“?！ら┯行摇睆?fù)合固體飲料的研制

桑葉是?？浦参锷涞娜~片，又名家桑、荊桑等，藥食同源[1]。桑葉除含大量水分、蛋白質(zhì)、脂肪酸、礦物質(zhì)和維生素等成分以外，還含有豐富的生物活性物質(zhì)，如多酚、生物堿、多糖、多種氨基酸和1-DNJ等[2]。桑葉除了能明目降火、清肺潤燥、疏風散熱外，還具有降血糖、平血脂、促進新陳代謝、抑菌抗病毒、提高機體免疫力、清除自由基及延緩衰老等功效[3]。常見用途有養(yǎng)蠶、制藥、作為食品食用以及制茶等[4]。

桑椹是桑科植物桑樹的果穗，也叫桑棗、桑果，也被稱作桑葚，藥食同源。桑椹含有氨基酸、礦物質(zhì)、天然色素和多種生物活性物質(zhì)，如多酚類化合物、生物堿化合物、多糖化合物等，具有生津潤燥、滋陰補血的功效，在一定程度上能發(fā)揮出免疫、降糖、降脂、抗氧化和防衰老等作用。常見用途有生食、泡酒、制汁、制醬和制漿等。

羅漢果甜苷也稱為羅漢果甜素、羅漢果甜甙等，它是葫蘆科多年生藤本植物羅漢果甜味的主要來源物質(zhì)，可從羅漢果中直接提取，是一款天然的可溶性甜味劑，其甜度約是蔗糖的200倍，代謝過程中不產(chǎn)生能量，化學(xué)性能穩(wěn)定，甜味純正且可保持較長的時間，被廣泛運用于食品加工。

固體飲料主要是指以糖類、乳類、蛋類、果蔬汁或可食用植物的提取物或浸提液等為主要加工原料，通過添加適量的輔料或食品添加劑所制出的固體制品，能較好保留食物天然的營養(yǎng)物質(zhì)，具有方便攜帶、風味自然、飲用方便等特點[5]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原材料：桑葉，安徽省劉晴晴藥業(yè)有限公司；桑椹，安徽首豐生物科技有限公司

輔料：白砂糖，南京甘汁園糖業(yè)有限公司；羅漢果甜苷、檸檬酸、維生素C、纖維素酶、麥芽糊精、氯化鈣和阿拉伯膠，均由河南萬邦化工科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

JYC-21HEC05型電磁爐，中山市索奈斯生活電器有限公司；電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TD10型手持糖度計，鄭州歐諾儀器設(shè)備有限公司；SD-100型噴霧干燥機，南北儀器一站式實驗室儀器設(shè)備服務(wù)中心。

1.3 實驗方法

“?！ら┯行摇睆?fù)合固體飲料制備過程為桑葉（桑葚）稱量→晾干→稱量水分→水浴鍋第一次浸提（60 ℃）→過濾→水浴鍋（60 ℃）二次浸提過濾→取汁密封→取汁混合→配料→噴霧→成品。

1.3.1 操作要點

（1）稱量20 g桑葉干，溫開水400 g加入護色劑（檸檬酸0.2 g、維生素C 0.2 g、氯化鈉6 g）攪拌均勻后加入桑葉，放入60 ℃水浴鍋中恒溫攪拌4 min。

（2）將桑葉和桑椹分別進行兩次浸提、過濾（兩次操作一致）。①稱量桑葉20 g，量200 g水，先稍微把水煮開，放在60 ℃水浴鍋中恒溫，加入0.4 g纖維素酶攪拌均勻再加入晾過的桑葉，在水浴鍋中恒溫10 min，將過濾網(wǎng)放在玻璃容器上，過濾取濾液。②稱量20 g桑椹干，溫開水100 g稍微煮開后加入0.4 g纖維素酶攪拌溶解放入60 ℃水浴鍋中，再加入桑椹干恒溫攪拌10 min，將過濾網(wǎng)放在玻璃容器上，過濾取濾液。

