本发明涉及饮料
技术领域：
，尤其涉及一种营养火棘果饮料及其制备方法。
背景技术：
火棘果属蔷薇目蔷薇科大棘属，其拉丁学名为pyracanthafortuneana，是一种可药可食可观赏的多用途花果植物。然而在我国虽然拥有丰富的火棘果资源，但并没有得到充分的开发。近些年来的研究表明，火棘果中氨基酸种类齐全，各种维生素保健营养物质含量较高，抗衰老作用的活性物质也有很高的含量，共具有18种无机盐及微量元素。火棘果中主要营养成分是糖和脂肪，此外水溶性果胶含量相当高，也达到了可开发利用的水平。此外，火棘果中还含有一定量的单宁，单宁是一种植物酚类物质，单宁在饮料或酒中的存在会造成饮料或酒的苦涩，影响口感。现有文献或专利已有对以火棘果为原料进行果汁饮料、果酒或其他产品开发的报道，但是这些方法均不太成熟，存在下列缺陷：1、果类原料源营养物质所占比例较低；2、缺乏针对原料特色的保护工艺技术；3、大多数无原料膳食纤维；4、添加人工色素。《火棘果汁饮料生产工艺及生产过程中haccp质量控制研究》(《食品科学》，2007,8(28),598-600)一文报道称：火棘果实含水量低，果肉粉质，用压榨法难以出汁。一般采用浸提法才能有效提取其营养物质，然而火棘果胶含量较高，若不进行处理不仅会影响有效成分的浸出，还会有大量果胶进入到果汁中，使值得的果汁饮料在存放过程中出现沉淀，影响产品质量。在现有技术中一般采用添加果胶酶，使果胶分解。这种方法不仅需要严格控制果胶酶投入量及反应温度，还白白浪费了火棘果中存在的丰富果胶资源。现在提取果胶工艺和制备饮料工艺大多分离，这势必会造成资源的浪费。同样在《火棘果汁饮料生产工艺及生产过程中haccp质量控制研究》一文中提到，在提取果汁时，单宁大多溶于果汁内，得到的果汁涩味较重，若直接用来加工饮料将会影响口感和产品质量。现有技术中一般采用明胶来络合部分单宁。采用该方法存在络合效率低，操作复杂等问题。技术实现要素：本发明是一种抗疲劳浓缩火棘原液及其制备方法。针对现在火棘果饮料生产中存在的一系列问题进行了改进。针对去除饮料中果胶的问题，本发明采用了一种新技术，不仅可以除去饮料中的果胶，还可以将果胶回收再利用；针对去除单宁的问题，本发明开发了一种新型的纳米碳笼，专门用于火棘果饮料脱单宁使用，可以高效吸附果汁中的单宁而且还不影响其它营养成分的含量。本发明还提供了生产火棘果汁饮料的工艺方法，解决了本行业中存在多年的缺乏针对原料特色的保护工艺技术问题。本发明目的是通过如下技术方案实现的：一种抗疲劳浓缩火棘原液的制备方法，包括下述步骤：(1)软化磨粉：火棘果中加水软化，干燥，粉碎，得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入溶剂浸泡，过滤，得到除果胶火棘果提取液；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入水，蒸馏，再加水，得到火棘果粗提液；(4)降单宁：降低单宁含量，得到降单宁火棘果提取液；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；(6)灭菌冷却。优选的，本发明的一种抗疲劳浓缩火棘原液的制备方法，包括下述步骤：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加1.5-4千克水，加热至80-95℃，2-5分钟后取出火棘果，降温至50-70℃，干燥至恒重，粉碎，得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末10-20倍重量的溶剂，浸泡2-6小时，用100-300目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇和正己烷中的至少一种；进一步优选的，所述溶剂为正己烷与无水乙醇按体积比(1-3):(1-3)混合而成；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，80-110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至原除果胶火棘果提取液体积数，得到火棘果粗提液；(4)降单宁：降低单宁含量，得到降单宁火棘果提取液；进一步优选的，所述降单宁步骤为：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量0.8-1.8％的纳米碳笼或活性炭，放置10-30小时后过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.01-0.2wt％；所述营养添加剂选自灵芝提取物、谷氨酰胺、l-精氨酸、乳清乳铁蛋白、二十二碳六烯酸、人参皂苷rg3、人参皂苷rh2和蟛蜞菊内酯中的至少一种；进一步优选的，所述营养添加剂由20-40wt％蟛蜞菊内酯和40-60wt％l-精氨酸组成；(6)灭菌冷却：将降单宁火棘果提取液经灭菌机灭菌后，不超过4℃保存，得到所述抗疲劳浓缩火棘原液。进一步优选的，将降单宁火棘果提取液经过超高温瞬时灭菌机在110-135℃下保持3-6秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到所述抗疲劳浓缩火棘原液。