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HansJournalofFoodandNutritionScience食品与营养科学,2017,6(2),65-77PublishedOnlineMay2017inHans.://doi.org/10.12677/hjfns.2017.62007StudyonTechniqueofAnthocyaninCompositeBeverageFanghaiLiu,YupingLiu,XiaofengShu,HanjuSun*,QiuyanLouSchoolofFoodScienceandEngineering,HefeiUniversityofTechnology,HefeiAnhuiReceived:May6th,2017;accepted:May17th,2017;published:May26th,2017AbstractInthispaper,takinganthocyanins,calligonum,medlar,oligo-fructose,citricacidandsugarasrawmaterials,akindofanthocyaninscompoundbeveragewasdeveloped,whichhadhealthyfunc-tionsofbenefitingkidney,metabolizingalcoholandimprovingantioxidation.First,pectinasewasusedtohydrolysecalligonumandmedlar,andthebestenzymatichydrolysisconditionsofmedlarandcalligonumweredeterminedbysinglefactorexperiments,andanorthogonalexperimentoffourfactorsandthreelevelsintermsofabsorbancedegree.Then,theadditionsofanthocyanin,medlar,calligonum,oligo-fructoseandcitricacidweredeterminedbysinglefactorexperimentsintermsofsensoryscore.Onthisbasis,theformulaofthecompoundbeveragewasoptimizedbyanorthogonalexperimentoffivefactorsandfourlevels.Theresultswereanthocyanins0.03%,calli-gonumextract8%,medlarextract10%,oligo-fructose13%andcitricacid0.09%.KeywordsAnthocyanin,Calligonum,Medlar,Oligo-Fructose,CompoundBeverage花青素复合饮料的工艺研究刘方海,刘玉萍,束晓峰,孙汉巨*,娄秋燕合肥工业大学食品科学与工程学院,安徽合肥收稿日期:2017年5月6日;录用日期:2017年5月17日;发布日期:2017年5月26日摘要本文以花青素、拐枣、枸杞、低聚果糖、柠檬酸和白砂糖为原料,开发一种具有益肾、解酒及抗氧化保*通讯作者。文章引用:刘方海,刘玉萍,束晓峰,孙汉巨,娄秋燕.花青素复合饮料的工艺研究[J].食品与营养科学,2017,6(2):65-77.刘玉萍等健作用的花青素复合饮料。首先,以溶液的吸光度为评价指标,用果胶酶酶解枸杞和拐枣,通过单因素和L9(34)正交试验,确定枸杞和拐枣的最佳酶解条件。其次,以感官质量作为评价指标,通过单因素试验,确定花青素、枸杞、拐枣、低聚果糖和柠檬酸的添加量。在此基础上,采用五因素四水平L16(45)正交试验优化饮料的最佳配方。其结果为:花青素0.03%、拐枣提取液8%、枸杞提取液10%、低聚果糖13%及柠檬酸0.09%。关键词花青素,拐枣,枸杞,低聚果糖,复合饮料Copyright©2017byauthorsandHansPublishersInc.ThisworkislicensedundertheCreativeCommonsAttributionInternationalLicense(CCBY).引言花青素,又名花色素、花青色素,其基本结构单元是2-苯基苯并吡喃型阳离子,即花色基元。现已知的存在于植物中的花青素有20多种,主要有:天竺葵色素、矢车菊色素或芙蓉花色素、翠雀素(或飞燕草色素)、芍药色素、牵牛花色素及锦葵色素。在自然条件下,游离状态的花青素极少见,其主要与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷。花青素属类黄酮类化合物,是一种广泛存在于植物中的水溶性天然色素,其颜色会随着介质pH的变化而改变。当pH7时,其呈现红色;当pH7时,其呈现蓝色[1]。值得一提都是,花青素具有抗氧化、清除自由基、增强血管弹性、促进视网膜细胞中视紫质的再生成、抗辐射以及改善睡眠等多种功能[2]。枸杞属于管状花目茄科枸杞属,在亚洲国家是一种药食同源的物品,其果、叶、苗、根均可入药,是中药配方的重要成分,广泛用于泡酒、泡茶、泡水、煲汤、煮粥等。枸杞富含枸杞多糖、甜菜碱、枸杞色素。枸杞多糖具有促进免疫、抗衰老、抗肿瘤、清除自由基、抗疲劳、抗辐射、保肝、生殖功能保护和改善等作用。枸杞色素主要包括胡萝卜素、叶黄素和其他有色物质。其中,胡萝卜素是枸杞色素的主要活性成分,具有抗氧化和作为维生素A的合成前体等重要的生理功能[3][4]。拐枣是鼠李目鼠李科枳椇属植物,又名鸡爪李、万寿国、枳椇等,其果梗肥厚扭曲,肉质呈红褐色,具有令人心旷神怡的香味。拐枣除含有丰富的葡萄糖、蛋白质、维生素、矿物质等营养物质,还富含黄酮等生理活性物质,具有安神醒酒、加速肠道蠕动、增强免疫力、降血压等功能[5][6][7]。本研究拟采用花青素、枸杞及拐枣为主要原料,开发一种具有益肾、解酒及抗氧化保健作用的功能复合饮料。2.材料与设备2.1.原材料与试剂黑米花青素(纯度≥25%,合肥工业大学食品科学与工程学院实验室提供),枸杞(超市购买),拐枣(超市购买),果胶酶(南宁市庞博生物工程有限公司产,活力单位:35μ/g),低聚果糖、柠檬酸及白砂糖均为食品级,去离子水。2.2.