焦 岩,赵鑫祺,常 影*,刘庆松,刘庆明,张玉顺,杨彩云,赵向宇
(1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006;2.兴化市东奥食品有限公司,江苏 泰州 225700)
果蔬粉是由新鲜的水果、蔬菜通过脱水、干燥、冻干等操作,降低其含水量,进而加工成利于贮藏运输的固体粉。果蔬粉含有大量维生素、无机盐、膳食纤维和酚类化合物[1-3],具有非常高的营养价值。大麦若叶是大麦的幼苗,高度通常在20~30 cm,其营养价值早在千年以前就被发现,可舒心润肺、抗病解毒等,具有极高的营养和药用价值。大麦若叶粉主要成分是纤维素,还富含多种微量元素和叶绿素、类黄酮、维生素等营养成分。其中类黄酮含量比其他植物高。研究表明,类黄酮具有较强的自由基清除能力和抗氧化性能,在抗衰老、抗癌等方面具有较高的应用价值[4-6],产品长期销往日韩、北美、澳大利亚等地。我国对大麦若叶的认识正在逐步深入,目前已成功研制出了一系列的大麦若叶相关产品,如大麦若叶风味酸奶、大麦若叶面条、麦苗微波蛋糕、麦绿素韧性饼干、大麦苗粉-香菇复合压片等[7-8]。
目前已有的以大麦若叶粉为主的专利固体饮料,是与海带粉、香菇粉、西兰花粉、猴头菇粉、柠檬粉等原料粉配制而成,存在口感差、消化率低、特殊功能性不强以及冲泡后易出现沉淀和分层等问题[9-10]。为改善大麦若叶粉的感官品质,提高其营养价值,本研究以具有助消化吸收功能的大麦若叶粉、山楂粉、麦芽粉为原料,通过优化配比,研制开发出高营养、易消化吸收的复合果蔬粉,为新型大麦若叶食品的开发提供依据。
大麦若叶粉、山楂粉、麦芽粉,兴化市东奥食品有限公司。白砂糖,山东星光糖业有限公司。无水乙醇、三氯化铝、柠檬酸、氢氧化钠等试剂,均为国产分析纯,天津市大茂化学试剂厂。
JUV-2450 型紫外-可见分光光度计,日本岛津;TGL-16G 高速离心机,上海安亭科学仪器厂;JP-100S 超声波清洗机,深圳市洁盟清洗设备有限公司;CJJ-931 型磁力加热搅拌器,常州万达升实验仪器有限公司。
1.3.1 大麦若叶复合果蔬粉的制备工艺
将大麦若叶粉、麦芽粉、山楂粉、果胶、白砂糖按照比例混合均匀得到复合果蔬粉。并按照1∶100 比例加入温水混匀,分析果蔬粉的溶解性和风味等性状[11]。
1.3.2 单因素试验
根据基础配方,设定大麦若叶粉、麦芽粉、山楂粉、果胶、白砂糖的添加量,大麦若叶粉的添加量分别为0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 g;麦芽粉的添加量分别为0.050、0.075、0.100、0.125、0.150 g;山楂粉的添加量为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 g;白砂糖的添加量为0.12、0.18、0.24、0.30、0.36 g。根据溶解性、风味、口感等指标对果蔬粉原料和白砂糖的添加量进行感官评定。
1.3.3 正交试验
针对大麦若叶粉、麦芽粉、山楂粉、白砂糖添加量,运用L9(34)正交试验因素水平表进行四因素三水平试验,确定最优感官品质配方[12],试验因素与水平见表1。
表1 正交试验因素水平表Table 1 Orthogonal test factor level table
1.4.1 感官评定实验
由10 人组成感官评定小组进行感官评定试验[13]。根据复合果蔬粉冲调前的颜色、有无结块等性状,以及冲调后的色泽、滋味气味、溶解性、口感等标准进行评分,取平均值。感官评价标准见表2。
表2 复合果蔬粉感官评分标准Table 2 Sensory rating standards for compound fruit and vegetable powder
1.4.2 果蔬粉纤维含量测定
取3 g 优化后的果蔬粉配方样品于100 mL 锥形瓶中,加入45 mL pH 6.0 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液, 加入0.04%耐高温α-淀粉酶,在95 ℃下水解40 min。冷却后先用0.4% NaOH 溶液调pH 至中性,然后再加入2%NaOH 溶液配制一定浓度的悬浊液,在70 ℃下水解50 min。冷却后调pH 至中性,离心。取上清液调pH 值至样品等电点4.7 左右,进一步离心除去沉淀。上清液经旋蒸浓缩后用4 倍无水乙醇醇沉8 h,过滤、洗涤3 次、干燥后即得可溶性膳食纤维(SDF)。沉淀分别用水和无水乙醇洗涤3 次,干燥后即得不溶性膳食纤维(IDF)[14-16]。SDF和IDF 得率公式如式(1)和(2)。
1.4.3 总黄酮含量测定
(1)标准曲线绘制
称量芦丁标准品20.0 mg,加入60%乙醇溶解,于100 mL 容量瓶中定容。准确吸取25 mL 至50 mL 容量瓶中,加60%乙醇液稀释至刻度后定容摇匀,得0.100mg/mL芦丁稀释液。分别准确吸取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 标准溶液至25 mL 量瓶中,加入三氯化铝无水乙醇液(浓度0.5%)5 mL,再加入60%无水乙醇溶液至刻度,摇匀,放置15 min。以相应的试剂为空白,参照紫外-可见分光光度法,在413 nm 波长处测定吸光度[17-18]。得到标准曲线的线性方程为Y=1.036 9X+0.009 3,相关系数R2=0.999,曲线线性关系良好。
