李興,趙江林,,*,唐曉慧,李文飛,胡一晨,,任貴興,趙鋼
(1.成都大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院,四川成都610106;2.農(nóng)業(yè)部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610106)
藜麥(Chenopodium quinoa willd)為莧科藜屬一年生雙子葉植物,至今已有5 000~7 000多年的種植歷史,是古印加民族的主要糧食作物之一[1-2]。藜麥具有極高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值,富含優(yōu)質(zhì)蛋白、必需氨基酸、維生素、膳食纖維等,適合所有人群食用,并在2013年被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織正式推薦為最適宜人類的全營(yíng)養(yǎng)食品[3-6]。眾多研究表明,藜麥中富含多酚、生物黃酮、皂苷等多種功能活性成分,其具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、防治糖尿病、抗腫瘤和減肥等功效[2,7]。近年來(lái),隨著人民生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng),兼具營(yíng)養(yǎng)與保健價(jià)值的藜麥及其加工制品越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài),其開(kāi)發(fā)潛力巨大。目前市場(chǎng)上有關(guān)的藜麥產(chǎn)品主要有藜麥米、藜麥片、藜麥面、藜麥點(diǎn)心和藜麥酒等[8]。
紅棗(Ziziphus jujuba Mill.)又名大棗,為鼠李科棗屬植物棗樹(shù)的果實(shí)。紅棗營(yíng)養(yǎng)豐富,含有蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸、脂肪以及多種維生素等[9],具有養(yǎng)胃健脾、補(bǔ)血益氣、保護(hù)肝臟和增強(qiáng)肌力等功效[10]。紅棗是集食用、藥用、保健等多功能于一體的果品,被譽(yù)為“木本糧食,滋補(bǔ)佳品”。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明,多食紅棗對(duì)防治貧血、心血管病和動(dòng)脈硬化等具有很好的食療作用[11-13]。
本研究以藜麥為主料,紅棗和脫脂奶粉為輔料,進(jìn)行藜麥紅棗復(fù)合飲料的開(kāi)發(fā)研制。通過(guò)合理調(diào)配,利用紅棗的甜香和脫脂奶粉的奶香調(diào)和了藜麥的澀感,有效地解決了藜麥適口性較差的問(wèn)題。該產(chǎn)品兼具藜麥的清香和紅棗的甜香,口感細(xì)膩,風(fēng)味宜人,具有一定的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值,是一種新型天然健康飲品。
1.1.1 原料
藜麥(隴藜4號(hào),鹽源)、干紅棗、脫脂奶粉、白砂糖、穩(wěn)定劑(蔗糖脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯):市售,食用級(jí)。
1.1.2 主要儀器與設(shè)備
C19-SH1980電磁爐:浙江蘇泊爾生活電器有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州澳華儀器有限公司;JYL-C19V 攪拌機(jī):九陽(yáng)股份有限公司;SRH60-70高壓均質(zhì)機(jī):上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司;TDL-4A離心機(jī):上海菲恰爾分析儀器有限公司;電子分析天平:沈陽(yáng)龍騰電子有限公司;WY050T手持折光儀:成都萬(wàn)辰光學(xué)儀器廠;UV-3200S紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):上海美譜達(dá)儀器有限公司;PH計(jì):梅特勒-托利多(上海)儀器有限公司。
1.2.1 工藝流程
1.2.2 操作要點(diǎn)
1.2.2.1 藜麥米漿的制備
1)選料、浸泡
選擇顆粒飽滿的藜麥籽粒,清洗干凈后,用純凈水在室溫下浸泡60 min左右,使藜麥吸足水分,利于汽蒸時(shí)變軟,以及去除藜麥籽粒種皮上殘余皂苷帶來(lái)的澀味。浸泡時(shí),注意水溫和時(shí)間,以免造成蛋白質(zhì)變性及降低其他功能成分的含量。
2)汽蒸
將浸泡后的藜麥汽蒸約10 min,令其膨脹、變透明。
3)磨漿
藜麥米漿的濃度是影響產(chǎn)品熟化和口感的重要指標(biāo)之一,因此需要選擇合適的磨漿料水比。按照料水比1∶6(g/mL)的比例,以汽蒸冷卻后的藜麥米重量為基準(zhǔn)加入6倍的純凈水,對(duì)藜麥米進(jìn)行磨漿。
4)煮漿
過(guò)濾的藜麥米漿先快速加熱至沸騰,去除表面漂浮物,煮沸后保溫5 min進(jìn)行滅酶處理。注意在加熱過(guò)程中為了防止糊底要邊加熱邊攪拌,時(shí)間約3 min,然后冷卻。
1.2.2.2 紅棗汁的制備
選擇優(yōu)質(zhì)大棗,清洗干凈,去核。按照料水比1∶6(g/mL)的比例,以去核后的紅棗質(zhì)量為基準(zhǔn)加入6倍的純凈水,對(duì)紅棗進(jìn)行磨漿。然后用3層紗布對(duì)磨漿后的紅棗進(jìn)行過(guò)濾,得紅棗汁。
1.2.2.3 復(fù)原奶的制備
