符德學(xué)

（焦作大學(xué)，河南焦作 454003）

山藥飲料生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展和影響穩(wěn)定性因素的分析

符德學(xué)

（焦作大學(xué)，河南焦作 454003）

文章綜述了國(guó)內(nèi)對(duì)不同山藥飲品的研究情況，論述了在制作工藝、防褐變、穩(wěn)定性等問(wèn)題的解決方案和優(yōu)缺點(diǎn)，提出了山藥飲料的發(fā)展趨勢(shì)，以利研究者參考。

山藥；飲料；褐變；穩(wěn)定性

1. 概述

山藥作為藥食兩用農(nóng)產(chǎn)品，在我國(guó)至少已有3000多年的種植食用歷史。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，山藥“主傷中補(bǔ)虛，除寒熱邪氣，補(bǔ)中益氣力，長(zhǎng)肌肉，久服耳目聰明”。山藥含有淀粉、蛋白質(zhì)、多糖類、維生素、皂苷、脂肪、膽堿、淀粉酶、多酚氧化酶、尿囊素等成分，還含有碘、鈣、鐵、磷等人體不可缺少的微量元素。山藥開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品之一是山藥飲料，這是一種使用方便、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、便于大規(guī)模生產(chǎn)的山藥深加工產(chǎn)品。本文對(duì)山藥飲料的研究進(jìn)展和存在的問(wèn)題作一論述。

2. 山藥飲料的制備工藝

（1）全漿型。該工藝以生鮮山藥為原料，通過(guò)蒸煮熟化、打漿調(diào)配而成，具體工藝路線為：山藥→清洗→去皮→（切片）→護(hù)色→蒸（煮）→打漿→過(guò)濾→調(diào)配→精濾→均質(zhì)→滅菌→脫氣→灌裝→（滅菌→冷卻）→成品。該工藝能保留山藥的營(yíng)養(yǎng)和香味，穩(wěn)定性差、易高溫褐變。張馳等[1]以湖北省利川市團(tuán)堡鎮(zhèn)紅皮山藥為原料，對(duì)生產(chǎn)工藝條件等進(jìn)行探討。飲料的懸浮狀況影響產(chǎn)品的外觀、口感等。觀察結(jié)果，淀粉本身即為穩(wěn)定劑，在其中能起一定的穩(wěn)定作用。符德學(xué)[2]用河北小白嘴山藥為原料研制成全漿型白山藥飲料。

（2）酶解型。山藥中含有大量的淀粉，全漿型飲料存在淀粉返生問(wèn)題、容易造成飲料成品分層、結(jié)塊沉淀，影響飲料感官。對(duì)山藥淀粉進(jìn)行酶解，使其轉(zhuǎn)化為低分子糖類，從而避免了山藥淀粉返生沉淀的問(wèn)題，從而提高了飲料的穩(wěn)定性，但也存在山藥風(fēng)味丟失的缺點(diǎn)。汪倫記等[3]研究了酶解法制山藥飲料的工藝條件。具體工藝是山藥→去皮→護(hù)色→蒸煮熟化→打漿→酶解→過(guò)濾→調(diào)配→精濾→均質(zhì)→（滅菌）→脫氣→灌裝→滅菌→冷卻→成品。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)淀粉酶酶解和不經(jīng)過(guò)酶解處理相比，制成的山藥飲料沉淀明顯減少，但山藥特有的香氣明顯減弱，且外觀色澤發(fā)暗?？阻萚4]以懷山藥為原料，將懷山藥漿料加熱至80℃保溫10min左右進(jìn)行糊化，升溫至90～95℃，加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解，完成后煮沸滅酶，通過(guò)配料灌裝滅菌制成酶解型懷山藥飲料，具有很好的穩(wěn)定性。蘭社益等[5]通過(guò)使用耐高溫α-淀粉酶水解山藥淀粉和食品增稠劑來(lái)解決山藥飲料易發(fā)生分層和沉淀的問(wèn)題，從而提高山藥飲料的穩(wěn)定性和感官品質(zhì)。酶解條件為：溫度90℃，酶用量0.005%，酶解時(shí)間40分鐘，配以增稠劑，制得穩(wěn)定性很好的山藥飲料。趙靜等[6]以鮮山藥為主要原料，用耐高溫淀粉酶酶解山藥漿中的淀粉，酶添加量為原料的0.005%、酶解時(shí)間40分鐘、酶解溫度為70℃；酶解后離心分離，離心液加入增稠劑，能得到感官較好且?guī)缀鯖](méi)有沉淀的飲料。

