CN114246279A - 一种姜黄饮料及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种姜黄饮料及其加工工艺，涉及姜黄饮料加工技术领域，具体为一种姜黄饮料及其加工工艺，包括姜黄素提取物、胡椒碱提取物、山梨糖醇、姜汁、稳定剂和余量纯净水，其特征在于，各原料的重量百分比含量为：姜黄素提取物0.008‑0.012％、胡椒碱提取物0.008‑0.012％、山梨糖醇7‑11％、姜汁6‑10％、稳定剂0.1‑0.2％，以及余量纯净水。本发明中的姜黄素具有抗氧化及多种生理功能，含姜黄素的产品越来越受到人们的欢迎，添加适量的胡椒碱可明显提升姜黄素的水溶性及在人体的吸收利用程度，而本发明利用姜黄素和胡椒碱复配，研制出一款兼具感官与功效的姜黄饮料。
Description
技术领域
本发明涉及姜黄饮料加工技术领域，具体为一种姜黄饮料及其加工工艺。
背景技术
姜黄素类化合物极不易溶于水，但易溶于有机溶剂，在酸性至中性条件下较稳定，在碱性条件下则极不稳定，易被分解。传统提取姜黄素类化合物的方法耗时、提取率低、耗费大量有机试剂且不利于保持姜黄素类化合物的活性，因此研究一种提取率高、有机溶剂消耗少、提取速度快、对姜黄素类化合物活性影响小的提取方法至关重要。
姜黄素具有抗氧化及多种生理功能，含姜黄素的产品越来越受到人们的欢迎，添加适量的胡椒碱可明显提升姜黄素的水溶性及在人体的吸收利用程度，而本发明利用姜黄素和胡椒碱复配，研制出一款兼具感官与功效的姜黄饮料，为姜黄素产品的开发进行一定探究。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种姜黄饮料及其加工工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种姜黄饮料及其加工工艺，包括姜黄素提取物、胡椒碱提取物、山梨糖醇、姜汁、稳定剂和余量纯净水，其特征在于，各原料的重量百分比含量为：姜黄素提取物 0.008-0.012％、胡椒碱提取物0.008-0.012％、山梨糖醇7-11％、姜汁6-10％、稳定剂0.1-0.2％，以及余量纯净水。
可选的，所述姜汁的提取工艺，包括以下步骤：
选用新鲜的、没有病虫害的生姜，清洗干净，切成大小合适的片状，沸水热烫2min，沥干水分，并将生姜与纯净水按照1：5的比例加入榨汁机中，在榨汁的过程中，加入适量的VC，再过滤待用。
可选的，所述姜黄素提取物的提取工艺，包括以下步骤：
将干燥的姜黄片粉碎过筛，取一定质量的姜黄粉末溶于乙醇溶液中，超声波提取10min，并在转速5000r/min离心5min，取上清液稀释一定倍数，过0.25nm滤膜到进样瓶中，进样分析，并按照以下公式计算姜黄素提取率:
X＝(C×V×N/m)×100％
式中：
X为姜黄中姜黄素类化合物提取率，单位为％；
C为测定液中姜黄素类化合物浓度，单位为g/mL；
V为提取液体积，单位为mL；
N为稀释倍数；
m为姜黄质量，单位为g。
可选的，所述胡椒碱提取物的提取工艺，包括以下步骤：
精密称取胡椒碱标准品0.0500g，置50mL容量瓶中，加无水乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，再精密量取5mL，置50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀，并分别取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL于10mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀，再取上述溶液各20μL，注人高效液相色谱仪，记录色谱图，以色谱图的总峰面积为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，并计算相关系数及回归方程。
可选的，所述计算胡椒碱含量的回归方程公式如下：
Y＝306319.89286+1.45455x，r＝0.9998。
一种姜黄饮料的加工工艺，具体包括以下步骤：
