龙须菜番石榴复合饮料的研制

陈美珍，李 娟，张玉强

（汕头大学理学院生物系，广东 汕头 515063）

0 引言

龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）是粤东沿海大规模养殖的一种主要经济海藻，资源丰富.它富含人体8种必需氨基酸和K、Ca、Mg、Fe、Zn等必需的微量元素，是典型的高膳食纤维、高蛋白、低热量碱性食品.残次龙须菜是指采收时因处理不当变色甚至出胶的龙须菜，估计占总产量的10%以上，常被废弃.龙须菜变色的主要原因是藻胆蛋白的变性和叶绿素的降解，但多糖相对较稳定，含量为31.05%[1].龙须菜多糖具有抗凝血、降血糖血脂、抗血栓、强心、增强细胞免疫和体液免疫等生理活性[2]，是理想的天然保健食品原料.番石榴是一种适应性很强的热带水果[3]，在我国南方几乎常年可见，营养丰富，富含Vc、膳食纤维、槲皮素、番石榴苷、鞣质等营养保健成分[4].已知番石榴含有黄酮甙类，具有明显的降血糖作用，可用于糖尿病的辅助治疗.

因此，本研究尝试将龙须菜和番石榴加工成口味独特、营养丰富，同时兼具保健功能的一种复合饮料，同时为残次龙须菜的高值化利用提供技术支持.

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料

所用龙须菜由汕头大学海洋生物实验室南澳临海实验站提供，收获于2010年5月；番石榴市购.

1.1.2 实验试剂及动物

氢氧化钠为分析纯，醋酸、木糖醇、Vc、白砂糖、柠檬酸、乙二胺四乙酸钠（EDTA）均符合食品卫生标准.昆明种小白鼠20只，随机分成两组，雌雄各半，雌性无孕，体重范围18~22 g，由厦门大学实验动物中心提供.

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 龙须菜汁及番石榴汁制取的工艺流程

龙须菜清洗→复水→去腥→破碎打浆→保温浸提→离心分离→冷却→低温保存澄清的龙须菜汁.番石榴选果→清洗→切碎→加热处理→加水打浆→离心分离→低温保存乳白色番石榴汁.

1.2.2 复合饮料制备的工艺流程

龙须菜汁+番石榴汁→混合调配→均质→装罐→密封→杀菌→冷却→成品.

1.2.3 龙须菜汁的制取

预处理 称取5 g干残次龙须菜，用清水将泥沙、虫子和杂物洗去，清水浸泡进行复水实验，复水时间分别为20、40、60、80、100 min，水温20~30℃，使龙须菜恢复新鲜饱满的状态.

去腥软化 由于龙须菜含有一些低分子的含氮化合物、萜烯类化合物以及低分子游离有机酸，如肉豆蔻酸、亚油酸、棕榈酸、富马酸等[5]，因此藻腥味较重，严重影响饮品的口感.用氢氧化钠溶液除腥，将藻体浸泡于5%NaOH溶液中24h后，用清水洗至中性.

破碎打浆 将脱腥软化后的藻体放入高速组织捣碎机中榨汁.

酸水解法保温浸提 取龙须菜浆放入500 mL烧杯中，按照一定的条件（加水量、醋酸量、加热温度和加热时间）进行酸水解法保温浸提，不断搅拌进行浸提.

离心过滤 趁热将龙须菜料液离心，除去残渣，低温保存分离出的澄清的龙须菜汁.

1.2.4 番石榴汁的制取

清洗 选择充分成熟的新鲜番石榴做原料，清水冲洗干净.

切碎 将番石榴原料去皮，破碎成小块.

加热处理 将切碎的番石榴果块放入沸水中煮3 min，钝化或破坏氧化酶，改善风味，同时排除原料中空气，并软化果块.

加水打浆 将切碎后的原料按照1∶1.5加入清水，搅拌均匀后用高速组织捣碎机榨汁.

