游湘淘,李加興,2,李旺,張騰穎,曾丹
黑木耳決明子復(fù)合飲料配方設(shè)計(jì)及理化分析
游湘淘1,*李加興1,2,李旺1,張騰穎1,曾丹1
(1.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南吉首416000;2.吉首大學(xué)食品科學(xué)研究所,湖南吉首416000)
以黑木耳、決明子為原料,研制具有降血壓、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等多種功效的復(fù)合保健飲料。先用β-環(huán)糊精掩蓋法對(duì)黑木耳浸提液進(jìn)行脫臭處理,然后通過(guò)正交試驗(yàn)確定黑木耳決明子復(fù)合飲料的最佳配方,最后采用理化方法分析其理化指標(biāo)。結(jié)果表明,在黑木耳浸提液(1∶20水提物,g∶mL)中添加0.15%(m/V)的β-環(huán)糊精處理30min,脫臭效果較好;黑木耳決明子復(fù)合飲料的最佳配方為黑木耳浸提液和決明子浸提液(1∶20水提物,g∶mL)的配比8∶1(V/V),復(fù)合浸提液液添加量30%(V/V),檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)檢測(cè),該飲料穩(wěn)定系數(shù)R≥95%,可溶性固形物含量≥4%,致病菌未檢出,大腸桿菌≤3個(gè)/100mL,菌落總數(shù)≤100個(gè)/mL,達(dá)到果蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB19297—2003的要求。
脫臭處理;正交試驗(yàn);最佳配方;保健飲料
黑木耳是一種味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富的食用菌,味甘、性平,富含粗蛋白、糖類(lèi)及鈣、磷、鐵等人體所需的礦物質(zhì)元素,此外還含有卵磷脂、腦磷脂及人體所需的氨基酸[1]。尤其是黑木耳含有大量天然多糖,其具有抗腫瘤、抗凝血、抗血栓、降血壓和血脂等生物活性,已得到了全世界公認(rèn)[2]。因此,黑木耳食藥兼用的利用價(jià)值越來(lái)越受到人們重視。目前,黑木耳在工業(yè)化方面的產(chǎn)品較少,而以飲料形式出現(xiàn)的黑木耳保健品在市面上并不多見(jiàn),黑木耳的保健作用沒(méi)有得到充分利用。利用黑木耳開(kāi)發(fā)具有一定保健功效的飲料,對(duì)推動(dòng)黑木耳產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
決明子是豆科植物決明的成熟干燥種子,是我國(guó)歷史悠久的藥用植物[3]。現(xiàn)代研究已證實(shí),決明子具有降血脂、降血壓、抗氧化、抗衰老等療效,同時(shí)還有清肝明目、潤(rùn)腸通便的功能,目前也是衛(wèi)生部公布的藥食同源物質(zhì)之一[4]。同時(shí),決明子含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有獨(dú)特的風(fēng)味、良好的加工性和乳化性能,因而也是一種優(yōu)質(zhì)的保健食品原料。目前,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品有決明子苦瓜保健飲料、決明子酸豆奶、決明子保健啤酒、決明子保健果凍等[5-8]。因此,決明子具有廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景。
隨著生活水平的日益提高,人們?cè)絹?lái)越注重飲食健康,從依賴藥治病又逐漸回歸到注重食療上來(lái)。黑木耳和決明子藥食同源,既可滿足人們對(duì)食品獨(dú)特風(fēng)味的需求,長(zhǎng)期食用又可預(yù)防和減緩高血壓、高血脂等“富貴病”。因此,試驗(yàn)以黑木耳、決明子為原料,通過(guò)對(duì)黑木耳異味的去除和復(fù)合飲料最佳配比研究,開(kāi)發(fā)一款營(yíng)養(yǎng)豐富且具有降血壓、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等多種功效的復(fù)合保健飲料,為黑木耳和決明子的精深加工與綜合利用提供參考。
1.1 試驗(yàn)材料
黑木耳、決明子,吉首市市售;甜菊糖苷、檸檬酸、β-環(huán)糊精等,均為國(guó)產(chǎn)食品級(jí)。
1.2 儀器與設(shè)備
DS-1型組織搗碎機(jī),上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品;HHSⅡ-2型電熱恒溫水浴鍋,北京長(zhǎng)安科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;微型電動(dòng)植物粉碎機(jī),天津市儀器有限公司產(chǎn)品;LD5-2A型離心機(jī),北京醫(yī)用離心機(jī)廠產(chǎn)品;WYT型手持糖度計(jì),成都光學(xué)廠產(chǎn)品;FA2004型電子天平,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;玻璃儀器氣流烘干器,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司產(chǎn)品;JM-80型膠體磨,廊坊通用機(jī)械有限公司產(chǎn)品。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 工藝流程
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1)原料預(yù)處理。準(zhǔn)確稱取干制黑木耳,以一定量的溫水浸泡,待黑木耳吸水泡脹后,對(duì)黑木耳進(jìn)行清洗,以1∶20(g∶mL)的比例對(duì)黑木耳進(jìn)行加水打漿,備用;將決明子洗凈,瀝干水分,將其放入電炒鍋中,在80℃左右炒至出現(xiàn)濃郁香味后粉碎,備用。
