游湘淘,李加興,2,李旺,張騰穎,曾丹
黑木耳決明子復合飲料配方設計及理化分析
游湘淘1,*李加興1,2,李旺1,張騰穎1,曾丹1
(1.吉首大學化學化工學院,湖南吉首416000;2.吉首大學食品科學研究所,湖南吉首416000)
以黑木耳、決明子為原料,研制具有降血壓、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等多種功效的復合保健飲料。先用β-環(huán)糊精掩蓋法對黑木耳浸提液進行脫臭處理,然后通過正交試驗確定黑木耳決明子復合飲料的最佳配方,最后采用理化方法分析其理化指標。結(jié)果表明,在黑木耳浸提液(1∶20水提物,g∶mL)中添加0.15%(m/V)的β-環(huán)糊精處理30min,脫臭效果較好;黑木耳決明子復合飲料的最佳配方為黑木耳浸提液和決明子浸提液(1∶20水提物,g∶mL)的配比8∶1(V/V),復合浸提液液添加量30%(V/V),檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)檢測,該飲料穩(wěn)定系數(shù)R≥95%,可溶性固形物含量≥4%,致病菌未檢出,大腸桿菌≤3個/100mL,菌落總數(shù)≤100個/mL,達到果蔬汁飲料衛(wèi)生標準GB19297—2003的要求。
脫臭處理;正交試驗;最佳配方;保健飲料
黑木耳是一種味道鮮美、營養(yǎng)豐富的食用菌,味甘、性平,富含粗蛋白、糖類及鈣、磷、鐵等人體所需的礦物質(zhì)元素,此外還含有卵磷脂、腦磷脂及人體所需的氨基酸[1]。尤其是黑木耳含有大量天然多糖,其具有抗腫瘤、抗凝血、抗血栓、降血壓和血脂等生物活性,已得到了全世界公認[2]。因此,黑木耳食藥兼用的利用價值越來越受到人們重視。目前,黑木耳在工業(yè)化方面的產(chǎn)品較少,而以飲料形式出現(xiàn)的黑木耳保健品在市面上并不多見,黑木耳的保健作用沒有得到充分利用。利用黑木耳開發(fā)具有一定保健功效的飲料,對推動黑木耳產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
決明子是豆科植物決明的成熟干燥種子,是我國歷史悠久的藥用植物[3]。現(xiàn)代研究已證實,決明子具有降血脂、降血壓、抗氧化、抗衰老等療效,同時還有清肝明目、潤腸通便的功能,目前也是衛(wèi)生部公布的藥食同源物質(zhì)之一[4]。同時,決明子含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),具有獨特的風味、良好的加工性和乳化性能,因而也是一種優(yōu)質(zhì)的保健食品原料。目前,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品有決明子苦瓜保健飲料、決明子酸豆奶、決明子保健啤酒、決明子保健果凍等[5-8]。因此,決明子具有廣闊的開發(fā)利用前景。
隨著生活水平的日益提高,人們越來越注重飲食健康,從依賴藥治病又逐漸回歸到注重食療上來。黑木耳和決明子藥食同源,既可滿足人們對食品獨特風味的需求,長期食用又可預防和減緩高血壓、高血脂等“富貴病”。因此,試驗以黑木耳、決明子為原料,通過對黑木耳異味的去除和復合飲料最佳配比研究,開發(fā)一款營養(yǎng)豐富且具有降血壓、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等多種功效的復合保健飲料,為黑木耳和決明子的精深加工與綜合利用提供參考。
1.1 試驗材料
黑木耳、決明子,吉首市市售;甜菊糖苷、檸檬酸、β-環(huán)糊精等,均為國產(chǎn)食品級。
1.2 儀器與設備
DS-1型組織搗碎機,上海標本模型廠產(chǎn)品;HHSⅡ-2型電熱恒溫水浴鍋,北京長安科學儀器廠產(chǎn)品;微型電動植物粉碎機,天津市儀器有限公司產(chǎn)品;LD5-2A型離心機,北京醫(yī)用離心機廠產(chǎn)品;WYT型手持糖度計,成都光學廠產(chǎn)品;FA2004型電子天平,上海舜宇恒平科學儀器有限公司產(chǎn)品;玻璃儀器氣流烘干器,鄭州長城科工貿(mào)有限公司產(chǎn)品;JM-80型膠體磨,廊坊通用機械有限公司產(chǎn)品。
1.3 試驗方法
1.3.1 工藝流程
1.3.2 操作要點
(1)原料預處理。準確稱取干制黑木耳,以一定量的溫水浸泡,待黑木耳吸水泡脹后,對黑木耳進行清洗,以1∶20(g∶mL)的比例對黑木耳進行加水打漿,備用;將決明子洗凈,瀝干水分,將其放入電炒鍋中,在80℃左右炒至出現(xiàn)濃郁香味后粉碎,備用。
(2)浸提。將黑木耳漿液在60℃下浸提30min,浸提完成后加入一定量的β-環(huán)糊精以去除黑木耳本身的難聞氣息,保留黑木耳全部浸提液;準確稱取決明子干粉,按照1∶20(g∶mL)加水后在60℃下浸提10min,過濾,去除殘渣,浸提液留用。
