鐘華鋒
(廣西職業(yè)技術學院,廣西南寧530226)
銀杏(Semen Ginkgo)為銀杏科(Ginkgoaceae)銀杏屬(Ginkgo)是藥食同源物質。銀杏品味甘美,口感香糯,口味清新,作為食療、滋補、保健食品已有1000多年的歷史。據(jù)分析,銀杏不僅富含銀杏酸(Ginkgolic acid)、銀杏酚(Bilobo)、銀杏醇(Ginno)、銀杏黃素(Ginkgetin)、銀杏黃酮(Ginkgetin)、蛋白質、脂肪、碳水化合物、鈣、磷、鐵、鎂、鉀、胡蘿卜素、VB,VC,VD等營養(yǎng)成分[1],銀杏具有改善對呼吸系統(tǒng)、改善微循環(huán)、降低血液黏度、耐缺氧作用、抗血栓、抗自由基、抗疲勞、抗衰老、抗菌等作用[2]。山藥(Dioscorea opposite Thunb),又名懷山藥、淮山藥、薯蕷等,是一種營養(yǎng)豐富的傳統(tǒng)藥食同源植物[3]。山藥營養(yǎng)豐富,除富含淀粉外,還含有蛋白質17.5%、脂肪0.2%、碳水化合物14.4%、胡蘿卜素0.02%、硫胺素0.08%、VC20 mg/100 g~25 mg/100 g、鈣14.0%、磷42.0%、鐵0.3%,此外還含有豐富的游離氨基酸和一定量的皂苷、膽堿等[4-5]。
《本草綱目》認為,山藥能“益腎氣,健脾胃,止泄痢,化痰涎,潤皮毛”。《新修本草》說:“薯蕷日干搗細,食之大美,久服輕身,不饑延年?!鄙剿幘哂校鹤萄a健身、延緩衰老、收澀固腸止瀉、防治動脈硬化和冠心病、益智健腦、補虛降血糖治療糖尿病、益氣補肺、止咳定喘,還可以防治感冒、眩暈、失眠、潰瘍病、腎炎、小兒疳積、帶下病、陽痿、白濁等作用[6]。
將銀杏和山藥有機結合,加強銀杏和山藥的開發(fā),經(jīng)科學調配,調整口味與風味,形成味道獨特、營養(yǎng)豐富的復合型飲料,不僅能提高銀杏和山藥的附加價值,加快銀杏及山藥等農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展,還能豐富飲料市場的品種。本研究充分利用銀杏和山藥的營養(yǎng)價值,研制出一種兼具銀杏和山藥兩種保健功能的新型復合保健飲料。
1.1.1 原料、主要試劑
1.1.1.1 原料
白果仁:桂林市興安縣銀杏食品廠生產(chǎn);山藥:市售;白糖:市售。
1.1.1.2 主要試驗試劑
檸檬酸:中國上海試劑一廠;碳酸氫鈉:上海虹光化工廠;中溫α-淀粉酶(4000U/g)、糖化酶(50000U/g):南寧東恒華道生物科技有限公司;羧甲基纖維素鈉(CMC-Na),卡拉膠,黃原膠。
1.1.2 主要儀器和設備
WYT型手持糖量計:泉州光學儀器廠;打漿機(九陽料理機):JYL-B060,九陽股份有限公司;手提式壓力蒸汽滅菌鍋(YXO SG 41280):上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司;離心機(800型離心沉淀器):上海手術器械廠;酸度測定儀(E-201-C型pH復合電極):上海精密科學儀器有限公司;紫外分光光度計(UV-1800PCDS型):上海美譜達儀器有限公司;HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋:江蘇省金壇縣醫(yī)療儀器廠;電子天平(J100型):常用雙杰測試儀器廠。
1.2.1 銀杏山藥復合飲料工藝流程
1.2.2 銀杏山藥復合飲料工藝技術操作要點
1.2.2.1 銀杏液的制備
銀杏中淀粉和蛋白質的含量占種子干質量近80%,因此在制作飲料過程中,易產(chǎn)生沉淀和分層現(xiàn)象[7-9],為了解決此問題,可采用加酶水解的方法,使銀杏中淀粉、蛋白質水解成小分子物質,不僅能提高飲料穩(wěn)定性,還能增加銀杏在飲料中營養(yǎng)成分的消化吸收率,銀杏液制備方法如下:稱取銀杏仁,加5倍50℃~60℃水打漿,漿液在85℃~90℃下糊化10 min[15],將糊化液降溫至70℃~75℃,調pH至6.1~6.2后添加0.05%~0.1%α-淀粉酶,在酶解溫度70℃下酶解10min~20min,以碘試驗確定水解完全后,將水解液降溫至60℃,調pH至4.0~4.2加入0.05%~0.1%糖化酶,在60℃下進行糖化處理,用糖度計測定其糖度,直至糖度不再上升則為糖化完全,得到銀杏水解液,用200目過濾布過濾,濾液備用。
