摘要:以山药(dioscorea opposita)和枸杞(lycium chinense)为主要原料制备营养保健型复合饮料,考察不同护色剂对山药的护色效果,设计正交试验优化枸杞—山药复合饮料的配方,并优选合适的稳定剂。结果表明,2 g/l的亚硫酸氢钠对山药护色效果好,优化的复合饮料配方中山药浆、枸杞汁、蔗糖和柠檬酸的质量分数分别为30%、20%、6%、0.18%,2.0 g/l的羧甲基纤维素钠作稳定剂稳定效果好且能改善饮料的口感。制备的枸杞—山药复合饮料色泽鲜艳、酸甜适度,无分层,并具有枸杞和山药的独特风味。
关键词:枸杞(lycium chinense);山药(dioscorea opposita);复合饮料
中图分类号:ts275.4 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)11-2637-03
山药为薯蓣科多年生草本植物薯蓣(dioscorea opposita)的块根,含有淀粉、蛋白质、多种维生素、葡萄糖、胆汁碱、尿囊素等营养成分,可作为食物长期食用,作为药物还具有补脾益肾、消炎抑菌、延缓衰老、降血脂、降血糖、止血利尿、增强机体免疫力等功效,适于身体虚弱、精神倦怠、食欲不振、糖尿病等症状[1]。枸杞为茄科植物宁夏枸杞(lycium chinense)的干燥成熟果实,富含蛋白质、活性多糖、胡萝卜素、维生素、钙、磷、铁等矿质元素和甜菜碱等多种活性物质,为名贵的中药材,具有补精益气、滋肝养肾、明目安神及坚韧筋骨等功效[2-4]。
山药肉质脆爽、汁液丰富,适于制备保健饮料,但由于其淀粉、蛋白质、脂肪和膳食纤维等含量较高,制备的山药饮料常有口感粗糙、易发生沉淀和分层等问题[5]。为了弥补这些缺陷,本研究采用具有浓郁风味和丰富营养保健价值的枸杞与山药组合,优化制备工艺,以期开发一种色、香、味俱佳,保存期长,稳定性好的山药—枸杞复合饮料。
1. 材料和方法
1.1 材料与仪器
山药和枸杞购于河南工业大学附近市场,蔗糖购于河南工业大学超市,明胶、柠檬酸、羧甲基纤维素钠(cmc-na)、抗坏血酸、亚硫酸氢钠(nahso3)等均为分析纯,购自天津市科密欧化学试剂有限公司。
主要仪器设备有高压蒸汽灭菌锅、电热恒温鼓风干燥箱、电子天平、冰箱、电子万用炉、台式高速离心机、循环水式多用真空泵、超声波细胞粉碎机、分光光度计、胶体磨等。
1.2 试验方法
1.2.1 枸杞—山药复合饮料的制备 ①山药浆的制备[6]。选择无霉烂、无病虫害和机械损伤且未变色的新鲜成熟山药作原料,稍经浸泡后洗去表面泥沙杂物,将皮去净,不留斑点。将去皮后的山药切成0.5 cm厚的片块,立即投入护色液中护色45 min。将水加热至90~95 ℃,投入护色后的山药片轻轻搅拌,预煮5 min。将预煮后的山药片倒入胶体磨中打浆,加入山药片6倍质量的蒸馏水,用胶体磨磨细即得山药浆。②枸杞汁的制备[7]。挑选无病虫害、无霉变的优质干枸杞,用流动清水清洗干净后沥干水分。在蒸馏水中90 ℃预煮30 min,预煮过程中加入0.5 g/l抗坏血酸护色,取出降温至60 ℃。将煮过的枸杞放入胶体磨中,加入5倍质量的蒸馏水打浆,3 000 r/min离心10 min,取上清液过滤得枸杞汁。③混合调配。按配方要求依次加入山药浆、枸杞汁、糖液、柠檬酸、稳定剂等混合均匀。④均质。采用超声波细胞粉碎机均质,功率为6~8 kw,每次30 s,重复6~8次。⑤装瓶、杀菌。将均质后的饮料装瓶,在115~121 ℃下灭菌20 min,分段冷却后包装即得成品。
1.2.2 山药护色剂的选择 分别以浓度为0.5、1.0、2.0、3.0 g/l的柠檬酸、nahso3和维生素c溶液作护色剂,以山药浆在420 nm波长下的吸光度为指标,以未添加护色剂的处理为对照(a420 nm=1.595)考察不同护色剂对山药的护色效果[8]。
1.2.3 正交试验优化枸杞—山药复合饮料配方 设计l9(34)正交试验考察枸杞—山药复合饮料配方中山药浆、枸杞汁、蔗糖和柠檬酸添加量(质量分数)对其感官品质的影响。复合饮料配方正交试验因素与水平见表1。由10名专业人员组成评价小组,对枸杞—山药复合饮料的色泽、气味、滋味、组织状态等感官品质进行评价,以复合饮料的感官品质得分作为正交试验的指标。具体感官品质评价标准见表2。
1.2.4 稳定剂的选择[8] 分别以cmc-na和明胶作为稳定剂,考察其不同添加量对枸杞—山药复合饮料稳定性及口感的影响。稳定剂预先在冷水中浸泡4~5 h,然后在45 ℃下不断搅拌使其溶解。将添加了稳
