懷山藥飲料工藝優(yōu)化研究

孔瑾,王明新,孔琳琳,李斌

（1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.新鄉(xiāng)縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督測試中心,河南新鄉(xiāng)453007）

懷山藥味甘、性平,入脾、肺、腎三經(jīng),具有健脾、補(bǔ)肺、固腎、益精、延年益壽之功效.含有皂甙粘液質(zhì)、膽堿、糖蛋白、多種氨基酸、維生索C、山藥堿及Cu、P、Fe、Se等多種微量元素[1].《神農(nóng)本草經(jīng)》載有：“山藥以河南懷慶者良”[2].古懷慶府即今河南焦作境內(nèi)的博愛、沁陽、武陟、溫縣等縣區(qū),所產(chǎn)的鐵棍山藥保健功效最顯著,素有“懷參”之稱[3].

懷山藥飲料采用河南焦作產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)山藥,具備了高端產(chǎn)品的珍貴性和高品質(zhì)特性,是高附加值、差異化、特色化明顯的新型養(yǎng)生保健飲料.懷山藥飲料加工時(shí),原料經(jīng)去皮后容易發(fā)生褐變,直鏈淀粉成分含量高容易發(fā)生老化、凝絮、分層或沉淀,原料本身無特征性風(fēng)味,使得懷山藥飲料口味平淡,嚴(yán)重影響和制約著懷山藥飲料的質(zhì)量和生產(chǎn),為此我們開展這項(xiàng)研究,旨在提升懷山藥飲品的質(zhì)量,增大消費(fèi)量,促進(jìn)懷山藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮懷山藥、白砂糖、檸檬酸、L-蘋果酸、檸檬酸鈉、食鹽、α-淀粉酶、黃原膠、耐酸性CMC-Na、瓜爾豆膠等.

1.2 儀器與設(shè)備

MD100-2型分析天平（上海天平儀器廠）；HH-4恒溫水浴鍋（金壇市杰瑞爾電器有限公司）；YXQ-SQ 46-280A手提式壓力蒸汽滅菌鍋（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）；JM-5膠體磨（溫州市豪龍膠體磨廠）；SRH 60-70高壓均質(zhì)機(jī)（上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司）；WHD-50打漿機(jī)（溫州長宏機(jī)械廠）；WAY21型阿貝折射儀（新天精密儀器公司）.

1.3 工藝流程

懷山藥→挑選→清洗、去皮、護(hù)色→切片→護(hù)色→軟化→打漿→淀粉水解→酶解→配料→均質(zhì)→脫氣→灌裝封口→殺菌→保檢→檢驗(yàn)→成品[4-5].

1.4 操作要點(diǎn)

去皮：采用手工去皮或堿液去皮法,去皮要快速徹底并剔除表面根毛,洗凈、切片放入護(hù)色液中.

護(hù)色：護(hù)色用3%的食鹽和1%抗壞血酸鈉的水溶液護(hù)色[6-7].

軟化：將切片后的懷山藥放入定量水中軟化,一般煮沸15～20 min.

打漿：將軟化后的懷山藥片連同料液放入打漿機(jī)打漿,然后將溶解后的穩(wěn)定劑加入漿液中混勻,再將混合液入膠體磨進(jìn)一步細(xì)化.

水解處理：懷山藥含有大量淀粉,若不將其水解,易引起飲料發(fā)生分層、沉淀、凝絮或老化,影響產(chǎn)品質(zhì)量.酶解前先將懷山藥漿料中的淀粉糊化,加熱至80℃保溫10 min左右；糊化后升溫至90～95℃,加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解,酶解完成后煮沸滅酶.

配料：將制備的懷山藥漿液加入甜味劑、酸味劑、穩(wěn)定劑等,加水至配方用量.

均質(zhì)：預(yù)熱到55～60℃左右,在30～35 MPa的壓力下均質(zhì)2～3遍.

灌裝、封口、殺菌及冷卻：將飲料加熱至85～95℃保持5～8 min脫氣,熱罐裝至滅菌干凈的飲料瓶中,立即封口、殺菌.殺菌溫度121℃,時(shí)間10～15 min,然后分段冷卻至常溫.

1.5 懷山藥飲料最佳配方的確定

在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對料水比,穩(wěn)定劑用量,甜酸用量各因素選擇4水平進(jìn)行正交試驗(yàn),對試驗(yàn)結(jié)果綜合評判,并進(jìn)行極差分析得出最優(yōu)配比方案.

