王英臣,张超(吉林农业科技学院食品工程学院,吉林吉林132101)
酸浆宿萼金银花复合饮料的研制
王英臣,张超
(吉林农业科技学院食品工程学院,吉林吉林132101)
摘要:以酸浆宿萼和金银花为主要原料,以纽甜为甜味剂来掩盖苦味,研制一种具有保健功能的复合饮料。以感官评定为指标,通过正交试验和方差分析对饮料的配方和稳定性进行了研究。复合饮料的最佳配方为:酸浆宿萼汁与金银花汁比例为4∶6(体积比)、纽甜添加量为10mg/L,柠檬酸添加量为0.1%,白砂糖添加量为4%;稳定剂及其添加量为海藻酸钠用量0.06%、黄原胶0.08%、CMC-Na0.08%。该饮料稍带微苦,口感细腻柔和。
关键词:酸浆宿萼;金银花;复合饮料;稳定剂
beverage;mixed stabilizers
酸浆(Physalis alkekengi L.var.francheti)俗名锦灯笼、红菇娘、灯笼草等,为茄科酸浆属多年生草本,广泛分布于内蒙和东北等地区[1]。酸浆是食药两用植物,酸浆中干燥宿萼或带果实的宿萼,味酸、苦,性寒,具有清热解毒、利咽化痰、利尿的作用,用于治疗慢性气管炎和咽炎等病症[2],在民间有用酸浆宿萼泡水治疗咽喉肿疼的做法[3]。酸浆果实可以制作成糖果、果汁、果酱、果酒等,在国内外食品生产中都有应用[4-6],也有关于酸浆宿萼制做成饮料的研究[7]。
金银花(Honeysuckle)为植物忍冬属多种植物的花蕾[8],具有抗炎解热、广谱抗菌[9]、抗氧化[10]、降血脂的作用[11],广泛地用于各种饮料生产[12]。本研究以酸浆宿萼和金银花为原料,通过正交试验和SPSS软件分析,研制一款香气明显、口感柔和、苦味适中的具有清咽利喉功能的饮料,为酸浆的开发利用提供一定的技术支撑。
1.1材料和仪器
酸浆、金银花、蔗糖:市售;柠檬酸:武汉佰兴生物科技有限公司;纽甜(蔗糖甜度10 000倍):宇瑞(上海)化学有限公司;果胶、瓜尔胶、海藻酸钠、黄原胶、CMC-Na(食品级):河北百味生物科技有限公司;甜蜜素、三氯蔗糖、AK糖:泰州巧味食品有限公司
YJGY-100高压均质机:天津特斯达食品科技有限公司;DHG-9035A电热鼓风干燥箱,上海一恒科技有限公司;YM-50立式压力蒸汽灭菌器:上海三申医疗器械有限公司;TDL-40B型低速离心机:上海安亭科学仪器厂;FA2004型精密电子天平:天津天马恒基仪器有限公司;DK-S28A型水浴锅:上海精宏有限公司。
1.2工艺流程
1.3方法
1.3.1酸浆宿萼汁的制备
挑选成熟、无腐烂的酸浆,手工摘掉宿萼收集,清水洗净、低温烘干备用。将酸浆宿萼与水按比例1∶25 (g/mL)混合,用水浴锅在95℃条件下浸提4 h,再使用4层纱布过滤,得到酸浆宿萼浸提汁[3]。
1.3.2金银花汁制备
挑出金银花中的杂物,与水按比例1∶25(g/mL)混合,用水浴锅在65℃条件下浸提50min,其间用玻璃棒不断搅拌,用4层纱布过滤得到金银花浸提汁[13]。
1.3.3混合、调配
将浸提后的酸浆宿萼汁与金银花汁按一定比例混合,按比例将纽甜、柠檬酸、白砂糖和稳定剂加入混合液中,搅拌均匀。
1.3.4均质
将调配好的饮料用高压均质机均质,均质压力为15 MPa~20 MPa,温度控制在65℃~70℃[14]。
1.3.5灌装、杀菌
饮料灌装之后,立即封口,采用80℃水浴杀菌15min,然后分段冷却到室温[15]。
1.4酸浆宿萼汁苦味掩盖剂的选择
