薏米山藥乳復合保健飲料的組方篩選

黃世瑜,許 輝, 王家良,閆 勇 ,錢時權,馬慧敏

(1. 蚌埠學院 生物與食品工程系，安徽 蚌埠 233030；2. 安徽中糧油脂有限公司，安徽 蚌埠 233030)

薏米山藥乳復合保健飲料的組方篩選

黃世瑜1,許 輝1, 王家良1,閆 勇2,錢時權1,馬慧敏1

(1. 蚌埠學院 生物與食品工程系，安徽 蚌埠 233030；2. 安徽中糧油脂有限公司，安徽 蚌埠 233030)

目的：研制具有優(yōu)良口感、獨特風味和豐富營養(yǎng)的薏米山藥乳復合保健飲料。方法：以薏米、山藥和全脂乳粉作為主要原料，輔以適量白砂糖和檸檬酸等，采用正交試驗和感官評價優(yōu)化出該飲料的最佳組方；由于配置后的產品穩(wěn)定性相對較差，所以選擇適宜穩(wěn)定劑進行單一穩(wěn)定劑試驗和復配穩(wěn)定劑試驗。結果：薏米汁與山藥汁配比2 ∶1，添加全脂乳粉7%、白砂糖4%、檸檬酸0.06%時薏米山藥乳飲料風味最佳；添加羧甲基纖維素(CMC)0.06%、蔗糖脂肪酸酯0.07%時飲料穩(wěn)定性最好。結論：薏米山藥乳復合保健飲料口感優(yōu)良、風味獨特、營養(yǎng)符合要求。

薏米；山藥；乳；復合保健飲料；穩(wěn)定性

近年來，復合保健飲料憑借著營養(yǎng)豐富、美味可口等優(yōu)勢在飲料市場中占據(jù)相當?shù)匚?，吸引著各類消費人群。薏米和山藥含有豐富的營養(yǎng)元素及保健成分，是傳統(tǒng)藥食兩用的滋補食物。薏米山藥乳復合飲料是將薏米汁和山藥汁以最適比例進行復配，并輔之以乳粉和適量添加劑，使各原料發(fā)揮各自優(yōu)勢，達到功能協(xié)同互補，更好地發(fā)揮各原料的營養(yǎng)作用，這樣不僅在營養(yǎng)方面得到互補，口感上也具有獨特之處。由于薏米和山藥主要成分淀粉居多，含糖量和含酸量均不明顯，所以調配復合飲料時需要確定最適宜糖酸比。而且由于薏米淀粉顆粒的獨特性，預煮糊化時薏米淀粉糊比較穩(wěn)定，凝沉困難[1]。而且薏米淀粉相比其他淀粉而言α化相對困難，因此，在原料處理時為保證薏米組織最大程度軟化須先預處理。除此之外，薏苡仁具有特殊的令人不愉快的口味[2]，需采用適宜加工方法處理使其具有令人可接受的其他口感。

目前，市場上保健類飲品除了中藥保健飲料，更多的就是果蔬汁復合保健飲料，很少有糧谷類原料加工的產品。據(jù)調查研究表明，市場上已有的復合保健飲料有山楂枸杞乳復合保健飲料[3]、香蕉薏米保健飲料[4]、銀耳山藥復合飲料[5]等。迄今為止，也鮮少見有關薏米和山藥復合的保健乳飲料的研發(fā)成果的聲明報導。將薏米和山藥結合在一起，研制出一種營養(yǎng)豐富、風味獨特的新型薏米山藥乳復合保健飲料，不僅豐富了保健飲料市場，而且有利于薏米、山藥的深加工和綜合利用。另外，薏米和山藥適應性強、產量高，在我國普遍種植，價格相對較低且提取成本低，可廣泛作為復合飲料研發(fā)的原料。本研究所引用的理論知識，制定的研究思路和采用的方法均可以作為今后研究相似課題的參考指導，最主要是可為薏米山藥乳復合保健飲料的工業(yè)化生產提供一定的理論依據(jù)和工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

