（江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，江蘇連云港222001）

黑米紅豆復(fù)合飲料的研制

劉世娟，范業(yè)文，劉崇萬(wàn)，鄧辰辰，李曼曼

（江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，江蘇連云港222001）

研究以黑米、紅豆、紅糖為原料加工制成復(fù)合保健飲料。以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)，得出優(yōu)化配方，即黑米乳44.90%、紅豆乳28.73%、紅糖6.37%、飲用水20.00%；并進(jìn)行產(chǎn)品的穩(wěn)定性研究，結(jié)果表明0.035%的羧甲基纖維素鈉、0.070%的黃原膠、0.035%的微晶纖維素、0.070%的聚甘油脂肪酸酯、0.070%的分子蒸餾單甘酯組成的復(fù)合穩(wěn)定劑具有較理想的穩(wěn)定效果。

黑米；紅豆；復(fù)合飲料；穩(wěn)定性

黑米又名烏米，亦稱(chēng)“補(bǔ)血米”、“藥米”、“長(zhǎng)壽米”等，含豐富的蛋白質(zhì)、必需氨基酸、維生素、不飽和脂肪酸、膳食纖維及鐵、鋅、硒等微量元素，還有花色苷、黃酮、生物堿、甾醇、強(qiáng)心甙等對(duì)人體健康有益的生物活性物質(zhì)[1-4]，能入藥入膳，對(duì)頭暈?zāi)垦！⒇氀装l(fā)、腰腿酸軟、夜盲耳鳴等癥有一定療效，長(zhǎng)期食用，可延年益壽[5]。紅豆又名赤小豆，是一種高蛋白、低脂肪、多營(yíng)養(yǎng)的雜豆，富含多種維生素及微量元素，尤其是B族維生素和鐵，有極好的補(bǔ)血和加強(qiáng)血液循環(huán)的功能[6]，皂角苷和膳食纖維有良好的利尿通便作用[7]，其賴(lài)氨酸等必需氨基酸含量較高[8]。黑米和紅豆復(fù)配，可彌補(bǔ)谷物中賴(lài)氨酸和豆類(lèi)中蛋氨酸含量低的缺陷，達(dá)到谷豆混食中蛋白質(zhì)的互補(bǔ)，滿足人體的營(yíng)養(yǎng)需求。紅糖性溫味甘，含多種微量元素，如鐵、鋅、錳、鉻等，有益氣補(bǔ)血、健脾暖胃、活血化瘀等功效[9]。

試驗(yàn)以黑米、紅豆、紅糖為原料，經(jīng)焙炒、粉碎、糊化、調(diào)配等工藝制成口感細(xì)膩，有濃郁谷物香氣和補(bǔ)血養(yǎng)血、滋陰暖胃功效的復(fù)合保健飲品，符合目前向低脂肪、低熱量食品發(fā)展的要求，有良好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

黑米、紅豆、太古紅糖：市售；中性中溫α-淀粉酶（10 000 U/g）：江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司；黃原膠、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、單硬脂肪酸甘油酯、聚甘油脂肪酸酯：食品級(jí)；硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、NaOH、碘等：分析純。

JY5001電子天平：上海精平電子儀器有限公司；C21-RT2103美的多功能電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；QE-500高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：江陰市天元藥化機(jī)械制造有限公司；HWS26電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科技有限公司；TDL-5-A離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；WYA申光阿貝折光儀：上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；FB-110Q高壓均質(zhì)機(jī)：上海勵(lì)途機(jī)械設(shè)備工程有限公司；YXQ-LS-SⅡ型全自動(dòng)立式電熱壓力蒸汽滅菌器：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 飲料工藝流程

1.2.2 工藝操作要點(diǎn)

1.2.2.1 黑米乳制備

1）前處理：黑米經(jīng)清水洗凈，浸泡0.5h～1h，瀝水、晾至表面微干，160℃～180℃焙炒15min～30min，炒至黑米表皮裂口發(fā)黃，有焦香氣為止[10-11]。焙炒后的黑米經(jīng)粉碎，過(guò)100目篩，得黑米粉。

2）糊化：米粉以1∶10（g/mL）的比例加水?dāng)噭?，沸水浴中糊?0min。糊化過(guò)程中，定時(shí)充分?jǐn)嚢?，防止結(jié)團(tuán)。

