三贊膠與瓜爾膠復配在山楂汁飲料中的應(yīng)用

張媛媛,劉永杰,魯 梅

(濰坊工程職業(yè)學院,山東 青州 262500)

三贊膠(Sanxan)是一種新型微生物多糖,其分子結(jié)構(gòu)由1分子D-甘露糖、1分子D-葡萄糖醛酸、1分子L-鼠李糖、1分子D-葡萄糖組成[1]。生產(chǎn)三贊膠的菌種是鞘氨醇單胞菌屬新種,該菌株最早分離自河北省,為革蘭氏陰性桿菌,以葡萄糖和無機氮源為培養(yǎng)基,采用酸沉法提取純化[2]。2020年,國家衛(wèi)健委批準三贊膠作為新型食品添加劑,可用于飲料、乳品等食品中。三贊膠是我國自主研發(fā)的生物膠,具有良好的乳化性能和穩(wěn)定性,作為新型食品添加劑有著極大的成本優(yōu)勢,發(fā)展前景廣闊[3]。

山楂是一種藥食同源的水果,含有豐富的維生素C以及黃酮,山楂汁飲料可以解油膩、健胃消食,近年來成為餐桌上常見的飲料之一。山楂中存在大量的果膠,但在加工過程中因為考慮提高出汁率等因素多會添加果膠酶,導致山楂汁飲料產(chǎn)品往往口感稀薄。為了提高山楂汁飲料的感官品質(zhì),在后續(xù)工藝中會添加食用膠。目前市售的山楂汁飲料中絕大多數(shù)添加的食用膠多為黃原膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉等,尚未見有關(guān)三贊膠在山楂汁飲料中的應(yīng)用研究報道。

瓜爾膠是一種粘度高、性能穩(wěn)定的食品膠,用途廣泛,能增加飲料的粘稠度。瓜爾膠在果漿中能使果粒處于懸浮狀態(tài),通常在飲品中采用復配的方式來改善產(chǎn)品品質(zhì)。趙文星等[4]將瓜爾膠與不同膠體復配應(yīng)用在含乳飲料中,發(fā)現(xiàn)每 100g含乳飲料中復合穩(wěn)定劑添加量為CMC0.4g、瓜爾膠0.03g、黃原膠0.01g時能保持飲料最好的穩(wěn)定性;陳宇坤等[5]在含乳飲料中采用三贊膠與刺槐豆膠復配,研究結(jié)果表明食用膠總質(zhì)量為0.4g/100mL,兩者質(zhì)量比為3∶7時,制得的含乳飲料感官評分最佳。

以三贊膠與瓜爾膠復配,利用兩種膠體間的協(xié)同增效原理形成復合穩(wěn)定膠體,以起到協(xié)同增效并改善含乳飲料口感的作用,同時彌補單獨使用三贊膠時的不足。試驗分析以山楂汁飲料的感官評分以及離心沉淀率兩種指標為主要決定因素,以粘度為次要參考指標,對三贊膠與瓜爾膠的復配比例進行優(yōu)化,以期為三贊膠與其他復配膠在山楂汁飲料中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料及儀器

三贊膠(食品級):河北玖宇生物科技有限公司;瓜爾膠(食品級):河北玖宇生物科技有限公司;敞口山楂:產(chǎn)自山東省青州市;蔗糖:蓮花健康產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司;果膠酶:50000U/g,青島海維森生物科技有限公司;NDJ79旋轉(zhuǎn)式粘度計:上海安德儀器有限公司;BSM電子分析天平:上海卓精電子天平有限公司;QL-861旋渦混合器:海門市其林貝爾儀器制造有限公司;HHS-21-4數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海博迅實業(yè)有限公司;FSH-2A可調(diào)高速均質(zhì)機:常州市億能實驗儀器廠。

1.2 山楂汁制備工藝及操作要點

山楂清洗干凈,在料液比 1∶4 條件下,100℃蒸煮5min,趁熱打漿榨汁后,8層紗布過濾,得濾液,濾渣再進行上述操作,合并兩次濾液,混合均勻,得到山楂汁原液,添加水、蔗糖、三贊膠、瓜爾膠調(diào)配,經(jīng)均質(zhì)攪拌后再進行灌裝,巴氏殺菌,最終制得成品山楂汁飲料(原汁≥50%)。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

將三贊膠和瓜爾膠按比例稱取,配制總質(zhì)量分數(shù)為0.4g/100mL的復配膠,利用旋渦混合儀在干粉狀態(tài)下混合均勻,再一邊攪拌一邊添加到調(diào)配好其他成分的山楂汁中(原汁含量50%),高壓均質(zhì)后,巴氏滅菌,得成品山楂汁飲料,供相關(guān)指標測定。其中三贊膠與瓜爾膠的質(zhì)量比分別為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、3∶7、2∶8、1∶9和0∶10。