(3)調(diào)配。將原輔料按照配方的比例調(diào)配。
(4)膠磨。將調(diào)配好的產(chǎn)品放入膠體磨中磨細,磨盤間隙調(diào)至20μm。
(5)均質(zhì)。均質(zhì)壓力為18MPa[9],均質(zhì)3次左右為宜,有利于提高產(chǎn)品的口感和穩(wěn)定性,還可以讓產(chǎn)品各種成分均勻分布在溶液中。
(6)灌裝。將均質(zhì)好的溶液用玻璃瓶灌裝。
(7)殺菌。為保證產(chǎn)品品質(zhì),灌裝后采用巴氏殺菌法對產(chǎn)品進行殺菌,即加熱至80℃并保持30min[10],然后迅速冷卻。
1.3.3 黑木耳浸提液脫臭條件的篩選
在黑木耳加工過程中,一些天然存在的異味物質(zhì)會使黑木耳具有難聞的異臭,導致飲料氣味不能被人們所接受。試驗采用β-環(huán)糊精掩蓋法[11],對黑木耳浸提液進行脫臭處理。以β-環(huán)糊精添加量為0.05%,0.10%,0.15%分別對黑木耳提取液進行吸附脫臭處理10,20,30min,然后對黑木耳提取液異味的強弱進行評價,得出較為適宜的β-環(huán)糊精添加量和處理時間。
1.3.4 影響黑木耳決明子復合飲料感官品質(zhì)的單因素試驗
(1)黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對黑木耳決明子復合飲料的影響。選擇黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比分別為6∶1,8∶1,10∶1,12∶1,14∶1(V∶V),復合浸提液添加量30%,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過感官評價確定黑木耳浸提液和決明子浸提液的配比。
(2)復合浸提液添加量對黑木耳決明子復合飲料的影響。選擇復合浸提液添加量分別為20%,25%,30%,35%,40%,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過感官評價確定復合浸提液添加量。
(3)甜菊糖苷質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料的影響。甜菊糖苷質(zhì)量濃度分別為0.010,0.015,0.020,0.025,0.030g/mL,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,通過感官評價確定甜菊糖苷質(zhì)量濃度。
(4)檸檬酸質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料的影響。檸檬酸質(zhì)量濃度分別為0.010,0.015,0.020,0.025,0.030g/mL,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復合浸提液添加量30%,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL,通過感官評價確定檸檬酸質(zhì)量濃度。
1.3.5 復合飲料的最佳配方正交試驗
根據(jù)單因素試驗結(jié)果,選定黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比(A)、復合浸提液添加量(B)、甜菊糖苷質(zhì)量濃度(C)、檸檬酸質(zhì)量濃度(D)為考查因素,以感官評分為指標,采用L9(34)正交試驗[12]確定黑木耳決明子復合飲料的最佳配方。
1.3.6 分析檢測方法
(1)感官評價標準。邀請20位無特殊嗜好的品嘗員組成感官評定小組,參照感官評價標準進行打分,滿分為100分,最后求出平均分。
感官評定標準見表1。
表1 感官評定標準
(2)穩(wěn)定系數(shù)的測定。穩(wěn)定系數(shù)的測定方法[13],試樣以轉(zhuǎn)速3500r/min離心20min,取上清液稀釋100倍后,于波長720nm處測定其吸光度A2,與離心前吸光度A1的比值,即為穩(wěn)定系數(shù)R=A2/A2。若R≥95%,則表明黑木耳決明子復合飲料的穩(wěn)定性良好。
(3)總酸的測定??偹岷繙y定采用滴定法[14],吸取樣品25mL于250mL錐形瓶中,加酚酞指示劑3滴,以0.1000mol/L的NaOH標準溶液滴定到微紅色為終點。
式中:V——滴定時消耗的NaOH溶液毫升數(shù);
N——NaOH標準溶液的當量濃度,mol/L;
W——樣品測定時的體積,mL;
0.060 ——NaOH溶液1mL相當于檸檬酸的克數(shù)。
(4)可溶性固形物測定。可溶性固形物的測定采用手持糖度計法[15]。