S1、按照原料合适的配比依次称取姜黄素提取物、胡椒碱提取物和山梨糖醇置于反应釜内，并添加纯净水继续混合，再添加入稳定剂混合调配，并进行均质处理，初步制取姜黄饮料反应液；
S2、将步骤S1制取的姜黄饮料进行不同温度、不同时间的灭菌试验，检测菌落总数指标，并对灭菌后的产品进行沉淀率和稳定系数进行监测，验证其稳定性，再获取最适灭菌方式；
S3、测定姜黄饮料的清除自由基能力，再利用步骤S2的灭菌方式对姜黄饮料进行灭菌；
S4、将步骤S3灭菌后的姜黄饮料灌装于玻璃瓶中，再进行消毒灭菌处理，制得姜黄饮料成品，备用。
可选的，所述步骤S1中的稳定剂可选择卡拉胶或黄原胶其中的一种或两种。
可选的，所述步骤S2中的沉淀率测定方法，包括以下步骤：
将姜黄饮料以转速3000r/min离心10min，再将上清液与沉淀分离，称取其质量，其离心沉淀率的计算公式：
离心沉淀率＝(M2-M0)*100％/(M1-M0)
式中：M0为空离心管的质量，g；
M1为离心后沉淀的质量，g；
M2为离心前样液的质量，g。
可选的，所述步骤S2中的稳定系数的测定方法，包括以下步骤：
将姜黄饮料以转速3000r/min离心10min，取上清液和为经过离心处理的姜黄饮料，在350nm波长下测定吸光度；
稳定系数＝离心后的上清液的吸光度*100/原饮料的吸光度。
可选的，所述步骤S3中的自由基为超氧阴离子自由基和羟基自由基，所述姜黄饮料对超氧阴离子自由基或羟基自由基消除能力的测定方法，包括以下步骤：
S31、姜黄饮料对超氧阴离子自由基消除能力的测定：利用NBT光还原法，加入反应液于相同规格的微烧杯中，加样结束后，立即将对照样品放入暗处，其余烧杯放于光照箱光照，准确记时15min，光照结束后，在波长560nm处测定吸光度，由吸光度计算清除率；
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度
S32、姜黄饮料对羟基自由基清除能力的测定：
采用D2-脱氧核糖法，再加入反应液于同规格的试管中，加样结束后，将所有试管置于37℃的水浴锅中水浴1h，然后各管分别加入1mLTCA和1mLTBA，沸水浴加热15min，取出后迅速冷却，在波长532nm处测定吸光度，按照以下公式计算清除率；
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度。
本发明提供了一种姜黄饮料及其加工工艺，具备以下有益效果：
1、该姜黄饮料及其加工工艺中，姜黄粉末的颗粒表面积随着粒径的增大而减小，从而使提取溶剂对颗粒的渗透作用减弱，导致姜黄素的溶出量减少，提取率下降，因此充分粉碎姜黄对于提高提取率至关重要。
2、该姜黄饮料及其加工工艺中，液料比的提高则会使姜黄素在细胞内外的浓度差逐渐增大，传质速率提高，从而使提取率增大，但当液料比提高到一定比例时，姜黄素已完全溶出，继续提高液料比不仅不能提高提取率，反而会增大乙醇用量，造成溶剂浪费。
3、该姜黄饮料及其加工工艺中，在一定范围内，超声时间对物质的提取有促进，但是超声时间过长，可能破坏不稳定物质。
4、该姜黄饮料及其加工工艺中的姜黄素具有抗氧化及多种生理功能，含姜黄素的产品越来越受到人们的欢迎，添加适量的胡椒碱可明显提升姜黄素的水溶性及在人体的吸收利用程度，而本发明利用姜黄素和胡椒碱复配，研制出一款兼具感官与功效的姜黄饮料。
附图说明
图1为本发明的姜黄素类化合物混合标准液色谱示意图；
图2为本发明中胡椒碱标准品的HPLC示意图；
图3为本发明中提取温度对收率的影响示意图；
图4为本发明中提取时间对胡椒碱收率的影响示意图；
图5为本发明中料液比对胡椒碱收率的影响示意图；
图6为本发明中乙醇浓度对胡椒碱收率的影响示意图；
图7为本发明中超声提取功率对胡椒碱收率的影响示意图；
图8为本发明中姜汁添加量的影响示意图；
图9为本发明中姜黄素添加量的影响示意图；
图10为本发明中胡椒碱添加量的影响示意图；
图11为本发明中山梨糖醇添加量的影响示意图；
图12为本发明中80℃时灭菌时间对沉淀率和稳定系数的影响示意图；
图13为本发明中90℃灭菌条件下，灭菌时间对沉淀率和稳定系数的影响示意图；
图14为本发明中100℃灭菌条件下，灭菌时间对沉淀率和稳定系数的影响示意图；
图15为本发明中105℃灭菌条件下，灭菌时间对沉淀率和稳定系数的影响示意图；
