ABSTRACT

In this experiment, we use reed leaves as raw material and extract leaf juice to research the effects of white sugar, citric acid, ascorbic acid and other ingredients for the reed leaves clarify drinks. Then we explore the effects of different production processes and formulation for the production quality of reed leaves granule drinks. The results show that the best formula of reed leaves clarify drinks is white sugar 18%, citric acid 0.2%, 18% reed leaf juice, ascorbic acid 0.1%. The best recipe proportion of reed leaves granule drinks is reed leaves clarify drinks concentrates:sugar:mal- todextrin = 1:2:1.5. The reed leaves clarify drinks and reed leaves granule drinks what is reed leaves through different process to made have a unique taste and nutritious, and their prospects of application development are wide.

Keywords:Reed Leaves, Clarify Drinks, Granule Drinks, Food Processing

基于芦苇为原料的食品加工策略初探

朱妍燕，张冰玉，刘忠权^*，周超，陈笛夫，王欢莉

盐城师范学院，江苏 盐城

Email: ^*1075877954@qq.com

收稿日期：2015年4月25日；录用日期：2015年5月14日；发布日期：2015年5月21日

摘 要

以盐城地区丰富的芦苇叶为材料，研究开发出绿色天然的芦苇叶饮品，丰富饮料产品的市场，同时使盐城湿地滩涂的芦苇得到更加高效的利用。本试验以芦苇叶为原料，提取叶汁，研究白砂糖、柠檬酸、抗坏血酸等成分的添加剂量对芦苇叶澄清饮料品质的影响，并探讨不同生产工艺及配方设计对芦苇叶颗粒饮料生产品质的影响。结果表明，芦苇叶澄清饮料的最佳配方为：白砂糖18%、柠檬酸0.2%、芦苇叶原汁18%、抗坏血酸0.1%。芦苇叶颗粒饮料的最佳配方比例是芦苇叶澄清饮料浓缩液:糖粉:麦芽糊精=1:2:1.5。以芦苇叶为原料经过不同加工工艺制成的澄清饮料与颗粒饮料，拥有独特的风味口感且营养丰富，应用发展前景十分广阔。

关键词 :芦苇叶，澄清饮料，颗粒饮料，食品加工

1. 前言

芦苇(Phragmites australis)属禾本科多年生草本植物，生长适应能力较强，其分布面积很广，在我国主要生长在东北三江平原、黄河三角洲、新疆、河北白洋淀和长江流域等地区[1] 。芦苇中含有人体所需的多种营养素以及生物活性物质，经研究发现芦苇中的多糖可以明显降低血浆、脑、肝匀浆过氧化脂质水平，抑制肝纤维化，降低肝脂肪化程度，并且对于多数的细菌、霉菌都具有不同程度的抑制作用[2] 。芦叶甘寒无，主治上吐下泻、吐血、蛆血、肺痛、发背、霍乱呕逆、清肺止呕等。《本草纲目》谓芦叶“治霍乱呕逆，痈疽”[3] ，《本经道源》记载它有“烧存性，治活衄诸血之功”[4] 。长期食用芦苇保健产品具有软化血管、去除脂肪、降低血糖、调节血压、补充维生素和微量元素等作用，同时还具有美容养颜、补湿润燥的特殊功效 [5] 。此外芦叶还能散发浓郁的独特香味，将这一独特的风味应用到食品中，取代目前许多饮品中利用化学物质合成水果蔬菜风味的食品添加剂，开发天然绿色食品。随着社会经济发展，人们生活水平不断提高，人们对各种食品及饮料的要求也不断提高，现在市面上一些单纯的消暑解渴型饮料已经满足不了人们的需求，在这种情况下，芦苇叶饮料作为一种既有营养又有保健功能，而且口感俱佳的新型饮料，必将会受到更多消费者的欢迎。

目前，市场对芦苇的应用开发率并不高，开发力量分散，研究重复，产业化水平低，对芦苇的研究仅局限于饲料、燃料、造纸以及编织工艺等方面，其广阔的保健和医用价值还没有被完全开发和产业化生产，因此开发利用丰富的芦苇资源制作口味独特的食品具有极广阔的前景。

本试验探索研制两款芦苇叶饮料，即在芦苇叶原汁的基础上加入各种添加剂制成的芦苇叶澄清饮料与芦苇叶颗粒饮料。目前此研究存在的问题关键是制成的芦苇叶饮料口味与外观差强人意，因此，我们研究的难点在于掌握芦苇叶原汁以及其它不同添加剂的最适添加比例，使得芦苇叶饮料成品的感官品质达到最佳。