(5)微生物檢測。微生物指標按照GB4789—2010進行檢測。
2.1 黑木耳浸提液脫臭條件的篩選
β-環(huán)糊精對黑木耳浸提液脫臭條件篩選試驗結(jié)果見表2。
表2 β-環(huán)糊精對黑木耳浸提液脫臭條件篩選試驗結(jié)果
由表2可知,在相同處理時間上,隨著β-環(huán)糊精添加量的增加,脫臭效果逐步增強。對于同一添加量的β-環(huán)糊精,處理時間越長,脫臭效果越強。試驗中采用0.15%β-環(huán)糊精處理30min,基本去除了黑木耳浸提液的異味。
2.2 影響黑木耳決明子復合飲料的單因素試驗
2.2.1 黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響見圖1。
圖1 黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
由圖1可知,黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1左右為宜,此時黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)最佳。
2.2.2 復合浸提液添加量對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
復合浸提液添加量對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響見圖2。
圖2 復合浸提液添加量對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
由圖2可知,隨復合浸提液添加量的增加,感官評定得分先升后降,復合液添加量在飲料總體中占比以30%左右較好。復合浸提液的添加量會直接影響到飲料的風味品質(zhì),添加量適當可使口味柔和爽滑,復合浸提液添加量過大則會產(chǎn)生過重的苦味,影響口感,而且還失去了其特有的風味。
2.2.3 甜菊糖苷質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
甜菊糖苷質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響見圖3。
由圖3可知,隨甜菊糖苷質(zhì)量濃度的增加,甜味先由淡變甜再到過甜,感官得分先升后降,因此甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL左右為宜。由于甜菊糖苷甜度過大,其用量會直接影響到飲料的口感,用量少則產(chǎn)品無甜味或甜味不明顯,用量多則甜味過高,掩蓋了飲料的其他風味,影響口感。
圖3 甜菊糖苷質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
2.2.4 檸檬酸質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
檸檬酸質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響見圖4。
圖4 檸檬酸質(zhì)量濃度對黑木耳決明子復合飲料品質(zhì)的影響
由圖4可知,檸檬酸質(zhì)量濃度為0.025g/mL左右較好。檸檬酸質(zhì)量濃度會直接影響飲料的風味口感,用量過少則甜味明顯,用量過多則酸味突出,刺激味蕾,有澀口感,易丟失復合飲料的特別風味,難以為大眾所接受。
2.3 飲料配方的正交試驗結(jié)果
在單因素試驗的基礎上,選定黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比、復合浸提液添加量、甜菊糖苷質(zhì)量濃度、檸檬酸質(zhì)量濃度作為考查因素。
L9(34)復合飲料配方正交試驗因素與水平設計見表3,復合飲料配方正交試驗結(jié)果與分析見表4。
表3 L9(34)復合飲料配方正交試驗因素與水平設計
由表3可知,4個因素對黑木耳決明子復合飲料口感的影響順序為黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比>復合浸提液添加量>檸檬酸質(zhì)量濃度>甜菊糖苷質(zhì)量濃度。飲料的最佳配方為A2B2C3D1,即黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)感官評價,該配方下的飲料口感舒適,酸甜可口。
表4 L9(34)復合飲料配方正交試驗結(jié)果與分析
2.4 理化指標檢測結(jié)果
總酸含量(以檸檬酸計):2.6g/100mL;穩(wěn)定系數(shù)R≥95%;可溶性固形物含量≥4%;致病菌未檢出,大腸桿菌≤3個/100mL,菌落總數(shù)≤100個/mL。