1.2.2.2 山藥液的制備
稱取干燥處理后的山藥,打成粉末,加10倍50℃~60℃水攪拌均勻,然后漿液在90℃下糊化10 min,將糊化液降溫至70℃~75℃,調pH至6.1~6.2后添加0.05%~0.1%α-淀粉酶,在酶解溫度70℃下酶解20 min~40 min,以碘試驗確定水解完全后,將水解液降溫至60℃,調pH至4.0~4.2加入0.05%~0.1%糖化酶,在60℃下進行糖化處理,用糖度計測定其糖度,直至糖度不再上升則為糖化完全,得到銀杏水解液,用200目過濾布過濾,濾液備用。
1.2.2.3 調配
復合飲料的調配,先是通過單因素試驗確定最佳銀杏水解液和山藥水解液比例、糖度及pH范圍后,再采用正交實驗確定最佳配方。
1.2.2.4 穩(wěn)定性試驗
先選用黃原膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、卡拉膠做單因素穩(wěn)定劑試驗,確定它們的最佳使用范圍,再進行正交試驗設計,確定最佳穩(wěn)定劑配方。
1.2.2.5 裝瓶、火菌
將復合飲料裝瓶后于121℃下滅菌20 min。
1.3.1 糖度的測定
糖度的測定采用折光法(手提式測糖儀測定法)。
1.3.2 pH的測定
pH值的測定采用電位法(pH計法)。
1.3.3 飲料穩(wěn)定值的測定
取10 mL混合飲料于 3000 r/min離心30 min,在660 nm波長下測其離心前后的吸光度[10]。穩(wěn)定值為離心后的吸光度與離心前吸光度的比值,穩(wěn)定值越接近1,則穩(wěn)定性越好。
從口感、風味、質地方面給復合飲料評分,根據(jù)三者的重要性分布分數(shù)比例,總分為100分,感官評分標準見表1。
表1 感官評分標準Table 1 The standard of sensory evaluation
續(xù)表1 感官評分標準Continue table 1 The standard of sensory evaluation
2.1.1 單因素試驗
2.1.1.1 銀杏液、山藥液比例的確定
銀杏、山藥液按不同比例調配對復合飲料的味道、口感、色澤有較大的影響。銀杏有特定的香味,山藥幾乎沒有香味,而制品希望有較濃的銀杏味,這需要通過銀杏和山藥液的調配完成。通過對銀杏液與山藥液在不同配比下混合所得產(chǎn)品的研究,確定最佳銀杏液、山藥液配比,結果見表2。
表2 銀杏液、山藥液添加比例對產(chǎn)品品質的影響Table 2 Gingko fluid and mountain liquid medicine add ratio on the influence of the product quality
由表2結果可知,銀杏液山藥液比例為1∶1時效果最佳。
2.1.1.2 銀杏山藥混合液用量的確定
在銀杏液與山藥液之比為1∶1、糖度9%、pH為4.5的條件下,通過單因素試驗,確定銀杏液與山藥液的用量,結果見表3。
表3 銀杏山藥混合液用量對產(chǎn)品品質的影響Table 3 Ginkgo biloba yam mixture dosage to the influence of product quality
由表3結果可知,銀杏液、山藥液用量以70%為佳。
2.1.1.3 糖度的確定
糖度高低對飲料的質量有很大的影響,所以探究飲料糖度對飲料的影響有重要意義。本實驗探究不同糖度對飲料感官質量的影響,結果見表4。
表4 糖度對產(chǎn)品品質的影響Table 4 Bix to the influence of product quality
從甜度、生產(chǎn)成本及現(xiàn)代保健方面需要的考慮,結合表4的結果得出最佳糖度為:9%。
2.1.1.4 pH的確定
pH對飲料的感官質量有重要的影響,在銀杏液與山藥液之比為1∶1,其用量為70%,糖度9%的條件下,通過單因素試驗,研究不同pH對復合飲料質量的影響,結果見表5。
表5 pH對產(chǎn)品品質的影響Table 5 pH to the influence of product quality
由表5可知,銀杏山藥復合飲料的較為適宜的pH為4.0。
2.1.2 飲料配方正交試驗