图16为本发明中市场调研感官评分分布示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施案例一
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种姜黄饮料及其加工工艺，包括姜黄素提取物、胡椒碱提取物、山梨糖醇、姜汁、稳定剂和余量纯净水，其特征在于，各原料的重量百分比含量为：姜黄素提取物0.008-0.012％、胡椒碱提取物0.008-0.012％、山梨糖醇7-11％、姜汁6-10％、稳定剂0.1-0.2％，以及余量纯净水。
实施案例二
一、姜黄素的提取工艺
(1)液相色谱条件
如图1所示，C18色谱柱(4.6mm×250mm，3.5μm)；流动相：乙腈-0.5％乙酸水(50:50)；流速：1.0mL/min；洗脱：等度洗脱；检测波长：425nm；柱温：30℃；进样量：20μL。
(2)绘制标准曲线
分别准确称取10mg姜黄素(以下简称Cur)标准品、脱甲氧基姜黄素(以下简称DMC)标准品、双脱甲氧基姜黄素(以下简称BDMC)标准品，用甲醇定容至10mL，作为混合标准储备液；分别吸取不同体积的标准储备液，用甲醇稀释成浓度分别为50、100、500、1000、2000ng/mL的标准工作液。将混合标准溶液在上述色谱条件下进样分析，以峰面积为纵坐标，对应浓度为横坐标，绘制标准曲线，结果见表1。
表1标准曲线方程表
(3)姜黄素类化合物提取率计算
将干燥的姜黄片粉碎过筛，取一定质量的姜黄粉末溶于乙醇溶液中，超声波提取10min，5000r/min离心5min，取上清液稀释一定倍数，过0.25nm 滤膜到进样瓶中，进样分析；根据标准曲线计算溶液中姜黄素的浓度，按照以下公式计算姜黄素提取率:
X＝(C×V×N/m)×100％
式中：
X为姜黄中姜黄素类化合物提取率，单位为％；
C为测定液中姜黄素类化合物浓度，单位为g/mL；
V为提取液体积，单位为mL；
N为稀释倍数；
m为姜黄质量，单位为g。
(4)粒径对提取率的影响
将姜黄片粉碎后的粉末分别过不同孔径细筛，得到粒径大小分别0.18、 0.21、0.25、0.30、0.43、0.60、0.85mm的姜黄粉末，醇浓度50％、固定液料比80(mL/g)、超声时间10min，考察粒径大小对提取率的影响；结果显示，粒径大小对Cur提取率影响显著(P<0.05)，随着粒径的增大，Cur提取率先略微升高，后呈现显著下降趋势，粒径为0.21mm时，提取率达到最高；粒径大小对DMC提取率影响显著(P<0.05)，对BDMC提取率影响不显著(P>0.05)；试验结果见表2，粒径大小对总姜黄素提取率的影响情况同Cur一致，当粒径为0.21mm时，总姜黄素提取率达到最高，为1.038％。
表2粒径大小对提取率的影响情况
注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05)
综上，姜黄粉末的颗粒表面积随着粒径的增大而减小，从而使提取溶剂对颗粒的渗透作用减弱，导致姜黄素的溶出量减少，提取率下降，因此充分粉碎姜黄对于提高提取率至关重要。
(5)液料比对提取率的影响
将粒度为0.21mm的姜黄颗粒，置于50％乙醇溶液中，将液料比分别设置为20、40、60、80、100(mL/g)，超声时间10min，考察液料比对提取率的影响。液料比对3种姜黄素类化合物提取率的均影响显著(P<0.05)。Cur、DMC、 BDMC及总姜黄素提取率均随着液料比的提高先明显上升后略微下降。试验结果见表3显示，当液料比80mL/g时，提取率均达到最高值。
表3液料比对提取率的影响情况
注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05)
综上，液料比的提高则会使姜黄素在细胞内外的浓度差逐渐增大，传质速率提高，从而使提取率增大，但当液料比提高到一定比例时，姜黄素已完全溶出，继续提高液料比不仅不能提高提取率，反而会增大乙醇用量，造成溶剂浪费。
(6)乙醇浓度对提取率的影响
姜黄素是一类醇溶性化合物，乙醇浸提有利于姜黄素溶出，但是并非乙醇浓度越大其提取率越高。
