一种铁皮石斛悬浮饮料的制备方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种铁皮石斛悬浮饮料的制备方法。

背景技术

铁皮石斛(Dendrobium officinale)是一种名贵的中草药，市场价可达每公斤上千元。其高负载的药用价值也不言而喻，尤其是茎部，富含多糖、生物碱、氨基酸、粗纤维等物质，除了具备生津、益胃的作用，还有降血压、降血糖、抗突变、抗肿瘤的功能。因此，铁皮石斛深受消费者的青睐。

在目前的市场上，铁皮石斛以枫斗、石斛粉等固体的形式居多。针对饮料而言，现有研究中，大量石斛饮品系列比如石斛发酵饮料(如申请公布号为CN110623180A的发明专利申请公开的一种铁皮石斛发酵益生菌饮料及其制备方法)、鲜榨饮料(如申请公布号为CN112471374A的发明专利申请公开的一种鲜榨铁皮石斛饮料及其制备方法)、复合饮料(如请公布号为CN114698754A的发明专利申请公开的雪莲果桂花铁皮石斛代糖复合饮料及其制备方法)、保健饮料(如请公布号为CN114403321A的发明专利申请公开的一种铁皮石斛灵芝复合保健饮料的制作方法)、固体饮料(如请公布号为CN113615736A的发明专利申请公开的一种石斛复合固体乳饮料及其生产工艺和冲调方法)等。上述石斛饮料制备方法中都是通过榨汁后采用铁皮石斛提取液，而直接丢弃铁皮石斛的粗纤维，由于未能使铁皮石斛的粗纤维得到一个充分的利用，终极产品的营养成分和品质都大打折扣，同时成本投入也未得到最大化效益。申请公布号为CN103300450A的中国专利申请公开了一种铁皮石斛原浆饮料的制备方法，它是极少有的采用纤维素酶酶解法来加强石斛纤维利用的专利，但该方法在完成原浆液和酶提取液的富集后，依旧选择弃去滤渣，对铁皮石斛这种名贵中草药造成原料上的损失，也存在作用效果不显著、工艺流程复杂和原料成本高昂的短板。

铁皮石斛中的粗纤维含量在10％以上，人体合理摄入膳食纤维有利于肠道蠕动，调节脂类代谢，预防大肠癌，所以如何充分利用铁皮石斛所有的宝贵资源，是目前亟待解决的主要课题。同时，想要让粗纤维能以悬浮的形式稳定分散在溶液中，又是一个不小的技术难点与挑战。此外，若能把所得产品集铁皮石斛的所有营养和低糖量的功能于一体，那么既可满足大部分消费者的需求，又服务于患有糖尿病等特殊人群，还符合当今的健康饮食理念，将赋予更高的市场推广价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁皮石斛悬浮饮料的制备方法，以解决现有铁皮石斛饮品生产加工过程中对铁皮石斛中的粗纤维的利用率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种铁皮石斛悬浮饮料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)向铁皮石斛鲜条中加入护色剂进行护色处理，将护色处理后的铁皮石斛鲜条与纯净水混合并进行榨汁，得到破壁铁皮石斛悬液；

(2)对破壁铁皮石斛悬液进行过滤，得到铁皮石斛滤液和混有粗纤维的铁皮石斛悬液；

(3)向铁皮石斛滤液中加入甜味剂；

(4)将加入甜味剂的铁皮石斛滤液加入铁皮石斛悬液中，添加复合稳定剂，搅拌后高速剪切，得到铁皮石斛悬浮料液；

(5)对铁皮石斛悬浮料液进行脱气和杀菌处理，获得铁皮石斛悬浮饮料。

优选地，所述的步骤(1)～(5)中所用的各原料的重量份为：铁皮石斛鲜条0.5～2份，护色剂0.01～0.1份，复合稳定剂0.05～0.25份，甜味剂1～10份，纯净水100份。

