陈元涛,段黎昊,张炜,洪美花,王婧,范燕青,哈文秀
(1.青海师范大学化学系,青海 西宁 810008;2.互助青稞研究与开发中心,青海 西宁 810008)
青稞(Highland barley),俗称裸大麦,属禾本科,大麦属,是青藏高原的独有物种和最具高原特色的农作物。麦苗的营养及药用价值,早在我国明朝就已发现。据《本草纲目》记载:“麦苗,辛、寒、无毒。主治消酒毒、暴热、酒疽、目黄。并捣烂绞汁滤服之,蛊毒。煮汁滤服之,除时疾狂热,退胸隔热,利小肠。作韭食,甚益颜色”[1-2]。研究表明,麦苗汁富含天然植物蛋白、多种维生素、大量的SOD活性酶等营养成分,长期使用可消除疲劳、延缓衰老、降血压、降血脂,被誉为21世纪国际七大流行食品之一[3-4]。
生长在日照充足、无污染的青藏高原的青稞,栽培容易、生长快、产量高且活性成分高,是最具青藏高原特色的农作物。前期研究发现,青稞苗不但富含多种矿物质、维生素、酶及人体必需的活性成分,且具有高纤维、高维生素和低脂肪、低糖的显著特性[5-6],是开发新兴保健食品和功能饮品的极具潜力的原料。然而青稞苗汁食用不方便,且味苦,阻碍了青稞苗的相关产品开发和市场推广。
本试验以青稞苗为原料,在保持青稞苗特有保健功能和香气基础上,将青稞苗汁进行澄清处理与口感调配处理,制成营养价值高且易于服用、口感独特的青稞苗饮品,有着很好的市场前景。
30 cm肚里黄夏季青稞苗(产自青海省湟中县丹麻乡,海拔3028 m,纬度36.45,经度101.80)。文中所涉及的加工助剂、配料和添加剂均为食品级。
JM-LB65型胶体磨:温州市七星乳品设备有限公司;SENCO GG-17双层玻璃反应釜:上海申生科技有限公司;IKA RW 20 Digital电动搅拌器:广州仪科实验室技术有限公司;EX-520-A06-B50型液体滤芯式过滤器、S-103-A10-B40型液体袋式过滤器:上海萨尔过滤设备有限公司;DC-UHT-20实验型杀菌机:上海达程实验设备有限公司;TU-1901双光束紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司。
1.3.1 工艺流程
预处理→打浆→提取→澄清→调配→冷藏、过滤→杀菌、灌装
1.3.2 材料预处理
新鲜青稞苗尽快剔除黄叶、杂物,用清水洗净,然后用1%~2%H2O2溶液浸泡5 min,清水淋洗干净,沥干备用。
1.3.3 打浆
将一定量的青稞苗切成1 cm~2 cm的小段,混合2倍量的水,于胶体磨中打浆处理成浆。
1.3.4 提取
将处理好的青稞苗浆与纯化水(水量与处理前青稞苗质量比为3∶1)混合,一并加入双层玻璃反应釜提取,100 μm袋式过滤器过滤;滤渣中再加入纯化水(加水量与处理前青稞苗质量比为4∶1),置于双层玻璃反应釜中提取,100 μm袋式过滤器过滤;滤渣弃去,滤液与上一次滤液合并,加入0.40 g/L D-异抗坏血酸钠,1.00 g/L山梨酸钾,搅拌均匀,即得青稞苗汁。以苗汁中总黄酮含量、总糖含量和苗汁色泽为指标,确定最佳提取温度和提取时间。
1.3.5 澄清
试验选用絮凝剂为壳聚糖溶液,由于壳聚糖作为长链高分子碱性多糖,在稀酸中可形成活性基团-NH3+,对溶液中带负电荷的成分如蛋白质、树胶、鞣质、单宁、部分多糖等进行吸附[7],从而达到对青稞苗汁净化除杂的作用。
试验以絮凝剂的用量、絮凝温度和絮凝时间为试验因素做L9(34)正交设计试验以确定最佳澄清工艺。苗汁保持在一定温度下,用电动搅拌器搅拌,转速为400 r/min,缓慢加入絮凝剂,絮凝完成后,苗汁分别经10 μm、1 μm 滤芯的过滤器过滤,得澄清液。
1.3.6 调配
青稞苗汁口感发苦,需调配后饮用。本文以配料和添加剂用量做L8(27)正交设计试验,以感官综合评分为标准,对饮料配方进行研究。
1.3.7 冷藏、过滤
将调配好的青稞苗饮品在5℃~10℃下冷藏12 h,取出,经0.1 μm的滤芯经滤芯过滤器过滤,得到琥珀色清亮青稞苗饮品。
1.3.8 杀菌、灌装