（3）提取型。焦作大學(xué)符德學(xué)等[7]利用提取技術(shù)研制清汁型懷山藥飲料，該工藝是去除山藥的纖維、淀粉，僅保留粘蛋白、粘多糖和山藥中的可溶性成分。具體做法是：山藥挑選，清洗去皮，切段（粒），護(hù)色，粉碎、提取、過(guò)濾去渣，離心去淀粉。去除粗纖維和淀粉，可提高飲料的穩(wěn)定性，利口不黏口。但為保護(hù)材料的風(fēng)味，山藥的用量必然增大，粘蛋白的含量必然升高，蛋白質(zhì)熱變性問(wèn)題又凸顯出來(lái)，必須配以合適的穩(wěn)定劑和滅菌溫度、時(shí)間，以防蛋白質(zhì)變性。該技術(shù)能保留和濃縮山藥營(yíng)養(yǎng)精華部分和香味，穩(wěn)定性好，不需或少加穩(wěn)定劑，可獲得穩(wěn)定性好、口感清爽的懷山藥飲料，但存在操作復(fù)雜、制作成本高的缺點(diǎn)，適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。

（4）復(fù)合型山藥飲料。為豐富山藥飲料的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)，也可將山藥與其他原料復(fù)配成飲料，一般先把山藥煮熟打漿、其他原料蒸煮取汁，二者混合后再加入穩(wěn)定劑均質(zhì)而成，如山藥紅棗復(fù)合飲料［8］、山藥枸杞復(fù)合飲料[9]、山藥胡蘿卜復(fù)合飲料[10]、山藥菠蘿復(fù)合飲料[11]、山藥銀耳復(fù)合飲料[12]、山藥杏仁復(fù)合飲料[13]、山藥、葡萄、梨復(fù)合運(yùn)動(dòng)飲料[14]等。具體做法是：將新鮮山藥先制成熟山藥漿汁，將其他原料洗凈后分別與水混合熬兩次，濾液與山藥漿汁混合配以穩(wěn)定劑，通過(guò)均質(zhì)、灌裝、滅菌而成[15]。

（5）發(fā)酵軟飲料。將山藥和其他原料熟化后制漿，加入菌種，在一定條件下發(fā)酵，再加入穩(wěn)定劑均質(zhì)而成，如山藥黑豆發(fā)酵飲料。將山藥漿和黑豆?jié){混合加入嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、保加利亞乳酸桿菌、雙歧桿菌，在42℃下發(fā)酵5個(gè)小時(shí)，然后再加輔料進(jìn)行調(diào)配、均質(zhì)、灌裝、殺菌而成，該飲料具有黑豆及山藥復(fù)合香氣，無(wú)分層、沉淀，無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)[16]。山藥與南瓜發(fā)酵型飲料是將山藥和南瓜分別去皮護(hù)色后煮沸5～8分鐘，用膠體磨制取混合漿液，經(jīng)糊化后添加0.5%糖化酶在pH4.5時(shí)加熱至60℃糖化30分鐘，再加入6%蔗糖和穩(wěn)定劑混合均質(zhì)，經(jīng)滅菌冷卻后再接種雙歧桿菌發(fā)酵而成。該飲料色澤乳黃鮮亮，質(zhì)地均勻穩(wěn)定，具有特殊宜人的風(fēng)味[17]。

（6）山藥固體飲料。山藥也可以制成固體飲料，如速溶山藥粉、復(fù)合山藥粉等。速溶山藥粉有兩種制作工藝，一種是打漿后噴霧干燥法，其工藝流程為：山藥去皮護(hù)色→（熟化）→打漿→調(diào)配→均質(zhì)→噴霧干燥→包裝→滅菌。另一種是干燥粉碎法，其工藝流程為：山藥去皮護(hù)色→干燥→粉碎→調(diào)配→包裝滅菌，也可制成山藥泡騰片固體飲料[18]。速溶山藥粉除主要原料為山藥外，還需另加植脂末、白砂糖等輔料。復(fù)合山藥固體飲料是以山藥為主要原料，加入其他天然產(chǎn)物如茯苓、枸杞、葡萄、芡實(shí)等，通過(guò)制漿、噴霧干燥而成。成品外觀呈粉末狀，方便保存和攜帶，沖調(diào)方便，開(kāi)水沖調(diào)易分散，呈糊狀，不易分層，具有愉快的香甜味和山藥味，口感潤(rùn)滑舒爽[19][20]。

