荷葉復合固體飲料的工藝

高月瀅，曹涵，唐明明，孫漢巨*，郜四羊，張強

1. 合肥工業(yè)大學食品科學與工程學院（合肥 230009）；2. 安徽四平食品開發(fā)有限責任公司（銅陵 244000）3. 安徽復合調(diào)味品重點實驗室，安徽強旺調(diào)味食品有限公司（界首 236500）

荷葉（Lotus Leaf）又名蓮花莖，是蓮科植物蓮荷的葉，廣泛分布在亞熱帶和溫帶地區(qū)。它具有較高的營養(yǎng)價值；值得一提的是，其還含有豐富的荷葉堿、黃酮苷等活性成分，具有顯著的消炎抑菌，散瘀止血、降脂等保健功效[1-2]。然而，荷葉的加工形式不多，常經(jīng)過烹飪制成荷葉包肉、荷葉粥等食用，而市面上的荷葉產(chǎn)品主要為荷葉茶。

研究以探究荷葉最佳漂燙、干燥、粉碎條件為前處理目的，選用荷葉、蓮子、山楂等極具發(fā)展前景的食藥兩用植物作為主要成分，魔芋粉、甘草等作為輔料，開發(fā)出一種具有抗癌抑菌、降脂保健以及養(yǎng)心安神功能的天然荷葉復合固體飲料[3]。試驗將為荷葉固體飲料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供一定的技術支撐。

1 材料與方法

1.1 原材料與試劑

荷葉及蓮子（產(chǎn)于安徽銅陵，由安徽四平食品開發(fā)有限責任公司提供）；山楂、魔芋粉、甘草及白砂糖（市售）；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉及鄰苯二酚（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；檸檬酸（食品級，江蘇科倫多食品配料有限公司）。

1.2 儀器及設備

CP 114型電子天平（奧豪斯儀器有限公司）；TG-16臺式高速離心機（萬合儀器制造有限公司）；HX-300型中藥粉碎機（永康市溪岸五金藥具廠）；XDW-6 J型超微粉碎機（濟南達微）；3 NH型色差儀（深圳三恩時）；722 E型分光光度計（上海光譜儀器有限公司）；BT-9300 HT激光粒度分布儀（百特儀器有限公司）。

1.3 工藝流程

荷葉→分選→清洗→切塊→漂燙→漂洗→干燥→粗粉碎→超微粉碎→調(diào)配→成品

1.4 工藝要點

1.4.1 原料分選

選取色澤鮮綠、無腐爛的荷葉作為原料。

1.4.2 清洗切塊

將荷葉用清水洗凈后瀝干，切去根莖及不能食用的部分，將葉片切成小塊，切成邊長約2 cm的正方形。

1.4.3 漂燙

將預處理好的荷葉放入按照試驗要求規(guī)定的一定漂燙條件下進行漂燙處理。

1.4.4 干燥

將漂洗后的荷葉別放入不同溫度的恒溫干燥箱中進行干燥，干燥至其水分≤5%。

1.4.5 粉碎

將干燥后的荷葉進行粗粉碎后，再依次超微粉碎5，10，15和20 min。

1.4.6 調(diào)配

將荷葉粉、山楂粉、甘草粉、蓮子粉及白砂糖按比例混合均勻。

1.5 試驗方法

1.5.1 荷葉漂燙的工藝研究

1.5.1.1 漂燙溫度與時間對荷葉護色效果的影響

將切好的荷葉分別在80，90及100 ℃下，預煮3，4和5 min后，進行色差以及多酚氧化酶活性的測定。

1.5.1.2 漂燙中護色劑含量對荷葉護色效果的影響

選用檸檬酸作為護色劑，將切好的荷葉分別添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%的檸檬酸，在90 ℃下預煮3 min后，進行色差的測定。

1.5.2 荷葉干燥溫度的測定

將漂洗過后的荷葉瀝干稱重后，分別在50，60，70，80和90 ℃下進行干燥，每20 min取出稱重記錄，計算荷葉的含水量，至其水分含量≤5%為止。然后，根據(jù)荷葉的干燥時間確定最佳的干燥溫度，并制作荷葉的干燥曲線。

1.5.3 荷葉粉粒徑的研究

分別測定經(jīng)過0，5，10，15和20 min粉碎時間后荷葉粉末的中粒度分布、持水力以及溶解度，確定最佳的粉末粒徑。其中，持水力與溶解度的測定參考祁國棟等[4]的方法。