（3）將兩次浸提所得的桑葉和桑椹浸提液進行混合，攪拌均勻后密封保存。

（4）取一定量阿拉伯膠和白砂糖混合物，水浴加熱攪拌至透明狀后加入混合的浸提液中，加入羅漢果甜苷和麥芽糊精。

（5）噴霧干燥。設(shè)置噴霧干燥機參數(shù)：風機頻率為25 Hz，通針運行頻率為5 s，蠕動速度為25 r·min-1，進風溫度為155 ℃。桑椹干和桑葉的混合液通過導(dǎo)管吸入高壓泵后變成無數(shù)細小的霧滴，風機將熱氣流吹進干燥室里，與霧滴充分接觸，在短時間里快速蒸發(fā)水分，使霧滴變成細小的顆粒，通過旋風分離器分離出成品，落入收集器當中。

（6）固體粉末放置常溫后，進行包裝。

1.3.2 感官評價

參考標準《固體飲料》（GB/T 29602—2013），從色澤與透明度、口感、甜度與澀度味、風味、粉質(zhì)顆粒以及沖泡后有無沉淀方面制定本復(fù)合固體飲料的感官評價標準（表1）。請10位專業(yè)人員分別對“桑·椹有幸”復(fù)合型固體飲料進行感官評定。

1.3.3 單因素試驗設(shè)計

分別探討進風溫度、麥芽糊精添加量、桑葉和桑椹混合浸提料液比這3個單因素對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料感官品質(zhì)的影響。

（1）進風溫度對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料品質(zhì)的影響。設(shè)定進風溫度為145 ℃、150 ℃、155 ℃、160 ℃和165 ℃，桑椹葉比例為5∶5，麥芽糊精添加量35 g，檸檬酸0.2 g，維生素0.2 g，氯化鈉6 g，纖維素酶0.4 g，阿拉伯膠0.525 g，白砂糖1.75 g，羅漢果甜苷0.3 g，進行單因素試驗，并對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料成品進行感官評定。

（2）麥芽糊精添加量對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料品質(zhì)的影響。設(shè)定麥芽糊精添加量為17.5 g、35.0 g、52.5 g、70.0 g和87.5 g，進風溫度為150 ℃，檸檬酸0.2 g，維生素0.2 g，氯化鈉6 g，纖維素酶0.4 g，阿拉伯膠0.525 g，白砂糖1.75 g，進行單因素試驗，并對“?！ら┯行摇惫腆w飲料成品進行感官評定。

表1 固體飲料感官評價標準表

（3）桑葉和桑椹混合浸提料液比對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料品質(zhì)的影響。設(shè)定桑葉和桑椹混合浸提料液比為3∶7、4∶6、5∶5、6∶4和7∶3，進風溫度為150 ℃，麥芽糊精添加量35 g，檸檬酸0.2 g，維生素0.2 g，氯化鈉6 g，纖維素酶0.4 g，阿拉伯膠0.525 g，白砂糖1.75 g，進行單因素試驗，并對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料成品進行感官評定。

1.3.4 正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選用桑葉和桑椹混合浸提料液比、進風溫度、麥芽糊精添加量這3個因素進行3因素3水平正交試驗，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)感官評價方法，確定各因素的最優(yōu)水平。正交因素與水平值如表2所示。

表2 正交因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 進風溫度對“桑·椹有幸”復(fù)合型固體飲料感官品質(zhì)的影響

如圖1所示，進風溫度對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料凝膠效果影響較大。進風溫度逐漸增加時，其黏稠度也會有所不同，感官評分也有所差異，當進風溫度達到155 ℃時評分達到最高值8分，因此確定最佳進風溫度為155 ℃。

2.1.2 麥芽糊精添加量對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料感官品質(zhì)的影響

如圖2所示，麥芽糊精添加量對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料凝膠效果影響較大。當麥芽糊精添加量逐漸增加時，其黏稠度也會有所不同，感官評分也有所差異，當麥芽糊精添加量達到52.5 g時評分達到最高值8分，從而確定最佳麥芽糊精添加量為52.5 g。

圖1 進風溫度對感官評分的影響圖

圖2 麥芽糊精添加量對感官評分的影響圖

2.1.3 桑葉和桑椹混合浸提料液比對桑椹葉固體飲料感官品質(zhì)的影響

如圖3所示，桑葉和桑椹混合浸提料液比對“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料凝膠效果影響較大。隨著桑葉和桑椹混合浸提料液比逐漸增加，其黏稠度增加，感官評分上升，當桑葉和桑椹比例為6∶4時評分達到最高值9分，從而確定最佳桑葉和桑椹混合浸提料液比為6∶4。