(2)浸提。將黑木耳漿液在60℃下浸提30min,浸提完成后加入一定量的β-環(huán)糊精以去除黑木耳本身的難聞氣息,保留黑木耳全部浸提液;準(zhǔn)確稱取決明子干粉,按照1∶20(g∶mL)加水后在60℃下浸提10min,過(guò)濾,去除殘?jiān)?,浸提液留用?/p>
(3)調(diào)配。將原輔料按照配方的比例調(diào)配。
(4)膠磨。將調(diào)配好的產(chǎn)品放入膠體磨中磨細(xì),磨盤(pán)間隙調(diào)至20μm。
(5)均質(zhì)。均質(zhì)壓力為18MPa[9],均質(zhì)3次左右為宜,有利于提高產(chǎn)品的口感和穩(wěn)定性,還可以讓產(chǎn)品各種成分均勻分布在溶液中。
(6)灌裝。將均質(zhì)好的溶液用玻璃瓶灌裝。
(7)殺菌。為保證產(chǎn)品品質(zhì),灌裝后采用巴氏殺菌法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌,即加熱至80℃并保持30min[10],然后迅速冷卻。
1.3.3 黑木耳浸提液脫臭條件的篩選
在黑木耳加工過(guò)程中,一些天然存在的異味物質(zhì)會(huì)使黑木耳具有難聞的異臭,導(dǎo)致飲料氣味不能被人們所接受。試驗(yàn)采用β-環(huán)糊精掩蓋法[11],對(duì)黑木耳浸提液進(jìn)行脫臭處理。以β-環(huán)糊精添加量為0.05%,0.10%,0.15%分別對(duì)黑木耳提取液進(jìn)行吸附脫臭處理10,20,30min,然后對(duì)黑木耳提取液異味的強(qiáng)弱進(jìn)行評(píng)價(jià),得出較為適宜的β-環(huán)糊精添加量和處理時(shí)間。
1.3.4 影響黑木耳決明子復(fù)合飲料感官品質(zhì)的單因素試驗(yàn)
(1)黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料的影響。選擇黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比分別為6∶1,8∶1,10∶1,12∶1,14∶1(V∶V),復(fù)合浸提液添加量30%,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過(guò)感官評(píng)價(jià)確定黑木耳浸提液和決明子浸提液的配比。
(2)復(fù)合浸提液添加量對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料的影響。選擇復(fù)合浸提液添加量分別為20%,25%,30%,35%,40%,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過(guò)感官評(píng)價(jià)確定復(fù)合浸提液添加量。
(3)甜菊糖苷質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料的影響。甜菊糖苷質(zhì)量濃度分別為0.010,0.015,0.020,0.025,0.030g/mL,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復(fù)合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過(guò)感官評(píng)價(jià)確定甜菊糖苷質(zhì)量濃度。
(4)檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料的影響。檸檬酸質(zhì)量濃度分別為0.010,0.015,0.020,0.025,0.030g/mL,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復(fù)合浸提液添加量30%,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,通過(guò)感官評(píng)價(jià)確定檸檬酸質(zhì)量濃度。
1.3.5 復(fù)合飲料的最佳配方正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選定黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比(A)、復(fù)合浸提液添加量(B)、甜菊糖苷質(zhì)量濃度(C)、檸檬酸質(zhì)量濃度(D)為考查因素,以感官評(píng)分為指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)[12]確定黑木耳決明子復(fù)合飲料的最佳配方。
1.3.6 分析檢測(cè)方法
(1)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。邀請(qǐng)20位無(wú)特殊嗜好的品嘗員組成感官評(píng)定小組,參照感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分,滿分為100分,最后求出平均分。
感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
(2)穩(wěn)定系數(shù)的測(cè)定。穩(wěn)定系數(shù)的測(cè)定方法[13],試樣以轉(zhuǎn)速3500r/min離心20min,取上清液稀釋100倍后,于波長(zhǎng)720nm處測(cè)定其吸光度A2,與離心前吸光度A1的比值,即為穩(wěn)定系數(shù)R=A2/A2。若R≥95%,則表明黑木耳決明子復(fù)合飲料的穩(wěn)定性良好。
