山楂紅棗超微粉固體飲料的研發(fā)

張馨予，馬鵬利，郭梅，2，*，梁璐瑤，冬子眾

（1.天津農(nóng)學院食品科學與生物工程學院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術工程中心，天津300384）

山楂為薔薇科山楂屬植物，是我國的特產(chǎn)果樹， 栽培歷史悠久，利用其鮮食、入藥和加工的歷史已近3 000年。山楂種質(zhì)資源豐富，中藥多用山里紅（Crataegus pinnatfida Bge.Var.major N.E.Br.） 及山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）的干燥成熟果實，含有酸類、蛋白質(zhì)、糖類、黃酮類化合物、三萜類化合物、維生素C等化學成分，其中山楂黃酮類成分能增強機體抗氧化能力，一直以來被認為是對心血管疾病具有保護作用的主要物質(zhì)[1-2]，具有較強的清除自由基、抗氧化、健胃消炎、降血脂、降血壓、改善微循環(huán)、擴張血管等功效[3-8]。紅棗（Zizyphus jujuba），是鼠李科（Rhamnaceae）棗屬植物棗樹（Ziziphus jujube Mill）的果實。我國紅棗的種植歷史可追溯至約8 000年前，其藥用價值早在《名醫(yī)別錄》、《本草綱目》、《齊民藥術》、《百華子本草》等中就有記載，味甘性溫，入心、脾、胃經(jīng)，久食有補氣、養(yǎng)血、益脾胃、通九竅、和百藥、潤膚養(yǎng)顏、益智延年、養(yǎng)生保健等功效[9-10]。

超微粉碎技術是利用特殊的粉碎設備，對物料進行碾磨、沖擊、剪切等，將粒徑3 mm以上的物料粉碎至粒徑為10 μm～25 μm以下的微細顆粒，這種新的物料加工方法將推動我國食品科學的快速發(fā)展，從而給人類的生活帶來深遠影響[11-12]。經(jīng)超微粉碎后的食品原料，細胞壁破壞，胞內(nèi)有效成分盡可能多地暴露出來，提高了原料再加工和成品食用過程中溶出速率和溶出總量，體現(xiàn)在營養(yǎng)成分的溶出率會不同程度地增加，相關的營養(yǎng)性能增強、功能成分的變化以及蛋白質(zhì)的高級結構發(fā)生改變[13-14]。而固體飲料具有便于攜帶、易于保存、飲用方便和營養(yǎng)豐富等特點[15]。顯然，與傳統(tǒng)的液體飲料相比，固體飲料的質(zhì)量與體積顯著減少，速溶性好，應用范圍廣；包裝簡易，運輸方便。

近年來，高血脂的發(fā)生率呈明顯上升趨勢[16-17]，同時人們對山楂與紅棗的營養(yǎng)保健價值予以認可，山楂和紅棗均為藥食兩用的果品。本文采用山楂與紅棗超微果粉，通過單因素和正交試驗得出最佳工藝參數(shù)，本品酸甜適中、養(yǎng)胃消食，經(jīng)常飲用會起到一定的營養(yǎng)保健作用[18-19]。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮山楂：購于翠施農(nóng)家產(chǎn)地，個體飽滿，酸甜可口；加州原野和田棗、白砂糖：天津市家樂福超市；檸檬酸：廊坊英軒實業(yè)有限公司；麥芽糊精、羧甲基纖維素鈉（carboxy methyl cellulose sodium，CMC-Na）卡拉膠：商丘耕道電子商務有限公司。

1.2 儀器與設備

FA2004型電子天平：北京塞多利斯儀器有限公司；FW100型高速萬能粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；DHG-9245A型電熱鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；CW0500型超微粉碎機：江陰市康和機械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