1.6 理化指標(biāo)的測定

可溶性固形物的測定用手持糖度計(jì)進(jìn)行.酶解指標(biāo)為還原糖的含量,測定方法按照GB/T 15038—2006方法進(jìn)行.沉淀率按以下公式計(jì)算：沉淀率=V1/V2×100%,式中：V1為沉淀體積/mL,V2為供測飲料體積/mL.

2 結(jié)果與分析

2.1 懷山藥飲料料水比最佳條件的確定

懷山藥的用量直接影響產(chǎn)品的營養(yǎng)、風(fēng)味和感官,分別設(shè)置懷山藥與水的料水比為 1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14,對產(chǎn)品進(jìn)行評定,結(jié)果見表1.

表1 料水比對懷山藥飲料品質(zhì)的影響

由表1可以看出,漿液比為1∶12時(shí),懷山藥飲料的綜合指標(biāo)較佳.

2.2 懷山藥飲料穩(wěn)定劑優(yōu)選試驗(yàn)

以成品飲料的沉淀率為指標(biāo),采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳配比,試驗(yàn)因素見表2.因素分別為 A：黃原膠；B：CMC-Na；C：瓜爾豆膠.

表2 復(fù)合穩(wěn)定劑因素與水平設(shè)計(jì)

沉淀結(jié)果見表3.由表3可以看出,復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳配比為試驗(yàn)8,即黃原膠0.12%、CMC-Na 0.12%、瓜爾豆膠0.005%.

表3 復(fù)合穩(wěn)定劑的沉淀率

2.3 懷山藥飲料甜酸配比優(yōu)選試驗(yàn)

將酸味劑及酸味調(diào)節(jié)劑（A：檸檬酸；B：檸檬酸鈉；C：L-蘋果酸）和白糖、果葡糖漿、AK糖按一定比例配比,選擇合適的甜酸比,試驗(yàn)結(jié)果見表4.

表4 復(fù)合酸味劑的配比

表5 甜酸比試驗(yàn)結(jié)果

由表4可以看出,酸味劑的混合配比3號試驗(yàn)風(fēng)味較好,即檸檬酸0.15%、檸檬酸鈉0.05%、L-蘋果酸0.05%.飲料的pH控制在5.0～5.5左右.

甜酸比試驗(yàn)結(jié)果見表5.

由表5可知,甜酸配比試驗(yàn)2較好,即80∶2.5.

2.4 懷山藥飲料配方選優(yōu)正交試驗(yàn)

2.4.1 懷山藥飲料評分標(biāo)準(zhǔn) 懷山藥飲料評分標(biāo)準(zhǔn)見表6.

表6 評分標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2正交試驗(yàn)確定優(yōu)選配方 正交試驗(yàn)水平見表7.

表7 正交試驗(yàn)水平

正交試驗(yàn)結(jié)果見表8.

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表8極差分析可知,因素主次順序A＞B＞C；優(yōu)水平依次為A3、B2、C3,優(yōu)組合為A3B2C3.

3 小結(jié)

通過試驗(yàn)得出了懷山藥飲料的最佳工藝條件為：懷山藥與水比例為1∶12,穩(wěn)定劑黃原膠、CMC-Na、瓜爾豆膠的用量分別為0.12%、0.12%和0.005%,甜酸比為80∶2.5.但是,試驗(yàn)產(chǎn)品的色、香、味、形等指標(biāo)因原料和工藝條件的不同而存在差異,此外,飲用人群不同對產(chǎn)品的評價(jià)亦存在差異.因此,應(yīng)區(qū)別不同情況,對試驗(yàn)的工藝技術(shù)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以保證懷山藥飲料營養(yǎng)、多樣的特性.

[1]尹鄭紅.懷山藥汁加工工藝研究[J].鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2000,20（3）：179-180.

[2]侯士良,袁秀芳,王憲齡,等.“四大懷藥”的藥效學(xué)研究[J].河南中醫(yī)藥學(xué)刊,1994,9（l）：11-13.

[3]蔡金輝,嚴(yán)漸子,黃曉輝,等.山藥品種資源的分類研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,21（1）：53-57.

[4]趙靜,劉學(xué)文,宋娜,等.新型山藥飲料的開發(fā)[J].食品研究與開發(fā),2009,30（3）：69.

[5]謝榮輝,錢利眾.鮮切山藥的護(hù)色研究[J].溫州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2007,28（6）：30-31.

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[7]高晗,劉本國,楊國堂,等.山杏復(fù)合乳飲料的研制[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2010,38（4）：62-65.