优选地，所述的护色剂为抗坏血酸、乙二胺四乙酸、柠檬酸、亚硫酸钠的混合物。

优选地，所述的步骤(3)中加入的甜味剂为风味糖浆。

优选地，所述的步骤(3)中加入的甜味剂还包括元贞糖、木糖醇、甜菊糖苷中的至少一种。

采用低糖或代糖的复合，不仅使得产品清甜可口，还使得产品适于糖尿病等特殊人群和普通大众，市场推广范围极其可观。

优选地，所述的步骤(4)中添加的复合稳定剂为黄原胶、果胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠中的至少两种。通过改变稳定剂的种类、浓度、复配比例等能有效调控粗纤维的沉降行为，可使悬液的粘度适中，在能够承受应力的空间填充网格中捕获较大颗粒，减弱了石斛纤维的重力定向排列，纤维在悬浮液的回流区域行动受限，使得整个体系保持平衡，达到稳定状态。

优选地，所述的步骤(1)中对铁皮石斛鲜条进行护色处理的具体方式为：将铁皮石斛鲜条去除泥土和杂物，洗净后在90℃的水温中热烫5分钟，热烫结束后控干水分，加入护色剂浸泡铁皮石斛鲜条；所述的步骤(1)中采用破壁机对护色处理的铁皮石斛鲜条进行榨汁，破壁机的破壁搅拌功率为800W，工作时间3～6分钟。

优选地，所述的步骤(2)中采用400目的滤布对破壁铁皮石斛悬液进行过滤。

优选地，所述的步骤(4)中所取的铁皮石斛滤液和铁皮石斛悬液的质量份相同；所述高速剪切的速率为10000～15000rpm，剪切时间2～5分钟。

优选地，所述的步骤(5)对铁皮石斛悬浮料液进行脱气和杀菌处理的具体方式为：将铁皮石斛悬浮料液用真空脱气机脱气后热灌装，加盖密封后置于100℃水中进行水浴杀菌；所述的脱气的时间20～30分钟，真空度为0.04～0.08MPa；所述的热灌装的灌装温度为75～85℃；所述的水浴杀菌的杀菌时间15～20分钟。采用脱气操作和温和的热水浴杀菌方式，有效抑制营养成分的褐变及氧化，并且在不添加保鲜剂和防腐剂的基础上，依然能保持良好的色香味。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

1、本发明涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法对于破壁产生的混有粗纤维的铁皮石斛悬液，通过添加符合稳定剂，即改变稳定剂的种类、浓度、复配比例的方式，有效调控粗纤维的沉降行为，使铁皮石斛悬液的粘度适中，使得混有粗纤维的铁皮石斛悬液也能作为原料运用于铁皮石斛悬浮饮料中，且制得的悬浮液新鲜无异味，富含高膳食纤维，组织状态均匀稳定，无沉淀或分层，流动性好，实现了铁皮石斛的全利用途径，将昂贵的核心原料的营养价值与成本效益最大化，使得铁皮石斛悬浮饮料具备调节脂类代谢、预防大肠癌等功能。

2、本发明涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法加入了风味糖浆，还可添加元贞糖、木糖醇、甜菊糖苷中的至少一种，获得的悬液具有铁皮石斛特有的清香与可口，低糖或代糖的复合还使得本发明不仅适于普通大众，也包括糖尿病患者。

3、本发明涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法采用真空脱气机脱气和水浴杀菌，有效抑制营养成分的褐变及氧化，并且在不添加保鲜剂和防腐剂的基础上，依然能保持良好的色香味。

附图说明

图1为实施例1、2、3制备的悬浮液的小瓶图；

图2为未添加稳定剂的悬液与实施例1所制备的悬浮液在4℃冷藏条件下随着静置天数的稳定性对比示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，实施例是对本发明的说明而作，不是对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

本实施例涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法包括以下步骤：

(1)破壁铁皮石斛悬液的制备：将0.5质量份铁皮石斛鲜条去除泥土和杂物，并洗净；在90℃的水温中热烫5分钟，结束后控干水分；加入复合护色剂(0.01质量份抗坏血酸、0.01质量份乙二胺四乙酸、0.1质量份柠檬酸、0.1质量份亚硫酸钠)浸泡铁皮石斛鲜条，进行护色处理；将护色处理后的铁皮石斛鲜条与100质量份纯净水混合，经多功能破壁机榨汁后即得到所述的破壁铁皮石斛悬液，破壁机的破壁搅拌功率为800W，工作时间3～6分钟。