仪器及设备CP114型电子天平(奥豪斯仪器有限公司);JM型胶体磨(温州市瓯海梧田华慧乳化机械厂);HH-2型OpenAccess66刘玉萍等数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);722E型可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);pHS-3G型pH计(上海雷磁仪器厂);WYT-JO-32手持糖量计(上海精密仪器仪表有限公司);中药粉碎机(浙江省永康市溪岸五金药具厂);循环水泵(长沙市欧龙机械设备贸易有限公司);膜过滤器(安平县梦迪过滤技术有限公司);以及移液管及烧杯等玻璃器皿。2.3.工艺流程枸杞→酶解→膜分离→提取液提取液←膜分离←酶解←拐枣↓↓花青素、柠檬酸、低聚果糖→调配→脱气→灌装→杀菌→冷却→成品2.4.具体操作2.4.1.枸杞提取液的制取将枸杞和去离子水按照1:20(m/V)的比例混合,煮沸30min后,将冷却至室温的枸杞和水混合物加入胶体磨中,调节间隙为0.1mm,研磨三遍。在最优的果胶酶添加量、pH、酶解温度和酶解时间条件下酶解后,将酶解液煮沸30min灭酶,冷却至室温,用200目的尼龙布过滤,再将滤液通过截留分子量为2kDa超滤膜设备过滤,获得澄清的枸杞提取液。2.4.2.拐枣提取液的制取将拐枣用中药粉碎机研磨1min,制成粉末状。然后,将其和去离子水按照1:20(m/V)的比例混合,在最优的果胶酶添加量、pH、酶解温度和酶解时间条件下酶解后,将酶解液煮沸30min灭酶,冷却至室温,用200目的尼龙布过滤,再将滤液通过截留分子量为2kDa超滤膜设备过滤,获得澄清的拐枣提取液。2.4.3.调配将花青素、枸杞提取液、拐枣提取液、柠檬酸、低聚果糖和白砂糖按比例混合均匀,通过单因素和正交试验得到最优配方。2.4.4.脱气将调配后的饮料采用循环水泵脱气,在0.09Mpa真空度下,脱气5分钟[8]。2.4.5.灌装将脱气后的饮料灌装至玻璃瓶中,然后封盖。2.4.6.杀菌、冷却[9]将灌装的饮料瓶放入95℃~100℃的热水中,杀菌30min后,取出,在自然条件下冷却至室温。2.5.试验方法2.5.1.枸杞最佳酶解条件的研究1)酶解pH的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入100ml枸杞提取液,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH分别为2、3、4、5和6,在50℃条件下,酶解3h,以吸光度为评价指标,研究酶解pH对果胶酶澄清枸杞提取液的影响。2)果胶酶添加量的研究67刘玉萍等取3组各5支锥形瓶,分别加入100ml枸杞提取液,分别添加果胶酶0.09、0.12、0.15、0.18和0.21g,调节其pH为4.0,在50℃条件下,酶解3h,以吸光度为评价指标,研究酶添加量对果胶酶澄清枸杞提取液的影响。3)酶解温度的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入100ml枸杞提取液,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH为4.0,分别在35℃、40℃、45℃、50℃和55℃,酶解3h,以吸光度为评价指标,研究酶解温度对果胶酶澄清枸杞提取液的影响。4)酶解时间的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入100ml枸杞提取液,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH为4.0,在50℃下分别酶解2、3、4、5和6h,以吸光度为评价指标,研究酶解时间对果胶酶澄清枸杞提取液的影响。2.5.2.枸杞酶解条件的正交试验在单因素试验的基础上,选取果胶酶酶添加量、酶解pH、温度和时间为四因素,各取三个水平,对枸杞提取液进行四因素三水平L9(34)正交试验,确定其最优酶解条件。2.5.3.拐枣最佳酶解条件的研究1)酶解pH的研究取3组各5支500ml锥形瓶,分别加入5g拐枣粉末和50ml水,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH分别为2、3、4、5和6,在50℃下酶解3h,以吸光度为评价指标,优化pH对果胶酶澄清拐枣提取液的影响。2)果胶酶添加量的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入5g拐枣粉末和50ml水,分别添加果胶酶0.09、0.12、0.15、0.18和0.21g,调节其pH为5.0,在50℃下酶解3h,以吸光度为评价指标,优化酶的添加量对果胶酶澄清拐枣提取液的影响。3)酶解温度的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入5g拐枣粉末和50ml水,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH为5.0,分别在35℃、40℃、45℃、50℃和55℃下酶解3h,以吸光度为评价指标,优化酶解温度对果胶酶澄清拐枣提取液的影响。4)酶解时间的研究取3组各5支锥形瓶,分别加入5g拐枣粉末和50ml水,果胶酶添加量为0.15g,调节其pH为5.0,在50℃下分别酶解2、3、4、5和6h,以吸光度为评价指标,优化酶解时间对果胶酶澄清拐枣提取液的影响。2.5.4.拐枣酶解条件的正交试验在单因素试验的基础上,选取酶解pH、酶添加量、酶解温度及酶解时间为四因素,各取三个水平,对拐枣进行四因素三水平L9(34)正交试验,确定其最优酶解条件。2.5.5.原辅料用量的单因素试验1)柠檬酸用量对饮料品质的影响低聚果糖、拐枣提取液、枸杞提取液、黑米花青素用量分别固定为5、10、10和0.03%,柠檬酸用量分别为0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%和0.12%,通过感官评价,研究柠檬酸用量对饮料品质68刘玉萍等的影响。2)低聚果糖用量对饮料品质的影响柠檬酸、拐枣提取液、枸杞提取液、黑米花青素用量分别固定为0.10、10、10和
本文标题:花青素复合饮料的工艺研究
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