酸浆宿萼浸提汁很苦,对饮料口味有很大的影响,须对苦味进行掩盖。根据参考文献[16]及本试验的特点,选取甜味剂(甜蜜素、AK糖、三氯蔗糖、纽甜)、咸味剂(氯化钠)和包合剂(β-环糊精)作为苦味掩盖剂,以感官评定为指标,研究其对酸浆宿萼苦味的掩盖效果。
1.5酸浆宿萼金银花复合饮料配方的正交试验
以感官评定为指标,通过单因素试验确定了酸浆宿萼汁与金银花汁比例为2∶8~4∶6(体积比),纽甜加量为8 mg/L~12 mg/L,柠檬酸加量为0.08 %~0.12 %,白砂糖加量为2 %~4 %,在此基础上进行正交试验,确定饮料的最佳配方。饮料的正交设计表见1。
表1 正交因素水平表Table 1 Factor and level list of orthogonal experiment
1.6饮料稳定剂的选择
把果胶、海藻酸钠、黄原胶、CMC-Na、瓜尔胶按0.02 %、0.04 %、0.06 %加入到复合饮料中,以沉淀率为指标,对单一稳定剂性能进行筛选,在此基础上通过正交试验确定稳定剂的最佳配比,正交试验的因素水平表见2。
表2 正交试验因素水平表Table 2 Factor and level list of orthogonal experiment
1.7感官评定及检测方法
1.7.1酸浆宿萼汁苦味的感官评定标准
把提取的酸浆宿萼汁与水按不同比例混合,选取10名有经验的师生进行品尝,按10分制评分,设酸浆原汁的苦味值为10分,水的苦味值为0分,对添加不同掩盖物的酸浆宿萼汁苦味进行评分,具体评分标准见表3。
表3 酸浆宿萼汁苦味程度的感官评定标准Table 3 Sensory evaluation criteria of bitterness of the extracts of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.
1.7.2复合饮料感官评价
选取20名经过感官评定训练的师生,根据饮料的色泽、气味、滋味和组织状态对饮料进行综合评分。感官评分标准见表4。
1.7.3离心沉淀率的测定[17]
精确量取50 mL配置好的饮料,称重。置于离心管中,在4 000r/min的离心机中离心10min,离心结束后,准确称量上清液重量,离心沉淀率/%=[(样品饮料重量-上清液重量)(g)/样品饮料重量(g)]×100。离心沉淀率越小,表明饮料稳定性越好。
1.7.4产品检测
按国标GB/T 12456-2008《食品中总酸测定》进行饮料酸度测定;按国标GB/T 12143-2008《饮料通用分析方法》进行饮料中可溶性固形物测定;参照国标GB/T4789.21-2003《食品卫生微生物学检验冷冻饮品、饮料检验》检测饮料中的菌落总数、大肠菌群、致病菌检验。
表4 酸浆宿萼金银花复合饮料感官评分标准Table 4 Sensory evaluation criteria of compound beverage of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.francheti and honeysuckle
2.1酸浆宿萼汁苦味掩盖剂的确定
按照1.4的试验过程,分别把不同苦味掩盖物加入到酸浆宿萼汁中,得出不同掩盖物对酸浆宿萼汁苦味的掩盖效果,具体见表5。
表5 不同掩盖物对酸浆宿萼汁苦味的掩盖效果Table 5 Bitterness-masking effects of different masks on the extract of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.
