石啟龍，趙亞，楊曉麗，王錫海，鄭亞琴

(山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東淄博，255049)

薏米蕎麥復(fù)合飲料的研制*

石啟龍，趙亞，楊曉麗，王錫海，鄭亞琴

(山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東淄博，255049)

以料水比、溫度、加酶量為試驗(yàn)因素，以DE值為試驗(yàn)指標(biāo)，確定了薏米水解的工藝參數(shù);以料水比、溫度、時(shí)間為試驗(yàn)因素，以可溶性固形物含量為試驗(yàn)指標(biāo)，確定了蕎麥浸提的工藝參數(shù);以薏米汁、蕎麥汁、果葡糖漿、檸檬酸、水為試驗(yàn)因素，以感官質(zhì)量評(píng)價(jià)為試驗(yàn)指標(biāo)，通過混料設(shè)計(jì)確定了飲料最佳配方;以瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉和單甘酯為試驗(yàn)因素，以飲料黏度、離心分離率、靜置分層率為試驗(yàn)指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)確定了谷物飲料的最適穩(wěn)定劑組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。結(jié)果表明:薏米水解工藝為，料水比(g∶mL)1∶10、溫度50℃、加酶量0.006 g/g;蕎麥浸提工藝為，料水比(g∶mL)1∶10、溫度80℃、時(shí)間60 min;復(fù)合飲料配方為，薏米汁30%、蕎麥汁5%、果葡糖漿5%、水60%;谷物飲料最適穩(wěn)定劑組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，瓜爾豆膠0.06%、黃原膠0.05%、海藻酸鈉0.06%、單甘酯0.30%。

薏米，蕎麥，復(fù)合飲料，混料設(shè)計(jì)，穩(wěn)定劑

復(fù)合型谷物飲料的開發(fā)是未來飲料發(fā)展的趨勢之一，是解決現(xiàn)代快節(jié)奏生活中城市居民膳食營養(yǎng)失衡的途徑之一。目前，市場上出現(xiàn)的谷物飲料都不是單一的純谷物飲料，均添加牛奶或者花生、芝麻等輔料。

薏米(Semen coicis)為禾本科植物薏苡的種仁，富含蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，且還含有薏苡素、薏苡酯和β、γ-2種甾醇類等活性成分，具有降血壓、降血糖、抑制癌細(xì)胞增殖、增強(qiáng)免疫力、消炎、鎮(zhèn)痛及解熱等生理功能［1－2］。蕎麥(Fagopyrum esculentum)是蓼科蕎麥屬的植物，富含蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、纖維素、VE等營養(yǎng)成分，而且含有黃酮類物質(zhì)、硒等活性成分，因此具有降血脂、降血糖、降膽固醇、軟化血管、抗菌、消炎、排毒等生理功能［3－4］。

本文以薏米、蕎麥為原料，研究飲料加工的工藝參數(shù)，得到風(fēng)味獨(dú)特、色澤誘人、營養(yǎng)價(jià)值高、穩(wěn)定性良好的復(fù)合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏米、蕎麥，市售。

果葡糖漿、檸檬酸、黃原膠、明膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、卡拉膠、單甘酯等，均符合有關(guān)食品衛(wèi)生和食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)。

CuSO4·5H2O，亞鐵氰化鉀，葡萄糖，濃鹽酸，酒石酸鉀鈉，氫氧化鈉，乙酸鋅，冰乙酸，碳酸氫鈉 AR;α-淀粉酶，次甲基藍(lán)，碘液等。

1.2 儀器與設(shè)備

JZ 7122粉碎機(jī)，上海嘉定糧油儀器有限公司;PYX-DHS-50X隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;NDJ-8S數(shù)字粘度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;AUY220分析天平，日本島津;JJ200精密電子天平，常熟測試儀器廠;SHB-B95循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司;101-2B電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司;TDL-40B臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠;YXD60遠(yuǎn)紅外食品烤箱，淄博魯鷹炊事機(jī)械總廠;WYT-4手持式折光儀，成都泰華光學(xué)有限公司;TM80-2A膠體磨，溫州膠體磨廠;SRH60-70均質(zhì)機(jī)，上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司;常用化玻器皿等。

1.3 工藝流程

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 薏米的取汁工藝

以溫度、料水比、α-淀粉酶添加量為試驗(yàn)因素，以DE值為試驗(yàn)指標(biāo)，采用L9(34)正交表安排試驗(yàn)，因素水平如表1所示。試驗(yàn)平行3次，結(jié)果取平均值。