薏米、山藥、伊利全脂乳粉、白砂糖，購于蚌埠家樂福超市；檸檬酸、α-淀粉酶(>3700 U/g)、CMC、蔗糖脂肪酸酯、黃原膠、卡拉膠均為市售食品級添加劑。

1.2 設備

電子天平：上海越平科學儀器有限公司；YXD系列遠紅外食品電烤箱：山東省博興縣興福不銹鋼炊具機械廠；冰沙機：六合國股份有限公司；電磁灶：九陽股份有限公司；膠體磨：沈陽力源電機有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市杰瑞爾電器有限公司；JW-3021H低溫高速離心機：安徽嘉文儀器裝備有限公司；實驗型高壓均質機：浙江奉化市巨浪機械廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 薏米汁制備工藝流程及操作要點

(1) 工藝流程：薏米→篩選→清洗瀝干→烘焙→浸泡→打漿→細化→糊化→酶解→過濾→薏米汁

(2) 操作要點：① 篩選：去除帶霉點，帶碎殼的薏米，挑選出石子等雜質顆粒。② 清洗：將篩選過的薏米用清水沖洗至少3次，除去表面吸附的灰塵及中間夾雜的細小雜質，瀝干水分。③ 烘焙：將薏米粒攤放在烤盤上，設置烤箱溫度為155 ℃～180 ℃，面火比底火相應低15 ℃～20 ℃，烘烤時間15～20 min。具體情況根據(jù)薏米干燥程度決定，至打開烤箱就能聞到有薏米特有的烘焙香味后取出冷卻[6]。④ 浸泡：將冷卻后的薏米投入清水中浸泡10～12 h，待薏米粒組織軟化后再打漿。⑤ 打漿、細化：按料水比1 ∶7的比例將浸泡好的薏米打漿后使用膠體磨細化顆粒，使組織更細膩。⑥ 糊化、酶解：加熱使薏米汁預糊化，然后常溫下冷卻到60 ℃左右，用0.0017%的ɑ-淀粉酶水浴酶解并在此溫度下保溫酶解10 min[7]，最后再加熱至沸滅酶。⑦ 過濾：使用四層紗布過濾濾去殘渣，濾液即為薏米汁。

1.3.2 山藥汁制備工藝流程及操作要點

(1)工藝流程：山藥→清洗削皮→切片→護色→糊化→打漿→細化→酶解→山藥汁

(2)操作要點：① 原料選擇：選擇新鮮無破損的山藥為原料。② 清洗去皮：打開水龍頭水充分清洗表皮附著的泥沙，然后切去根須再削皮。③ 切片護色：將削好皮的山藥切成厚薄均勻的切片，并立即投入準備好的0.5%Nacl溶液中護色15 min。④ 糊化：因山藥含有大量淀粉，需先將淀粉升溫糊化，再進行水解，加熱溫度到90 ℃糊化10 min。⑤ 打漿、細化：將山藥與水按1 ∶4的比例混合后在打漿機中破碎打漿，再使用膠體磨將山藥汁中顆粒細化，從而使山藥汁組織更細膩。⑥ 酶解：根據(jù)文獻[8]，采用ɑ-淀粉酶添加量0.006 mg/mL，水浴酶解溫度80 ℃，時間20 min的工藝對山藥汁進行酶解，達到要求后應加熱至沸并保溫5 min滅酶。⑦ 過濾：滅酶后冷卻，然后使用四層紗布過濾得濾液即為所要制備的山藥汁。

1.3.3 不同因素的考察

(1) 薏米汁與山藥汁復合比例確定。以七組薏米汁與山藥汁的體積比(1 ∶3、1 ∶2、2 ∶3、1 ∶1、3 ∶2、2 ∶1、3 ∶1)為選擇對象，在添加6%的全脂乳粉、4%的白砂糖、0.10%的檸檬酸條件下，通過單因素試驗篩選出比較適合的一種比例作為混合汁的最佳配比。

