柑橘蒲公英保健飲料加工工藝的研究

蘇杰 張慧敏 王瑞剛

[摘要]以柑橘和蒲公英為主要原料，研制柑橘蒲公英保健飲料，并探討各因素對柑橘汁酶解、蒲公英浸提及飲料調配效果的影響。結果表明，柑橘汁的最佳酶解工藝為果膠酶和纖維素酶按1∶3的比例添加，添加量為0.6%，pH值3.0，時間3h、溫度50℃;蒲公英的最佳超聲浸提條件為超聲頻率40 kHz，料水比1∶30，溫度80℃，提取2次，每次1.0h;飲料最佳調配工藝為冰糖10%、蒲公英浸提液20%、柑橘汁8%、CMC 0.3%、檸檬酸0.2%，在此條件下制得的產品風味獨特，營養豐富，質量最佳。

[關鍵詞]柑橘;蒲公英;酶解;超聲浸提;保健飲料

中圖分類號：TS275.4 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

柑橘果實營養豐富，富含多種維生素、類胡蘿卜素、類黃酮、香精油、類檸檬苦素等有效成分[1-2]，具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗炎癥、抗過敏、調節人體機能以及預防循環系統疾病等功效[3-5]。

蒲公英性味甘平、無毒，被中藥界譽為“八大金剛”之一[6-10]，不僅具備“三抗”（抗病毒、抗感染、抗腫瘤）作用，還具有利尿通淋、消炎養胃、清熱解毒、消腫散結、降血糖、降血脂的功效[11-14]，是極具開發前景的野菜資源[15]。

我國進行柑橘蒲公英保健飲料的研發，能夠切實提高人民群眾的生活質量，幫助人們延長其壽命，市場前景比較好，能夠產生巨大的社會效益和經濟效益。近年來，各種以柑橘汁為原料生產的飲料和以蒲公英為原料生產的保健品紛紛涌入市場，深受消費者喜愛，但是目前還沒有出現柑橘蒲公英保健品飲料。本文探究柑橘復合酶解榨汁技術以及蒲公英超聲浸提技術，并優化了飲料的配方，進行了柑橘蒲公英保健飲料的開發，希望能夠給柑橘蒲公英相關資源的加工提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料

柑橘、冰糖：超市;蒲公英：內蒙古包頭市九峰山，干制后備用;果膠酶：南寧龐博生物科技有限公司;纖維素酶：浙江一諾生物科技有限公司;檸檬酸、羧甲基纖維素鈉（CMC）均為食品級;蘆丁標準品：美國Sigma公司;95%乙醇，分析純：天津市匯杭化工科技有限公司。

1.2 設備

101-1AB型電熱鼓風干燥箱;FA1004N型電子天平;HHS-11-1型恒溫水浴鍋;KQ5200E型超聲波清洗器;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計;PHS-3C型pH計;SC-3610型離心機。

1.3 工藝流程

柑橘→去皮→榨汁→酶解→過濾→柑橘汁

↓

蒲公英→清洗→干制→超聲浸提→過濾→蒲公英浸提液→調配←冰糖、檸檬酸、CMC

↓

成品←灌裝、殺菌、冷卻←均質

1.4 操作要點

1.4.1 柑橘汁的制備

（1）柑橘的榨汁：將成熟的柑橘清洗干凈，去皮，去核后倒入榨汁機中打漿。

（2）酶解、滅酶：將復合酶制劑（果膠酶與纖維素酶按照一定比例）添加到柑橘果漿中進行復合酶解處理，調節溫度和pH，添加復合酶制劑進行酶解反應。將經酶解后的柑橘果漿置于90℃水浴中保持2min，使其中殘留的復合酶失活。

