小球藻是綠藻門小球藻科的單細(xì)胞綠藻，含有多糖、蛋白質(zhì)、維生素、食用纖維及多種礦物元素。有研究顯示[1-2]，其主要成分多糖的體外抗氧化作用較好，可增強機體免疫力。okada等[3]指出該多糖緩解機體疲勞的活性較乳糖有顯著性差異，因此被大量用于保健食品的研究開發(fā)。紫果西番蓮是西番蓮科多年木質(zhì)藤本植物的果實，氣味芬香濃郁，富含多糖、有機酸、維生素、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。
本文利用紫果西番蓮抑制小球藻異味，研制小球藻紫果西番蓮多糖符合飲料為相關(guān)運動食品的開發(fā)提供參考。
一、材料
1、材料與儀器
材料：健康雄性小鼠、小球藻粉、紫果西番蓮、蔗糖、西洋參口服液、葡糖糖標(biāo)準(zhǔn)品、苯酚、硫酸、檸檬酸、羧甲基纖維素鈉、蒸餾水
儀器：電子天平、超聲波細(xì)胞粉碎機、ph計、x5型紫外可見分光光度計（上海元析儀器有限公司）、均質(zhì)機、離心機等
二、方法
1、操作
1.1、小球藻多糖提取
以蒸餾水為提取溶劑，小球藻粉以1:20質(zhì)量體積比于100w超聲破碎，97℃熱水浸提3h后在8000r/min下離心10min，取上清液，加入4% cl3ccooh，4℃靜置過夜離心，取上清液加入95%乙醇，4℃靜置過夜離心取沉淀，冷凍干燥[4]。
1.2、紫果西番蓮多糖提取
以蒸餾水作提取溶劑，紫果西番蓮果肉以1:5質(zhì)量體積比，于330w超聲波破碎，70℃熱水浸提30min后離心，濾液冷凍干燥[5]。
1.3、調(diào)配
50%小球藻多糖水溶液和50%紫果西番蓮多糖水溶液以固定比例混合后，加入一定劑量食品添加劑調(diào)配。
1.4、均質(zhì)、灌裝與滅菌
調(diào)配后的料液均質(zhì)攪拌2次后灌裝于121℃滅菌10min，冷卻即得小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料[6]。
2、復(fù)合飲料配方優(yōu)化
2.1、單因素實驗設(shè)計
根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，考察小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比、蔗糖用量、檸檬酸用量、羧甲基纖維素鈉用量對飲料的感官評分和離心沉降率的影響，方案如下：
1）蔗糖用量3%、檸檬酸用量0.2%、羧甲基纖維素鈉0.3%，考察小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比（3:1、2:1、1:1、1:2、1:3）的影響。
2）小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比1:2、檸檬酸用量0.2%、羧甲基纖維素鈉用量0.3%、考察蔗糖用量（1%、3%、5%、7%、9%）的影響。
3）小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比1:2、蔗糖用量3%、羧甲基纖維素鈉用量0.3%、考察檸檬酸用量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）的影響。
4）小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比1:2、蔗糖用量3%、檸檬酸用量0.3%、考察羧甲基纖維素鈉用量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）的影響。
2.2、響應(yīng)面試驗設(shè)計
在單因素實驗基礎(chǔ)上，以兩種物質(zhì)多糖溶液體積比（a）、蔗糖（b）、檸檬酸（c）和羧甲基纖維素鈉（d）的用量為響應(yīng)因素，感官得分為響應(yīng)值（y），設(shè)計四因素三水平響應(yīng)面試驗，利用design-expert 軟件的 box-behnken 試驗設(shè)計原理，優(yōu)化各組分配比，試驗因素水平見表 1 所示。
表1 響應(yīng)面試驗因素水平
3、飲料感官品質(zhì)評價
3.1、感官評價標(biāo)準(zhǔn)
參考相關(guān)飲料評價標(biāo)準(zhǔn)[7-8]，并結(jié)合小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料特性，制定該飲料的感官評價標(biāo)準(zhǔn)，見下表所示，同時邀請10位食品專營人員，按照該標(biāo)準(zhǔn)對不同組分配比制得的飲料進(jìn)行感官評價，最終評分取平均值。
表2 飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)
評價項目
評價標(biāo)準(zhǔn)
評價值（分）
色澤
淺黃綠色，色澤均一、透亮
20-25
呈黃綠色，較透亮，色澤不均一
10-20
棕綠色，不透亮，溶液上下層存在明顯色差
0-10
氣味