剂的饮料取一部分在高速离心机中3 000 r/min离心10 min,于750 nm处测定离心前后饮料的吸光度,r=a后/a前×100%,r大于95%表明稳定性良好。
2 结果与分析
2.1 山药护色剂的选择
山药组织中的多酚氧化酶及多酚类物质含量较高,山药去皮后与空气接触,多酚氧化酶很容易将多酚类底物氧化并进一步合成有色物质,导致褐变[9]。因此在山药去皮后需要进行护色处理。本研究考察了不同浓度的nahso3、柠檬酸和维生素c 3种护色剂对山药的护色效果,结果见图1。由图1可以看出,3种护色剂对山药均有不同程度的护色作用,且在试验范围内护色效果先随护色剂浓度的升高而增强,护色剂浓度升高到一定程度后护色效果随浓度的变化不大。在浓度相同时,维生素c的护色效果明显弱于nahso3和柠檬酸,nahso3的护色效果略好于柠檬酸。从成本及对饮料风味和口感的影响角度考虑,宜选用2 g/l的nahso3作为护色剂。
2.2 正交试验优化复合饮料配方的结果
采用正交试验考察复合饮料配方中山药浆、枸杞汁、蔗糖和柠檬酸添加量对其感官品质的影响,结果见表3。由表3可知,各因素中对枸杞—山药复合饮料感官品质影响最大的是枸杞汁添加量,其次是蔗糖添加量,再次是柠檬酸添加量,山药浆添加量的影响最小。最优试验组合是a3b3c2d1,即枸杞汁添加量为20%、山药浆添加量为30%、柠檬酸添加量为0.18%、蔗糖添加量为6%。此时制得的产品汁液呈橘黄色、明亮,具有枸杞和山药的独特香味,酸甜可口,风味独特,感官品质得分为95分,高于其他试验组合的结果。 2.3 稳定剂的选择
稳定剂能改善产品的物理性质,增加黏度,保持体系的稳定,有的还可以提高产品的风味[10]。在饮料的加工中,为了防止饮料的分层、水析及沉淀现象,往往添加稳定剂[11,12]。以不同浓度的cmc-na和明胶作稳定剂,对枸杞—山药复合饮料的稳定效果见表4。由表4可知,在试验范围内,cmc-na和明胶的稳定效果均随其浓度的升高而增强。总的来说明胶的稳定效果好于cmc-na,但其添加量超过1.5 g/l时会造成饮料口感较黏甚至糊口,而cmc-na对复合饮料的口感具有较好的改善作用,故采用2.0 g/l的cmc-na作为稳定剂。
3 小结与讨论
本研究以山药和枸杞为主要原料制备营养保健型复合饮料,为防止山药褐变,采用不同护色剂对山药进行处理,发现2 g/l的nahso3对山药护色效果好,成本较低且不影响饮料的口味和气味。以饮料感官品质得分为指标,设计正交试验优化复合饮料的配方,结果表明优化的复合饮料配方中山药浆、枸杞汁、蔗糖和柠檬酸的质量分数分别为30%、20%、6%、0.18%。2.0 g/l的cmc-na作稳定剂稳定效果好且能改善饮料的口感。制备的枸杞—山药复合饮料呈橘红色,色泽鲜艳、酸甜适度、口感爽滑,兼有枸杞和山药的香气和风味。该产品营养丰富,具有枸杞和山药的保健效果,有一定的市场开发前景。
参考文献:
[1] 黄桂东,钟先锋,易军鹏.山药的研究概况[j]. 农产品加工(学刊),2006(7):55-57.
[2] 薛晓珍,杨 莲.新疆枸杞的营养与利用价值[j]. 中国食物与营养,2007(8):49-50.
[3] 王金童,王秀娟.枸杞子的化学成分和药理研究概况[j]. 天津药学,1999,11(3):14-15.
[4] 苏宇静,贺海明,孙兆军. 中国枸杞资源及其在食品工业中的应用现状和开发前景[j]. 食品科学, 2002,23(8):292-294.
[5] 金艳梅,孙立梅.复合型山药红枣功能饮料的研制[j]. 湖北农业科学,2009,48(7): 1733-1735.
[6] 王伟华,魏新军,韩占江,等. 山楂·红枣和枸杞复合保健饮料的研制[j]. 安徽农业科学,2006,34(13):3186-3187.
[7] 龚吉军,李忠海,钟海雁,等.山药枸杞复合饮料的研制[j].中南林业科技大学学报(自然科学版),2009,28(5):93-96.
[8] 黄绍华,胡晓波,王震宙.山药中多酚氧化酶的活性测定及其护色研究[j].食品与发酵工业,2005,31(6):27-29.
[9] 侯旭杰,袁艳林,李海伟,等.红枣山楂枸杞复合果汁饮料的研制[j].塔里木大学学报, 2010,22(3):1-7.
[10] 吴红艳,杨桂玲.复合果蔬酸乳汁的研制[j].食品工业,2009(3):20-22.
[11] 兰社益,焦 雯,王 婷.提高山药饮料稳定性的工艺研究[j].北京工商大学学报(自然科学版),2006,24(4):1-4.
[12] 董文明,王 伟,袁 唯,等.提高含蛋白质饮料稳定性的研究进展[j].食品工业,2005,26(3):46-47.