在復(fù)原奶調(diào)配過(guò)程中,料水比過(guò)低會(huì)使復(fù)原奶過(guò)甜且奶味濃郁,影響飲品的感官;料水比過(guò)高會(huì)使復(fù)原奶寡淡,影響飲品的色澤。因此選擇脫脂奶粉和50℃的純凈水,按照1∶8(g/mL)的料水比進(jìn)行調(diào)配。
1.2.2.4 調(diào)配
將藜麥米漿、紅棗汁、復(fù)原奶、白砂糖、穩(wěn)定劑等按照一定比例進(jìn)行調(diào)配,并攪拌直到完全溶解為止。
1.2.2.5 均質(zhì)
將調(diào)配好的復(fù)配飲品進(jìn)行均質(zhì),目的是分散已破碎的小脂肪球,防止脂肪上浮分離。均質(zhì)前需要進(jìn)行預(yù)熱,達(dá)到60℃~65℃,均質(zhì)壓力為10 MPa~20 MPa。
1.2.2.6 殺菌
為了保持飲品的風(fēng)味、色澤,采用巴氏殺菌,溫度80℃~85℃,持續(xù)10 min~15 min。
1.2.3 藜麥紅棗復(fù)配飲料配方的確定
1.2.3.1 單因素試驗(yàn)
以配制200 mL的藜麥紅棗飲料為依據(jù),以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)藜麥米漿添加量、紅棗汁添加量、復(fù)原奶添加量和白砂糖添加量4個(gè)因素對(duì)復(fù)配飲品品質(zhì)的影響。藜麥米漿配比的確定:在紅棗汁15%,復(fù)原奶15%,白砂糖1.5%的條件下,藜麥米漿添加量分別為30%、40%、50%、60%、70%進(jìn)行調(diào)配,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。紅棗汁配比的確定:在藜麥米漿50%,復(fù)原奶15%,白砂糖1.5%的條件下,紅棗汁添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%進(jìn)行調(diào)配,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。復(fù)原奶配比的確定:在藜麥米漿50%,紅棗汁20%,白砂糖1.5%的條件下,復(fù)原奶添加量分別為10%、15%、20%、25%、30%進(jìn)行調(diào)配,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。白砂糖配比的確定:在藜麥米漿50%,紅棗汁20%,復(fù)原奶20%的條件下,白砂糖添加量分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%進(jìn)行調(diào)配,進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
1.2.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn),以感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo),其正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平如表1所示。
表1 藜麥紅棗飲料配方的正交試驗(yàn)因素及水平Table 1 Factors and levels used in orthogonal array design of quinoa and jujube beverage formula
1.2.4 復(fù)配穩(wěn)定劑的確定
1.2.4.1 單因素試驗(yàn)
以藜麥紅棗復(fù)配飲料為原料,在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇蔗糖脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯這兩種乳化穩(wěn)定劑進(jìn)行單因素試驗(yàn)。蔗糖酯添加量為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%;單甘酯添加量為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%,以離心沉淀率為評(píng)價(jià)指標(biāo),分別測(cè)定其對(duì)飲品穩(wěn)定性的影響。
1.2.4.2 穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)行穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn),以體系離心沉淀率作為評(píng)價(jià)指標(biāo),其復(fù)配試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平如表2所示。
表2 穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)的因素及水平Table 2 Factors and levels used in the compound test of stabilizer
1.2.5 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法
添加穩(wěn)定劑后,置于60℃~80℃恒溫水浴30 min,待冷卻至室溫后均質(zhì)約5min,取10mL樣液置于15mL離心管中,于4 000 r/min離心15 min,棄去上清液,倒置30 min,用濾紙吸去殘留于離心管壁的液體,準(zhǔn)確稱量沉淀重量(精確至0.001 g),計(jì)算離心沉淀率(sedimentation rate,SR)。
式中:M1為樣品離心前的質(zhì)量,g;M2為樣品離心后沉淀物的質(zhì)量,g。
1.2.6 藜麥紅棗復(fù)配飲料質(zhì)量評(píng)定方法