1.5.4 感官評分

評分小組由10人組成，采用100分制評分法，分別從色澤、氣味、組織形態(tài)和口感4個方面對飲料進行評分，得分分別為X1、X2、X3和X4，X=X1+X2+X3+X4，取平均值作為最終分數(shù)。具體評分標準如表1所示[5, 16]。

1.5.5 原輔料用量的單因素試驗

1.5.5.1 荷葉粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定蓮子、山楂、魔芋、白砂糖以及甘草的添加量分別為20%，10%，20%，22%和8%，荷葉粉的添加量分別為10%，15%，20%，25%和30%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定最佳荷葉粉添加量。

表1 感官評價評分標準

1.5.5.2 山楂粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定荷葉、蓮子、魔芋、白砂糖以及甘草的添加量分別為20%，20%，20%，22%和8%，山楂粉的添加量分別為8%，10%，12%，14%和16%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定山楂粉最佳添加量。

1.5.5.3 蓮子粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定荷葉、山楂、魔芋、白砂糖以及甘草的添加量分別為20%，14%，20%，22%和8%，蓮子粉的添加量分別為10%，15%，20%，25%和30%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定蓮子粉最佳添加量。

1.5.5.4 白砂糖添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定荷葉、山楂、魔芋、蓮子以及甘草的添加量分別為20%，14%，20%，20%和8%，白砂糖的添加量分別為14%，18%，22%，26%和30%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定白砂糖最佳添加量。

1.5.5.5 甘草粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定荷葉、山楂、魔芋、蓮子以及白砂糖的添加量分別為20%，14%，20%，20%和18%，甘草粉的添加量分別為4%，6%，8%，10%和12%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定甘草粉最佳添加量。

1.5.5.6 魔芋粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

固定荷葉、山楂、蓮子、甘草以及白砂糖的添加量分別為20%，14%，20%，8%和18%，魔芋粉的添加量分別為17%，20%，23%，26%和29%，并固定超微粉的總質(zhì)量為10 g。攪拌均勻，添加150 mL 85 ℃的熱水進行沖調(diào)。通過感官評價，以確定甘草粉最佳添加量。

1.5.6 飲料配方的正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選取荷葉、山楂、魔芋及白砂糖添加量作為正交試驗的因素，每個因素根據(jù)單因素試驗獲得的最佳添加量分別合理安排3個水平，采用L9(34)正交試驗，確定荷葉固體飲料的最佳配比[6]。正交試驗的因素及水平設計如表2所示[7]。

表2 飲料配方正交試驗因素水平表

2 結果與分析

2.1 荷葉的漂燙工藝研究

2.1.1 漂燙溫度與時間對荷葉色澤的影響

通常情況下，ΔL＞0，表示荷葉的顏色變淺，ΔL越大，荷葉越淺，色澤較佳。由表3可知，在漂燙相同時間的條件下，隨著溫度的升高，ΔL逐漸減小，荷葉亮度增大，顏色變淺；隨著漂燙時間的延長，在80℃時，ΔL先增大后減??；在90及100 ℃溫度下，ΔL呈下降趨勢，荷葉變淺趨勢減弱。所以，在80 ℃下，漂燙4 min，得到的荷葉ΔL最大，其色澤最佳。一般而言，Δa＜0，表示荷葉a值減小，綠度增大，且Δa越小，荷葉變綠的趨勢越大，色澤較佳。在80 ℃時，漂燙5 min可以達到荷葉最好的護綠效果。同時，Δa隨漂燙時間的延長而逐漸減小，葉片綠色加深。漂燙溫度為90及100 ℃時，Δa隨漂燙時間的延長而逐漸增大，說明對荷葉護綠作用逐漸減弱直至消失。在100℃下漂燙4 min后，Δa＞0，對荷葉的護綠效果消失。

這是由于在80 ℃下，高溫可以將荷葉中的多酚氧化酶滅活，防止酶促褐變的發(fā)生。酶促褐變的抑制作用大于對非酶促褐變的促進作用導致的。但溫度過高時，導致非酶促褐變反應加劇，葉綠素失去鎂離子以及抗壞血酸的氧化，外觀呈褐色，使荷葉顏色加深[8]。

表3 漂燙時間及溫度對荷葉色澤的影響

2.1.2 漂燙溫度與時間對多酚氧化酶活性的影響

如圖1所示，隨著漂燙時間延長，荷葉中殘留的多酚氧化酶的活性先快速降低，漂燙3 min后，曲線趨于平緩。相同漂燙時間下，隨著漂燙溫度升高，PPO活性逐漸降低。在100 ℃熱水中漂燙5 min后，PPO酶活力最低。這是由于PPO的最適反應溫度在20～50℃，大于70 ℃的高溫會使酶變性失活，且隨著時間的延長，會導致更多的PPO發(fā)生變性失活[9]。但漂燙溫度越高，時間越長，不利于荷葉的護綠。所以，從荷葉色澤與滅活多酚氧化酶效果的角度綜合分析，最佳的漂燙工藝條件是：在90 ℃熱水中漂燙3 min。