3. 生產(chǎn)工藝中需要解決的問(wèn)題

3.1 山藥飲料褐變問(wèn)題

山藥中含有多酚氧化酶和過(guò)氧化酶，山藥去皮與空氣接觸后很易發(fā)生酶促褐變，從而造成飲料變色，影響外觀。趙喜亭等[21]研究了鐵棍山藥中多酚氧化酶(PPO)、過(guò)氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性與褐變度的關(guān)系，以及pH和溫度對(duì)其非酶褐變的影響。研究表明，酚類物質(zhì)的分布與褐變發(fā)生部位相關(guān)，PPO、POD和PAL的活性與褐變度呈正相關(guān)，相關(guān)性為PPO＞POD＞PAL，研究還發(fā)現(xiàn)，酸性條件下有利于抑制非酶褐變，低于或高于40℃，非酶褐變均有降低的趨勢(shì)。蘇宇杰等[22]對(duì)以懷山藥和銀耳為主要原料的飲料的護(hù)色工藝進(jìn)行了研究。對(duì)懷山藥漂燙6分鐘后用0.2%檸檬酸、0.25%抗壞血酸和0.5%NaCl組成的護(hù)色液浸泡45分鐘可以達(dá)到理想的護(hù)色效果；用0.001%的葡萄糖氧化酶在30℃下對(duì)懷山藥漿酶解2小時(shí)能夠顯著抑制飲料高溫殺菌中的非酶褐變。金蘇英等[23]比較了不同護(hù)色劑的護(hù)色效果，并確定了最佳護(hù)色工藝。最佳護(hù)色條件為在20℃把山藥切片后放進(jìn)含0.01%氯化鈉、0.5%檸檬酸和0.5%抗壞血酸的水溶液中浸泡15分鐘，可防止其切片后褐變。原德樹(shù)[24]通過(guò)感官評(píng)定和正交試驗(yàn)，對(duì)懷山藥飲料的護(hù)色工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳工藝條件和配方為0.1%EDTA-2Na、0.06%D-異抗壞血酸鈉、0.06%植酸和0.07%檸檬酸，護(hù)色效果最好。張馳等[1]以湖北省利川市紅皮山藥為原料，對(duì)飲料中的護(hù)色工藝條件進(jìn)行研究，認(rèn)為用0.1%Vc、0.4%CaCl2和0.5% NaCl混合浸泡45分鐘后，褐變指數(shù)最小，并發(fā)現(xiàn)煮后榨汁比榨汁后煮易發(fā)生褐變。張敏等[25]對(duì)麻山藥為原料飲料加工過(guò)程中的防褐變問(wèn)題進(jìn)行了研究，表明麻山藥去皮切塊后及時(shí)浸入0．08%亞硫酸氫鈉、0．6%檸檬酸和0．6%VC的水溶液中，可防止去皮后麻山藥塊的褐變。

3.2 穩(wěn)定性

山藥含有大量的淀粉、蛋白，其淀粉顆粒大而不易溶脹，做成飲料后淀粉易返生而引起沉淀和分層問(wèn)題。淀粉返生凝沉的解決：一是采用高壓均質(zhì)的方法來(lái)減少顆粒直徑，從而提高成品穩(wěn)定性；二是人工加入增稠劑，來(lái)減少顆粒沉降速度，有效防止淀粉顆粒沉淀；三是可通過(guò)酶處理使淀粉分子酶解成可溶性小分子來(lái)解決其穩(wěn)定性問(wèn)題；四是合適的滅菌溫度和時(shí)間，由于山藥含有蛋白，滅菌溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也易引起飲料分層；五是適宜的酸度調(diào)節(jié)，酸度太高也是引起沉淀產(chǎn)生的因素之一，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在酸性環(huán)境中易發(fā)生變性而產(chǎn)生沉淀。張敏等[25]以麻山藥為原料，0.1%海藻酸鈉、0.05%CMC的復(fù)配穩(wěn)定劑對(duì)麻山藥果肉飲料的穩(wěn)定效果明顯，所得麻山藥飲料的漿液形態(tài)均勻，長(zhǎng)時(shí)間放置不分層。