紫果西番蓮香味濃郁，無異味或刺激性氣味
20-25
溶液有稍許刺激性
10-20
有藻類腥味或異味
0-10
口感
酸甜適中、口感柔和、無腥臭味
20-25
紫果西番蓮味道突出、有稍許異味
10-20
腥澀味、甜味過重
0-10
組織形態(tài)
溶液均一透明、靜置無明顯沉淀和分層、離心沉淀率低于1.0%
20-25
溶液較透明、離心沉淀率低于2.0%
10-20
溶液不透明、靜置后有明顯沉淀
0-10
3.2、離心沉淀率
稱取飲料m0，置于離心管中，以3000r/min離心10min后，對罐內(nèi)上清液稱重記為m，公式w（%）=（m0-m）/m0計算飲料的離心沉淀率w（%），平行測定六次[9]。
4、理化指標(biāo)檢測
4.1、 ph值測定 利用ph計檢測復(fù)合飲料的ph值。
4.2、多糖含量測定
葡萄糖對照品經(jīng)120℃干燥恒重后，按照文獻(xiàn)操作步驟[10]，分別加入苯酚與濃硫酸預(yù)處理樣品后，于490 nm波長測定吸光度值，另作空白對照，隨后以對照品溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：y=1.026 x+0.052 （r=0.9989），另于相同波長下測定該復(fù)合飲料的吸光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，計算其多糖含量。
4.3、微生物指標(biāo)檢測
按照國家標(biāo)準(zhǔn)操作步驟[11]，分別檢測小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料的微生物菌落總數(shù)、大腸桿菌和致病菌。
三、結(jié)果與分析
1、單因素試驗結(jié)果
1.1、小球藻與紫果西番蓮多糖溶液體積比對飲料品質(zhì)影響
1.2、蔗糖質(zhì)量對飲料品質(zhì)的影響
1.3、檸檬酸用量對飲料品質(zhì)的影響
1.4、羧甲基纖維素鈉對飲料品質(zhì)的影響
2、響應(yīng)面優(yōu)化試驗
2.1、試驗結(jié)果
表3 響應(yīng)面實驗結(jié)果
按照 box-behnken 設(shè)計原理，分別以小球藻與紫果西番蓮的多糖溶液體積比（a）、蔗糖（b）、檸檬酸（c）及羧甲基纖維素鈉（d）用量為響應(yīng)面考察因素，感官評分為（y）為響應(yīng)值，進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面分析，結(jié)果見表 3 所示。
多元回歸擬合模型結(jié)果為y=84.97+2.64a+0.78b+1.20c+0.23d+0.14ab?0.56ac+0.45ad?0.082bc?0.22bd?0.22cd? 0.40a2 ?0.73b2?0.79c2 ?0.16d2，對該模型進(jìn)行顯著檢驗與方差分析，結(jié)果如表4.
表4 響應(yīng)面方差分析
2.2、 響應(yīng)曲面分析與驗證實驗
從圖中得知，兩兩因素交互響應(yīng)面坡面陡峭順序為：ac＞ad＞cd＞bd＞ab＞bc。，另對二次多項回歸擬合方程進(jìn)行極值分析，確定小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料的最佳配方為：小球藻與紫果西番蓮的多糖溶液體積比 1:2、蔗糖 2.35%、檸檬酸0.14%、羧甲基纖維素鈉 0.4%，最高預(yù)測值為 87.94分，按照2.3.1步驟評價，實際得分為（88.71±0.87）分，表明該回歸模型可較好預(yù)測復(fù)合飲料的最佳配方。
圖5 兩因素交互作用的響應(yīng)面
3.3 復(fù)合飲料的質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果
采用上述最佳配方制得的復(fù)合飲料呈淺黃綠色、色澤均一，紫果西番蓮香味濃郁，酸甜適中，室溫靜置 6 個月未有明顯沉淀與分層。該復(fù)合飲料的ph值為5.7；離心沉淀率為0.59%；多糖含量為5.62%；微生物菌落總數(shù)≤100 cfu/100ml，未有大腸桿菌和其它致病菌檢出。
四、結(jié)論
本研究以小球藻和紫果西番蓮多糖為原料，輔以蔗糖、羧甲基纖維素鈉研制小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料。通過單因素與響應(yīng)面試驗優(yōu)化得到飲料的最佳配方為：小球藻與紫果西番蓮的多糖溶液體積比 1:2、蔗糖 2.35%、檸檬酸 0.14%、羧甲基纖維素鈉 0.4%，感官評分為（88.71±0.87）分，制得飲料呈淺黃綠色、色澤均一，紫果西番蓮香味濃郁，酸甜適中，靜置后未有明顯沉淀與分層。
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本文章內(nèi)容來源于：李奕. 小球藻紫果西番蓮多糖復(fù)合飲料顏料研制及其對小鼠運動耐力的影響[j].食品工業(yè)科技，2021,42（10）：314-320.