2.1.3 檸檬酸含量對荷葉漂燙護色的影響

由表4可知，隨著檸檬酸濃度增大，荷葉Δa值逐漸減小，檸檬酸濃度超過0.4%時，Δa最小，綠值最大。檸檬酸是一種良好的護色劑，可以抑制荷葉中多酚氧化酶的活性和阻止氧氣對荷葉的氧化反應，達到護色的效果；但在過酸條件下，氫離子容易取代葉綠素分子卟啉環(huán)中的鎂，形成脫鎂葉綠素，使荷葉呈現(xiàn)暗褐色[10]。所以，隨著檸檬酸的添加，Δa先減小后增大，當檸檬酸濃度為0.4%時，荷葉護色效果最佳。

圖1 漂燙條件對多酚氧化酶酶活力的影響

表4 檸檬酸濃度對荷葉漂燙護綠影響

2.2 不同干燥溫度對荷葉干燥速率的影響

由圖2可知，隨干燥時間的延長，在各干燥溫度條件下，荷葉的含水量先呈快速下降的趨勢；60 min后，荷葉含水量緩慢減少，直至完全恒重。同時，在相同的干燥時間內(nèi)，隨著干燥溫度的升高，水分含量依次減少。說明溫度升高，荷葉的干燥效果越好。但通過表5對干燥處理后荷葉的色澤進行對比，發(fā)現(xiàn)隨干燥溫度升高，荷葉黃綠值波動不明顯，亮度值與綠值呈平緩上升趨勢，溫度到達80和90 ℃后，兩者明顯增大，荷葉的色澤變差。所以，從干燥速率和護色兩個角度綜合考慮，最適干燥溫度為70 ℃。

圖2 不同溫度下荷葉的干燥曲線

表5 不同干燥溫度對荷葉色澤的影響

2.3 荷葉粉粒徑的研究

2.3.1 超微粉粹時間對荷葉粉的粒度的影響

通過激光粒度分布儀，測得荷葉被超微粉碎0，5，10，15和20 min后，其粉末的粒徑如表6所示。由數(shù)據(jù)可知，隨超微粉碎時間的延長，荷葉粉末粒徑先快速減小，在超微粉粹時間達到10 min后，荷葉粒徑減小趨勢十分緩慢，以致幾乎不變。

表6 荷葉超微粉粒徑相關參數(shù)

2.3.2 超微粉碎時間對荷葉粉持水力與溶解度的影響

由圖3所示，隨著粉碎時間的延長，持水力與溶解度先快速上升；粉碎10 min后，兩者均基本不再上升。結合數(shù)據(jù)分析，由于超微粉碎時間延長，使荷葉粉末粒徑減小，顆粒比表面積增大，表面親水基增多。顆粒間空隙也隨之減小，造成水的附著力增大，導致持水力增大。荷葉顆粒的溶解度也與顆粒比表面積直接相關，超微粉碎時間延長，粉末比表面積增大，其溶解度也就越大[11]。結合粉碎效果與產(chǎn)品感官綜合分析，小粒徑的荷葉粉有利于飲料營養(yǎng)與口感的提升，故10 min為荷葉的最佳超微粉碎時間。

圖3 粉碎時間對其持水力及溶解度的影響

2.4 荷葉固體飲料的調(diào)配工藝研究

2.4.1 荷葉粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

為賦予荷葉固體飲料抗老抑菌、降脂保健的功效[12]，在固體飲料中添加荷葉。由圖4a可知，隨著荷葉添加量增加，感官品質(zhì)先逐漸升高，添加量20%時，感官品質(zhì)最高（92分）；之后，隨著添加量增加，苦澀味加重，影響飲料感官品質(zhì)，感官品質(zhì)逐步下降。荷葉帶有特殊清香味，但味苦微澀。添加量20%，固體飲料不僅富有荷葉清香，而且苦味較淡。故荷葉粉的最佳添加量為20%。