(2) 乳粉添加量確定。由兩種原料汁混合配比的試驗結果，選擇薏米汁與山藥汁體積比2 ∶1。同時在添加4%的白砂糖、0.10%的檸檬酸的前提下，分別添加4%、5%、6%、7%、8%不同含量的全脂乳粉進行單因素試驗，篩選最佳乳粉添加量。

(3) 白砂糖添加量確定。由兩種原料汁混合配比的試驗結果，選擇薏米汁與山藥汁體積比2 ∶1。同時在添加6%的全脂乳粉、0.10%的檸檬酸的前提下，分別添加2%、3%、4%、5%、6%不同含量的白砂糖進行單因素試驗，篩選最佳白砂糖添加量。

(4) 檸檬酸添加量確定。由兩種原料汁混合配比的試驗結果，選擇薏米汁與山藥汁體積比2 ∶1。同時在添加6%的全脂乳粉、4%的白砂糖的前提下，分別添加0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%不同含量檸檬酸進行單因素試驗，篩選最佳檸檬酸添加量。

1.3.4 正交試驗 根據(jù)單因素試驗結果，選取對感官評價影響顯著的四個因素即薏米汁與山藥汁體積比(A)、乳粉添加量(B)、白砂糖添加量(C)、檸檬酸添加量(D)，采用L9(34)的正交試驗對薏米山藥乳復合保健飲料的復配參數(shù)進行優(yōu)化[9]。

1.3.5 感官評分標準 綜合感官評價指標由組織狀態(tài)、口感、風味和色澤4個指標構成，其標準見表1。按照評分標準請10名相關專業(yè)人員組成評價小組，各自打分，最終計算平均分作為評價指標。

表1 薏米山藥乳復合保健飲料感官評分標準

1.3.6 單一穩(wěn)定劑對復合飲料的穩(wěn)定效果 為了提高配置后飲料的性質均一性，需要在飲料中添加適宜穩(wěn)定劑，以防止產生影響飲料質量的絮狀懸浮、上下分層或出現(xiàn)沉淀等現(xiàn)象。分別添加羧甲基纖維素(CMC)、卡拉膠、黃原膠、蔗糖脂肪酸酯，進行單一穩(wěn)定劑試驗。通過離心沉降法，每次稱取等量的復合飲料6份，分別添加0、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%的穩(wěn)定劑，設定高速離心機轉速5000 r/min離心時間15 min，根據(jù)沉淀率公式計算離心沉淀率[10]。

沉淀率=(沉淀物質量/離心飲料的質量)×100%

1.3.7 復合穩(wěn)定劑對復合飲料的穩(wěn)定效果 離心分層率、沉淀率以及測定離心前后飲料的吸光度值均能體現(xiàn)復合飲料的穩(wěn)定效果。試驗中發(fā)現(xiàn)復合乳飲料測沉淀率能最直接明了體現(xiàn)穩(wěn)定劑的效果，即沉淀率越小，說明穩(wěn)定劑對飲料的穩(wěn)定效果越好。故測定沉淀率作為穩(wěn)定性的評價指標，對薏米山藥乳復合飲料的復合穩(wěn)定劑做試驗。

2 結果與分析

2.1 不同因素對薏米山藥乳復合飲料的影響

2.1.1 薏米汁與山藥汁體積比的確定 采用適宜的烘焙工藝烘焙薏米，可以使薏米具有濃郁的焙烤香味，經打漿酶解處理后的薏米汁組織細膩，香味馥郁，色澤呈均一乳白色；而山藥是薯蕷科植物的塊莖，經處理的山藥汁具有薯蕷科植物的清香味，口感爽滑，色澤均一但顏色稍淺，所以薏米汁與山藥汁的體積比對復合飲料的感官評價有較突出的影響。由圖1可知，薏米汁與山藥汁體積比2 ∶1時，感官評分最顯著90.3分，調配出的飲料色澤最佳，具有薏米、山藥、乳的風味，口感酸甜協(xié)調。當山藥所占比例較大時，乳粉味很濃，遮蓋了薏米的特有烘焙香味且顏色較淺。當山藥添加量過少時，薏米和乳粉味較濃，無山藥的風味。

