李欣芮,刘 畅,单垣恺,李 鑫,张荧
(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)
红豆枸杞子桑葚复合饮料的工艺研究
(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030)
研究以红豆、枸杞子和桑葚为原料加工复合饮料的生产工艺,研制出红豆枸杞子桑葚新型复合饮料,并通过单因素试验和正交试验,探讨了复合饮料加工工艺的关键技术及最佳配方。结果表明,最佳调配方案为红豆汁添加量30%,枸杞子添加量19%,桑葚汁添加量26%,柠檬酸添加量0.11%,白砂糖添加量8%;稳定剂的最佳调配方案为海藻酸钠0.1%,黄原胶0.1%,阿拉伯胶0.6%。
红豆;枸杞子;桑葚;复合饮料;加工工艺;配方
红豆又名赤小豆、赤豆、小豆、米小豆等,我国古籍中还称为拇豆、赤菽、竹豆、朱豆等。红豆具有较高的药用价值,据《中药大辞典》和《本草纲目》记载,红小豆有清热解毒、健脾益胃、利尿消肿、促进心脏活化以及排毒减脂等功效,可以治疗小便不利、脾虚水肿、脚气病等症[1]。与其他豆类相比,红豆含有三萜皂苷等物质,经常食用有益于人体健康,做成饮料可方便食用。
枸杞子又称苟起子、枸杞红实、西枸杞、红青椒、枸蹄子、枸杞果、地骨子、枸茄茄、红耳坠、枸杞豆、血杞子、津枸杞等,为茄科植物,夏、秋二季果实呈红色时采收,经热风烘干、除去果梗等工艺,或晾至皮皱后晒干,得到枸杞子。研究表明,枸杞多糖对机体的免疫机能有显著增强作用[2]。除增强机体免疫作用外,还有其他作用。例如,枸杞具有增强人体免疫力、延缓衰老、抵制癌细胞生长、预防艾滋病等独特功效,以及降血脂、降血糖、抗辐射、耐缺氧、养颜美容等功效[3]。近年来,研究人员对枸杞子的开发利用越来越深入。
桑葚是桑科桑属多年生木本植物桑树的果实,呈椭圆形,长约1~3 cm,表面不平滑。桑葚中含有脂肪酸,主要为亚油酸,起到维持和增强毛细血管正常抵抗力、降低其通透性的作用。黑色水果桑葚含有的白藜芦醇活性物质,能刺激人体内某些基因,抑制癌细胞生长,起到防癌抗癌的作用。桑葚果肉多汁、色泽艳丽、香气幽雅,色素含量高并稳定[4],依据其营养、药用价值以及其稳定的色素含量,适合做营养饮料。
本研究利用红豆、枸杞子和桑葚为原料,通过一定的配比制成饮料。该饮料营养物质丰富,同时具有酸甜的口感,能满足人们对健康与口感的需求。本文并通过单因素试验和正交试验,探讨了红豆枸杞子桑葚复合饮料加工工艺的关键技术及最佳配方。
1.1试验材料与设备
籽粒饱满的红豆、枸杞子和新鲜的桑葚,市售;白砂糖、柠檬酸、海藻酸钠、黄原胶、阿拉伯胶,均为市售食品级。
AL-104型精密电子天平,TU-1800型紫外-可见光光度计,上海万能粉碎机,BP401 B型美的多功能打浆机,HH-6型数显恒温水浴锅,LS-B50L型立式压力蒸汽灭菌锅。
1.2工艺流程
①红豆→挑选→清洗→浸泡→脱皮→煮豆→熬制→过滤→滤液;
②枸杞子、桑葚→挑选→清洗→榨汁→离心分离→滤液;
①+②+白砂糖+柠檬酸→调配→添加稳定剂→均质→巴氏杀菌→灌装→二次杀菌→冷却→成品。
1.3操作要点
(1)挑选、清洗。挑选饱满、无霉变、无虫害的红豆,选择颗粒较大的枸杞子和新鲜饱满的桑葚。以上原料都需经过清水多次清洗干净。
(2)红豆汁制备要点。将红豆与3倍质量的水混合浸泡,浸泡温度40℃,浸泡时间12 h,至红豆膨胀完全后捞出,清洗后沥干水分。红豆的脱腥试验,量取红豆5 g,共取12份,每份中均加入5 g/L 的NaHCO3溶液,冷浸12 h,分别在70,75,80,85℃水浴中加热2,4,6 min,然后将红豆碾碎,闻其是否有豆腥味[5]。原料(水量以浸没原料为度)加热至100℃,后降温至70~80℃,在此温度下软化1 h,粗滤。滤渣再用水煮1 h,过滤。将2次得到的汁液混合。
(3)枸杞子、桑葚榨汁。加入果胶酶,破坏其细胞壁,以提高出汁率。
(4)混合调配。将红豆汁、枸杞子、桑葚汁混合,加入白砂糖、柠檬酸、复合稳定剂进行混合调配。
(5)均质。在均质压力25~30 MPa,温度45℃的条件下,将稳定后的料液用高压均质机进行均质,主要目的是促进果胶渗出,使果胶果汁亲和,均匀稳定地分布在果汁中,防止出现分层和沉淀现象。
(6)杀菌。采用巴氏杀菌法,杀菌时间30 min,杀菌温度约70℃。
(7)成品。选用塑料瓶灌装,然后进行二次灭菌后冷却,检验合格后即为成品。
1.4红豆枸杞子桑葚复合饮料的感官评价标准
产品感官品质评价标准见表1。
表1 产品感官品质评价标准
2.1红豆的处理
2.1.1红豆浸泡时间和浸泡温度的控制
浸泡红豆所用的时间和浸泡温度会影响红豆的浸泡效果。浸泡时间过长会使红豆过分泡发,浸泡时间过短会使红豆软化程度不足;同时,如果浸泡温度过高,还会造成红豆中营养成分的破坏。所以,选择合理的浸泡时间和浸泡温度,是使红豆浸泡达到预期效果的关键。