不同的原料配比及用量、pH、糖度對復合飲料的感官質量有重要影響,由于各因素之間的相互作用又會導致飲料感官性狀的改變,所以在前期單因素試驗的基礎上設計L9(34)正交試驗,以感官評分標準評分,確定最佳復合飲料配方。根據(jù)單因素確定的最佳pH、糖度、銀杏山藥液比,取相應的前后范圍,列出因素水平表如表6,正交試驗結果見表7。
表6 正交試驗因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment
由表7結果可知,評分結果最高的是試驗5:A2B2C3D1,得分最高。從各因素極差(R)結果可以看出,各因素對銀杏山藥復合飲料感官質量影響的主次順序依次是:銀杏液山藥液比(A)>銀杏液山藥液用量(B)>pH(D)>糖度(C),銀杏山藥復合飲料配方的最佳組合為:A2B2C2D3,即銀杏液山藥液比為1∶1、銀杏液山藥液用量為70%、糖度9%、pH為4.3時,可做得銀杏味適中、口感較好、色澤亮黃的銀杏山藥復合飲料。
表7 正交試驗結果Table 7 The results of orthographic experiment
2.2.1 穩(wěn)定劑單因素試
依據(jù)不同穩(wěn)定劑的不同特性,選用黃原膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、卡拉膠做單因素穩(wěn)定劑試驗,單因素試驗結果如表8。
表8 不同穩(wěn)定劑對飲料的穩(wěn)定效果Table 8 Effects of different stabilizers on the stability of beverage
由表8結果可知,在黃原膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、卡拉膠3種穩(wěn)定劑中,卡拉膠的效果最好,黃原膠效果不如卡拉膠,而CMC-Na效果最不明顯。而通過對這3種增稠劑進行復配試驗得知,以黃原膠作為主要穩(wěn)定劑,最佳添加量范圍為0.1%左右,卡拉膠和CMC-Na為輔助穩(wěn)定劑,用量范圍為0.04%左右效果較好。
2.2.2 穩(wěn)定性正交試驗
不同穩(wěn)定劑及不同穩(wěn)定劑添加量對飲料穩(wěn)定性有不同影響,而穩(wěn)定劑之間的相互作用也會導致飲料穩(wěn)定性的變化,所以在前期單因素實驗基礎上設計L9(33)正交實驗,以穩(wěn)定值做為評價,穩(wěn)定值越接近于1表明飲料的穩(wěn)定性越高,從而確定最佳穩(wěn)定劑組合。根據(jù)單因素試驗結果,設計因素水平表,見表9,穩(wěn)定性正交試驗結果見表10。
表9 正交試驗因素水平表Table 9 Factors and levels of orthogonal experiment %
表10 正交試驗結果Table 10 The results of orthographic experiment
由表10的各因素極差(R)分析結果可知,各因素對飲料穩(wěn)定性影響的主次順序依次是卡拉膠(C)>黃原膠(B)> CMC-Na(A),穩(wěn)定劑使用的最佳組合為:A3B3C3,即各組分在復合飲料中的添加量為:CMC-Na 0.06%、黃原膠0.12%、卡拉膠0.06%。
2.2.3 驗證試驗
由正交試驗結果分析可知,穩(wěn)定性最佳配方為A3B3C3,并非穩(wěn)定值最高的試驗號 2:A1B3C3,即 CMCNa0.02%、黃原膠0.12%、卡拉膠0.06%。因此,將方案A3B3C3與方案A1B3C3進行比較,做驗證試驗,驗證試驗對比結果見表11。
表11 驗證試驗對比Table 11 The comparison verification test
由表11可知,方案A1B3C3調配出的復合飲料具有較好的穩(wěn)定性。最終確定最佳穩(wěn)定配方為方案A1B3C3,即CMC-Na0.02%、黃原膠0.12%、卡拉膠0.06%。
試驗研究結果表明,在銀杏液山藥液比1∶1、銀杏液山藥液用量70%、糖度9%、pH 4.3時可制得口感和風味較佳的銀杏山藥復合飲料成品。在保證風味、口感的前提下添加CMC-Na 0.02%、黃原膠0.12%、卡拉膠0.06%作為復合穩(wěn)定劑可獲得良好的穩(wěn)定性。
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