提高山藥飲料穩(wěn)定性的工藝及配方研究

陳 穎，王景廷

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450052）

0 引言

山藥又稱山芋，自古以來(lái)就是我國(guó)人民所喜愛(ài)的食藥兼用的保健品.尤以河南焦作（清朝懷慶府所轄地)所產(chǎn)的懷山藥為上品[1].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明：懷山藥在調(diào)節(jié)免疫、抗衰老及抗氧化等多方面具有獨(dú)特的生理功能[2].山藥富含多種人體所需的微量元素以及維生素、氨基酸、纖維素等，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3].山藥肉質(zhì)脆爽、肥厚，且潔白多汁，很適合加工成飲料[4].但新鮮山藥富含淀粉，容易在加工和儲(chǔ)藏時(shí)發(fā)生沉淀和分層現(xiàn)象，增加工藝難度，影響山藥飲料的品質(zhì).制作均勻穩(wěn)定、色澤潔白、香氣宜人的山藥飲料，首要任務(wù)是控制山藥飲料的穩(wěn)定性.作者旨在通過(guò)單因素及正交試驗(yàn)找出山藥飲料加工的關(guān)鍵工藝參數(shù)和復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳配方.

1 材料與方法

1.1 材料

懷山藥：市售；瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠等均為食品級(jí)：市售；白砂糖：市售一級(jí)；抗壞血酸、檸檬酸、氯化鈉等均為分析純.

1.2 儀器與設(shè)備

多功能攪拌機(jī)：浙江蘇泊爾股份有限公司；紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；膠體磨：上海博生水泵有限公司；分析天平：SHIMADZU COPPORATION；離心機(jī)：湘儀離心機(jī)儀器有限公司；高剪切混合乳化機(jī).

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 山藥飲料生產(chǎn)工藝流程

原料→預(yù)處理→護(hù)色→打漿→過(guò)濾→調(diào)配均質(zhì)→排氣→殺菌→冷卻→成品.

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）原料預(yù)處理：將新鮮、完整、成熟的山藥用清水洗凈、去皮，切成1 cm 左右的小塊，再用清水徹底洗凈其表面富含的淀粉成分.

（2）護(hù)色：將去皮切塊后的山藥放入檸檬酸、抗壞血酸、食鹽組成的護(hù)色液中，在100 ℃下?tīng)C漂及護(hù)色5 min.

（3）打漿:山藥護(hù)色后，加入不同比例的水，倒入多功能攪拌機(jī)中破碎打漿，再用膠體磨磨成細(xì)漿.

（4）調(diào)配:按配方分別加入白砂糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑.

（5）均質(zhì):將混合液倒入均質(zhì)機(jī)中均質(zhì).

（6）排氣:將調(diào)配好的飲料放到恒溫水浴鍋上加熱，80 ℃排氣5 min[4].

（7）殺菌:采用巴氏殺菌，80 ℃殺菌15 min.冷卻即為成品.

1.3.3 山藥飲料穩(wěn)定性的測(cè)定方法[5]

將山藥飲料在高速離心機(jī)中以3 000 r／min 離心10 min，于750 nm 處測(cè)定吸光度A2，對(duì)比離心前的吸光度值A(chǔ)1，其比值R 為穩(wěn)定性系數(shù)：R＝A2/A1，根據(jù)此經(jīng)驗(yàn)公式，R 值越大，表明懸浮粒子在飲料中的沉降速度越小，飲料越穩(wěn)定.

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥汁濃度對(duì)山藥飲料穩(wěn)定性的影響

山藥汁含量直接影響山藥飲料的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和穩(wěn)定性.本試驗(yàn)山藥占飲料的質(zhì)量比分別為25%、20%、16.7%、14.3%、12.5%、11.1%（即山藥與水的質(zhì)量比分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8），制作出不同濃度的山藥飲料，測(cè)定樣品的穩(wěn)定系數(shù)R[5]，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià).

表1 山藥汁含量不同的飲料穩(wěn)定性與感官評(píng)價(jià)

由表1 可知，山藥與水配比為25%和20%時(shí)風(fēng)味過(guò)濃，沉淀量較大，且加入穩(wěn)定劑后更加黏稠，甚至變成半固體，成本也較高.山藥與水配比為11.1%和12.5%時(shí)，雖然穩(wěn)定性大大增加，但是溶液太稀，山藥風(fēng)味不足.山藥汁含量在16.7%或14.3%時(shí)，飲料濃度適中，山藥風(fēng)味純正，色澤乳白，穩(wěn)定性相對(duì)較好.考慮到營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感，在制作山藥飲料時(shí)選擇山藥汁含量為16.7%.