表1 薏米取汁工藝正交試驗(yàn)因素水平

1.4.2 蕎麥的取汁工藝

以溫度、料水比、浸提時(shí)間為試驗(yàn)因素，以可溶性固形物(SS)含量為試驗(yàn)指標(biāo)，選用L9(34)正交表安排試驗(yàn)，因素水平如表2所示。試驗(yàn)平行3次，結(jié)果取平均值。

表2 蕎麥取汁工藝正交試驗(yàn)因素水平

1.4.3 薏米蕎麥汁復(fù)合飲料配方

采用混料設(shè)計(jì)［5］。飲料配方中包括薏米汁(Z1)、蕎麥汁(Z2)、果葡糖漿(Z3)、檸檬酸(Z4)、水(Z5)等5種成分，選取單純形格子﹛5，2﹜設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)，根據(jù)專業(yè)知識(shí)和品質(zhì)要求確定這5種成分的百分比的最小值αi分別為:

α1=0.10;α2=0.05;α3=0.00;α4=0.00;α5=0.349。

編碼值Xi與實(shí)際成分Zi的轉(zhuǎn)換公式為:

混料試驗(yàn)各組分編碼值見表3。

表3 ﹛5，2﹜單純形格子設(shè)計(jì)成分取值編碼

1.4.4 飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)

根據(jù)谷物飲料穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)篩選(結(jié)果略)，選取瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉、單甘酯為試驗(yàn)因素，以飲料靜置分層率低、離心分離率高、黏度為試驗(yàn)指標(biāo)，采用L9(34)正交表安排試驗(yàn)，因素水平如表4所示。試驗(yàn)平行3次，結(jié)果取平均值。

表4 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)因素水平

1.5 測定指標(biāo)及方法

1.5.1 感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

采用10人小組感官評(píng)價(jià)法。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表5 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5.2 可溶性固形物

采用折光儀測定。

1.5.3 DE值

薏米漿水解后，加熱煮沸10 min，使酶失活，冷卻至室溫，再分別加入5 mL乙酸鋅溶液和5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的亞鐵氰化鉀溶液作為沉淀劑，攪拌混勻，并加水定容至250 mL，靜置30 min后，用真空抽濾機(jī)過濾得薏米汁清液，根據(jù)文獻(xiàn)［6］食品中還原糖含量的測定方法，測定薏米汁的還原糖含量，采用折光儀測定薏米汁的可溶性固形物含量，薏米汁DE值計(jì)算公式:

1.5.4 黏度

采用NDJ－8S數(shù)字顯示黏度計(jì)測定，試驗(yàn)平行測定3次，結(jié)果取平均值。

1.5.5 靜置分層率

樣品置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中，放置24 h后，測定析出水層的高度(Lw)和樣品總高度(Ls)，靜置分層率/%=Lw×100。其值越大說明產(chǎn)品穩(wěn)定性越Ls差［7］。

1.5.6 離心分離率

樣品于4 000 r/min離心10 min，然后取出溶液測出上層溶液體積，離心分離率/%=(上層溶液體積/總體積)×100。上層溶液越多，說明離心出來的沉淀物越少，溶液越穩(wěn)定［8］。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 13.0和MS EXCEL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析［9］。

2 結(jié)果與分析

2.1 薏米的取汁工藝

薏米酶解工藝正交試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 薏米取汁工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知，影響薏米汁DE值的主次順序依次為B、A、C。薏米水解工藝的最佳組合為A1B1C2，即酶解溫度50℃，料水比1∶10，酶添加量0.006 g/g薏米粉。

2.2 蕎麥的取汁工藝

蕎麥取汁正交試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 蕎麥取汁工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，影響蕎麥汁SS的主次順序依次為B、A、C。綜合考慮，得到蕎麥浸提工藝的最佳組合為A3B1C2，即浸提溫度80 ℃，料水比(g∶mL)1∶10，浸提時(shí)間60 min。

2.3 飲料配方的確定

混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，指標(biāo)值yi(即感官評(píng)分)與各成分比例密切相關(guān)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)結(jié)果，依據(jù)公式(3)計(jì)算yi關(guān)于編碼值Xi的函數(shù)式:

混料試驗(yàn)安排及結(jié)果如表8所示。

感官評(píng)分yi關(guān)于編碼值Xi的函數(shù)式如下所示:

對(duì)以上方程進(jìn)行線性規(guī)劃求解，得yi的最大值為65.146，相應(yīng)的編碼值為 X1=0.1，X2=0.05，X3=0，X4=0，X5=0.349。根據(jù)編碼值，由公式(1)計(jì)算可得實(shí)際各成分百分比，即:薏米汁30%、蕎麥汁5%、果葡糖漿5%、檸檬酸0、水60%。

2.4 飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)