另外，所述的纳米碳笼，可以采用下述方法制备得到：(1)向2.0-2.5重量份的水中加入0.7-1.0重量份2-呋喃甲醇和0.05-0.10重量份的硫酸，搅拌至完全溶解后加入1.0-1.2重量份的介孔二氧化硅材料模板mcm-41，搅拌均匀；(2)将步骤(1)中得到的混合物放入烘箱，控温90-120℃，保存5-8小时，随后升温至150-180℃，保存5-8小时；(3)将步骤(2)中得到的材料在氮气保护下850-890℃下热解5-8小时；(4)将步骤(3)中得到的材料用5％-10％的氢氟酸水溶液浸泡1-3小时后滤除液体；(5)将步骤(4)中得到的固体用无水乙醇洗涤1-2次后，在100-120℃下烘干至恒重。本发明还提供了一种抗疲劳浓缩火棘原液，采用上述方法制备而成。具体地，在本发明中所涉及的各化合物cas号如下：柠檬酸钠，cas号：68-04-2，食品级。柠檬酸，cas号：77-92-9，食品级。无水乙醇，cas号：64-17-5，食品级。正己烷，cas号：110-54-3，食品级。活性炭，cas号：7440-44-0，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。2-呋喃甲醇，cas号：98-00-0。硫酸，cas号：7664-93-9。氢氟酸，cas号：7664-39-3。蟛蜞菊内酯，cas号：524-12-9。l-精氨酸，cas号：74-79-3。本文所述的多功能食品粉碎机为广州市旭朗机械设备有限公司生产的旭朗牌型号为wn-300粉碎机。超高温瞬时灭菌机为温州工大轻工机械有限公司生产的温工大牌型号为rp6l60的超高温灭菌机。硅藻土过滤机为新乡市高服机械股份有限公司生产的高服牌型号为glj-15-q235a的硅藻土过滤机，孔径为100nm。介孔二氧化硅材料模板mcm-41采购自上海申昙环保新材料有限公司。本文中所述的火棘果均于11月至12月间采摘于重庆市彭水县。植物中活性物质的分离、提取和检测一直是饮料和食品领域中相当重要的过程。近些年来，这一领域一直有所发展，但是在植物的种类繁多，开发出的新方法或新材料仅仅适用于几种植物活性物质的提取，而传统使用的方法中要么使用的试剂有毒有害，不能用于饮料食品领域中，要么对植物中活性物质提取选择性差，如活性炭。长期以来，无论是文献报道还是实际生产中，都没有专门针对火棘果饮料中单宁的高效简便的提取方法。本发明针对这一问题经历了长期艰苦卓绝地研究和开发，终于得到了一种新型纳米碳笼材料可以特异性吸附火棘果汁中的单宁而不破坏其他营养物质。果胶是不溶于水的物质，而且火棘果中富含果胶，现有技术大多都在实际生产中用果胶酶将果胶分解，这是一种极大的浪费，本发明利用精心调配的混合溶剂提取火棘果中其他营养成分后回收果胶，这一技术可以节约成本，开发副业。本发明的抗疲劳浓缩火棘原液，单宁含量低，营养成分高，能够有效抵抗疲劳。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，以下实施例仅仅是用来解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中涉及到的纳米碳笼均由以下方法制备：(1)向2.5重量份的水中加入0.7重量份2-呋喃甲醇和0.10重量份的硫酸，搅拌至完全溶解后加入1.0重量份的介孔二氧化硅材料模板mcm-41，搅拌均匀；(2)将步骤(1)中得到的混合物放入烘箱，控温100℃，保存7小时，随后升温至180℃，保存6小时；(3)将步骤(2)中得到的材料在880℃下热解6小时，本步骤中全程氮气保护；(4)将步骤(3)中得到的材料用5％的氢氟酸水溶液浸泡2小时后滤除液体；(5)将步骤(4)中得到的固体用步骤(4)中得到的固体重量3倍的无水乙醇洗涤1次后，120℃下烘干至恒重，得到纳米碳笼。对照例1按照《火棘果汁饮料生产工艺及生产过程中haccp质量控制研究》一文中制备火棘原液的方法来实施，具体步骤如下：(1)软化打浆、加酶分解：将火棘果1千克加入到2千克100℃的水中，软化5分钟，打浆，浸提，得到火棘果果浆。在火棘果果浆的温度降至43℃时加入火棘果果浆重量0.2％的果胶酶制剂并以200r/min的转速搅拌10分钟，静置6小时后，过滤取汁，得到酶解后的果浆；(2)分离、澄清、过滤：酶解后的果浆先用100目的纱布进行粗滤，除去果渣杂质，得到的汁液用蝶式离心分离机除去沉淀物质，得到酶解果汁，将明胶配成重量分数为5％的水溶液，加入酶解果汁，以200r/min的转速搅拌20分钟，静置24小时后硅藻土过滤机过滤，得到火棘原液粗品；(3)灭菌冷却：将火棘原液粗品经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。本测试例中所述的果胶酶购买自河南旗诺食品配料有限公司，酶活力15万u/g，食品级。对比例2火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。对比例3火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为火棘果粗提液重量的0.06wt％；所述营养添加剂由30wt％蟛蜞菊内酯和70wt％l-精氨酸组成；(5)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例1火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂由30wt％蟛蜞菊内酯和70wt％l-精氨酸组成。