护色 经过破碎、打浆、加热处理等操作后，番石榴因Vc损失及氧化作用，由正常的乳白色变为灰褐色,严重影响饮料的外观，因此必须进行护色处理[4]，加入0.01%Vc和0.006%EDTA作为护色剂.

离心分离 趁热将番石榴料液离心，除去残渣，低温保存分离出的乳白色的番石榴汁.

1.2.5 饮料的制备

调配 将离心后的龙须菜汁和番石榴汁，按照一定的体积比进行混合，并加入其它原料进行调配.

灌封 将调配好的饮料装入合适的饮料瓶中，封盖.

灭菌 将封盖后的龙须菜番石榴复合饮料100℃水浴加热，灭菌时间为15 min.

1.3 检 测

Vc含量 饮料中总的Vc含量的测定采用2，4-二硝基苯肼法[6].

急性毒性实验 以小白鼠为实验对象，取制成的复合饮料配成最高剂量10 g/（kg·bw），采用1次最大剂量灌胃法，经口等容量灌胃[7].

2 实验结果分析

2.1 复水时间的确定

干残次龙须菜在浸泡过程中会有一些可溶性成分析出，为了尽量减少这些营养物质的损失，因此进行复水实验，并确定适宜的复水时间，结果如图1所示.由图1可知，5 g干残次龙须菜在复水60 min以上时，吸水基本达到饱和，藻体呈现饱满圆滑的状态.所以室温下，干残次龙须菜的复水时间选择60 min.

2.2 酸水解保温浸提工艺条件的确定

龙须菜本身含有较多的胶质，粘性很高，含水量少，用一般的压榨法取汁得到的出汁率是比较低的，因此，采用酸水解法保温浸提，可以得到较高的出汁率.龙须菜的出汁率受到加水量（湿重的倍数）、醋酸量、加热温度和加热时间四个因素的影响，为确定多糖提取量较高的最佳工艺条件，以加水量、醋酸量、加热温度和加热时间为影响因素，设计了四因素三水平的正交实验，每个实验平行测定3次，取平均值，以确定最佳工艺，结果见表1、表2.

图1 龙须菜复水实验结果

表1 龙须菜汁浸提工艺正交实验结果

表2 正交实验方差分析

由表1的直观分析可知，4个因素对龙须菜多糖提取率Q影响的顺序如下：A>D>B>C.正交实验的最佳提取条件为A3B3C1D3，即加水量为湿重的15倍，浸提时加入醋酸的量为0.06℅，加热温度为80℃，加热时间为3 h.由表2的方差分析结果发现，加水量对龙须菜多糖的提取有显著影响，醋酸量、加热温度和加热时间的影响不显著.利用最佳工艺条件进行2次重复验证实验，获得龙须菜多糖的提取率Q为16.06%.

2.3 复合饮料配方的确定

优良的配方可以使饮料具有良好的色泽、口感和风味，在标准状况下，分别对龙须菜番石榴复合饮料的色泽、滋味、香气、组织形态等各方面进行综合评分，其中色泽占15%，滋味占40%，香气占25%，组织形态占20%，满分为100分.

图2 果汁配比的感官评分

图3 柠檬酸添加量的感官评分

图4 甜味剂添加量的感官评分

2.3.1 单因素实验

为了制得风味特别、口感良好的龙须菜番石榴复合饮料，分别对果汁配比（龙须菜汁与番石榴汁的体积比）、酸味剂柠檬酸的加入量、甜味剂的选择及最佳添加量进行了单因素实验，结果如图2～4所示.

复合饮料中甜味剂的选择很重要，木糖醇与其它糖醇相比，有较高的能量和甜度,具有防龋齿、改善糖尿病患者病情、清除血酮症及改善肝功能等某些特殊功效[8].但是，木糖醇缺乏蔗糖醇厚的口感，因此，选用木糖醇和白砂糖作为复合甜味剂，并对它们的配比进行实验，评价结果见表3.结果表明，白砂糖和木糖醇为1∶4的比例配制出的甜味剂，既不会对血糖浓度造成太大的影响，又对复合饮料的口感有协调作用.