通过单因素实验，探索芦苇叶原汁以及其它添加剂的添加剂量对芦苇叶澄清饮料感官品质的影响，然后通过正交实验，最终确定芦苇叶澄清饮料的最佳配方。之后再探讨芦苇叶澄清饮料浓缩液以及各种添加剂的添加比例对芦苇叶颗粒饮料颗粒制作效果的影响，并得出最佳配方比例。芦苇叶饮料的研发对于将芦苇叶变废为宝，提高芦苇的潜在价值和经济价值具有重要意义。

2. 材料与方法

2.1. 仪器、试剂与材料

HH-2数控电热恒温水浴锅(常州国华有限公司)；EL204电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)；GYB-1003高压均质机(上海东华高压均质机厂)；CGW01-1超高温瞬时灭菌机(上海金奔实业有限公司)；RE-2000旋转蒸发仪(上海洪旋实验仪器有限公司)；JYZ-B521榨汁机(九阳)。

食用香精、抗坏血酸、蒸馏水、柠檬酸、白砂糖等均为食用级。麦芽糊精(西王药业有限公司)、糖粉(广州福正东海食品有限公司)、无水乙醇(江苏丹晟化学试剂有限公司)、蒸馏水(自制)。

本实验所用材料是取自于四月份自然生长在盐城滩涂地区的芦苇叶。

2.2. 实验方法

2.2.1. 工艺流程 [6]

1) 芦苇叶的选取

选取新鲜、无病虫害、无腐烂的，色泽光滑的芦苇叶。

2) 芦苇叶的清洗、整理

剪去芦苇叶尾部和头部枯黄的部分，用清水洗去芦苇叶表面附着的泥沙、各种污染物及和大部分微生物，清洗3次。

3) 芦苇叶汁的提取

试验采用三种方法(A, B, C)提取芦苇叶汁：

方法A：取芦苇叶150 g，第一次加5倍量水煎煮2小时，纱布滤过，第二次加3倍量水煎煮1小时，纱布滤过，合并两次滤液，然后将滤液浓缩至适量(约50 ml)，加入95%乙醇使含醇量为60%，边加边搅，静置使沉淀，取上清液回收乙醇，浓缩至一定浓度[7] 。

方法B：取150 g的芦苇叶将其剪碎，将其与一定量的无水乙醇置于圆底烧瓶中，瓶内装药为容量的1/3~1/2，溶剂浸过粽叶表面1~2 cm。利用回流提取法多次提取，用纱布滤过，合并滤液。

方法C：将150 g芦苇叶置于85℃的热水中热烫2 min，把热烫后的粽叶放入榨汁机中榨汁，用纱布滤过，去除纤维素和杂质得滤液。

4) 芦苇叶饮料的制备

a) 调配、均质、密封

在150 g芦苇叶原汁中加入适量白砂糖、柠檬酸和抗坏血酸，并用搅拌机充分搅拌使物料完全调配，密封。

b) 灭菌、冷却、成品

用数控电热恒温水浴锅灭菌，把调配、均质过的混合液放在玻璃杯中，75℃水浴加热30 min，取出冷却，干燥储藏，即得芦苇叶澄清饮料。

c) 浓缩、制粒、包装

将芦苇叶澄清饮料成品用旋转蒸发仪进行浓缩，浓缩温度为45℃~50℃，压力为10~13 Mpa，浓缩至一定浓度。将浓缩后的芦苇叶饮料与一定比例的糖粉、麦芽糊精混合物及适量的无水乙醇，拌成软材，挤压过筛(12~14目)制颗粒,置于恒温干燥箱中，60℃~80℃干燥，干燥后的颗粒含水量控制在2%以内，整粒[8] [9] 。

2.2.2. 正交实验

影响芦苇叶澄清饮料质量的主要因素有白砂糖、柠檬酸、芦苇叶原汁、抗坏血酸的种类及加入量等，添加不同剂量的白砂糖、柠檬酸、芦苇叶原汁、抗坏血酸设计四因素三水平正交实验，确定芦苇叶澄清饮料的最佳配方，实验设计方案见表1。

2.3. 成品的检测

试验采用感官检测，由10名专业人员对制作出的两种芦苇叶饮料进行综合评定[10] (采用感官检验中的100分制评分法)，评定项目包括：产品的色泽、气味、组织形态以及口感。

3. 结果与分析

3.1. 芦苇叶产品感官评价标准的建立

采用100分制评分法，参考相关文献制定芦苇叶澄清饮料和芦苇叶颗粒饮料的感官评分标准(见表2)，通过对饮料的色泽、气味、组织形态以及口感的评分判断芦苇叶饮料的质量。