圖1 薏米汁與山藥汁體積比的確定

圖2 全脂乳粉添加量的確定

2.1.2 乳粉添加量的確定 添加合適的乳粉不僅能使制作出的飲料具備優(yōu)良的組織狀態(tài)、風味和口感，更有利于體現(xiàn)薏米和山藥的特點，展現(xiàn)濃郁的復合風味。由圖2可知當乳粉含量為6%時，感官評分最高93.2分，調配成的飲料口感良好，更利于人們接受。當乳粉添加量較少時乳香味不明顯；當乳粉含量過大時，復合飲料乳粉味過濃，遮蓋了薏米和山藥獨特的風味，同時色澤呈乳黃色。

2.1.3 白砂糖添加量的確定 薏米和山藥自身滋味平淡，加入適宜白砂糖能非常明顯改良飲料的口感。由圖3可知，白砂糖加入量為5%時復合飲料感官評價平均得分最高93.2分，其組織狀態(tài)、風味、色澤最佳，口感協(xié)調適宜。

圖3 白砂糖添加量的確定

圖4 檸檬酸添加量的確定

2.1.4 檸檬酸添加量的確定 加入檸檬酸既可調解飲料的糖酸比，還能起到一定的預防腐敗變質的作用。由圖4可知，添加0.08%的檸檬酸時，感官評分最高92.1分，飲料綜合狀態(tài)最佳。檸檬酸加入量太少時，飲料酸味很淡口感偏甜；檸檬酸添加量過多時，不僅口感上酸味過重，而且導致飲料組織狀態(tài)變差，其中的蛋白質變性，出現(xiàn)明顯分層。由此可見，檸檬酸的量對飲料質量有很大的影響。在其中加入適量檸檬酸能有效調配復合乳飲料的口感，同時提高飲料品質。

2.2 薏米山藥乳飲料的組方正交試驗結果

根據(jù)單因素試驗結果設計正交試驗，各因素水平見表2。組方正交試驗結果見表3。

表2 薏米山藥乳復合飲料組方正交試驗因素水平表

表3 薏米山藥乳飲料的組方正交試驗結果

由表3中的極差R可知，正交試驗各因素對復合飲料品質影響的主次順序依次為D>A>B>C。最佳的配方組合為A2B3C1D1，即薏米汁與山藥汁體積比為2 ∶1，全脂乳粉添加量為7%，白砂糖添加量為4%，檸檬酸添加量為0.06%。由于該組合不在正交試驗方案中，因此另增加該組合的驗證試驗，結果表明，該產品為乳白色，色澤均勻，富有薏米特有焙烤香味、山藥薯科的清香味及乳粉特有的乳香味，復合風味明顯，口感細膩爽滑酸甜協(xié)調，該配方組合所得復配飲料的感官評分為98.2分，高于其它試驗組合。

2.3 單一穩(wěn)定劑對復合飲料的穩(wěn)定效果

不同穩(wěn)定劑對飲料的穩(wěn)定效果見圖5。由圖可知，無添加劑時飲料沉淀率均較低，即不添加穩(wěn)定劑的飲料體系反而更穩(wěn)定。產生這種結果可能是因為薏米含有淀粉等多糖，質量分數(shù)較小時，在無序結構形成的糊化過程中充當穩(wěn)定劑使體系趨于穩(wěn)定；當加入單一穩(wěn)定劑時測出飲料的沉淀率反而更高，原因可能是單一穩(wěn)定劑擾亂了多糖形成的相對穩(wěn)定結構[11]。由于各種穩(wěn)定劑的各自特性不同，考慮選擇以上穩(wěn)定劑中穩(wěn)定效果相對較好的CMC和蔗糖脂肪酸酯復配，再比較試驗結果，決定是否添加穩(wěn)定劑。