通過理化指標和微生物檢測結(jié)果可知,黑木耳決明子復合飲料已達果蔬汁飲料衛(wèi)生標準GB19297—2003的要求,是一款穩(wěn)定性好、安全性高的新型復合保健飲料。
以黑木耳和決明子為原料,配制營養(yǎng)豐富、風味獨特的復合飲料。通過黑木耳浸提液脫臭條件的篩選,選擇采用0.15%β-環(huán)糊精處理30min,基本去除了黑木耳的異味。通過正交試驗,確定了黑木耳決明子復合飲料的最佳配方為黑木耳浸提液與決明子浸提液的配比8∶1(V∶V),復合浸提液添加量30%,檸檬酸質(zhì)量濃度0.025g/mL,甜菊糖苷質(zhì)量濃度0.02g/mL。經(jīng)檢測,該產(chǎn)品穩(wěn)定系數(shù)R≥95%,表明產(chǎn)品的穩(wěn)定性良好。研究表明,黑木耳決明子復合飲料為深紅色、口感細膩柔和、酸甜可口,具有決明子特有的香味,是一種新型復合保健飲料。
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FormulaDesignandthePhysicalandChemicalAnalysisontheCompound BeverageofBlackFungusandCassiaSeed
YOUXiangtao1,*LIJiaxing1,2,LIWang1,ZHANGTengying1,ZENGDan1
(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,JishouUniversity,Jishou,Hu'nan416000,China;2.InstituteofFoodScience,JishouUniversity,Jishou,Hu'nan416000,China)
Theblackfungus,cassiaseedsastherawmaterial,todevelopacompoundhealthbeveragewhichhasthemany kindsofefficacyoffallbloodpressure,fallbloodsugar,anti-oxidation,anti-tumor.First,tododeodorizationprocessfor leachingsolutionofblackfunguswithβ-cyclodextrinmaskmethod.Afterthat,todeterminethebestformulaofcompound beveragethroughorthogonalexperiment.Finally,usingthephysicalandchemicalmethodstoanalyzethephysicaland chemicalindicators.Theresultsshowsthatthedeodorizationeffectisbetterwhenadded0.15%(m/V)β-cyclodextrinin leachingsolutionofblackfungus(1∶20aqueousextract)thenprocessing30min.Thebestratioofcompoundbeverageof blackfungusandcassiaseedis:theratiois8∶1(V/V)ofleachingsolutionofblackfungusandcassiaseed(1∶20aqueous extract),thedosageofcompoundextract30%(V/V),citricacidcontent0.025g/mL,steviasugarcontent0.02g/mL.After detection:stabilityfactorR≥95%,thesolublesolidscontent≥4%,pathogenicbacteriawasnotcheckedout,E.coli≤3entries/100mL,totalnumberofcolonies≤100entries/mL.ThequalitymettherequestforstandardofGB19297—2003.
deodorization;orthogonaltest;thebestformula;healthdrink
TS275.4
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.04.036
1671-9646(2017)04b-0026-04
2017-02-15
2016年地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201610531011)。
游湘淘(1994—),男,在讀本科,研究方向為食品科學與工程。
*通訊作者:李加興(1969—),男,博士,教授,研究方向為植物資源開發(fā)利用與保健食品。