2.2 建立模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型

（1）評價對象集（Y）的建立。對象集是研究中感官評價的產(chǎn)品的集合。Y={Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9}，其中Y1～Y9分別表示正交試驗中制作的9組桑椹桑葉固體飲料，用Yj表示9組桑葉桑椹固體飲料的綜合評價，其中j=1、2、3、4、5、6、7、8、9。

圖3 桑葉和桑椹混合浸提料液比對感官評分的影響圖

（2）評價因素集（U）的建立。所謂因素集在本研究中指產(chǎn)品的感官質(zhì)量所構(gòu)成因素的集合。U={U1,U2,U3,U4,U5},其中U1～U5分別代表色澤與透明度；口感；甜度/澀味；風味；粉質(zhì)顆粒、有無沉淀物等指標。

（3）評語集（V）的確定。評語集是每個因素評價的集合，V={V1,V2,V3}，其中V1～V3分別代表好、一般和差。

（4）權(quán)重集（X）的確定。X={X1,X2,X3,X4,X5}，其中X1～X5分別為0.25、0.20、0.15、0.20和0.20。

2.3 建立模糊評價矩陣

結(jié)合國標制定“?！ら┯行摇睆?fù)合型固體飲料的感官評價標準，選擇10名不同職業(yè)、不同性別、不同年齡段（10～60歲）的人員對“桑·椹有幸”復(fù)合型固體飲料進行感官評價。模糊感官評價結(jié)果見表3。

表3 模糊感官評定結(jié)果表

以第1組試驗為例建立樣品模糊矩陣，其他依次類推。樣品1模糊矩陣為

2.4 綜合評判結(jié)果

依據(jù)模糊運算公式Y(jié)=X·R，對樣品進行綜合模糊評判，得到綜合評判結(jié)果，即Y1(0.46,0.36,0.18)，Y2(0.56,0.44,0)，Y3(0.38,0.31,0.31)，Y4(0.46,0.36,0.18)，Y5(0.56,0.44,0)，Y6(0.56,0.44,0)，Y7(0.46,0.36,0.18)，Y8(0.56,0.44,0)，Y9(0.63,0.37,0)。

2.5 正交試驗結(jié)果

將2.4評價結(jié)果的各個量分別乘以對應(yīng)的分值（好10、一般7、差4）并進行加和，可得到每個樣品的綜合評分，如表4所示。方差分析是正交試驗中常用過的分析方法，能直觀呈現(xiàn)出影響試驗結(jié)果因素的主次，進而找出最優(yōu)組合。

表4 L9(33)正交試驗結(jié)果表

由表4可知，影響桑椹桑葉固體飲料感官品質(zhì)的因素A=C＞B，即噴霧干燥機進風溫度與桑葉桑椹比例對試驗結(jié)果的影響最大，麥芽糖糊精添加量次之。根據(jù)表4中的方差值，噴霧干燥機進風溫度因素中的K3、麥芽糖糊精添加量因素的K2和桑葉桑椹比例因素中的K2值為同序列中最大，故可得出最佳組合為A3B2C2，即噴霧干燥機進風溫度為155 ℃、麥芽糖糊精添加量為52.5 g、桑葉桑椹比例為6∶4。經(jīng)驗證試驗證實，此條件下制作的桑葉桑椹固體飲料綜合評分為8.91分，高于正交表中組合得分，確為最佳組合，且其口感細膩，具有一定桑葉桑椹風味、透光性較佳。

3 結(jié)論

本試驗以桑葉干和桑椹干為試驗原料，搭配功能性甜味劑——羅漢果甜苷等系列輔料，通過單因素探究和正交試驗，采用模糊數(shù)學(xué)感官評價，得到“桑·椹有幸”復(fù)合型固體飲料加工工藝的最優(yōu)參數(shù)：進風溫度設(shè)定為155 ℃、麥芽糊精52.5 g、桑葉和桑椹浸提汁混合比例為6∶4、纖維素酶0.4 g、氯化鈉6 g、檸檬酸0.2 g、羅漢果甜苷0.3 g、維生素C 0.2 g；噴霧干燥機參數(shù)為風機頻率設(shè)定為25 Hz、通針運行頻率設(shè)定為5 s、蠕動速度設(shè)定為25 r·min-1。此配方研制出的“桑·椹有幸”復(fù)合型固體飲料風味獨特、色澤較好、甜味適合、低脂低糖、口感黏稠度適合，具有一定的保健功能，適合廣大消費者飲用。