山楂、紅棗→清洗→去核、切片→干燥→粗粉碎→超微粉碎→配料→過篩→殺菌→包裝→成品

1.3.2 操作要點

1）原料的挑選與清洗：選擇無變霉新鮮的山楂、紅棗進行清洗，晾干。

2）去核、切片、干燥：將山楂、紅棗切片去核后放置于干燥箱中，在60℃恒溫條件下烘干。

3）粗粉碎：將干燥的山楂片與紅棗片分別放置于高速萬能粉碎機進行研磨，功率460 W，每次打粉15 s，間隔 2 min，共打粉 3次。

4）超微粉碎：將經(jīng)粗粉碎的山楂粉與紅棗粉分別放置于超微粉碎機進行粉碎，粉碎10 min～25 min。

5）配料、過篩：將原輔料按單因素和正交試驗配方比例充分混合，過60目篩。

6）殺菌：將配比好的粉末在紫外光下滅菌。7）包裝：密封包裝得到成品。

1.3.3 產(chǎn)品的感官評定標準

取產(chǎn)品12 g左右，加入150 mL熱水，攪拌均勻后飲用。

選取色澤、口感、組織狀態(tài)、風味4個指標最為產(chǎn)品感官評定的考察指標。（以100分為滿分）見表1。

表1 感官評定標準Table 1 Standard of sensory evaluation

1.3.4 單因素試驗

1.3.4.1 山楂與紅棗果粉的比例對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定山楂與紅棗果粉總量100 g，白砂糖粉65 g，檸檬酸2.2 g，麥芽糊精12 g，卡拉膠1 g，羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）0.7 g。調(diào)整山楂與紅棗果粉的比例，考查山楂與紅棗果粉添加質(zhì)量比例在 1 ∶1、1 ∶1.5、1 ∶2、1∶2.5、1∶3的條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.4.2 白砂糖粉的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定山楂與紅棗果粉總量為100 g，山楂與紅棗的質(zhì)量比例1∶2，檸檬酸2.2 g，麥芽糊精12 g，卡拉膠1 g，羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）0.7 g。考察白砂糖粉的添加量在51、58、65、72、79 g的條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.4.3 檸檬酸的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定山楂與紅棗果粉總量為100 g，山楂與紅棗果粉的質(zhì)量比例1∶2，白砂糖粉65 g，麥芽糊精12 g，卡拉膠1 g，羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）0.7 g?？疾鞕幟仕岬奶砑恿吭?1.4、1.8、2.2、2.6、3.0 g 的條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.4.4 麥芽糊精的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

固定山楂與紅棗果粉總量為100 g，山楂與紅棗果粉的質(zhì)量比例1∶2，白砂糖粉65 g，檸檬酸2.2 g，卡拉膠1 g，羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）0.7 g?？疾禧溠亢奶砑恿吭?10、11、12、13、14 g 的條件下產(chǎn)品的感官評分。

1.3.5 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，根據(jù)L9（34）的正交表設計，進行四因素三水平的正交試驗，確定出最佳工藝參數(shù)。

2 結果與分析

2.1 超微粉碎時間對山楂果粉精細度的影響

超微粉碎時間對山楂果粉精細度的影響見圖1。

圖1 超微粉碎時間對山楂果粉精細度的影響Fig.1 Effect of time on ultra-fine grinding fineness of hawthorn powder

從圖1可知，山楂果粉的精細度隨著時間的延長，細度在10 min時達到80目，在15 min時達到90目，在20 min時達到100目，沖調(diào)后分散度好，細膩均勻，無明顯顆粒感且能滿足口感的要求。此后隨著時間增多至25 min，山楂果粉的精細度緩慢增加，難以通過120目分析篩。因此為了節(jié)省時間，節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率，選擇山楂超微粉碎的時間控制在20 min。

2.2 超微粉碎時間對紅棗果粉精細度的影響

超微粉碎時間對紅棗果粉精細度的影響見圖2。

圖2 超微粉碎時間對紅棗果粉精細度的影響Fig.2 Effect of time on ultra-fine grinding fineness of red dates

從圖2可知，紅棗果粉的精細度隨著時間的增加，在10 min時達到80目，在15 min時達到100目，沖調(diào)后分散度好，細膩均勻，無顆粒感，能滿足口感的要求。此后隨著時間增長至20 min，精細度增加趨近平緩，難以通過120目分析篩。因此為了節(jié)省時間，節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率，選擇紅棗超微粉碎的時間控制在15 min。