2.4 復合穩(wěn)定劑對復合飲料的穩(wěn)定效果

圖5 不同單一穩(wěn)定劑對飲料的穩(wěn)定效果

由圖5可知，CMC添加量0.08%時沉淀率最小，而蔗糖脂肪酸酯添加量0.12%時沉淀率最小，由于穩(wěn)定劑之間效果是協(xié)同作用，所以二者復配時添加量平均縮小，且在穩(wěn)定劑允許添加范圍內。兩種穩(wěn)定劑復配的正交試驗因素水平表見表4。復配穩(wěn)定劑正交試驗結果見表5。

表4 穩(wěn)定劑正交試驗因素水平表

由表5中極差R可知，蔗糖脂肪酸酯相較CMC對復合飲料的穩(wěn)定效果影響較大，穩(wěn)定效果最佳的試驗號是9號，即CMC添加量0.06 %，蔗糖脂肪酸酯添加量0.07 %時，沉淀率最低，為1.776 %，相比較無添加劑時的沉淀率2.677 %，穩(wěn)定效果較佳。重復三次驗證試驗均表明沉淀率最低，出現(xiàn)此結果可能是復配穩(wěn)定劑的協(xié)同作用使飲料的體系更趨于穩(wěn)定，所以薏米山藥復合乳飲料添加適宜穩(wěn)定劑為0.06 %的CMC，0.07 %的蔗糖脂肪酸酯。

表5 復配穩(wěn)定劑正交試驗結果

3 結論

試驗結果表明，薏米山藥乳復合保健飲料最優(yōu)組方為薏米汁與山藥汁體積比2 ∶1，全脂乳粉7 %，白砂糖4 %，檸檬酸0.06 %，復配穩(wěn)定劑為0.06 %的CMC和0.07 %的蔗糖脂肪酸酯。根據(jù)上述配方制成的復合飲料具有最佳的組織狀態(tài)、色澤和特有的薏米山藥乳風味，口感細膩爽滑，酸甜比例協(xié)調，且含有豐富營養(yǎng)，有薏米和山藥的保健作用。

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(責任編輯：馬世堂)

The Formula Screening of Semen Coicis-yam-milk Composite Healthy Drink

HUANG Shi-yu1,XU Hui1,WANG Jia-liang1,YAN Yong2,QIAN Shi-quan1,MA Hui-min1

(1. Department of Biology and Food Science, Bengbu University, Bengbu 233030, China;2. Anhui COFCO Oil Company Limited, Bengbu 233030, China)

Objective: To develop a good taste, unique flavor and rich nutrition of barley yam milk compound healthy beverage。 Methods: Barley, yam and whole milk powder are used as the main raw material, supplemented by the amount of white sugar and citric acid, orthogonal test and sensory evaluation of the optimal prescription of the beverage; because the product stability after configuration is relatively poor, we choose the suitable stabilizer of single stabilizer compound stabilizer test. Results: Barley juice and yam juice ratio is 2 ∶1, by adding whole milk powder 7%, sugar 4%, citric acid 0.06% flavor medicine milk beverage best mountain barley; adding carboxymethyl cellulose (CMC), the stability of the beverage best 0.06% sucrose fatty acid ester 0.07%. Conclusion: Compound healthy beverage of yam barley milk can meet the requirements.

Coix seed; Yam; Milk; Compound health beverage; Stability

2016-06-02

蚌埠學院重點學科；安徽省教育廳科學研究重大項目(KJ2016SD36)。

黃世瑜(1965-)，女，安徽省合肥市人，學士，副教授，主要從事食品營養(yǎng)與農產品加工研究。

TS201.1

A

1673-8772(2016)06-0043-07