将粒度为0.21mm的姜黄颗粒，分别置于0％、25％、50％、75％、90％的乙醇溶液中，液料比80mL/g，超声提取10min，考察乙醇浓度对提取率的影响。试验结果见表4，乙醇浓度为75％时，姜黄素提取率达到最高。
表4乙醇浓度对提取率的影响情况
注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05)。
(7)超声时间对提取率的影响
将粒度为0.21mm的姜黄颗粒，置于75％的乙醇溶液中，液料比80mL/g，分别超声提取5min，10min，15min，20min，25min，考察超声时间对提取率的影响。试验结果见表5，超声时间对姜黄素的提取率影响不大，选择超声时间为10min。
表5乙醇浓度对提取率的影响情况
注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05)
综上，在一定范围内，超声时间对物质的提取有促进，但是超声时间过长，可能破坏不稳定物质。
(8)响应面分析试验
利用Designexpert8.0软件进行试验设计，分析姜黄粒径大小、液料比、乙醇浓度三因素对提取率的影响(见表7)，1、0、-1分别代表自变量的高、中、低水平。
表6响应面因素及水平
由于目前工业化生产的姜黄素产品主要是总姜黄素，因此试验以总姜黄素提取率为指标，响应面试验结果见表7。
表7响应面试验结果
利用Designexpert8.0软件对以上试验结果进行多元回归拟合和显著性检验，以总姜黄素提取率为Y值，得出粒径(A)、液料比(B)、乙醇浓度(C) 的三元二次回归方程：
Y＝1.00-0.042A-0.035B+0.42C-0.037AB-0.065A2-0.45C2，
判定系数r＝0.9982
根据上述模型计算，得到最佳的提取条件为粒径0.18mm，液料比76.05，醇浓度68.15％，最高总姜黄素提取率为1.062％。
(9)提取工艺验证
为验证上述模型的准确性，取粒径为0.18mm的姜黄颗粒100g，投入到 7600mL浓度为68％的乙醇溶液中，超声提取10min，测定姜黄素类化合物提取率。结果显示，总姜黄素提取率为1.017％，其中Cur提取率为0.610％，DMC 为0.221％，BDMC为0.185％，试验值与预测值有良好的相关性，说明响应面模型与优化条件准确可靠。
二、胡椒中胡椒碱的提取工艺
(1)胡椒碱标准曲线的建立
(11)色谱检测条件
C18色谱柱(4.6mm×250mm，3.5μm)；
流动相：甲醇：水(77：23)；
洗脱：等度洗脱；
流速：1.0mL/min；
检测波长：343.0nm；
柱温：30℃；
进样量：20μL。
(12)绘制标准曲线
如图2所示，精密称取胡椒碱标准品0.0500g，置50mL容量瓶中，加无水乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，再精密量取5mL，置50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀；分别取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL于10mL 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。
取上述溶液各20μL，注人高效液相色谱仪，记录色谱图，以总峰面积为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，并计算相关系数及回归方程：
Y＝306319.89286+1.45455x
r＝0.9998。
(13)胡椒碱的含量测定
取各条件提取的样品溶液20μL，色谱条件进样并测定峰面积值，通过回归方程，计算胡椒碱的含量。
(2)提取时间对胡椒碱收率的影响
在温度为55℃、料液比为80：50(mg/mL)、将胡椒置于浓度为80％的乙醇溶液中、选择超声提取时间为40min、60min、80min、100min、120min，研究提取时间对胡椒碱提取效果的影响；
从图3中可以看出，随着提取时间的延长，胡椒碱收率逐渐增加，在提取时间为60min时，提取效果最好，在60min以后，再延长提取时间，胡椒碱收率反而下降，表明胡椒碱不稳定，长时间的超声提取提取可能会导致胡椒碱氧化分解。