浸泡温度和浸泡时间对红豆浸泡效果的影响见表2。
表2 浸泡温度和浸泡时间对红豆浸泡效果的影响
由表2可知,确定红豆的浸泡温度和浸泡时间分别为40℃,12 h。
2.1.2红豆脱腥试验
采用加热处理法使红豆脱腥。加热处理能够使脂肪氧化酶的活性降低,能够产生具有豆香味的成分,可以起到掩盖豆腥味的效果,同时热处理能使某些具有豆腥味的成分挥发。但长时间的热处理或热处理温度过高,容易引起蛋白质变性等不良反应,会使红豆的营养成分降低。所以,在红豆脱腥试验中,关键是要选取合适的热处理温度和热处理时间。
热处理温度和热处理时间对红豆脱腥的影响见表3。
由表3可知,在85℃的热处理温度下热处理8 min或者在90℃的热处理温度下热处理2 min就可以得到腥味极轻的红豆;在90℃的热处理温度下处理5 min和8 min基本没有豆腥味存在。为了保证除腥品质,应适当提高热处理温度,所以选择热处理温度为90℃。同时,从节约能源的角度出发,达到相同的脱腥结果,所用热处理时间越短越节约能耗,所以选择热处理时间为5 min。
表3 热处理温度和热处理时间对红豆脱腥的影响
2.2单因素试验
2.2.1红豆汁添加量
在枸杞子添加量20%,桑葚汁添加量25%,柠檬酸添加量0.1%,白砂糖添加量8%不变的条件下,分别加入25%,30%,35%,40%,45%的红豆汁,以红豆汁添加量与感官评价分别为横纵坐标,得出红豆汁的最佳添加量。
红豆汁添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响见图1。
图1 红豆汁添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响
由图1可知,红豆汁添加量为35%时,红豆枸杞子桑葚复合饮料感官评价得分最高。
2.2.2枸杞子添加量
在红豆汁添加量35%,桑葚汁添加量25%,柠檬酸添加量0.1%,白砂糖添加量8%不变的条件下,分别加入10%,15%,20%,25%,30%的枸杞子,以枸杞子添加量与感官评价分别为横纵坐标,得出枸杞子的最佳添加量。
枸杞子添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响见图2。
图2 枸杞子添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响
由图2可知,枸杞子添加量为20%时,红豆枸杞子桑葚复合饮料的感官评价得分最高。
2.2.3桑葚汁添加量
在红豆汁添加量35%,枸杞子添加量20%,柠檬酸添加量0.1%,白砂糖添加量8%不变的条件下,分别加入15%,20%,25%,30%,35%的桑葚汁,以桑葚汁添加量与感官评价分别为横纵坐标,得出桑葚汁的最佳添加量。
桑葚汁添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响见图3。
图3 桑葚汁添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响
由图3可知,桑葚汁添加量为25%时,红豆枸杞子桑葚复合饮料的感官评价得分最高。
2.2.4柠檬酸添加量
在红豆汁添加量35%,枸杞子添加量20%,桑葚汁添加量25%,白砂糖添加量8%不变的条件下,分别加入0.05%,0.08%,0.10%,0.12%,0.14%,0.16%的柠檬酸,以柠檬酸添加量与感官评价分别为横纵坐标,得出柠檬酸的最佳添加量。
柠檬酸添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响见图4。
图4 柠檬酸添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响
由图4可知,柠檬酸添加量为0.10%时,感官评价得分最高。
2.2.5白砂糖添加量
在红豆汁添加量35%,枸杞子添加量20%,桑葚汁添加量25%,柠檬酸添加量0.10%不变的条件下,分别加入4%,6%,8%,10%,12%的白砂糖,以白砂糖添加量与感官评价分别为横纵坐标,得出白砂糖的最佳添加量。
白砂糖添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响见图5。
图5 白砂糖添加量对红豆枸杞子桑葚复合饮料的影响
由图5可知,白砂糖添加量为8%时,红豆枸杞子桑葚复合饮料感官评价得分最高。
2.3正交试验
2.3.1复合饮料配方正交试验
由单因素试验可知,在添加红豆汁30%,枸杞子20%,桑葚汁25%,柠檬酸0.10%,白砂糖8%时,此复合饮料的感官评价得分最高。因此,围绕以上添加量的范围,设计复合饮料配方的正交试验,进一步确定饮料的更优配方。
试验因素与水平设计见表3,复合饮料配方正交试验设计结果见表4。