从表5可以看出,β-环糊精对苦味的掩盖效果不明显,当加到1.5 %苦味仍然很重;氯化钠有一定的效果,能感觉出苦味在减弱,但当加量提高到0.09 %有明显的咸味;甜味剂中甜蜜素苦味掩盖效果不明显,基本掩盖不住苦味。AK糖和三氯蔗糖有一定效果,可以感觉出苦味在降低。效果最明显的是纽甜,具有明显的苦味掩盖作用,同时也能感到清爽的甜味。所以选择纽甜作为苦味掩盖剂。
2.2酸浆宿萼金银花复合饮料最佳配方的确定
按1.5的方案进行四因素三水平的正交试验,结果见表6。
表6 正交试验结果Table 6 Results and analysis of orthogonal tests
从表6可以看出,酸浆宿萼金银花饮料最佳配方为A3B2C2D3,但正交试验中没有出现A3B2C2D3的感官评分,试验中最优配方为A3B2C1D3,需要做进一步验证性试验。通过验证性试验得出A3B2C2D3的评分分别为91分和90分,所以酸浆宿萼金银花饮料的最佳配方为A3B2C2D3,即酸浆宿萼汁与金银花汁的比例为4∶6(体积比),纽甜的加量为10 mg/L,柠檬酸的加量为0.1 %,白砂糖的加量为4 %。由R值可知,影响饮料的主要因素依次为酸浆宿萼汁与金银花汁的比例、纽甜、白砂糖和柠檬酸。
饮料正交试验的方差分析如表7所示。通过表7可知,4个因素的显著性检测值都<0.05,说明混合汁比例、纽甜、柠檬酸和白砂糖对饮料配方影响显著,且影响程度大小依次为混合汁比例、纽甜、白砂糖和柠檬酸,与极差分析结果是一致的。
表7 正交试验方差分析表Table 7 Variance analysis for orthogonal tests
2.3酸浆宿萼金银花复合饮料稳定剂的确定
2.3.1稳定剂的筛选
为了使饮料质地均匀,避免沉淀现象发生,在饮料中加入稳定剂,以保证饮料的稳定性。在最佳饮料配方的条件下,以离心沉淀率为指标,结合离心后饮料的透明度,测定不同稳定剂的稳定效果,具体见表8。
表8 不同稳定剂对复合饮料稳定性和透明度的影响Table 8 The difference of stabilizers on stability and transparencyof compound beverage
从表8可以看出,海藻酸钠、黄原胶和CMC-Na的稳定离心沉淀率较低,表明稳定效果较好,同时透明度也比其它稳定剂好。由于在饮料生产中通常采用2种或2种以上稳定剂进行复配以更好地提高产品的稳定剂[13],所以本试验选择这3种稳定剂做进行一步复合配比试验。
2.3.2复合稳定剂最佳配比的确定
在2.3.1试验基础上,根据1.6的试验方案,选择CMC-Na、黄原胶和海藻酸钠为因素,采用L9(34)正交表进行试验,并用SPPS 17.0软件分析,正交试验结果见表9,方差分析见表10。
表9 正交试验结果表Table 9 Results and analysis of orthogonal tests
表10 正交试验方差分析表Table 10 Variance analysis for orthogonal tests
从表9的R值大小可以看出,影响复合稳定剂稳定效果的因素依次为B>A>C,即黄原胶添加量>海藻酸钠添加量>CMC-Na添加量。根据极差值得到复合稳定剂最优配比为A2B3C3,由于在正交试验中没有出现A2B3C3的试验值,正交试验结果中沉淀率最小的稳定剂组合为A2B3C3,离心沉淀率为1.62 %,需做进一步的验证试验。通过验证试验得知A2B3C3稳定剂组合的离心沉淀率为1.58%,所以复合稳定剂的最优配比为A2B3C3,即海藻酸钠0.06 %、黄原胶0.08 %、CMC-Na 0.08 %。
由表10方差分析表结果可知,因素海藻酸钠的显著性检测值为0.005、黄原胶为0.003、CMC-Na为0.006,说明3种稳定剂对复合稳定剂稳定效果的影响程度依次为黄原胶>海藻酸钠>CMC-Na,与极差分析结果一致。同时3个因素的显著性检测值均小于0.05,说明3个因素对复合饮料沉淀率有显著影响。
2.4饮料的理化及微生物指标
饮料总固形物含量≥5 %;总酸含量(以柠檬酸计)0.1 %~0.12 %;菌落总数<100(CFU/g)、大肠菌群<3 MPN/100 g、无致病菌检出。
本文首先研究了几种苦味掩盖剂对酸浆宿萼汁苦味的掩盖效果,确定了以纽甜为甜味剂用以掩盖酸浆宿萼汁中的苦味。在此基础上,以酸浆宿萼与金银花为主要原料,通过正交试验及SPSS17.0软件分析得出酸浆宿萼金银花复合保健饮料的最佳配方为:酸浆宿萼汁和金银花浸提液体积比为4∶6,纽甜10 mg/L,柠檬酸0.1 %,白砂糖4 %。为使酸浆宿萼金银花饮料具有良好的稳定性,首先对稳定剂进行筛选,得出稳定效果较好3种稳定剂并进行复合试验。通过正交试验及SPSS17.0软件分析得出复合稳定剂的最佳组合为:海藻酸钠添加量为0.06 %,黄原胶0.08 %,CMCNa0.08 %。在此饮料色泽金黄,香味谐调,口感细腻柔和,稍带微苦。
参考文献:
[1]唐庭棣.大兴安岭药用资源[M].哈尔滨:哈尔滨出版社,2001:121
[2]国家药典委员会编.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,2000:296