2.3 單因素試驗

2.3.1 山楂與紅棗果粉的添加比例對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

山楂與紅棗果粉的添加比例對產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 山楂與紅棗果粉的添加比例對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of ratio of hawthorn powder and red dates powder on quality of the production

由圖3可知，山楂果粉與紅棗果粉添加比例對固體飲料的香氣、口感有較大影響。在二者質(zhì)量比例為1∶1～1∶2時紅棗香氣較淡，當調(diào)整質(zhì)量比例為1∶2.5時山楂和紅棗的香氣、口感較為適宜，有二者混合的香氣，又不失紅棗特有的風味。因此選擇山楂果粉與紅棗果粉添加比例為1∶2.5左右。

2.3.2 白砂糖粉的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

白砂糖粉的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 白砂糖粉的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the addition of white sand sugar on quality of production

從圖4可知，白砂糖粉的添加量對固體飲料的滋味影響較大。當糖粉的添加量為51 g～65 g時，飲料甜味不太明顯，口感較酸。當添加量為72 g時，酸甜口感適中，隨著糖粉添加量的增加，口感越來越甜膩。因此選擇白砂糖的添加量為72 g左右。

2.3.3 檸檬酸的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

檸檬酸的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖5。

圖5 檸檬酸的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of the addition of citric acid on quality of production

從圖5可知，檸檬酸添加量對固體飲料的滋味影響較大。當檸檬酸添加量低于2.2 g時，飲料酸味不太明顯，甜味稍重。當添加量為2.2 g時，酸味適中，隨著檸檬酸添加量的增加，酸味過大，飲料滋味不佳。因此選擇檸檬酸添加量為2.2 g左右。

2.3.4 麥芽糊精的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

麥芽糊精的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響見圖6。

從圖6可知，麥芽糊精添加量會影響固體飲料的黏稠度和口感。當麥芽糊精添加量低于12 g時，飲料黏稠度過稀，口感不佳。當麥芽糊精添加量為12 g時，黏稠度適中，口感最佳。隨著麥芽糊精添加量的增加，黏稠度升高，適口性降低。因此選擇麥芽糊精添加量為12 g左右。

圖6 麥芽糊精的添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of the addition of maltodextrin on quality of production

2.4 正交試驗

因素水平表見表2，正交試驗結果見表3。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factor and levels list of orthogonal tests

表3 正交試驗結果L9（34）Table 3 Results of L9（34）orthogonal tests

由表3可知，各因素影響主次順序為：A（山楂果粉與紅棗果粉添加的比例）＞B（白砂糖的添加量）＞D（麥芽糊精的添加量）＞C（檸檬酸的添加量）；最優(yōu)組合A2B1C1D3，即山楂果粉與紅棗果總量為100 g，山楂與紅棗果粉的添加質(zhì)量比例為1∶2.5，白砂糖65 g，檸檬酸1.8 g，麥芽糊精13 g，采用A2B1C1D3工藝組合進行驗證試驗，重復3次，測得該組合感官評價平均分為94，高于試驗組。

3 結論

采用單因素試驗分別考察了果粉添加比例、白砂糖添加量、檸檬酸添加量、麥芽糊精添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響；影響產(chǎn)品品質(zhì)的主次順序是：山楂果粉與紅棗果粉添加的比例＞白砂糖的添加量＞麥芽糊精的添加量＞檸檬酸的添加量。并通過正交試驗確定最佳的工藝條件，結果表明最佳工藝參數(shù)為：山楂與紅棗果粉的總量100 g、山楂與紅棗果粉添加質(zhì)量比例為1 ∶2.5，白砂糖 65 g，檸檬酸 1.8 g，麥芽糊精 13 g，卡拉膠1 g，羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）0.7 g。該產(chǎn)品香味協(xié)調(diào)，酸甜可口，色澤均勻，組織細膩，具有廣闊的開發(fā)前景。