(21)提取温度对胡椒碱收率的影响
在提取时间为60min、料液比为80：50(mg/mL)、将胡椒置于浓度为80％的乙醇溶液中，选择超声提取温度为35℃、45℃、55℃、65℃、75℃，研究提取温度对胡椒碱提取效果的影响；
从图4中可以看出，随着提取温度的提高，胡椒碱收率逐渐增加，在提取温度为55℃时，提取效果最好，在55℃以后，提高提取温度，胡椒碱收率反而下降，表明胡椒碱对热不稳定，高温会导致胡椒碱氧化分解。
(22)不同料液比对胡椒碱收率的影响
在提取时间为60min、提取温度为55℃、将胡椒置于80％的乙醇溶液中，选择料液比分别为40：50、60：50、80：50、100：50、120：50(mg/mL)，研究料液比对胡椒碱提取效果的影响；
图5试验结果表明，当料液比为80：50(mg/mL)时，胡椒碱收率最高，之后随着乙醇溶液比例的增加，胡椒碱收率显现下降的趋势，但变化不大，表明胡椒碱提取达到饱和，再提高料液比只会造成溶剂浪费。
(23)不同乙醇浓度对胡椒碱收率的影响
在提取时间为60min、提取温度为55℃、料液比为80：50的条件下，选择乙醇浓度分别为60％、70％、80％、90％、100％，研究乙醇浓度对胡椒碱提取效果的影响；
结果见图6所示，乙醇浓度对提取效果有很大的影响，当乙醇的浓度为 80％时，胡椒碱提取效果最好，收率可达4.12％，之后随着乙醇浓度的增加，胡椒碱收率也逐渐下降。说明高浓度的乙醇溶液有助于胡椒碱的提取，但不是越高越好。
(24)超声提取功率对胡椒碱收率的影响
在提取时间为60min、提取温度为55℃、料液比为80：50、浓度为80％的乙醇溶液的条件下，选择超声提取功率为300W、400W、500W、600W、700W时提取胡椒碱，考察超声提取功率对提取效果的影响；
图7结果显示，在超声提取功率为500W之前，提高功率有利胡椒碱的提取，在超声提取功率为600W和700W时胡椒碱提取效果变差，表明超声提取功率过大，升温速度过快，容易造成胡椒碱的分解，收率下降；
根据说明书附图7的试验结果表明，将胡椒置于浓度为80％的乙醇溶液中，料液比为80：50，在55℃提交下提取60min，在超声提取功率为500W的条件下，提取效果最佳，胡椒碱收率可达4.12％；超声提取具有效率高，处理时间短，可有效地保护原料中有效成分。
(25)胡椒中胡椒碱提取条件的确定
试验结果表明，在提取时间为60min、提取温度为55℃、料液比为80： 50、乙醇体积分数为80％及微波功率为500W的条件下，微波提取胡椒碱的效果最佳，胡椒碱收率可达4.12％；微波提取具有热效率高，处理时间短，可有效地保护原料中有效成分。
实施案例三
(1)姜黄饮料的加工工艺
(11)工艺流程
生姜→清洗→去皮→切分→热烫→榨汁→护色→澄清→过滤→姜汁
姜黄素提取物+胡椒碱提取物+姜汁+纯净水→混合→添加辅料调配→均质→灭菌→灌装→灭菌→成品
(12)感官评价
随机选择10名人员，对产品进行感官评价试验，男女各半。按照表8感官品质评价表评价饮料优劣。
表8感官品质评价标准
(13)稳定剂的选择和添加量
结合姜黄素和胡椒碱的特性，以及食品中使用限量等因素，经反复试验，将产品静置，通过观察其稳定效果来分析该复合饮料适宜的稳定剂选择，结果见表9，使用0.1％的卡拉胶和0.1％的黄原胶，稳定效果较理想。
表9稳定剂对沉淀率的影响
(14)不同姜汁添加量对饮料的影响
选用新鲜的、没有病虫害的生姜，清洗干净，切成大小合适的片状，沸水热烫2min，沥干水分，将生姜与纯净水按照1：5的比例加入榨汁机中，在榨汁的过程中，加入适量的VC，起到一定的护色效果，保持姜汁的颜色，过滤待用。
取姜黄素提取物添加量为0.01％(以总姜黄素计)，胡椒碱提取物添加量为0.01％(以胡椒碱计)，山梨糖醇添加量为8％，分别设计加入姜汁添加量的梯度为6％、7％、8％、9％、10％。以姜汁添加量和感官评价得分分别作为横纵坐标绘图，图8结果显示，姜汁添加量为8％时综合评分最高。
(15)不同姜黄提取物添加量对饮料的影响
姜汁添加量为8％，胡椒碱提取物添加量为0.01％(以胡椒碱计)，山梨糖醇添加量为8％，设计姜黄素提取物添加量的梯度为0.008％、0.009％、0.01％、 0.011％、0.012％(以总姜黄素计)，并以姜黄素提取物的添加量和感官评价得分分别作为横纵坐标绘图，结果见图9；