2.4.2 山楂粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

為賦予荷葉固體飲料開胃健脾、抗癌益壽的功效，在固體飲料中添加山楂。由圖4b可得，山楂粉添加量低于14%時，隨著山楂添加量增加，飲料的感官品質(zhì)呈升高趨勢；添加量14%時，感官品質(zhì)達到最高（90分）；高于14%后，感官品質(zhì)隨著山楂添加量增加呈下降趨勢。由于山楂帶有獨特清香，味道微酸，含有大量膳食纖維，易產(chǎn)生沉淀分層的現(xiàn)象[13]。故山楂粉的最佳添加量為14%。

2.4.3 蓮子粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

為提高荷葉固體飲料中蛋白質(zhì)含量，并賦予其補脾止瀉，養(yǎng)心安神的功效[14]，向固體飲料中添加蓮子。由圖4c可知，隨著蓮子添加量增加，感官品質(zhì)先逐漸升高，添加量20%時，感官品質(zhì)達到最高值。之后，隨添加量增加，其溶解性不佳，感官品質(zhì)逐步下降。所以，蓮子粉的最佳添加量為20%。

2.4.4 白砂糖添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

由圖4d可知，隨著白砂糖添加量增加，感官品質(zhì)先逐漸升高，添加量18%時，感官品質(zhì)達到最高值（88分）；之后，隨添加量增加，甜味過重，感官品質(zhì)逐步下降。所以，白砂糖的最佳添加量為18%。

2.4.5 甘草粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

為賦予荷葉固體飲料清熱解毒、祛痰止咳的功效[15]，在固體飲料中添加甘草。由圖4e可知，隨著甘草粉添加量增加，感官品質(zhì)先逐漸升高，添加量8%時，感官品質(zhì)達到最高值（84分）；之后，由于甘草味甜，但有特殊臭味，隨添加量增加，固有的不愉快的藥味增加，感官品質(zhì)逐步下降。所以，甘草粉的最佳添加量為8%。

2.4.6 魔芋粉添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

為增加固體飲料的口感以及黏稠度，并賦予飲料降血壓的功效，在固體飲料中添加魔芋。由圖4f可知，隨著魔芋粉添加量的增加，飲料懸浮性較好，感官品質(zhì)先逐漸升高，當添加量達到23%時，感官品質(zhì)達到最高值（85分）；之后，隨添加量的進一步增加，飲料過于黏稠，感官品質(zhì)逐步下降。所以，魔芋粉的最佳添加量為18%。

圖4 原料添加量對固體飲料品質(zhì)的影響

2.5 飲料配方的正交優(yōu)化試驗

由表7可得，荷葉、山楂、魔芋和白砂糖對復合固體飲料感官品質(zhì)影響的主次因素排列順序為：山楂＞荷葉＞白砂糖＞魔芋。直接觀察得到的最優(yōu)組合為A1B2C2D2，極差分析法得到的最優(yōu)組合為A1B1C2D2。所以，對A1B2C2D2和A1B1C2D2進行驗證試驗，試驗指標不變，最終的感官分數(shù)分別為84.13和87.25分，確定荷葉復合固體飲料最佳配方為：荷葉18%、山楂13%、魔芋23%、白砂糖18%、蓮子20%、甘草8%。

表7 飲料配方的正交試驗因素水平組合及結果

3 產(chǎn)品品質(zhì)指標檢測結果

3.1 感官指標檢測結果

色澤：荷葉固體飲料呈淺綠色，顏色均一。氣味：風味協(xié)調(diào)柔和，具有荷葉和山楂特有的復合香氣。組織形態(tài)：均勻一致的干燥粉狀顆粒，沖溶后呈乳濁狀，整體均勻，無沉淀現(xiàn)象?？诟校核崽疬m中，口感細膩、味道佳，風味協(xié)調(diào)一致。

3.2 理化指標檢測結果

水分≤5%。

3.3 微生物指標檢測結果

細菌總數(shù)≤1 000 CFU/g；大腸菌群≤40 MPN/100 g；致病菌不得檢出。微生物指標符合國家標準。

4 結論

試驗確定荷葉的最佳前處理工藝，最佳漂燙條件為：在檸檬酸濃度為0.4%的90 ℃熱水中漂燙3 min；最佳干燥溫度為70 ℃。最佳荷葉超微粉碎時間為10 min。在此基礎上，以荷葉、魔芋粉、蓮子和白砂糖為主料，山楂以及甘草為輔料，以色澤、氣味、口感及組織形態(tài)為感官指標，依次采用單因素及L9(34)正交試驗，確定復合固體飲料的最佳配方為：荷葉18%、山楂13%、蓮子20%、白砂糖18%、甘草8%、魔芋粉23%。結果表明，荷葉復合固體飲料清香怡人，色澤鮮艷，口感極佳。