（3）離心：柑橘果漿冷卻至室溫后，以4 000r/min的轉速離心10min，過濾，備用[16]。

柑橘汁最佳復合酶解條件由單因素試驗和正交試驗確定。單因素試驗取50mL柑橘果漿，依次對復合酶（果膠酶和纖維素酶）的比例、復合酶的添加總量（0%～1.2%）、pH值（1.5～4.0）、酶解溫度（30℃～55℃）、酶解時間（0.5～3.0h）五個因素進行試驗研究，根據醇試驗判定酶對柑橘汁的澄清效果，根據碘試驗判定是否酶解完全，根據二者結果來進行最佳酶解條件的確定。醇試驗：將10mL95%的乙醇加入5mL的樣液中，并進行30min的靜置。觀察是否出現沉淀物或者絮狀物，若是出現，說明呈現出陽性特點，并且澄清效果比較差。碘試驗：把3～5滴碘液加入5mL的樣液中，對溶液顏色變化進行觀察，若溶液顏色呈棕色，說明酶解并不夠完全。

在單因素試驗的基礎上，選用L18（35）正交表安排試驗，以處理好的澄清柑橘汁的透光率為驗證指標，確定最佳復合酶解條件。正交試驗水平及因素見表1。

1.4.2 蒲公英浸提液的制備

（1）干制蒲公英[17]：鮮蒲公英保存和儲藏比較困難，為增加加工的期限，選擇干制蒲公英?？梢赃x擇沒有病蟲害，并且沒有發霉的蒲公英，將其干枯葉子摘掉，反復地進行清洗，將其放入到電熱鼓風干燥箱中，在75℃的環境下，進行5h的干燥。

（2）浸提蒲公英[18-19]：把已經干制好的蒲公英切成0.5m左右的小段，并將其粉碎成粉末，將其加入純凈水中，放置到工作頻率為40kHz的超聲波清洗器中，進行浸提處理，過濾后獲取蒲公英浸提液。這種浸提辦法最優條件的基礎是單因素試驗，通過正交試驗設計來優化浸提工藝，其指標需要通過浸提液中包含的水溶性黃酮類化合物量確定。正交試驗的因素和水平見表2。

1.4.3 飲料調配

根據一定的比例來把蒲公英浸提液、柑橘汁、檸檬酸、冰糖以及蜂蜜混合在一起，調配的比例會直接影響飲料口味。所以，在進行單因素試驗的情況下，采用正交試驗設計對飲料調配工藝條件進行優化，正交試驗的因素和水平見表3。并邀請25名鑒評員打分評定飲料，確定蒲公英柑橘保健飲料的最佳配方，感官評定標準見表4。

1.4.4 均質、灌裝、殺菌和冷卻

將柑橘蒲公英飲料在50℃、20 MPa下將均質加熱至60℃，并將其灌裝到有蓋子的玻璃瓶中，迅速進行密封，在100℃的環境中進行10min的殺菌，然后將其冷卻到40℃得到成品。

1.5 產品質量指標

可溶性固形物測定參照《飲料通用分析方法》（GB/T 12143-2008），總酸的測定參照《食品中總酸的測定》（GB/T 12456-2008），感官要求、理化指標、微生物指標及檢測方法參照《食品安全國家標準 飲料》（GB 7101-2015）。

2 結果與分析

2.1 復合酶比例的確定

取50mL柑橘汁，分別將果膠酶和纖維素酶按質量比為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4的比例添加，使復合酶的終濃度均到達0.6%，調節pH值為3.0，在50℃酶解3h。滅酶、離心、過濾后，取柑橘汁進行醇試驗和碘試驗，結果見表5。結果顯示，果膠酶和纖維素酶按質量比為1∶3添加時，柑橘汁的澄清效果好且已完全酶解，故以此為最佳添加比例。

2.2 復合酶添加量的確定

取50mL柑橘汁，分別加入復合酶（果膠酶和纖維素酶質量比為1∶3，下同），使其終濃度分別為0%、0.1%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%，調節pH值為3.0，在50℃酶解3h。滅酶、離心、過濾后取柑橘汁進行醇試驗和碘試驗，結果見表6。結果顯示，隨著復合酶量的增加，絮狀物的量逐漸減少，碘試驗的顏色逐漸變淺，同時考慮生產實際，以0.6%為復合酶的最佳添加量。

2.3 酶解pH的確定

取50mL柑橘汁，加入0.6%的復合酶，分別調節pH值為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0，在50℃下進行3h的酶解。在離心、滅酶以及過濾后進行碘試驗和醇試驗，具體結果見表7。通過結果可以初步認定pH 3.0是最佳pH條件。