由图9可以确定姜黄素提取物的添加量为0.01％(以总姜黄素计)。
(16)不同胡椒提取物添加量对饮料的影响
姜汁添加量为8％，姜黄素提取物添加量为0.01％(以总姜黄素计)，山梨糖醇添加量为8％，设计胡椒碱添加量的梯度为0.008％、0.009％、0.01％、 0.011％、0.012％(以胡椒碱计)，并以胡椒碱添加量和感官评价得分分别作为横纵坐标绘图，结果见图10；
图10可确定胡椒碱的添加量为0.01％(以胡椒碱计)。
(17)不同山梨糖醇添加量对饮料的影响
姜汁添加量为8％，姜黄素添加量为0.01％(以总姜黄素计)，胡椒碱添加量为0.01％(以胡椒碱计)，设计山梨糖醇添加量的梯度为7％、8％、9％、10％、11％。以山梨糖醇添加量和感官评价得分分别作为横纵坐标绘图，结果见图11，可确定山梨糖醇的添加量为9％。
(18)混合调配
为了进一步优化饮料配比，围绕姜汁、姜黄提取物(以总姜黄素计)、胡椒提取物(以胡椒碱计)、山梨糖醇等主要原料设计正交试验(表10)，由10名测试者对饮料进行评测，试验结果见表11。
表10正交试验设计表
表11姜黄饮料正交试验结果
根据表11的结果可知，最优组合为A1B2C2D3，即姜汁的添加量为7％、姜黄素的添加量(以总姜黄素计)为0.01％、胡椒碱的添加量(以胡椒碱计)为 0.01％和山梨糖醇的添加量为10％；各因素对姜黄饮料综合得分的影响程度由大到小为姜黄素提取物(以总姜黄素计)＞山梨糖醇的添加量＞姜汁的添加量＞胡椒碱提取物(以胡椒碱计)；经试验验证，最优组的感官评价得分为 94.1，较其他试验组感官评价得分高。
(2)姜黄饮料灭菌工艺及其稳定性研究
灭菌是饮料加工过程中的重要环节之一，既能保证产品饮用的安全性，又能延长产品的货架期。通过对姜黄饮料进行不同温度、不同时间的灭菌试验，检测菌落总数指标，并对灭菌后的产品进行沉淀率和稳定系数进行监测，验证其稳定性，以期找到最适灭菌方式。
(21)饮料规格的确定
参照市售常见饮料规格，姜黄饮料灌装于体积为300mL的玻璃瓶中，每瓶装250mL。
(22)测定指标的设定
(221)菌落总数的测定
菌落总数的测定参考GB4789.2《食品微生物学检验菌落总数的测定》。
(222)沉淀率测定
将姜黄饮料以3000r/min离心10min，然后将上清液与沉淀分离，称取其质量，离心沉淀率按下式计算，计算公式为：
离心沉淀率＝(M2-M0)*100％/(M1-M0)
式中：M0为空离心管的质量，g；
M1为离心后沉淀的质量，g；
M2为离心前样液的质量，g。
(223)稳定系数的测定
将姜黄饮料以3000r/min离心10min，取上清液和为经过离心处理的姜黄饮料，在350nm波长下测定吸光度；
稳定系数＝离心后的上清液的吸光度*100/原饮料的吸光度。
(23)不同温度灭菌效果
试验结果显示，随着温度升高，彻底杀灭饮料中微生物所需时间不断缩短；由表12可知：在80℃杀菌30～40min，杀菌不够彻底，菌落总数9～33CFU/mL 之间；90℃杀菌时间大于30min时均可有效杀灭微生物，菌落总数均未检出；在100℃杀菌10min时仍可以检出微生物，菌落总数为11CFU/mL；当杀菌时间为15～30min时，微生物均未检出；当105℃杀菌时间大于9min时，可以有效地杀灭微生物，菌落总数未检出。
表12不同灭菌条件下饮料的菌落总数
(24)灭菌条件对饮料沉淀率和悬浮稳定性的影响
图12表明，在80℃灭菌条件下分别灭菌30，40，50，60和70min，这4 种灭菌方式对饮料的沉淀率和稳定系数影响不大，沉淀率均在12％以内，其中灭菌条件为80℃，50min时样品沉淀率最低，为10.6％，而当灭菌时间为60min 时，沉淀率最高，为11.3％。
由图13可知，在90℃灭菌条件下20～50min内，沉淀率呈现出先下降后上升的趋势，稳定系数呈现出先上升后下降的趋势。当灭菌时间为30min时，饮料的沉淀率最低，为10.7％，相对应的稳定系数最高，为65.5％。总体上，在90℃灭菌条件下灭菌的这5种灭菌方式对饮料的沉淀率和稳定系数的影响不是很大，沉淀率在10.9％～11.8％之间。