2.2 山藥粒度對(duì)穩(wěn)定性的影響

山藥飲料中山藥顆粒的大小也會(huì)直接影響到山藥飲料的穩(wěn)定性，將山藥放在膠體磨中分別在3、6、9、12、15、18、21、24、27、30 μm 的間距下打漿，得到不同粒度的山藥飲料，穩(wěn)定性如圖1 所示.

圖1 不同膠體磨間距打漿所得飲料的穩(wěn)定性

由圖1 可知，顆粒的沉降速度與顆粒的直徑平方成正比，粒子直徑愈大，沉降越快，離心前后吸光度的比值也越小，產(chǎn)品越不穩(wěn)定.由于本試驗(yàn)沒(méi)有加入穩(wěn)定劑，所以R 值偏小，加入穩(wěn)定劑后發(fā)現(xiàn)，15 μm 以下研磨的山藥汁，R 值均在90%以上，故采用膠體磨研磨山藥汁.

2.3 勻漿次數(shù)和強(qiáng)度對(duì)山藥飲料穩(wěn)定性的影響

采用高剪切混合乳化機(jī)對(duì)山藥飲料進(jìn)行勻漿，作用條件分別為1 000、13 000、16 000、19 000、22 000、25 000 r/min，勻漿次數(shù)為3 次，每次勻漿后均計(jì)算R 值，結(jié)果如表2 所示.

由表2 可知，勻漿時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)大，會(huì)發(fā)生褐變和充氣現(xiàn)象，且勻漿次數(shù)越多，這些現(xiàn)象發(fā)生的越嚴(yán)重.這可能與轉(zhuǎn)速太快，導(dǎo)致剪切力過(guò)大，山藥顆粒充分與氧氣接觸有關(guān).所以采用13 000 r/min 下勻漿兩次.

2.4 穩(wěn)定劑試驗(yàn)

穩(wěn)定劑在食品中的添加量很小，但是能起到乳化、增稠、懸浮、消泡、成膜等作用，有效地改善食品體系的穩(wěn)定性.穩(wěn)定劑的種類有很多，且多種穩(wěn)定劑同時(shí)使用有協(xié)同增效作用，所以在實(shí)際應(yīng)用中多采用復(fù)配來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定食品的目的.本試驗(yàn)采用離心前后吸光度的比值體現(xiàn)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果，即R 值越大，說(shuō)明穩(wěn)定劑對(duì)飲料的穩(wěn)定性能越好，從而來(lái)確定復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳配比.通過(guò)單因素試驗(yàn)確定穩(wěn)定劑的因素水平，采用L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3.

表2 不同勻漿強(qiáng)度與次數(shù)下山藥飲料的穩(wěn)定性與感官評(píng)價(jià)

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

從表3 可以看出，在4 個(gè)因素中，黃原膠（B）對(duì)山藥飲料穩(wěn)定性影響最大，其余依次為瓊脂（A）、海藻酸鈉（C）、CMC（D），即B＞A＞C＞D.最優(yōu)方案為B1A3C1D2，即黃原膠0.04%，瓊脂0.04%，海藻酸鈉0.05 %，CMC 0.06%.

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)確定懷山藥飲料的最佳配方：山藥含量為16.7%，15 μm 膠體磨研磨，13 000 r/min 均質(zhì)兩次，復(fù)配穩(wěn)定劑配方為黃原膠0.04%、瓊脂0.04%、海藻酸鈉0.05%、CMC 0.06%.利用該配方及工藝生產(chǎn)的山藥飲料，顏色潔白，口感爽滑，香氣濃郁，且液體均勻透明、不分層、無(wú)沉淀、穩(wěn)定性較好.

［1］原德樹(shù).懷山藥飲料防褐變技術(shù)及穩(wěn)定劑的研究［J］.食品工業(yè)，2010（5）:30-32.

［2］李靜靜，繆娟.山藥多糖分析方法及生物活性的研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（35）:20008-20009.

［3］趙靜，劉學(xué)文，宋娜，等.新型山藥飲料的開(kāi)發(fā)［J］.食品研究與開(kāi)發(fā)，2009，30（3）:68-70.

［4］李會(huì)芬.提高麻山藥飲料穩(wěn)定性的工藝研究［J］.衡水學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（11）：78-79.

［5］李小華，阮美娟.棒子蛋白飲料穩(wěn)定性研究［J］.廣州食品工業(yè)科技，2003（76）：29-31.