(2)复合果蔬粉总黄酮含量测定
称取样品0.25 g 至25 mL 容量瓶,加60%乙醇20 mL溶解,超声处理45 min 后,冷却至室温,稀释至刻度后定容摇匀,过滤,取提取液5 mL,置于25 mL 容量瓶中,加入0.5%三氯化铝无水乙醇液5 mL,在413 nm 波长处测定吸光度值,根据标准曲线计算果蔬粉总黄酮含量[19]。
所有试验重复3 次,结果以“平均值±标准差”表示,采用Excel 2010 进行作图,SPSS 26 进行试验数据分析。
2.1.1 大麦若叶粉添加量对复合果蔬粉感官品质的影响
由图1 可知,随着大麦若叶添加量的增加,复合果蔬粉的感官评分先升高后降低,当大麦若叶添加量为0.25 g时,复合果蔬粉的感官评价最高。这是因为大麦若叶为大麦幼苗制得,带有麦苗青草味[20],影响口感,当添加量过大,果蔬粉感官评分降低。因此确定大麦若叶粉的最佳添加量为0.25 g。
图1 大麦若叶粉对复合果蔬粉感官品质的影响Fig.1 Effect of barley Ruoye powder on sensory quality of compound powder
2.1.2 麦芽粉添加量对复合果蔬粉感官品质的影响
由图2 可知,当麦芽粉的添加量为0.100 g 时,复合果蔬粉的感官评分达到最高。麦芽粉具有麦芽香气,可增加复合果蔬粉的香味和营养消化性。但添加量过多时,会有过多沉淀产生,感官品质降低。因此确定麦芽粉的最佳添加量为0.100 g。
图2 麦芽粉对复合果蔬粉感官品质的影响Fig.2 Effect of malt powder on sensory quality of compound powder
2.1.3 山楂粉添加量对复合果蔬粉感官品质的影响
添加山楂粉后,复合果蔬粉有淡淡的水果香气,味道微酸,可掩盖大麦若叶粉的香草味,复合粉的感官评分升高,且增加了助消化功能。由图3 可知,当山楂粉的添加量为0.06 g 时,复合果蔬粉的感官评分最高。添加量过多时,酸度过大,感官评分下降。因此山楂粉最佳添加量为0.06 g。
图3 山楂粉对复合果蔬粉感官品质的影响Fig.3 Effect of hawthorn powder on sensory quality of compound powder
2.1.4 白砂糖添加量对复合果蔬粉感官品质的影响
白砂糖可以增加甜度,改善风味。由图4 可知,当白砂糖添加量为0.18 g 时,复合果蔬粉的感官评分最高。但当白砂糖添加量过多时,果蔬粉含糖量升高,感官品质下降,营养价值降低。因此白砂糖最佳添加量为0.18 g。
图4 白砂糖对复合果蔬粉感官品质的影响Fig.4 Effect of white granulation sugar on sensory quality of compound powder
由表3 可知,对复合果蔬粉配方的影响大小为C>A>B>D,其中,山楂粉添加量(C)对配方的影响最大。最佳工艺组合为A2B1C2D3。经验证,该条件下感官评分为83.01,均优于其他试验组,即最佳工艺为大麦若叶粉添加量、麦芽粉添加量、山楂粉添加量、白砂糖添加量分别为0.25、0.075、0.06、0.24 g。
表3 感官评定正交试验结果Table 3 Orthogonal test results of sensory evaluation
如图5 所示,优化后的复合果蔬粉膳食纤维含量高于三种单一果蔬粉的膳食纤维含量,这是因为复合果蔬分中含有果胶成分,增加了复合粉中可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的含量,不仅可以增强果蔬粉的稳定性,改善感官品质,而且还可以提高果蔬粉对肠道的改善作用。
图5 果蔬粉膳食纤维含量对比图Fig.5 Comparison of dietary fiber content of fruit and vegetable powder
如图6 所示,虽然复合果蔬粉总黄酮含量低于黄酮含量较高的山楂粉,但是高于大麦若叶粉、麦芽粉。因此,优化后的复合果蔬粉配方中也具有较高的总黄酮含量。
图6 果蔬粉总黄酮含量对比Fig.6 Comparison of total flavonoid content of fruit and vegetable powder
本研究以大麦若叶粉、麦芽粉、山楂粉为营养原料,以感官品质为指标优化得到了大麦若叶复合果蔬粉的配方为大麦若叶粉0.25 g、麦芽粉0.075 g、山楂粉0.06 g、白砂糖0.24 g、果胶0.12 g。所制备的大麦若叶复合果蔬粉感官风味良好,色泽均一稳定,带有果蔬粉清香。通过对成品的膳食纤维含量和总黄酮含量的测定分析,得出复合果蔬粉成品中总膳食纤维含量为25.91%,其中可溶性膳食纤维含量为15.10%,不溶性膳食纤维含量为10.81%;黄酮含量为5.95 mg/g,可见,果蔬粉配方中富含黄酮、膳食纤维等活性成分。能够为人们提供一款集大麦若叶粉与山楂粉、麦芽粉营养于一体的复合营养果蔬风味饮品。