表3 试验因素与水平设计 /%
表4 复合饮料配方正交试验设计结果
由表4可知,以上5种因素对感官评价的影响大小顺序为红豆汁添加量>枸杞子添加量>桑葚汁添加量>白砂糖添加量>柠檬酸添加量。根据优水平判断最佳的调配方案为 A3B2C4D4E3,不在以上16组试验中,需做验证试验。验证试验的感官评分为94.1分,优于上述试验中的调配方案。所以,红豆枸杞子桑葚复合饮料的最佳调配方案为红豆汁添加量30%,枸杞子添加量19%,桑葚汁添加量26%,柠檬酸添加量0.11%,白砂糖添加量8%。
2.3.2稳定剂配比的正交试验
试验因素与水平设计见表5,正交试验结果与分析见表6。
表5 试验因素与水平设计 /%
表6 正交试验结果与分析
由表6可知,以上3种因素对感官评价的影响大小顺序为海藻酸钠>黄原胶>阿拉伯胶。根据优水平判断最佳的调配方案为A'2B'2C'2,不在以上9组试验中,需做验证试验。验证试验的感官评价为89.1分,优于上述试验中的调配方案。所以,稳定剂的最佳调配方案为海藻酸钠0.1%,黄原胶0.1%,阿拉伯胶0.6%。
研究以红豆、枸杞子和桑葚为原料加工复合饮料的生产工艺,研制出红豆枸杞子桑葚新型复合饮料;加入海藻酸钠、黄原胶以及阿拉伯胶作为稳定剂,并通过单因素和正交试验,探讨了复合饮料加工工艺的关键技术及最佳配方。结果表明,各因素对感官评价的影响为红豆汁添加量>枸杞子添加量>桑葚汁添加量>白砂糖添加量>柠檬酸添加量,最佳调配方案为红豆汁添加量30%,枸杞子添加量19%,桑葚汁添加量26%,柠檬酸添加量0.11%,白砂糖添加量8%;稳定剂的最佳调配方案为海藻酸钠0.1%,黄原胶0.1%,阿拉伯胶0.6%。
[1]杨雁,吴荣书.红豆咖啡复合饮料的研制 [J].食品与发酵科技,2013(3):60-63.
[2]李子玲,王净彬.枸杞多糖在血液中的一些影响 [J].实用老年医学,2001,9(5):423.
[3]纳文娟,朱晓红,于颖.枸杞饮料中稳定剂的配方研制 [J].粮油加工,2010(2):103-106.
[4]杜琨.桑葚果酒的研制 [J].食品工业,2010(6):29-30.
[5]袁建云,熊慧君.豆乳饮料不同脱腥方法效果研究 [J].现代农业科技,2012(3):335-337.◇
Study on Processing Technology of Compound Beverage of Adzuki Beans Barbary Wolfberry Fruit and Mulberry
LI Xinrui,LIU Chang,SHAN Yuankai,LI Xin,ZHANG Xuanying
(College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin,Heilongjiang 150030,China)
Taking adzuki beans,barbary wolfberry fruit and mulberry as raw materials to produce the beverage,and the production process is studied.Develop a new compound beverage of adzuki beans,barbary wolfberry fruit and mulberry.Single factor and orthogonal test are applied together to obtain the best formula.The results show the optimum formula of the compound beverage is obtained,which is 30%adzuki beans,19%barbary wolfberry fruit,26%mulberry,0.11%citric acid and 8%white granulated sugar in the compound beverage.The optimum formula of the additive is obtained,which is 0.1% alginate,0.1%xanthan gum and 0.6%acacia.
adzuki beans;barbary wolfberry fruit;mulberry;compound beverage;processing technology;formula
TS275.5
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.06.038
1671-9646(2016)06b-0040-04
2016-04-15
李欣芮(1995— ),女,本科,研究方向为食品科学与工程。