陳穎等[26]以懷山藥為主要原料，研究不同粒度、不同濃度和均質(zhì)條件等工藝參數(shù)以及穩(wěn)定劑對(duì)山藥飲料穩(wěn)定性的影響。研究表明：山藥含量16.7%時(shí)、二次均質(zhì)、粒度15μm，加入0.04%的瓊脂、0.04%的黃原膠、0.05%的海藻酸鈉和0.06%的羧甲基纖維素鈉，可得到穩(wěn)定性較好的山藥飲料。原德樹(shù)[24]對(duì)懷山藥飲料穩(wěn)定劑的研究：先對(duì)懷山藥漿進(jìn)行酶解，調(diào)配時(shí)pH6.0，以0.06%蔗糖酯、0.1%單甘脂、0.08%卡拉膠、0.02%結(jié)冷膠、0.06%CMC-Na和全脂乳粉2.0%，穩(wěn)定期可達(dá)一年。李會(huì)芬[27]以麻山藥為原料，以0.04%果膠、0.05%瓊脂和0.02%卡拉膠為穩(wěn)定劑，能有效地保證產(chǎn)品均勻一致、不分層、不沉淀，穩(wěn)定效果較好。蘭社益等[5]研究耐高溫A-淀粉酶水解山藥淀粉和用增稠劑來(lái)解決山藥飲料容易分層和沉淀的問(wèn)題，研究表明，高溫滅菌后增稠劑性質(zhì)改變是造成山藥飲料沉淀的一個(gè)重要因素。

金蘇英等[23]用0.2%CMC、0.15%卡拉膠和0.15%瓜爾豆膠復(fù)配成穩(wěn)定劑對(duì)山藥果肉飲料的穩(wěn)定效果最為明顯，所得山藥飲料的漿液組織形態(tài)均勻，長(zhǎng)時(shí)間放置不分層。

蘭社益等[5]認(rèn)為增稠劑自身受溶液酸堿性、溫度等因素的變化可能引起增稠劑理化性質(zhì)發(fā)生改變，造成其穩(wěn)定性的降低。對(duì)于高淀粉山藥飲料，高溫滅菌是影響增稠劑特性的重要因素，羧甲基纖維素鈉在高于80℃長(zhǎng)時(shí)間加熱的情況下,會(huì)降低黏度并形成水不溶物。蘭社益等[5]針對(duì)高溫滅菌后復(fù)合增稠劑水溶液的沉淀率及相對(duì)沉淀率（增稠劑沉淀量占成品飲料沉淀量的比例）進(jìn)行了研究，表明高溫滅菌后增稠劑沉淀占成品飲料沉淀中很大一部分，最大可達(dá)94%，說(shuō)明復(fù)合增稠劑在高溫滅菌后產(chǎn)生沉淀是造成飲料沉淀的重要因素。在選用增稠劑時(shí)，應(yīng)先對(duì)增稠劑在不同的酸堿度、溫度、剪切力大小環(huán)境下測(cè)定其穩(wěn)定性，保證其在飲料加工要求條件下，本身性質(zhì)不發(fā)生改變，也不會(huì)產(chǎn)生沉淀，增稠劑之間也不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的相互作用而影響飲料的穩(wěn)定性和增稠效果。

4. 山藥飲料的發(fā)展方向

雖然山藥營(yíng)養(yǎng)豐富、藥食俱佳，但因山藥含有大量淀粉和蛋白，做飲料時(shí)易產(chǎn)生凝絮、分層或沉淀，同時(shí)山藥特征性風(fēng)味不明顯，山藥飲料口味平淡，市面上大品牌的山藥飲料較少。因此，解決山藥飲料的穩(wěn)定性問(wèn)題是山藥飲料研究的方向之一。合適配方的全漿飲料和不加穩(wěn)定劑的提取型山藥復(fù)合飲料將是山藥飲料的發(fā)展方向；隨著消費(fèi)觀念的更新，采用機(jī)械乳化新技術(shù)不加添加劑的山藥全漿飲料具有山藥獨(dú)特的風(fēng)味、易鑒別，會(huì)有明顯的市場(chǎng)定位和賣點(diǎn)；減少加工程序尤其是減少加熱時(shí)間、降低加熱強(qiáng)度的無(wú)菌灌裝是山藥飲料生產(chǎn)工藝的發(fā)展方向之一。另外，山藥復(fù)合其他原料制成山藥復(fù)合飲料可彌補(bǔ)山藥香味不足的缺點(diǎn)，同時(shí)也豐富了營(yíng)養(yǎng)，如山藥花生露、山藥核桃露、山藥黑芝麻露、山藥牛奶飲料等。速溶山藥固體飲料因其食用方便、品質(zhì)穩(wěn)定、包裝成本低等特點(diǎn)也是山藥飲料的發(fā)展方向之一。

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（責(zé)任編輯 陳永康）

TS2 75

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1008－7257（2015）01－0084－03

2014－09－29

符德學(xué)（1962-），男，河南周口人，焦作大學(xué)副校長(zhǎng)，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，河南省四大懷藥院士工作站主任，焦作市懷藥工程技術(shù)研究中心主任，長(zhǎng)期從事懷山藥等四大懷藥研究。