滕佳璐 林熠暄 楊方 孫秀蘭 孫嘉笛
現(xiàn)有澳洲堅(jiān)果飲料主要以去油果粕為原料,而全果仁開發(fā)更有營養(yǎng)且廢棄物少。因此,本實(shí)驗(yàn)以澳洲堅(jiān)果全果仁為原料,研究關(guān)鍵工藝步驟對(duì)全果仁飲料品質(zhì)的影響,并確定最佳工藝。
一、材料與設(shè)備
1.材料。澳洲堅(jiān)果全果仁、蔗糖、單甘酯等。
2.設(shè)備。電烤箱(GD-DKXDC),佛山市億凡電器有限公司;打漿機(jī)(MJ-PB12Easy219),九陽股份有限公司;殺菌鍋(DGL-75B),博納科技有限公司;粒徑儀(BT-9300ST),丹東百特儀器有限公司;流變儀(DHR-3),美國沃特世公司。
二、實(shí)驗(yàn)與方法
1.工藝流程。澳洲堅(jiān)果全果仁→烘烤(125℃)→打漿→過濾(200目)→調(diào)配(4%蔗糖、0.05%單甘酯、0.1%黃原膠、0.05%阿斯巴甜)→高速剪切(10000rpm,2min)→膠體磨(20min)→灌裝→封口→殺菌(15min)→冷卻→成品。
2.單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料品質(zhì)的影響:料水比為1:10,殺菌溫度為121℃,分別烘烤10min、15min、20min。(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料品質(zhì)的影響:烘烤10min,殺菌溫度為121℃,料水比分別為1:9、1:10、1:11。(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料品質(zhì)的影響:烘烤10min,料水比為1:10,殺菌溫度分別為115℃、121℃。
3.產(chǎn)品品質(zhì)測定。(1)色差測定:用黑板、白板校正儀器后,放入樣品2-3s后進(jìn)行測量。(2)電子鼻測定:取5mL樣品加入頂空瓶中,上機(jī)后由儀器自動(dòng)進(jìn)樣分析。(3)粒徑測定:光學(xué)模式Mie,形狀系數(shù)1,高水位11s,循環(huán)轉(zhuǎn)速為2500r/min,遮光度5%-20%。(4)黏度測定:取2mL樣品置于樣品臺(tái),探頭與樣品臺(tái)間隙1000μm,測溫25℃,剪切速率1s-1-100s-1。
4.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,Origin 8.5進(jìn)行作圖。
三、結(jié)果與分析
1.感官分析。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料感官品質(zhì)的影響。經(jīng)過烘烤的澳洲堅(jiān)果全果仁會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)、脂類的熱降解反應(yīng),這兩種反應(yīng)的產(chǎn)物之間也會(huì)相互作用而產(chǎn)生大量具有具有芳香性的吡嗪類化合物。由圖1(a)可知,烘烤20min后的飲料色澤、組織狀態(tài)受到影響,可能是烘烤時(shí)間過長導(dǎo)致果仁褐變,由白色、淺黃色轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚?;同時(shí),烘烤會(huì)使蛋白變性,導(dǎo)致飲料溶解度下降,組織狀態(tài)不佳。烘烤15min的樣品分?jǐn)?shù)最高,表明烘烤15min的澳洲堅(jiān)果全果仁飲料感官品質(zhì)最好。
(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料感官品質(zhì)的影響。如圖1(b)所示,料水比過小會(huì)導(dǎo)致粒徑變大、穩(wěn)定性下降,而料水比為1:9時(shí)飲料的組織狀態(tài)較差。因此,料水比為1:10時(shí)感官評(píng)分最高。
(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料感官品質(zhì)的影響。殺菌可以延長飲料的貨架期,但溫度過高則會(huì)改變飲料的營養(yǎng)成分,影響口感。如圖1(c)所示,兩組在色澤、香氣和滋味方面沒有顯著差別,但組織狀態(tài)有顯著差別:115℃殺菌的產(chǎn)品較均勻,無分層,無沉淀;121℃殺菌的產(chǎn)品部分乳液不均勻,穩(wěn)定性也較差。
上述結(jié)果表明,烘烤時(shí)間、料水比、殺菌溫度的改變,都會(huì)顯著影響澳洲堅(jiān)果全果仁飲料的色澤和組織形態(tài)。
2.色差分析。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料色澤的影響。由表1可知,烘烤10min的飲料白度L*最小,表明其明亮度不夠;烘烤20min的飲料黃度b*最大,表明飲料變黃,可能發(fā)生美拉德褐變;烘烤15min的飲料的L*、a*都最高,b*適中,說明飲料整體色澤較佳。
(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料色澤的影響。由表1可知,當(dāng)料水比為1:11時(shí),飲料的L*、a*、b*三個(gè)色差指標(biāo)都是最低,表明飲料整體色澤較差。當(dāng)料水比為1:9和1:10時(shí),飲料在L*、b*上有顯著差異(P<0.05),而在a*上沒有差異(P>0.05);料水比為1:9的飲料色澤略好于料水比為1:10的飲料,可能是濃度高使色澤更亮,但二者總體差距不大。
(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料色澤的影響。由表1可知,121℃殺菌的飲料的L*、a*、b*比115℃殺菌飲料都略高,指標(biāo)間均存在顯著差異(P<0.05),說明121℃殺菌的飲料有較高的明亮度和黃度,褐變程度高。