(2)分离铁皮石斛滤液和铁皮石斛悬液：将破壁铁皮石斛悬液经400目滤布过滤，得到50质量份铁皮石斛滤液和50质量份混有粗纤维的铁皮石斛悬液。

(3)糖液的制备：室温下将2份风味糖浆加入到50质量份的铁皮石斛滤液中充分溶解，再将4质量份元贞糖加入其中，待其充分溶解后备用，获得糖液。

(4)铁皮石斛悬浮料液的制备：室温下将糖液加入50质量份伴有粗纤维的铁皮石斛悬液中，充分混匀；然后添加复合稳定剂(0.05质量份黄原胶、0.05质量份海藻酸钠)，搅拌3小时后，在12000rpm转速下高速剪切4分钟，使其充分混合均匀即得到铁皮石斛悬浮料液。

(5)脱气和罐装杀菌：将上述铁皮石斛悬浮料液在0.04MPa真空度下脱气20分钟后，采用75℃热灌装，加盖密封后置于100℃水中20分钟，取出冷却至室温，获得铁皮石斛悬浮饮料。

实施例2

本实施例涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法包括以下步骤：

(1)破壁铁皮石斛悬液的制备：将1.0质量份铁皮石斛鲜条去除泥土和杂物，并洗净；在90℃的水温中热烫5分钟，结束后控干水分；加入复合护色剂(0.01质量份抗坏血酸、0.01质量份乙二胺四乙酸、0.1质量份柠檬酸、0.1质量份亚硫酸钠)浸泡铁皮石斛鲜条，进行护色处理；将护色处理后的铁皮石斛鲜条与100质量份纯净水混合，经多功能破壁机榨汁后即得到所述的破壁铁皮石斛悬液，破壁机的破壁搅拌功率为800W，工作时间3～6分钟。

(2)分离铁皮石斛滤液和铁皮石斛悬液：将破壁铁皮石斛悬液经400目滤布过滤，得到50质量份铁皮石斛滤液和50质量份混有粗纤维的铁皮石斛悬液。

(3)糖液的制备：室温下将4份风味糖浆加入到50质量份的铁皮石斛滤液中充分溶解，再将10质量份木糖醇加入其中，待其充分溶解后备用，获得糖液。

(4)铁皮石斛悬浮料液的制备：室温下将糖液加入50质量份伴有粗纤维的铁皮石斛悬液中，充分混匀；然后添加复合稳定剂(0.05质量份黄原胶、0.05质量份羧甲基纤维素钠)，搅拌3小时后，在15000rpm转速下高速剪切5分钟，使其充分混合均匀即得到铁皮石斛悬浮料液。

(5)脱气和罐装杀菌：将上述铁皮石斛悬浮料液在0.06MPa真空度下脱气25分钟后，采用80℃热灌装，加盖密封后置于100℃水中18分钟，取出冷却至室温，获得铁皮石斛悬浮饮料。

实施例3

本实施例涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法包括以下步骤：

(1)破壁铁皮石斛悬液的制备：将2.0质量份铁皮石斛鲜条去除泥土和杂物，并洗净；在90℃的水温中热烫5分钟，结束后控干水分；加入复合护色剂(0.01质量份抗坏血酸、0.01质量份乙二胺四乙酸、0.1质量份柠檬酸、0.1质量份亚硫酸钠)浸泡铁皮石斛鲜条，进行护色处理；将护色处理后的铁皮石斛鲜条与100质量份纯净水混合，经多功能破壁机榨汁后即得到所述的破壁铁皮石斛悬液，破壁机的破壁搅拌功率为800W，工作时间3～6分钟。