感官評(píng)價(jià):選擇7個(gè)食品相關(guān)專業(yè)人員組成感官評(píng)定小組,從產(chǎn)品的色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)4方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià),感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。評(píng)分結(jié)果去掉一個(gè)最高分和最低分[14],最后以每項(xiàng)的平均分值作為衡量藜麥紅棗復(fù)配飲料感官品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
表3 藜麥紅棗飲料的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 3 Method of sensory assessment of quinoa and jujube beverage
理化指標(biāo):可溶性蛋白含量的測(cè)定:采用考馬斯亮藍(lán)法[15];pH值測(cè)定:采用pH計(jì)測(cè)定;可溶性固形物含量的測(cè)定:采用手持折光儀測(cè)定。
微生物指標(biāo):按GB4789.18-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳與乳制品檢驗(yàn)》規(guī)定的方法檢驗(yàn)。
2.1.1 藜麥米漿配比的確定
藜麥米漿添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)表4所示。
表4 藜麥米漿添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響Table 4 Effect of quinoa extract addition amount on the beverage quality
表4結(jié)果顯示,藜麥米漿的添加量對(duì)飲品的氣味和口感影響較大。在添加量為30%~50%范圍內(nèi),隨著藜麥米漿含量的增加,藜麥特有的谷物香氣逐漸與紅棗香氣相交融,使得飲品具有獨(dú)特的風(fēng)味,但過(guò)多的藜麥米漿會(huì)逐漸將紅棗風(fēng)味掩蓋,影響飲品的感官。因此,飲品中加入藜麥米漿的適宜添加量為50%。
2.1.2 紅棗汁配比的確定
紅棗汁添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)表5所示。
表5 紅棗汁添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響Table 5 Effect of red jujube juice addition amount on the beverage quality
從表5可看出,當(dāng)紅棗汁添加量在20%時(shí),飲品甜度適中,氣味協(xié)調(diào)均勻。當(dāng)添加量大于20%時(shí),隨著紅棗汁的增加,對(duì)飲品的色澤和口感產(chǎn)生較大的影響,飲品甜膩感加重,棗香味過(guò)重。因此,20%為紅棗汁的適宜添加量。
2.1.3 復(fù)原奶配比的確定
復(fù)原奶添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)表6所示。
表6 復(fù)原奶添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響Table 6 Effect of reconstituted milk addition amount on the beverage quality
由表6可知,隨著復(fù)原奶含量的增加,飲品的感官評(píng)分整體先上升后下降。由此說(shuō)明,復(fù)原奶含量對(duì)飲品的感官產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)復(fù)原奶添加量在20%時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最高,此時(shí)飲品口感香醇,氣味協(xié)調(diào)。但隨著過(guò)量的復(fù)原奶的加入,使得飲品的奶粉味加重,同時(shí)使得飲品的黏度逐漸增大,影響了飲品的感官。因此飲品中復(fù)原奶的適宜添加量為20%。
2.1.4 白砂糖配比的確定
白砂糖的加入主要是調(diào)節(jié)飲品的甜度,因此主要從甜度對(duì)藜麥紅棗飲料進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。通過(guò)感官描述和感官評(píng)分綜合對(duì)白砂糖添加量進(jìn)行評(píng)價(jià)。感官評(píng)分分值范圍如下:甜度適中30~40;甜度較適中26~29;甜度過(guò)甜或過(guò)淡0~25。白砂糖添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響見(jiàn)表7。
表7 白砂糖添加量對(duì)飲品品質(zhì)的影響Table 7 Effect of sucrose addition amount on beverage quality
由表7可知,在0.5%~1.5%的添加量范圍內(nèi),飲品的感官評(píng)分逐漸上升。隨著白砂糖含量的增加,當(dāng)添加量在1.5%及以上時(shí),飲品的甜度逐漸超出接受范圍,感官評(píng)分下降,因此飲品中白砂糖的適宜添加量為1.5%。
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以藜麥米漿、紅棗汁、復(fù)原奶和白砂糖添加量為因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),以感官評(píng)分為指標(biāo),結(jié)果如表8所示。