3.2. 不同提取方法对芦苇叶汁品质的影响

3.2.1. 对芦苇叶汁提取量的影响

采用A、B、C三种不同提取方法制备的芦苇叶汁量存在差异，结果见图1。

从图1可以看出：A、B两种方法提取出的芦苇叶汁量较高，达30 mL/150 g。方法C提取量较低，为10 mL/150 g。

3.2.2. 不同提取方法对芦苇叶汁提取量的影响

采用A、B、C三种不同提取方法制备的芦苇叶汁浓度各不相同，结果见表3。

从表3可以看出：B法提取出的芦苇叶汁浓度最高，A法次之，C法最低。

表1. 芦苇叶澄清饮料感官品质的正交实验设计

表2. 芦苇叶饮料感官评价

3.2.3. 不同提取方法对芦苇叶汁提取效率的影响

采用A、B、C三种不同提取方法制备芦苇叶汁所需的时间各不相同，结果见图2。

由图2可知，C法用榨汁机榨汁所用时间最短，效率也最高。A法用煎煮法时间适中，而B法因用的回流提取法，所用时间最长，效率低。

综上所述，A、B、C三种提取方法中，A法相较于B法与C法提取的芦苇汁的量较可观，色泽浓度适中且提取效率较高，为了试验的准确性与简便性，以下的实验中我们均采用方法A来提取芦苇叶汁。

3.3. 不同配方对芦苇叶相关饮料品质的影响

3.3.1. 不同比例柠檬酸对芦苇叶澄清饮料品质的影响

在芦苇原汁18%、白砂糖18%、食用香精0.2%、抗坏血酸0.1%的基础上，柠檬酸的添加量由0.2%增加到0.6%，以研究柠檬酸对芦苇叶澄清饮料的影响，并根据芦苇叶产品的感官评价标准对添加了不同量的柠檬酸所制作成品进行感官评价，从而确定柠檬酸量的最佳添加范围。

图1. 不同提取方法对芦苇叶汁提取量的影响

表3. 不同提取方法对芦苇叶汁浓度的影响

图2. 不同提取方法对芦苇叶汁提取效率的影响

由图3可以看出，柠檬酸的添加量在0.1%~0.2%时，澄清饮料的感官评分随着柠檬酸的量的增加而提高，在柠檬酸的量高过0.2%时，饮料的感官评分随柠檬酸添加量的增加而降低。

3.3.2. 不同量的柠檬酸和抗坏血酸对芦苇叶澄清饮料色泽的影响

芦苇叶汁的色泽是褐黄色，其主要的颜色来源是叶绿素，而游离叶绿素很不稳定，对光、酸、碱、氧、氧化剂均较敏感[4] ，在制作芦苇叶澄清饮料的时候，向其中加入的柠檬酸和抗坏血酸对其影响很大，在保证其他条件不变的前提下，研究柠檬酸和抗坏血酸添加对澄清饮料色泽的影响。将实验分为七组，a) 组不加添加剂，b) 组添加0.1%的抗坏血酸，c) 组添加0.2%的抗坏血酸，d) 组添加0.1%的柠檬酸，e) 组添加0.2%的柠檬酸，f) 组添加0.1%的抗坏血酸和0.1%的柠檬酸，g) 组添加0.2%的抗坏血酸和0.2%的柠檬酸。

从图4可以看出：柠檬酸和抗坏血酸对饮料的色泽都产生一定的影响，但单独使用抗坏血酸、柠檬酸对饮料的色泽影响效果不好，0.1%抗坏血酸和0.1%柠檬酸2种物质一起有较好的色泽变化，使芦苇叶澄清饮料呈现出天然的浅黄绿色，为其感官效果加分。