上述青稞苗饮品经瞬时高温杀菌机灭菌,灭菌温度139℃,灭菌时间4 s,灌装温度40℃。
1.3.9 指标测定方法
总黄酮含量用紫外分光光度法测定[8],总糖含量采用酸水解法测定[9]。
2.1.1 提取温度对苗汁的影响
按照1.3项下苗汁提取方法,固定每次提取时间为2 h,用不同的温度进行提取,测定不同提取温度下的总黄酮含量和总糖含量,并观察其色泽。具体提取温度与试验结果见表1。
表1 不同提取温度对苗汁的影响Table 1 The influence of different extracting over the highland barlay juice
由表1可知,在确定每次提取时间为2 h时,90℃下提取的苗汁总黄酮和总糖含量最高,且色泽呈琥珀色,因此确定最佳提取温度为90℃。
2.1.2 提取时间对苗汁的影响
按照1.3项下苗汁提取方法,固定提取温度为90℃,用不同的温度进行提取,测定不同提取时间所得苗汁的总黄酮含量和总糖含量,并观察其色泽。具体提取时间与试验结果见表2。
表2 不同提取时间对苗汁的影响Table 2 The influence of different extracting time over the highland barlay juice
根据试验结果可知,固定提取温度为90℃下,提取2.5 h所得的青稞苗汁中总黄酮和总糖含量最高,但此时苗汁色泽过深,且提取2.0 h得到的苗汁中总黄酮和总糖含量与提取2.5 h所得苗汁差别不大,因此,确定最佳提取时间为2.0 h。
试验采用分光光度法确定青稞苗的澄清度,用650 nm波长下测得的苗汁透光率T(%)表示青稞苗饮品的澄清工艺正交设计试验因素水平表及试验结果见表 3、表 4。
表3 澄清试验因素水平表Table 3 The experimental factors and levels of clarification
表4 澄清工艺正交设计试验结果Table 4 The results of orthogonal test on the technology of the clarification
由表4可知,澄清工艺最优方案为A2B3C2,即絮凝剂用量1.5%,絮凝温度50℃,絮凝时间40 min。此优方案下得到的苗汁经滤芯过滤器过滤,可得透光率为92.6%的清液。
配料和添加剂配比正交设计试验因素表与感官综合评分标准见表5、表6,配方研究正交设计试验及计算结果见表5。
表5 配料和添加剂用量(%)试验因素水平表Table 5 The experimental factors and levels of the dosage ingredients and additives
表6 感官综合评分标准Table 6 The standard for evaluation on integrated sensory
由表7可知,优方案为A1B2C1D2E2F1G2,即配料和添加剂用量为果葡糖浆2.00%,木糖醇3.00%,蜂蜜0.3%,乙基麦芽酚0.10%,柠檬酸0.04%,甘氨酸0.01%,食盐0.02%,此配方调制得到的青稞苗饮品具有青稞苗特有香气,颜色呈琥珀色,口感酸甜适中,回味清香。
表7 配料和添加剂用量正交设计试验结果Table 7 The results of orthogonal test on the dosage ingredients and additives
通过试验与分析,确定了青稞苗饮品的最佳提取条件为:提取温度90℃,提取时间2 h;最佳澄清条件为:絮凝剂用量1.5%,絮凝温度50℃,絮凝时间40 min。适宜配料和添加级用量为:果葡糖浆2.00%,木糖醇3.00%,蜂蜜0.3%,乙基麦芽酚0.10%,柠檬酸0.04%,甘氨酸0.01%,食盐0.02%。得到营养丰富,色泽鲜亮,稳定,味美的青稞苗饮料。
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