2.3.2 最佳配方的筛选

为得到复合饮料的最佳配方，以果汁配比（龙须菜汁与番石榴汁体积比）、柠檬酸、甜味剂为影响因素，进行三因素三水平正交实验，结果见表4.由表4极差分析可知，三种因素对饮料的色泽、口感和风味的影响顺序为：果汁配比＞柠檬酸＞甜味剂，得到调配的最佳组合为A3B2C2，即最佳配方是龙须菜汁与番石榴汁体积比为3︰1，柠檬酸加入量为0.03℅，甜味剂添加量为5℅.

表3 不同甜味剂的感官评价

2.4 复合饮料质量评价

表4 最佳配方正交实验结果

感官指标 色泽：具有该复合饮料所特有的淡白色；滋味及气味：酸甜适中，具有番石榴特有的香味和滋味，同时也具有龙须菜的固有滋味，但没有令人不舒服的藻腥味，且无其它异味；组织形态：呈浑浊，允许有少量的沉淀，无分层现象.

理化指标 溶性固形物≥10℅，总酸（以柠檬酸计）≤0.1℅，砷（mg/kg）≤0.2，铅（mg/kg）≤0.3， 铜（mg/kg） ≤ 5.0.

微生物指标 菌落总数（个/mL）≤100，大肠杆菌（个/100 mL）≤3，未检出致病菌.

2.5 毒理学实验

给受试小鼠灌喂浓缩后的饮料, 灌服剂量达10g/（kg·bw），约相当于人食用量（以体重60 Kg每日饮500 mL计）的100倍，连续观察7天.各组实验小鼠饮食和活动正常，毛色有光泽，未出现异常，无一例死亡，无明显中毒反应.将小鼠脱颈椎处死，解剖，肉眼观察心、肝、脾、肾和膀胱等主要组织脏器的外观，均未见病理性变性.按急性毒性标准评价，属无毒级，即产品饮用安全.

3 结 语

研究发现，残次干龙须菜复水时间达到60 min以上时，吸水基本达到饱和；酸水解保温浸提工艺的最优条件，加水量为湿重的15倍，浸提时加入醋酸的量为0.06℅，加热温度为80℃，加热时间为3 h，多糖提取率为16.06%；复合饮料的最佳配方，龙须菜汁与番石榴汁体积比为3∶1，柠檬酸加入量为0.03℅，甜味剂添加量为5℅，其中甜味剂选用白砂糖和木糖醇为1∶4的复合甜味剂，加入0.01%Vc和0.006%EDTA作为护色剂，同时避免了果汁Vc营养的损失.龙须菜和番石榴复合饮料原料来源广泛，成本较低，避免了残次龙须菜的浪费以及对环境的污染，同时增加了龙须菜的经济价值，带来可观的经济效益和环境效益，因此，这种复合饮料具有很好的开发前景.

[1]余杰，王欣，陈美珍，等.潮汕沿海龙须菜的营养成分和多糖组成分析[J]. 食品科学， 2006， 27（1）：93-96.

[2]马瑞君，郭守军，杨永利，等.粤东地区红藻类植物资源开发及功能研究进展[J].食品科学，2007，28（8）： 580-583.

[3]温靖，徐玉娟，肖更生，等.番石榴果实的营养价值和药理作用及其加工利用[J].农产品加工·学刊， 2009（6）： 11-17.

[4]王莉嫦.番石榴饮料的研制[J].食品工业科技， 2008， 29（3）： 161-165.

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[6]周凤霞，张滨.食品质量安全检测技术.北京：中国环境科学出版社，2008：117-120.

[7]张雪辉，赵春.塔拉豆粉的食用安全性评价研究[J].云南中医中药杂志， 2008， 29（5）： 47-49.

[8]王仲礼.前景广阔的食糖替代品——木糖醇[J].江苏调味副食品， 2005， 22（2）： 1-49.