3.3.3. 芦苇叶原汁的添加量对芦苇叶澄清饮料口感与气味的影响

芦苇叶原汁有浓重的、特有的粽叶香味，这也是芦苇叶澄清饮料的一大特色，试验研究了芦苇叶原汁在芦苇叶澄清饮料中的最适添加量，结果见图5。

从图5可以看出：当芦苇叶原汁加入量达到饮料的18%时，饮料口感好，且香味适宜，其效果最好。

图3. 柠檬酸量对感官评价得分的影响

图4. 不同处理对感官评价得分的影响

图5. 芦苇叶原汁的量对感官评价得分的影响

3.3.4. 不同配方对芦苇叶澄清饮料品质的影响

在单因素试验基础上，将白砂糖、柠檬酸、芦苇叶原汁、抗坏血酸作四因素三水平正交实验，分析多因素正交实验对芦苇叶澄清饮料的感官品质的影响，正交实验结果见表4。

从表4可以看出：A、B、C、D四个因素影响芦苇叶澄清饮料感观质量的主次因素顺序为：B (柠檬酸) > A (白砂糖) > D (抗坏血酸) > C (芦苇叶原汁)，芦苇叶澄清饮料的最佳配方为A₂B₂C₂D₁，即白砂糖18%、柠檬酸0.2%、芦苇叶原汁18%、抗坏血酸0.1%。经过一步步的实验验证，该配方制作出来的芦苇叶澄清饮料的粽香逼人，入口爽朗，酸甜适宜。

3.3.5. 不同比例配方对芦苇叶颗粒饮料颗粒制作的影响

影响颗粒制作的主要因素有：浓缩液、糖粉、麦芽糊精加入的量，它们对颗粒的制作有很大的影响[11] [12] 。实验结果见表5。

从表5可知，当澄清饮料浓缩液的量一定时，若糖粉和麦芽糊精含量较少，则粘性太大，无法制粒；若糖粉和麦芽糊精含量较多，则用料会有剩余；若含量适中，但麦芽糊精占比重较大，则颗粒成型效果不佳。从表中可以看出，当浓缩液、糖粉、麦芽糊精的比例为1:2:1.5时，芦苇叶颗粒饮料颗粒制粒效果最佳。

4. 讨论

本次实验在提取芦苇叶原汁的过程中，采用了不同提取方法，所得到的芦苇叶汁在色泽，成分，气味上也各有不同，从而影响到芦苇叶饮料的品质。方法一采用了煎煮法，但在煎煮过程中不可避免的造成了芦苇叶中某些有效成分的流失，致使制出来的饮料成品味道很淡[7] 。方法二采取了回流提取法，每次提取的量都很少且时间较长，但能充分的提取出芦苇叶中的有效成分。方法三采用了直接榨汁的方法，打浆所得到的芦苇叶原汁量较少而且味道不浓郁。本实验采用方法一来提取芦苇叶原汁。

实验结果表明，芦苇叶澄清饮料的最佳配方为：白砂糖18%、柠檬酸0.2%、芦苇叶原汁18%、抗坏血酸0.1%。芦苇叶颗粒饮料的最佳配方比例是芦苇叶澄清饮料浓缩液:糖粉:麦芽糊精 = 1:2:1.5。在制备芦苇叶颗粒饮料时，芦苇叶澄清饮料的浓缩液并不能理想的得到清膏，只能浓缩到高浓度的液体，在制颗粒过程中，导致所拌制的软材有一定的粘度，在挤压过筛时有一定难度，致使颗粒的出品率较低，实验中制颗粒采用的是自己手工挤压过筛制颗粒，在工业化生产时，采用制粒机来制作颗粒，可以有效的解决软材过粘所导致的出品率低的问题[13] 。最终制备出的饮料成品必须尽快密封灭菌，否则很容易变质[10] ，而且由于实验室条件有限和本人的实力有限，饮料的保质期在2个星期左右。

表4. 芦苇叶澄清饮料感官品质正交实验

表5. 不同比例配方对颗粒制作的影响

本课题是以芦苇叶为原料,加入白砂糖、柠檬酸、抗坏血酸等研究芦苇叶澄清饮料的加工工艺，并在制备出的澄清饮料的基础上再加入糖粉、麦芽糊精等制成芦苇叶颗粒饮料。试验结果表明，以芦苇叶为原料经过各道加工工艺而制成的澄清饮料与颗粒饮料，口感适宜，香气宜人，酸甜适口，营养丰富，且具有保健功能。芦苇叶广泛存在于盐城的滩涂湿地上，资源十分丰富，价格极其低廉且生长过程不需喷洒农药等，绿色纯天然，用此芦苇叶调配成的芦苇叶饮料达到了绿色纯天然的食品标准，是一款价格低廉、绿色有机、具有保健功能的饮品，且可以作为盐城的一种旅游特产，前景广阔，必将对经济发展产生巨大的推动作用。

基金项目

2010年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目《盐城滩涂芦苇叶营养成分分析及其饮料的研制》。

文章引用

朱妍燕,张冰玉,刘忠权,周 超,陈笛夫,王欢莉, (2015) 基于芦苇为原料的食品加工策略初探
Preliminary Exploration of Food Processing Based Reed Leaves as Raw Materials. 食品与营养科学,02,43-51. doi: 10.12677/HJFNS.2015.42006

参考文献 (References)