表8 藜麥紅棗復(fù)合飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果Table 8 The experimental results of orthogonal test on the formula of quinoa and red jujube beverage
由表8極差分析可知,影響飲品感官評(píng)分的因素主次為A>C>D>B,即藜麥米漿添加量是影響飲品感官品質(zhì)的最主要因素,其次為復(fù)原奶添加量、白砂糖添加量,紅棗汁添加量對(duì)飲品的感官品質(zhì)影響相對(duì)較小。從表8的K值可以看出,A2B3C3D1為最優(yōu)組合。對(duì)最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得出表8中直觀分析中最優(yōu)組合A2B2C3D1的綜合感官評(píng)分為81.7,高于A2B3C3D1的感官評(píng)分79.8。因而藜麥紅棗復(fù)配飲料的配方為藜麥米漿50%,紅棗汁20%,復(fù)原奶25%,白砂糖1.0%。
蔗糖酯、單甘酯添加量對(duì)體系沉淀率的影響結(jié)果分別如圖1,圖2所示。
圖1 蔗糖脂肪酸酯添加量對(duì)沉淀率的影響Fig.1 Effect of sucrose ester addition amount on the sedimentation ratio
圖2 單硬脂酸甘油酯添加量對(duì)沉淀率的影響Fig.2 Effect of glycerin monostearate addition amount on sedimentation ratio
由圖1可以看出,隨著蔗糖酯添加量的增大,飲品的離心沉淀率先下降后上升,當(dāng)添加量為0.05%時(shí)達(dá)到最低點(diǎn),與空白對(duì)照相比下降了20.57%,此時(shí)飲品的穩(wěn)定性最好。因此,選取蔗糖酯添加量0.03%、0.05%、0.07%進(jìn)行穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)。圖2展示了隨著單甘酯含量的不斷增加,飲品的離心沉淀率先下降后上升,在0.08%時(shí)沉淀率最低,與空白對(duì)照相比下降了33.16%。當(dāng)超過(guò)0.08%時(shí),沉淀率上升。因此,選取單甘酯添加量0.06%、0.08%、0.10%進(jìn)行穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn),從而選出最優(yōu)組合。
穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
從表9中可以看出,加入穩(wěn)定劑后飲品的離心沉淀率普遍低于空白對(duì)照,但試驗(yàn)號(hào)8中結(jié)果高于空白對(duì)照,其原因可能是隨著乳化穩(wěn)定劑的增加,飲品的黏度增大,飲品中的物質(zhì)因黏附作用更易發(fā)生沉淀,從而使體系的不穩(wěn)定性增加。因此,在一定含量范圍內(nèi)穩(wěn)定劑的加入對(duì)飲品的穩(wěn)定性有一定的促進(jìn)作用。
試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)穩(wěn)定劑的配比是蔗糖酯0.03%、單甘酯0.10%時(shí),飲品的離心沉淀率最低,相比空白對(duì)照下降了25.37%,此時(shí)飲品具有較穩(wěn)定的狀態(tài)。
1)感官指標(biāo)
色澤:乳黃色帶淡紅色;氣味:具有濃郁的藜麥谷物清香和紅棗的甜香,均勻協(xié)調(diào);口感:口感細(xì)膩,甜度適中;組織狀態(tài):產(chǎn)品質(zhì)地均勻,無(wú)沉淀。
2)理化指標(biāo)
可溶性固形物含量≥5%,(以折光度計(jì));pH值為6.25;可溶性蛋白含量>1.5%。
3)微生物指標(biāo)
細(xì)菌總數(shù)≤100 cfu/mL;致病菌未檢出,符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
藜麥作為一種重要的雜糧作物,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。本研究以藜麥、紅棗、脫脂奶粉為原料,經(jīng)過(guò)磨漿、均質(zhì)、調(diào)配等一系列工藝進(jìn)行藜麥紅棗復(fù)合飲料的開(kāi)發(fā)研制。經(jīng)試驗(yàn),藜麥米漿的最佳制備條件為:浸泡時(shí)間約60 min,汽蒸時(shí)間10 min,磨漿料水比為1∶6(g/mL)。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定藜麥紅棗復(fù)配飲品的最佳配方為:藜麥米漿50%,紅棗汁20%,復(fù)原奶25%,白砂糖1.0%。為了有效提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,減少沉淀現(xiàn)象,選擇蔗糖酯和單甘酯兩種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配。結(jié)果表明,復(fù)配穩(wěn)定劑的最佳配比為蔗糖酯0.03%、單甘酯0.10%。根據(jù)上述配方制得的產(chǎn)品顏色呈乳黃色帶淡紅色,組織均一,口感細(xì)膩,甜度適中,具有藜麥的清香和紅棗的甜香,并兼具一定的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值,其市場(chǎng)前景十分廣闊。本研究為提升藜麥精深加工技術(shù)水平和綜合開(kāi)發(fā)利用價(jià)值奠定了重要基礎(chǔ)。