2.4 酶解溫度的確定

取50mL柑橘汁，加入0.6%的復合酶，調節pH為3.0，設定酶解溫度為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃酶解3h。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗，結果見表8。隨著酶解溫度的增加，絮狀物的量先減少后又增加，酶解程度逐漸升高而后又減弱，原因可能是溫度過高或過低降了酶的活性。由結果初步認定45℃為最佳酶解溫度。

2.5 酶解時間的確定

取50mL柑橘汁，加入0.6%的復合酶，調節pH 3.0，設定溫度50℃，時間分別為0.5h、1.0h、1.5h、2h、2.5h、3h進行酶解。滅酶、離心、過濾后進行醇試驗和碘試驗，結果見表9。隨著酶解時間的增加，絮狀物的量逐漸減少，酶解程度逐漸增大，考慮實際生產條件，以2.5h為最佳酶解時間。

2.6 最適波長的選擇

將處理好的柑橘汁在可見光的波長范圍（380～780nm）內測定透光率，當波長達到760nm時，柑橘汁顯示最大透光率，故760nm為最適測定波長。

2.7 柑橘汁酶解最適條件的確定

采用復合酶對柑橘果漿進行酶解處理。通過L18（35）正交試驗，以760nm下的透光率為驗證指標，正交試驗結果見表10。結果顯示，各因素對酶解效果的影響程度依次為B>A>C>E>D，即復合酶的比例和酶的添加量的影響較大，pH對酶解效果的影響居中，時間和溫度對酶解效果的影響相對較小，所以確定柑橘汁最佳酶解條件為B2A2C3E3D3，即復合酶按1∶3的比例添加，添加量為0.6%，pH值3.0，時間為3h、溫度50℃。

2.8 蒲公英超聲輔助浸提條件的確定

蒲公英超聲浸提的正交試驗結果見表11。結果表明，影響蒲公英中黃酮類化合物提取效果的程度是A>B>C>D，即主要因素是料水比和超聲浸提溫度，而提取次數和時間的影響相對較小。最優浸提條件為A2B3C2D2，即料水比為1∶30，溫度為80℃，提取次數為2次，時間為1.0h/次。

2.9 柑橘蒲公英飲料配方優化試驗

根據方法1.6進行復合飲料的調配，邀請25名鑒評員評定打分。L16（45）正交試驗結果見表12。結果表明，各因素對柑橘汁蒲公英保健飲料風味影響的主次關系是C>B>A>E>D，即從大到小依次為冰糖、蒲公英浸提液、柑橘汁、CMC、檸檬酸。由此確定該飲料最佳調配方案為C4B2A1E2D2，即冰糖10%、蒲公英浸提液20%、柑橘汁8%、CMC 0.3%、檸檬酸0.2%。

2.10 產品質量指標

2.10.1 感官指標

這款產品呈現均勻的淡黃色，酸甜適中，口感比較細膩，具有蒲公英以及柑橘的香氣，狀態是均勻流體，沒有雜質、沉淀和異味。

2.10.2 理化指標

可溶性固形物11.8%，總酸0.28%，重金屬Cu2+≤5mg/kg、Pb≤1.0mg/kg、As≤0.5mg/kg，其他各指標符合市售飲料產品的理化要求。

2.10.3 衛生指標

菌落總數≤1 CFU/mL，大腸菌群≤30 MPN/100mL，致病菌未檢出，其余指標符合國家標準。

3 結 論

本試驗確定了蒲公英柑橘飲料的工藝參數：（1）柑橘汁的最佳酶解條件是果膠酶和纖維素酶按1∶3的比例添加，添加量為0.6%，pH值3.0，時間為3h，溫度50℃。（2）蒲公英采用40 kHz頻率超聲輔助浸提處理，提取最佳條件為料水比1∶30，溫度80℃，提取2次，每次浸提1.0h，過濾后獲得蒲公英浸提液。（3）按配方冰糖10%、蒲公英浸提液20%、柑橘汁8%、CMC 0.3%、檸檬酸0.2%調配得到的飲料組織均勻，具有蒲公英和柑橘特有的香氣，酸甜適中，口感柔和。

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