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例2火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂由30wt％蟛蜞菊内酯和70wt％l-精氨酸组成。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例3火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为正己烷；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂由30wt％蟛蜞菊内酯和70wt％l-精氨酸组成。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例4火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的活性炭，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂由30wt％蟛蜞菊内酯和70wt％l-精氨酸组成。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例5火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂为蟛蜞菊内酯。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。实施例6火棘原液的制备方法如下：(1)软化磨粉：向每千克火棘果中添加3千克水，加热至90℃，3分钟后取出火棘果，降温至60℃干燥至恒重，用多功能食品粉碎机粉碎8分钟后得到火棘果粉末；(2)分离果胶：向火棘果粉末中加入火棘果粉末12倍重量的溶剂，浸泡4小时后用100目的纱布粗滤，得到除果胶火棘果提取液；所述溶剂为无水乙醇与正己烷体积比为1:1的混合溶剂；(3)溶剂置换：向除果胶火棘果提取液中加入等体积的水，得到稀释液，110℃蒸馏，待稀释液体积减少为初始体积的二分之一时，停止蒸馏，添加水至稀释液原体积，得到火棘果粗提液；(4)降低单宁含量：向火棘果粗提液加入火棘果粗提液重量1.0％的纳米碳笼，放置24小时后用硅藻土过滤机过滤；(5)添加营养剂：添加营养添加剂，得到复合火棘果提液；所述营养添加剂的加入量为降单宁火棘果提取液重量的0.06wt％；所述营养添加剂为l-精氨酸。(6)灭菌冷却：将复合火棘果提液经过超高温瞬时灭菌机在115℃下保持5秒，灭菌后装入洗净消毒的桶内密封，保存在不超过4℃的冷凉处备用，得到火棘原液。测试例1回收果胶的具体步骤如下：加入与固体等重量的水，加热至80℃，保温2.5小时，自然回至室温后加入柠檬酸调节溶液ph值为2.5，静置12小时，分离液体，固体在80℃下干燥10小时后称重。各实施例及对照例中用上述方法回收的每500g固体回收果胶的重量如下表1所示：表1：回收果胶测试表重量，g实施例1136.8实施例275.8实施例3125.2实施例4126.2对比例11.2对比例2136.5对比例3122.1由上表可知采用本发明开发的分离果胶的技术可以较好地回收果胶，具有回收再生产的实际应用意义。测试例2火棘原液单宁脱除率实验：单宁含量测定方法来自于《食品营养分析》(罗明泉编译，中国食品出版社，1987年出版)。单宁脱除率计算方式如下：单宁脱除率＝1-(火棘原液中单宁含量/火棘果粗提液或酶解后的果浆中单宁含量)×100％结果如下表所示：单宁脱除率，％实施例192.4实施例290.7实施例389.4实施例464.2对比例159.5对比例292.2对比例316.8由上表可知采用本发明提供的纳米碳笼来脱单宁的均有优秀的单宁脱除率，使用活性炭脱除单宁的效率则和传统方法使用明胶脱单宁的效率相差无几，均不如使用纳米碳笼脱除率高。测试例3抗疲劳测试(1)实验动物饲养及分组：选取健康合格的nih小鼠80只，随机分成4组(即空白对照组、实施例1组、实施例5组、实施例6组)，每组20只，分笼饲养，动物体重18～22g，按5ml/kgd剂量连续灌胃30天，空白组灌胃同剂量的生理盐水。(2)力竭游泳实验：在末次给药之后，小鼠被允许休息30min，然后在小游泳池中进行力竭游泳时间的测定，小游泳池的尺寸为50cm×50cm×40cm，水深为30cm，水温为25±1℃。不断地搅动池中的水以保证小鼠不停地游动。当小鼠头部沉入水中后7s仍不能正常地把头伸出水面，则认为此时小鼠已进入力竭状态，记录从小鼠开始游泳到力竭状态的时间，该时间为力竭游泳时间。将结果进行t-检验统计分析。力竭游泳时间是评价抗运动性疲劳的关键指标。统计分析：所有数据统计分析由spss13.0软件进行处理，实验数据采用平均值±标准差(x±s)表示，以p<0.05为差异有显著意义。表3火棘原液对小鼠游泳耐力的影响从表3可见，实施例1组的小鼠力竭游泳的平均时间为331.9min，而实施例5组合实施例6组的小鼠力竭游泳的平均时间分别为301.1min、289.3min，均比空白组的游泳时间延长了很多。这说明了火棘原液中不同营养添加剂之间的协同增效作用，达到明显延长小鼠力竭游泳时间的作用，具有显著的抗疲劳功效。综上所述，本发明提供了一种抗疲劳浓缩火棘原液及其制备方法，本发明通过改变分离果胶的工艺回收了传统工艺中直接分解的果胶；在单宁去除步骤中采用了新材料和新工艺提升了单宁去除率；同时本发明具有优良的抗疲劳效果，说明本发明是成功的。本发明的抗疲劳浓缩火棘原液，单宁含量低，营养成分高，能够有效抵抗疲劳。当前第1页12