由图14可知，在100℃灭菌条件下，当灭菌时间在30min以后，沉淀率呈现出上升的趋势，稳定系数呈现出下降的趋势。当灭菌时间为30min时，饮料的沉淀率最低，为10.9％；在灭菌时间为10min时相对应的稳定系数最高，为66.8％。总体上，在100℃灭菌条件下灭菌的这5种灭菌方式对饮料的沉淀率和稳定系数的影响不是很大，沉淀率在10.9％～11.7％之间。
在105℃灭菌条件下分别灭菌9，10，11，12和13min，其对饮料的沉淀率和稳定系数影响也不大(见图15)，沉淀率均在12.4％～12.8％以内，其中灭菌条件为105℃，9min时样品沉淀率最低，为12.4％；而当灭菌时间为10min 时，沉淀率最高，为12.8％；当灭菌时间在11min以后，沉淀率和稳定系数均呈现稳定的趋势；相比以上几种灭菌方式，沉淀率略微高一些。
(25)存储条件下饮料菌落总数的变化
综合灭菌后菌落情况、沉淀率和稳定性研究，确定灭菌条件为100℃， 30min；饮料灭菌后，分别在4℃，27℃和37℃条件下储藏，连续监测30天，未检测菌落总数，说明在100℃和30min的条件下，可以达到商业无菌的要求。
(3)姜黄饮料的清除自由基功能研究
(31)姜黄饮料对超氧阴离子自由基消除能力的测定
利用NBT光还原法，加入反应液于相同规格的微烧杯中，加样结束后，立即将对照样品放入暗处，其余烧杯放于光照箱光照，准确记时15min，光照结束后，在波长560nm处测定吸光度，由吸光度计算清除率。
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度。
表13 NBT光还原法测定对O2·-的清除能力
(32)姜黄饮料对羟基自由基清除能力的测定
采用D2-脱氧核糖法，按表13加入反应液于同规格的试管中，加样结束后，将所有试管置于37℃的水浴锅中水浴1h，然后各管分别加入1mLTCA和 1mLTBA，沸水浴加热15min，取出后迅速冷却，在波长532nm处测定吸光度，按照以下公式计算清除率；
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度。
表14 D2-脱氧核糖法测定对·OH的清除能力
(33)姜黄饮料自由基清除能力的测定结果
经过测定，姜黄饮料对羟基自由基和超氧自由基的清除率分别达到 82.66％和86.42％，对自由基的清除率较高，说明其体外抗氧化活性高，为姜黄饮料在相关领域应用提供理论依据。
(4)姜黄饮料的市场调查反馈
为了进一步了解已开发产品的市场适应性，针对前期研制的姜黄饮料，开展小规模市场调研反馈。
表15感官品质评价标准
调研对象随机选择，对产品进行感官评价，并打出各项目的相应分值，进行加和；满分为100分，调研过程中尽量避免偶然误差和个体误差，感官品质评价标准见表14；
经几次小规模调研，共收到有效问卷478份，结果如图16，其中打出 91-100分为375人，占比为78.45％，说明市场满意度较高，后续可扩大调研对象，相应项目进行细化分析，对姜黄饮料配方进行微调，以适应市场需求
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种姜黄饮料，包括姜黄素提取物、胡椒碱提取物、山梨糖醇、姜汁、稳定剂和余量纯净水，其特征在于，各原料的重量百分比含量为：姜黄素提取物0.008-0.012％、胡椒碱提取物0.008-0.012％、山梨糖醇7-11％、姜汁6-10％、稳定剂0.1-0.2％，以及余量纯净水。
2.如权利要求1所述的一种姜黄饮料，其特征在于，所述姜汁的提取工艺，包括以下步骤：
选用新鲜的、没有病虫害的生姜，清洗干净，切成大小合适的片状，沸水热烫2min，沥干水分，并将生姜与纯净水按照1：5的比例加入榨汁机中，在榨汁的过程中，加入适量的VC，再过滤待用。
3.如权利要求1所述的一种姜黄饮料，其特征在于，所述姜黄素提取物的提取工艺，包括以下步骤：
将干燥的姜黄片粉碎过筛，取一定质量的姜黄粉末溶于乙醇溶液中，超声波提取10min，并在转速5000r/min离心5min，取上清液稀释一定倍数，过0.25nm滤膜到进样瓶中，进样分析，并按照以下公式计算姜黄素提取率:
X＝(C×V×N/m)×100％
式中：
X为姜黄中姜黄素类化合物提取率，单位为％；
C为测定液中姜黄素类化合物浓度，单位为g/mL；
V为提取液体积，单位为mL；
N为稀释倍数；
m为姜黄质量，单位为g。
4.如权利要求1所述的一种姜黄饮料，其特征在于，所述胡椒碱提取物的提取工艺，包括以下步骤：
精密称取胡椒碱标准品0.0500g，置50mL容量瓶中，加无水乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，再精密量取5mL，置50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀，并分别取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL于10mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀，再取上述溶液各20μL，注人高效液相色谱仪，记录色谱图，以色谱图的总峰面积为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，并计算相关系数及回归方程。
5.如权利要求4所述的胡椒碱提取物的提取工艺，其特征在于，所述计算胡椒碱含量的回归方程公式如下：
Y＝306319.89286+1.45455x，r＝0.9998。
6.如权利要求1-5所述的一种姜黄饮料，其特征在于，所述姜黄饮料的加工工艺，具体包括以下步骤：
S1、按照原料合适的配比依次称取姜黄素提取物、胡椒碱提取物和山梨糖醇置于反应釜内，并添加纯净水继续混合，再添加入稳定剂混合调配，并进行均质处理，初步制取姜黄饮料反应液；
S2、将步骤S1制取的姜黄饮料进行不同温度、不同时间的灭菌试验，检测菌落总数指标，并对灭菌后的产品进行沉淀率和稳定系数进行监测，验证其稳定性，再获取最适灭菌方式；
S3、测定姜黄饮料的清除自由基能力，再利用步骤S2的灭菌方式对姜黄饮料进行灭菌；
S4、将步骤S3灭菌后的姜黄饮料灌装于玻璃瓶中，再进行消毒灭菌处理，制得姜黄饮料成品，备用。
7.如权利要求6所述的一种姜黄饮料的加工工艺，其特征在于，所述步骤S1中的稳定剂可选择卡拉胶或黄原胶其中的一种或两种。
8.如权利要求6所述的一种姜黄饮料的加工工艺，其特征在于，所述步骤S2中的沉淀率测定方法，包括以下步骤：
将姜黄饮料以转速3000r/min离心10min，再将上清液与沉淀分离，称取其质量，其离心沉淀率的计算公式：
离心沉淀率＝(M2-M0)*100％/(M1-M0)
式中：M0为空离心管的质量，g；
M1为离心后沉淀的质量，g；
M2为离心前样液的质量，g。
9.如权利要求6所述的一种姜黄饮料的加工工艺，其特征在于，所述步骤S2中的稳定系数的测定方法，包括以下步骤：
将姜黄饮料以转速3000r/min离心10min，取上清液和为经过离心处理的姜黄饮料，在350nm波长下测定吸光度；
稳定系数＝离心后的上清液的吸光度*100/原饮料的吸光度。
10.如权利要求6所述的一种姜黄饮料的加工工艺，其特征在于，所述步骤S3中的自由基为超氧阴离子自由基和羟基自由基，所述姜黄饮料对超氧阴离子自由基或羟基自由基消除能力的测定方法，包括以下步骤：
S31、姜黄饮料对超氧阴离子自由基消除能力的测定：利用NBT光还原法，加入反应液于相同规格的微烧杯中，加样结束后，立即将对照样品放入暗处，其余烧杯放于光照箱光照，准确记时15min，光照结束后，在波长560nm处测定吸光度，由吸光度计算清除率；
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度
S32、姜黄饮料对羟基自由基清除能力的测定：
采用D2-脱氧核糖法，再加入反应液于同规格的试管中，加样结束后，将所有试管置于37℃的水浴锅中水浴1h，然后各管分别加入1mLTCA和1mLTBA，沸水浴加热15min，取出后迅速冷却，在波长532nm处测定吸光度，按照以下公式计算清除率；
清除率计算公式：
式中，A1—对照的吸光度；A2—样品的吸光度。
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