上述結(jié)果表明,烘烤時(shí)間、料水比、殺菌溫度的改變,都會(huì)顯著影響澳洲堅(jiān)果全果仁飲料的色差。
3.電子鼻分析。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料氣味的影響。由圖2(a)可知,PC1第一主成分貢獻(xiàn)率為92.305%,PC2第二主成分貢獻(xiàn)率為6.184%,PC1和PC2總貢獻(xiàn)率大于98%,說明這兩組成分已幾乎包含澳洲堅(jiān)果全果仁飲料的所有氣味屬性。10min、15min、20min這三種不同烘烤時(shí)間所屬區(qū)域之間的距離較大,各自區(qū)域較為獨(dú)立,也沒有相互重疊的區(qū)域,表明不同烘烤時(shí)間下的氣味區(qū)分程度很高。
(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料氣味的影響。由圖2(b)可知,PC1和PC2總貢獻(xiàn)率大于99%,且料水比1:9、1:10、1:11所屬區(qū)域之間的距離較大,表明不同料水比的飲料氣味區(qū)分程度也高。
(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料氣味的影響。由圖2(c)可知,PC1和PC2總貢獻(xiàn)率大于99%,且殺菌溫度115℃、121℃所屬區(qū)域之間的距離較大,表明不同殺菌溫度下的氣味區(qū)分程度也高。
上述結(jié)果表明,烘烤時(shí)間、料水比、殺菌溫度的改變,都會(huì)顯著影響澳洲堅(jiān)果全果仁飲料的氣味。
4.粒徑測定分析。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料粒徑的影響。由圖3(a)可知,烘烤20min的飲料粒徑最大,為5.241?m,與其他兩組具有顯著性差異(P<0.05)。烘烤10min和15min的飲料粒徑呈現(xiàn)單峰分布,說明飲料較均一、穩(wěn)定;烘烤20min的飲料粒徑在51.80?m處出現(xiàn)了較大粒徑的峰值,穩(wěn)定性不理想。原因可能是烘烤時(shí)間過久導(dǎo)致蛋白發(fā)生過度氧化交聯(lián),使得粒徑變大。
(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料粒徑的影響。由圖3(b)可知,料水比為1:11的飲料粒徑最大,為7.40?m;料水比為1:10的飲料粒徑最小,為5.53?m,具有顯著差異(P<0.05)。料水比為1:10的飲料呈單峰分布,其余兩者均在51.80?m處出現(xiàn)峰值,呈現(xiàn)雙峰形態(tài),說明料水比為1:10的飲料穩(wěn)定性好,其余兩者的穩(wěn)定性較差。
(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料粒徑的影響。由圖3(c)可知,殺菌溫度115℃(5.21?m)的飲料粒徑小于殺菌溫度121℃(8.77?m)的飲料粒徑,說明殺菌溫度為115℃的飲料更加均一、細(xì)膩,且有較高的穩(wěn)定性。經(jīng)過殺菌后,飲料粒徑分布開始由雙峰變?yōu)槎嘀夭ǚ澹饾u變得不穩(wěn)定,尤其殺菌溫度為121℃的產(chǎn)品粒徑朝較大的聚合物遷移,原因可能是較高的殺菌溫度會(huì)導(dǎo)致過度美拉德反應(yīng),發(fā)生蛋白類的聚合交聯(lián)而產(chǎn)生沉淀。
5.流變學(xué)黏度分析。(1)烘烤時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料流變學(xué)特性的影響。由圖4(a)可知,在相同的剪切速率下,飲料的黏度隨烘烤時(shí)間的增加而減小,烘烤10min的飲料表現(xiàn)出的黏度最大,烘烤20min的飲料黏度最小。由Stokes定理可知,沉降速度同溶液黏度呈負(fù)相關(guān),黏度越大,顆粒沉降速率越低,蛋白質(zhì)及同體顆粒的凝聚也會(huì)減少,從而使飲料的穩(wěn)定性提高。由此可見,烘烤10min的飲料品質(zhì)會(huì)高于其他兩種。
(2)料水比對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料流變學(xué)特性的影響。由圖4(b)可知,在相同的剪切速率下,飲料的黏度隨料水比的增大而增大,乳液的黏度越大,飲料的穩(wěn)定性越高,因此料水比為1:11的飲料黏度高于其他兩種。料水比可能會(huì)影響飲料中部分乳化劑的溶解性,使飲料的黏度增大。
(3)殺菌溫度對(duì)澳洲堅(jiān)果全果仁飲料流變學(xué)特性的影響。由圖4(c)可知,在相同的剪切速率下,飲料的黏度隨殺菌溫度的增大而減小,殺菌溫度為115℃的飲料黏度較大,說明115℃殺菌的飲料穩(wěn)定性好于121℃殺菌的飲料。殺菌溫度過高會(huì)導(dǎo)致飲料中的乳蛋白熱變性,降低溶解度,黏度變小,穩(wěn)定性也會(huì)下降。
四、結(jié)論
通過感官評(píng)定和儀器分析綜合評(píng)價(jià),得出澳洲堅(jiān)果全果仁飲料的較佳工藝參數(shù)為:烘烤時(shí)間15min、料水比1:10、殺菌溫度115℃。
基金項(xiàng)目:2021年崇左市科技計(jì)劃項(xiàng)目“澳洲堅(jiān)果健康飲料技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)”(20210710)。
作者簡介:滕佳璐(1999-),女,漢族,浙江舟山人,碩士在讀,研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ夹g(shù)。
*通信作者:楊方(1989-),女,漢族,江蘇南京人,副教授,博士,研究方向?yàn)槭称芳庸ず捅ur技術(shù)。