(3)總酸的測(cè)定??偹岷繙y(cè)定采用滴定法[14],吸取樣品25mL于250mL錐形瓶中,加酚酞指示劑3滴,以0.1000mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到微紅色為終點(diǎn)。
式中:V——滴定時(shí)消耗的NaOH溶液毫升數(shù);
N——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度,mol/L;
W——樣品測(cè)定時(shí)的體積,mL;
0.060 ——NaOH溶液1mL相當(dāng)于檸檬酸的克數(shù)。
(4)可溶性固形物測(cè)定??扇苄怨绦挝锏臏y(cè)定采用手持糖度計(jì)法[15]。
(5)微生物檢測(cè)。微生物指標(biāo)按照GB4789—2010進(jìn)行檢測(cè)。
2.1 黑木耳浸提液脫臭條件的篩選
β-環(huán)糊精對(duì)黑木耳浸提液脫臭條件篩選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 β-環(huán)糊精對(duì)黑木耳浸提液脫臭條件篩選試驗(yàn)結(jié)果
由表2可知,在相同處理時(shí)間上,隨著β-環(huán)糊精添加量的增加,脫臭效果逐步增強(qiáng)。對(duì)于同一添加量的β-環(huán)糊精,處理時(shí)間越長(zhǎng),脫臭效果越強(qiáng)。試驗(yàn)中采用0.15%β-環(huán)糊精處理30min,基本去除了黑木耳浸提液的異味。
2.2 影響黑木耳決明子復(fù)合飲料的單因素試驗(yàn)
2.2.1 黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。
圖1 黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
由圖1可知,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1左右為宜,此時(shí)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)最佳。
2.2.2 復(fù)合浸提液添加量對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
復(fù)合浸提液添加量對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。
圖2 復(fù)合浸提液添加量對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
由圖2可知,隨復(fù)合浸提液添加量的增加,感官評(píng)定得分先升后降,復(fù)合液添加量在飲料總體中占比以30%左右較好。復(fù)合浸提液的添加量會(huì)直接影響到飲料的風(fēng)味品質(zhì),添加量適當(dāng)可使口味柔和爽滑,復(fù)合浸提液添加量過(guò)大則會(huì)產(chǎn)生過(guò)重的苦味,影響口感,而且還失去了其特有的風(fēng)味。
2.2.3 甜菊糖苷質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
甜菊糖苷質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。
由圖3可知,隨甜菊糖苷質(zhì)量濃度的增加,甜味先由淡變甜再到過(guò)甜,感官得分先升后降,因此甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL左右為宜。由于甜菊糖苷甜度過(guò)大,其用量會(huì)直接影響到飲料的口感,用量少則產(chǎn)品無(wú)甜味或甜味不明顯,用量多則甜味過(guò)高,掩蓋了飲料的其他風(fēng)味,影響口感。
圖3 甜菊糖苷質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
2.2.4 檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。
圖4 檸檬酸質(zhì)量濃度對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
由圖4可知,檸檬酸質(zhì)量濃度為0.025g/mL左右較好。檸檬酸質(zhì)量濃度會(huì)直接影響飲料的風(fēng)味口感,用量過(guò)少則甜味明顯,用量過(guò)多則酸味突出,刺激味蕾,有澀口感,易丟失復(fù)合飲料的特別風(fēng)味,難以為大眾所接受。
2.3 飲料配方的正交試驗(yàn)結(jié)果
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選定黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比、復(fù)合浸提液添加量、甜菊糖苷質(zhì)量濃度、檸檬酸質(zhì)量濃度作為考查因素。
L9(34)復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3,復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表4。
表3 L9(34)復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)
由表3可知,4個(gè)因素對(duì)黑木耳決明子復(fù)合飲料口感的影響順序?yàn)楹谀径嵋号c決明子浸提液的配比>復(fù)合浸提液添加量>檸檬酸質(zhì)量濃度>甜菊糖苷質(zhì)量濃度。飲料的最佳配方為A2B2C3D1,即黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復(fù)合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)感官評(píng)價(jià),該配方下的飲料口感舒適,酸甜可口。