薏米蕎麥復(fù)合飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表9，方差分析結(jié)果見表10～表12。

表8 混料試驗(yàn)方案及結(jié)果

表9 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)結(jié)果

表10 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)方差分析(黏度)

表11 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)方差分析(離心分離率)

表12 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)方差分析(靜置分層率)

由表10～表12可以看出，黃原膠和單甘酯對(duì)飲料黏度影響顯著(P＜0.05)，而瓜爾豆膠和海藻酸鈉對(duì)谷物飲料黏度影響不顯著(P＞0.05);瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉、單甘酯對(duì)谷物飲料離心分離率均無顯著影響(P＞0.05);但4種物質(zhì)對(duì)飲料靜置分層率均有顯著影響(P＜0.05)。通過Duncan多重比較(表略)并綜合考慮得到谷物飲料穩(wěn)定性較高的試劑組合為:A2B2C2D3，即瓜爾豆膠 0.06%、黃原膠0.05%、海藻酸鈉0.06%、單甘酯0.30%。

3 結(jié)論

(1)薏米取汁工藝為:溫度50℃，料水比(g∶mL)1∶10，α-淀粉酶的添加量 0.006 g/g 薏米粉;蕎麥取汁工藝為:溫度80℃，料水比(g∶mL)1∶10，時(shí)間60 min。

(2)薏米蕎麥復(fù)合飲料最佳配方為:薏米汁30%，蕎麥汁5%，果葡糖漿5%，水60%。

(3)薏米蕎麥復(fù)合飲料穩(wěn)定劑組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:瓜爾豆膠 0.06%，黃原膠 0.05%，海藻酸鈉0.06%，單甘酯0.30%。

［1］ 李素芬，賈莊德.薏米乳酸菌發(fā)酵飲料的研究［J］.飲料工業(yè)，2007，10(7):28－30.

［2］ 趙曉紅.薏米的營養(yǎng)、醫(yī)用價(jià)值及制作飲料的發(fā)展前景［J］.山西食品工業(yè)，2002(3):35 －36.

［3］ 張強(qiáng)，李艷琴.苦蕎功能成分及其開發(fā)利用［J］.山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23(4):85 －89.

［4］ 田秀紅，任濤.苦蕎麥的營養(yǎng)保健作用與開發(fā)利用［J］.中國食物與營養(yǎng)，2007，(10):44 －46.

［5］ 劉魁英.食品研究與數(shù)據(jù)分析［M］.3版.北京:中國輕工業(yè)出版社，2009:181－188.

［6］ GB/T 5009.7 －2003.食品中還原糖的測定［S］.

［7］ 陳麗平.香蕉飲料的研制及其穩(wěn)定性的研究［D］.無錫:江南大學(xué)，2005:27.

［8］ 陳巧云，熊華，李亮，等.果蔬飲料的穩(wěn)定性研究［J］.食品科學(xué)，2008，29(10):63 －66.

［9］ 王頡.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與SPSS應(yīng)用［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007:171－181.

Research on Coix Seed and Buckwheat Mixed Beverage

Shi Qi-long，Zhao Ya，Yang Xiao-li，Wang Xi-hai，Zheng Ya-qin
(School of Agricultural Engineering and Food Science，Shandong University of Technology，Zibo 255049，China)

The ratio of raw material to water，the temperature and the proportion of enzyme in coix seed hydrolysis were determined according to the values of DE.The ratio of raw material to water，the temperature and the time duration in buckwheat extracts were determined according to the soluble solid contents.With coix seed juice，buckwheat juice，high fructose syrup，citric acid，and water as experimental factors，with sensory quality evaluation as index，the best formula of the mixed juice was determined by mixture design.With guar gum，xanthan gum，sodium alginate and monoglyceride as experimental factors，with viscosity，centrifugal separation percentage，and standing layered percentage as indexes，the optimum compound stabilizers were also determined through orthogonal experiment.The results showed that the optimal parameters of hydrolysis of coix seed were:the ratio of raw material to water 1∶10，temperature 500°C and the proportion of enzyme of 0.06g/10g.The optimal parameters of extraction of buckwheat were:the ratio of raw material to water 1∶10，800°C for 60min.The best formula of the compound juice was coix seed juice 30%，buckwheat juice 5%，high fructose syrup 5%，and water 60%.Guar gum，xanthan gum and sodium alginate were compound stabilizer with monoglyceride as emulsifier at the concentration of 0.06%，0.05%，0.06%，0.30%，respectively.

coix seed，buckwheat，compound juice，mixture design，stabilizer

博士，副教授。

*山東省高?？萍加?jì)劃項(xiàng)目(J09LC75)

2010－09－25，改回日期:2010－12－02