1.3.2 指標測定

(1)表觀粘度測定:通過旋轉(zhuǎn)粘度計DJ79測定產(chǎn)品的粘度,選擇第Ⅲ測定組,用01號轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速為75r/min,測定溶液表觀粘度。連續(xù)做三次平行試驗,取平均值。測量溫度為25℃。

(2)感官評價:邀請15名感官初級評價員對山楂汁進行感官評價。依據(jù)感官評價表(表1),對山楂汁飲料的色澤、滋味、氣味、口感四個方面進行評價[6],總分100分,各指標分值分別為色澤25分,滋味25分、氣味20分、口感30分。

表1 山楂汁飲料感官評價標準

(3)離心沉降率測定:將山楂汁飲料常溫(25℃)貯藏三天后,測定其離心沉降率。稱量離心管的重量W1,稱取一定重量(W)的樣品到離心管中,以4000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)10min,離心后倒出上層液體,再將離心管倒置5min后稱其重量為W2。每個樣品進行3次平行測定,離心沉淀率取三次平均值[7]。離心沉淀率的計算公式如下:

2 結(jié)果與分析

2.1 三贊膠與瓜爾膠復配比例對山楂汁飲料表觀粘度的影響

表觀粘度是判定山楂汁飲料粘稠度的一項指標[8]。將不同質(zhì)量配比的三贊膠與瓜爾膠復配后添加于山楂汁飲料中,所測山楂汁飲料粘度如圖1所示。可見隨著三贊膠比例的下降,山楂汁飲料的粘度逐漸下降。圖中預測值為兩種膠單獨存在時表觀粘度之和,當三贊膠和瓜爾膠的復配質(zhì)量比為9∶1～2∶8時,實測值大于預測值,說明三贊膠與瓜爾膠之間存在著協(xié)同增效作用。當三贊膠和瓜爾膠質(zhì)量比為6∶4時,增效系數(shù)達到52.66%,增效作用最顯著。單獨使用三贊膠時雖然溶液粘度大,但常造成產(chǎn)品口感差,感官評分低等不良影響。采用與瓜爾膠復配可以有效改善三贊膠在山楂汁飲料中單獨使用時的不良影響。

圖1 三贊膠與瓜爾膠的復配比例對山楂汁飲料粘度的影響

2.2 三贊膠與瓜爾膠復配對山楂汁飲料感官評分的影響

對添加了不同質(zhì)量配比復配膠的山楂汁飲料進行感官評價,結(jié)果如圖2。三贊膠和瓜爾膠復配膠體加入到山楂汁飲料中,主要影響山楂汁的粘稠度和口感,對色澤和氣味沒有明顯的影響。由圖2可見,按照一定比例添加三贊膠和瓜爾膠可以改善山楂汁飲料的感官評分。當三贊膠單獨添加在山楂汁飲料中,會出現(xiàn)明顯的固體顆粒,口感粗糙,入口稀薄。三贊膠添加比例越高,感官評分越低。當三贊膠和瓜爾膠的復配質(zhì)量比為4∶6時,山楂汁飲料的感官評分最高。

圖2 三贊膠與瓜爾膠復配對山楂汁飲料感官評分的影響

2.3 三贊膠與瓜爾膠復配比例對山楂汁飲料離心沉淀率的影響

離心沉淀率是反應(yīng)飲料穩(wěn)定性的重要指標[9]。三贊膠與瓜爾膠復配比例對山楂汁飲料離心沉淀率的影響如圖3所示。由結(jié)果可知,添加三贊膠可與瓜爾膠形成復合膠體,可以改善山楂汁飲料的穩(wěn)定性,在兩種膠添加比例為4∶6時,離心沉淀率最低,為2.53%。

圖3 三贊膠與瓜爾膠配比對山楂汁飲料離心沉淀率的影響

2.4 對照驗證試驗

綜合上述結(jié)果,以山楂汁飲料的感官評分以及離心沉淀率兩種指標為主要決定因素,以粘度為次要決定因素,選擇三贊膠與瓜爾膠質(zhì)量配比為4∶6時制作山楂汁飲料,同時做對照試驗及三次重復試驗,取平均值。試驗結(jié)果見表2。

表2 對照試驗感官評分及離心沉淀率

結(jié)合感官評分以及離心沉降率指標綜合分析,在食用膠總添加量為0.4 g/100 mL,三贊膠與瓜爾膠復配質(zhì)量比例為4:6時,感官評分最優(yōu)。

3 結(jié)論

研究了三贊膠與瓜爾膠復配在山楂汁飲料中的應(yīng)用,結(jié)果表明,當三贊膠與瓜爾膠的復配質(zhì)量比為9∶1～2∶8時,兩者復配起到協(xié)同增效作用。瓜爾膠的加入可改善山楂汁飲料的口感,減少單獨使用三贊膠時的不良影響。以山楂汁飲料的感官評價為主,綜合考慮離心沉淀率和節(jié)約材料等因素,最終確定復配膠在山楂汁飲料中的優(yōu)化配方為添加量為0.04%、三贊膠與瓜爾膠的復配質(zhì)量比為4∶6。