紫薯藜麥復(fù)合飲料的研制

◎ 張 靜，唐令奎

（成都師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，四川 成都 611130）

紫薯，別名苕薯、紫心紅薯，旋花科番薯屬，皮肉呈紫色。紫薯除含有普通甘薯含有的營養(yǎng)物質(zhì)外，還富含花青素類色素、微量元素硒、各種維生素及蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，具有非常高的營養(yǎng)價值和藥用價值，能有效抗癌防癌、預(yù)防各種心血管疾病、提高機體免疫力[1-3]。藜麥，又名南美藜、藜谷、奎奴亞藜的一種“類全谷物”，具有比普通谷類作物更高的蛋白質(zhì)以及均衡的氨基酸譜系，膳食纖維和礦物質(zhì)含量也遠高于傳統(tǒng)谷物，被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)高蛋白食物，具有極高的營養(yǎng)價值[4-6]。本研究主要以紫薯、藜麥為原料生產(chǎn)復(fù)合飲料，為紫薯藜麥飲料工業(yè)化生產(chǎn)工藝提供了一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮紫薯、藜麥、白砂糖、α-淀粉酶、糖化酶、考馬斯亮藍G-250試劑、95%乙醇、85%正磷酸和牛血清蛋白。

1.2 儀器設(shè)備

JA303P 型分析天平、JYL-C012 型榨汁機、ESFSL-I 型均質(zhì)機、HWS-15A 型恒溫水浴鍋及海能/I3 型分光光度計等。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

①紫薯→篩選→預(yù)處理→蒸煮→打漿→液化→糖化→滅酶→過濾、冷卻→紫薯汁。②藜麥→篩選清洗→浸泡→蒸煮→打漿→過濾、冷卻→藜麥漿。③紫薯汁與藜麥漿混合→調(diào)配→均質(zhì)→罐裝→排氣→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點

挑選新鮮紫薯洗凈后去皮蒸熟，按1 ∶3 比例加水打漿，按照0.12 g/100 mL 的比例加入α-淀粉酶，在70 ～80 ℃恒溫水浴鍋中恒溫90 min，液化后按照0.04 g/100 mL 的比例加入糖化酶（葡萄糖淀粉酶），在60 ～65 ℃的恒溫水浴鍋中恒溫60 min，過濾后冷藏備用。藜麥清洗干凈后在4 ℃下浸泡2 ～3 h，充分吸水后瀝干，蒸煮后將熟透的藜麥按1 ∶6 加水打漿，過濾后冷藏備用。將紫薯汁、藜麥漿、白砂糖混合均勻，加入穩(wěn)定劑攪拌溶解后均質(zhì)（4 000 r·min-1，1 min）、灌裝、排氣、殺菌，最后制得成品。

1.4 單因素試驗設(shè)計

在藜麥漿30%、白砂糖2%的添加條件下，研究紫薯汁添加量30%、35%、40%、45%和50%對飲料感官品質(zhì)的影響；在紫薯汁40%、白砂糖2%的添加條件下，研究藜麥漿添加量20%、25%、30%、35%和40%對飲料感官品質(zhì)的影響；在紫薯汁40%、藜麥漿30%的添加條件下，研究白砂糖添加量1%、2%、3%、4%和5%對飲料感官品質(zhì)的影響。

1.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上設(shè)計響應(yīng)面試驗，因素水平表見表1。

表1 Box-Behnken響應(yīng)面實驗設(shè)計因素水平表

1.6 感官評價

由10 人組成評價小組，按照表2 從口感（30 分）、色澤（30 分）、風(fēng)味（20 分）、組織狀態(tài)（20 分）4 個方面進行評分，平均值為產(chǎn)品最終得分。

表2 紫薯藜麥復(fù)合飲料感官質(zhì)量指標(biāo)表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

由表3 可看出，隨著紫薯汁、藜麥漿與白砂糖添加量的增加，飲料的感官評分均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢。當(dāng)紫薯汁添加量為40%時，感官評分最高；當(dāng)藜麥漿添加量為30%時，感官評分最高；當(dāng)白砂糖添加量為2%時，感官評分最高。

表3 單因素試驗組結(jié)果感官評分表

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果分析

2.2.1 Box-behnken 試驗設(shè)計與結(jié)果

以紫薯汁添加量（A）、藜麥漿添加量（B）、白砂糖添加量（C）3 個因素為自變量，以飲料的感官評分為響應(yīng)值，對飲料生產(chǎn)配方進行響應(yīng)面試驗優(yōu)化設(shè)計，Box-Behnken 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果見表4。

表4 Box-Behnken 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果表

采用Design Expert 對實驗數(shù)據(jù)進行整理分析，得到紫薯藜麥復(fù)合飲料感官評價值總分與自變量的回歸模型方程為Y=91.60-0.62A+1.25B+0.88C+1.50AB+0.75AC-1.00BC-1.93A2-4.68B2-2.42C2。

2.2.2 回歸模型有效性及顯著性分析

由表5 可知，該模型F=P＜0.01，表明該模型極顯著。失擬項P＞0.05（α=0.05）不顯著，說明該模型理論與實際的擬合度較好?？捎么四Ｐ头治龊皖A(yù)測紫薯藜麥復(fù)合飲料的最佳配方。模型中一次項B與二次項A2、B2、C2對飲料感官評分影響極顯著（P＜0.01）；一次項C以及AB的交互作用對飲料的感官評分影響顯著（P＜0.05）。由F值可推斷出各因素對紫薯藜麥復(fù)合飲料感官評分影響的大小，即B＞C＞A。

表5 響應(yīng)面方差分析表

2.2.3 最佳配方的確定

根據(jù)響應(yīng)面分析得到紫薯藜麥復(fù)合飲料的最佳配方為紫薯汁添加量39.53%，藜麥漿添加量30.51%，白砂糖添加量2.14%，在此條件下感官評分為91.76 分。考慮到為了方便工藝操作，將最佳配方調(diào)整為紫薯汁添加量40.0%，藜麥漿添加量31.0%，白砂糖添加量2.0%，在此條件下進行3 次平行試驗，得到感官評分為89.79 分，與理論值相對誤差為2.14%，說明該模型可靠，在實踐中具有可行性。

3 結(jié)論

通過試驗紫薯藜麥復(fù)合飲料最優(yōu)配方為紫薯汁添加量40.0%，藜麥漿添加量31.0%，白砂糖添加量2.0%，該飲料呈淡紫色，甜度適口，香氣宜人，無沉淀無異味，影響感官評分的因素依次為藜麥漿添加量、白砂糖添加量和紫薯汁添加量。