[3]陈坤.酸浆宿萼多糖粉的工艺及特性研究[D].天津:天津科技大学,2014
[4]韩阳花.酸浆有效成份的初步研究[D].乌鲁木齐:新疆大学,2005
[5]项忠明,刘俊杰,申秀芳,等.酸浆人工栽培技术及其加工利用研究[J].辽宁农业学,1996(2):47-49
[6]赵伟,金慧,赵莹,等.长白山区挂金灯酸浆的开发利用及高产园艺栽培技术[J].北华大学学报,2013,14(2):208-212
[7]陈坤,孟伟帅,王金,等.复合低糖悬浮茶饮料[J].饮料工业,2014(3): 34-38
[8] Liu Huichao,Jia Wenqing,Du Xiaohua.Study on pollen viability determination and storage of honeysuckle [J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2010,38(11):5854-5856
[9]刘恩荔,李青山.金银花的研究进展[J].山西医科大学学报, 2006,37(3):331-334
[10]宫璀璀.金银花在体内抗氧化作用的实验研究[J].实用医药杂志, 2006,23(5):584-586
[11]景恒翠,翟庆梅,曹倩.金银花的药用成分及药理分析[J].河南中医,2014(9):1839-1840
[12]刘成.金银花类饮料生产过程中的浸提条件优化及产品沉淀控制[D].武汉:华中农业大学,2014
[13]张佳艳.罗汉果复合保健饮料的研制[J]食品工业,2015,35(10): 100-103
[14]程玉江,唐海皇,吴晓霞,等.胖大海金银花罗汉果复合保健饮料研制[J].农产品加工,2015(2):18-21
[15]高海燕,钟盼盼,赵天翔,等.木瓜枸杞复合饮料的伏化研究[J].食品工业,2013,34(9):46-48
[16]李磊,周昇昇.苦味植物化合物和苦味修饰剂的研究进展[J].食品工业,2014,35(6):213-217
[17]梁治军,黄盈盈.怀山药大枣山楂枸杞复合保健饮料工艺及稳定性的研究[J].饮料工业,2014(10):10-15
Development of Compound Beverage of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.francheti and Honeysuckle
WANG Ying-chen,ZHANG Chao
(School of Food Engineering,Jilin Agriculture Science and Technology College,Jilin 132101,Jilin,China)
Abstract:Taking the extracts of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.and honeysuckle as raw materials and using neotame as sweeteners to mask bitterness,a kind of compound health beverage was developed.The optimal formula and stability of a compound beverage was studied by orthogonal design,variance analysis and sensory evaluation.The results showed that the optimal formula of compound beverage was followed:the proportion of Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.francheti juice and honeysuckle juice was 4∶6 (volume ratio),10 mg/L neotame,0.1 % citric acid,4 % sugar.And optimum mixed stabilizers were 0.06 % sodium alginate,0.08 % xanthan gum and 0.08 % CMC-Na.The product was good taste with a bit of bitterness.Key words:Persistenteal Calyx of Physalis alkekengi L.var.francheti(Mast.)Makino;honeysuckle;compound
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.015
基金项目:吉林省教育厅“十二五”科学研究项目,吉教科合字[2015] 第371号,酸浆产品产业化关键技术的研究
作者简介:王英臣(1967—),男(汉),副教授,硕士,主要从事农产品及酿造食品研究开发。
收稿日期:2015-09-28