表4 L9(34)復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
總酸含量(以檸檬酸計(jì)):2.6g/100mL;穩(wěn)定系數(shù)R≥95%;可溶性固形物含量≥4%;致病菌未檢出,大腸桿菌≤3個(gè)/100mL,菌落總數(shù)≤100個(gè)/mL。
通過(guò)理化指標(biāo)和微生物檢測(cè)結(jié)果可知,黑木耳決明子復(fù)合飲料已達(dá)果蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB19297—2003的要求,是一款穩(wěn)定性好、安全性高的新型復(fù)合保健飲料。
以黑木耳和決明子為原料,配制營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的復(fù)合飲料。通過(guò)黑木耳浸提液脫臭條件的篩選,選擇采用0.15%β-環(huán)糊精處理30min,基本去除了黑木耳的異味。通過(guò)正交試驗(yàn),確定了黑木耳決明子復(fù)合飲料的最佳配方為黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復(fù)合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)檢測(cè),該產(chǎn)品穩(wěn)定系數(shù)R≥95%,表明產(chǎn)品的穩(wěn)定性良好。研究表明,黑木耳決明子復(fù)合飲料為深紅色、口感細(xì)膩柔和、酸甜可口,具有決明子特有的香味,是一種新型復(fù)合保健飲料。
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FormulaDesignandthePhysicalandChemicalAnalysisontheCompound BeverageofBlackFungusandCassiaSeed
YOUXiangtao1,*LIJiaxing1,2,LIWang1,ZHANGTengying1,ZENGDan1
(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,JishouUniversity,Jishou,Hu'nan416000,China;2.InstituteofFoodScience,JishouUniversity,Jishou,Hu'nan416000,China)
Theblackfungus,cassiaseedsastherawmaterial,todevelopacompoundhealthbeveragewhichhasthemany kindsofefficacyoffallbloodpressure,fallbloodsugar,anti-oxidation,anti-tumor.First,tododeodorizationprocessfor leachingsolutionofblackfunguswithβ-cyclodextrinmaskmethod.Afterthat,todeterminethebestformulaofcompound beveragethroughorthogonalexperiment.Finally,usingthephysicalandchemicalmethodstoanalyzethephysicaland chemicalindicators.Theresultsshowsthatthedeodorizationeffectisbetterwhenadded0.15%(m/V)β-cyclodextrinin leachingsolutionofblackfungus(1∶20aqueousextract)thenprocessing30min.Thebestratioofcompoundbeverageof blackfungusandcassiaseedis:theratiois8∶1(V/V)ofleachingsolutionofblackfungusandcassiaseed(1∶20aqueous extract),thedosageofcompoundextract30%(V/V),citricacidcontent0.025g/mL,steviasugarcontent0.02g/mL.After detection:stabilityfactorR≥95%,thesolublesolidscontent≥4%,pathogenicbacteriawasnotcheckedout,E.coli≤3entries/100mL,totalnumberofcolonies≤100entries/mL.ThequalitymettherequestforstandardofGB19297—2003.
deodorization;orthogonaltest;thebestformula;healthdrink
TS275.4
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.04.036
1671-9646(2017)04b-0026-04
2017-02-15
2016年地方高校國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201610531011)。
游湘淘(1994—),男,在讀本科,研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。
*通訊作者:李加興(1969—),男,博士,教授,研究方向?yàn)橹参镔Y源開(kāi)發(fā)利用與保健食品。