(2)分离铁皮石斛滤液和铁皮石斛悬液：将破壁铁皮石斛悬液经400目滤布过滤，得到50质量份铁皮石斛滤液和50质量份混有粗纤维的铁皮石斛悬液。

(3)糖液的制备：室温下将2份风味糖浆加入到50质量份的铁皮石斛滤液中充分溶解，再将1质量份甜菊糖苷加入其中，待其充分溶解后备用，获得糖液。

(4)铁皮石斛悬浮料液的制备：室温下将糖液加入50质量份伴有粗纤维的铁皮石斛悬液中，充分混匀；然后添加复合稳定剂(0.05质量份黄原胶、0.025质量份海藻酸钠、0.005质量份羧甲基纤维素钠)，搅拌2小时后，在10000rpm转速下高速剪切3分钟，使其充分混合均匀即得到铁皮石斛悬浮料液。

(5)脱气和罐装杀菌：将上述铁皮石斛悬浮料液在0.08MPa真空度下脱气30分钟后，采用85℃热灌装，加盖密封后置于100℃水中15分钟，取出冷却至室温，获得铁皮石斛悬浮饮料。

对比例

本对比例铁皮石斛悬浮饮料的制备方法与实施例1的区别仅在于：对比例1的步骤(4)中，糖液加入铁皮石斛悬液中，充分混匀后，不添加复合稳定剂，直接进行高速剪切，使其充分混合均匀即得到铁皮石斛悬浮料液。

测试例1

本测试例取实施例1、2、3及对比例1步骤(4)获得的铁皮石斛悬浮料液至小瓶中，观察各组铁皮石斛悬浮料液的状态，如图1所示，对比例1中的铁皮石斛悬浮料液在瓶底形成堆积，而实施例1～3中的铁皮石斛悬浮料液石斛纤维稳定悬浮且分散均匀。

将上述装有样品的小瓶在4℃冷藏条件下随着静置，观察并记录静置若干天后各小瓶内样品的状态，如图2所示，可以观察到对比例1中未添加稳定剂的悬液样品在底部形成纤维堆叠层，水相随着静置时间更加清澈透亮；而实施例1～3中的悬浮液在静置60天后仍旧保持体系稳定，不分层。

通过上述测试例，分析其原因主要为：在悬浮液沉降过程中，尺寸分离的发生密切依赖于重力和粘附力之间的竞争。在铁皮石斛悬浮液中添加的甜味剂含有羟基或氧原子，易与水形成氢键，导致增强体系的粘度，粘性的耗散作用占优势使体系趋于稳定状态。引入稳定剂后也可使连续相的粘度增加，在能够承受应力的空间填充网格中捕获较大颗粒，减弱了石斛纤维的重力定向排列，纤维在悬浮液的回流区域行动受限，整个体系看上去保持平衡。

测试例2

本测试例自定义用分层指数(Stratification index，SI)来表示铁皮石斛悬液的稳定性。小瓶顶部出现的水相称为水析层，下层的混有纤维部分为悬液层。SI越高，样品中的石斛纤维分散的广度越宽泛，体系的稳定性越高。若石斛纤维全部沉降后堆积到底部(如图1中对比例未添加稳定剂的样品所示)，则SI记为0。

SI(％)＝(H

式中：H

通过实施例1、2、3所制备的悬浮液的分层指数如表1所示，其中单一稳定剂是指仅包括相对应实施例中的一种稳定剂。

表1实施例1、2、3所制备的悬浮液的分层指数

上述实例制得的悬浮液的分层指数均为100％，说明使用两种及以上的复合稳定剂可有效抑制石斛纤维的沉降行为，而单一稳定剂的使用效果远不如复合稳定剂的性能。

效果例1

本效果例用于评价实施例1-3的感官指标，结果均为同一类型，详见表2。

表2铁皮石斛悬浮饮料的感官指标

测试例3

本测试例是对上述实施例所得铁皮石斛悬浮饮料在4℃冷藏60天后，微生物测定结果见表3，指标均符合国家规定的食品标准。

表3铁皮石斛悬浮饮料的微生物指标

通过本测试例可知，本发明涉及的铁皮石斛悬浮饮料的制备方法采用脱气和水浴杀菌的方法可以去除铁皮石斛悬浮料液中的微生物。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。