不顯著。對優(yōu)選的最佳提取條件進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得紫菜多糖的提取量為17.01%。

2.3 復(fù)合飲料配方的確定

適宜的配方可以使飲料具有良好的色澤、口感和風(fēng)味。本實(shí)驗(yàn)以色澤占15%，滋味占40%，香氣占25%，組織形態(tài)占20%，分別對紫菜番石榴復(fù)合飲料的色、香、味和組織形態(tài)等方面進(jìn)行綜合評分，滿分100。從而確定復(fù)合飲料的配方。

2.3.1 單因素試驗(yàn)

為了制得風(fēng)味特別、口感良好的紫菜番石榴復(fù)合飲料，分別對果汁配比質(zhì)量濃度（紫菜汁：番石榴汁）、酸味劑檸檬酸的加入量、甜味劑的選擇及最佳添加量的進(jìn)行了單因素試驗(yàn)，結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 果汁配比的感官評分Fig.2 The grade of the proportion of fruit juice

圖3 檸檬酸添加量的感官評分Fig.3 The grade of the content of citric acid

圖4 甜味劑添加量的感官評分Fig.4 The grade of the content of Sweeteners

復(fù)合飲料中甜味劑的選擇很重要，木糖醇與其它糖醇相比，有較高的能量和甜度，具有防齲齒、改善糖尿病患者病情、清除血酮癥及改善肝功能等某些特殊的功效[8]。但是，木糖醇缺乏蔗糖醇厚的口感，因此，選用木糖醇和白砂糖作為復(fù)合甜味劑，并對它們的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，白砂糖和木糖醇為1∶4的比例配制出的甜味劑，既不會對血糖濃度造成太大的影響，又對復(fù)合飲料的口感有協(xié)調(diào)作用。結(jié)果表明，選擇白砂糖和木糖醇1∶4的比例配置出的甜味劑即不會引起血糖的上升，也對復(fù)合飲料的口感有協(xié)調(diào)作用，所以選用復(fù)合甜味劑。

2.3.2 最佳配方的篩選

通過三因素三水平正交試驗(yàn)，尋找最佳配方，正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 最佳配方正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of orthogonal experiment

續(xù)表5 最佳配方正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Continue table 5 Results of orthogonal experiment

由表5極差分析可知，這3種因素對飲料的色澤、口感和風(fēng)味的影響順序?yàn)椋汗瓭舛扰浔龋緳幟仕幔咎鹞秳?，得到調(diào)配的最佳組合為A3B1C2，即最佳配方是紫菜汁：番石榴汁為3∶1，檸檬酸加入量為0.02%，甜味劑的添加量為5%，所得結(jié)果與單因素水平實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果一致。

2.4 毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)

給受試小鼠灌喂?jié)饪s后的飲料，灌服劑量達(dá)10 g/（kg·bw），約相當(dāng)于人食用量（以體重60 kg每日飲500 mL計(jì)）的100倍，連續(xù)觀察7 d。各組實(shí)驗(yàn)小鼠飲食和活動正常，毛色有光澤，未出現(xiàn)異常及無一例死亡，無明顯中毒反應(yīng)。將小鼠脫頸椎處死，解剖，肉眼觀察心、肝、脾、腎和膀胱等主要組織臟器的外觀，均未見病理性變性。按急性毒性標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)，屬無毒級，即產(chǎn)品飲用安全。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)殘次末水壇紫菜復(fù)水時(shí)間達(dá)到20 min以上時(shí)，吸水程度基本達(dá)到飽和；酸水解保溫浸提工藝的最優(yōu)條件，加水量為濕重的15倍，浸提時(shí)加入醋酸的量為0.06%，加熱溫度為80℃，加熱時(shí)間為3 h，多糖提取率為17.01%；復(fù)合飲料的最佳配方，紫菜汁與番石榴汁為3∶1，檸檬酸加入量為0.03%，甜味劑添加量為5%，其中甜味劑選用木糖醇和白砂糖為4∶1的復(fù)合甜味劑，加入0.01%VC+0.006%EDTA作為護(hù)色劑，也可避免果汁Vc營養(yǎng)損失。壇紫菜和番石榴復(fù)合飲料原料來源廣泛，成本較低，即減少末水紫菜的浪費(fèi)以及對環(huán)境的污染，又能增加壇紫菜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，因此，這種復(fù)合飲料具有很好的開發(fā)前景。

[1] 陳美珍,徐景燕,潘群文,等.末水殘次壇紫菜的營養(yǎng)成分及多糖組成分析[J] .食品科學(xué),2011,32(20):230-234

[2] 穆凱峰,吳永沛.壇紫菜多糖的分離純化及其組成分析[J] .中國食品學(xué)報(bào),2011,11(1):159-164

[3] 馬瑞君,郭守軍,楊永利,等.粵東地區(qū)紅藻類植物資源開發(fā)及功能研究進(jìn)展[J] .食品科學(xué),2007,28(8):580-583

[4] 王莉嫦.番石榴飲料的研制[J] .食品工業(yè)科技,2008,29(3):161-165

[5] 張惟杰.糖復(fù)合物生化研究技術(shù)[M] .2版.杭州:浙江大學(xué)出版社,2003:7-9,13-16

[6] 周鳳霞,張濱.食品質(zhì)量安全檢測技術(shù)[M] .北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2008:117-120

[7] 張雪輝,趙春.塔拉豆粉的食用安全性評價(jià)研究[J] .云南中醫(yī)中藥雜志,2008,29(5):47-49

[8] 王仲禮.前景廣闊的食糖替代品——木糖醇[J] .江蘇調(diào)味副食品,2005,22(2):1-4