3）酶解：糊化液冷卻至60℃，加入0.5%淀粉酶（10000U/g），60℃水浴酶解約90min，至加碘液不變藍(lán)色為止。酶解液加熱至沸10min，滅酶后冷卻至室溫，于3 500 r/min離心20min，取上層清液作為黑米乳。

1.2.2.2 紅豆乳制備

1）前處理：紅豆經(jīng)清水洗凈，浸泡1h～2h，瀝水、晾至表面微干，140℃～160℃焙炒15min～30min，炒至紅豆表皮裂口發(fā)黃，口感酥脆，消除豆腥味，有濃郁的豆香味為止[12]，可改善飲料的口感。焙炒后的紅豆經(jīng)粉碎，過(guò)100目篩，得紅豆粉。

2）煮漿：豆粉按 1 ∶8（g/mL）料水比加水?dāng)噭?，加熱煮?5min，冷卻到室溫，120目濾布過(guò)濾，制備紅豆乳。

1.2.2.3 復(fù)合飲料制備

1）調(diào)配：將一定比例的黑米乳、紅豆乳、紅糖、飲用水和復(fù)合穩(wěn)定劑充分混勻[13]。

2）均質(zhì)：將調(diào)配好的混合乳加熱至60℃～70℃，在35 MPa～40 MPa操作壓力下均質(zhì)兩次。

3）殺菌：均質(zhì)后的乳液加熱至80℃左右熱灌裝，以排除容器內(nèi)空氣；灌裝后立即在121℃滅菌15min～20min，滅菌后快速冷卻至室溫，即為成品。

1.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.3.1 飲料的配方設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)，利用Design-Ex pert8.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)飲料配方進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化[14-15]，根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，確定各組分的添加量范圍分別為：黑米乳A（38%～52%）、紅豆乳B（25%～35%）、紅糖C（4%～10%）、飲用水D（12%～20%）。

采用感官評(píng)分對(duì)飲料進(jìn)行評(píng)定，其中滋味及口感30分、組織狀態(tài)30分、色澤20分、風(fēng)味20分，滿分100分。由10名感官評(píng)定員品嘗，取其評(píng)分的平均值，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照谷物類(lèi)飲料輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16]，并作修改，見(jiàn)表1。

表1 飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of the beverage

1.2.3.2 飲料的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

為保證飲料的穩(wěn)定性，在飲料中加入穩(wěn)定劑、乳化劑提高飲料的穩(wěn)定性[17]。通過(guò)多次單因素試驗(yàn)篩選，選擇黃原膠、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、聚甘油脂肪酸酯、分子蒸餾單甘酯5個(gè)因素，進(jìn)行L16（45）正交試驗(yàn)，以離心分離率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，試驗(yàn)安排見(jiàn)表2。

表2 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)因素水平表L16（45）Table 2 Factors and levels of beverage stability experiments L16（45）

1.2.4 統(tǒng)計(jì)方法

配方優(yōu)化采用Design Expert統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，建立回歸方程與模型，進(jìn)行優(yōu)化分析；穩(wěn)定劑優(yōu)化采用SPSS19.0軟件進(jìn)行方差分析，以P＜0.05為顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.5 產(chǎn)品分析和測(cè)定方法[18]

感官指標(biāo)：色澤、氣味、滋味、口感；總可溶性固形物：手持折光儀法；總蛋白：凱氏定氮法；pH值：pH計(jì)測(cè)定法；微生物指標(biāo)：菌落總數(shù)依據(jù)GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》、大腸菌群依據(jù)GB 4789.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》MPN計(jì)數(shù)法、沙門(mén)氏菌依據(jù)GB 4789.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門(mén)氏菌檢驗(yàn)》、志賀氏菌依據(jù)GB/T 4789.5-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)志賀氏菌檢驗(yàn)》、金黃色葡萄球菌依據(jù)GB 4789.10-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》。

2 結(jié)果與分析

2.1 混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

以黑米乳、紅豆乳、紅糖、飲用水的添加量為自變量，以飲料感官評(píng)分為因變量，通過(guò)D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)，確定各組分的最優(yōu)配比，試驗(yàn)安排及結(jié)果見(jiàn)表3，方差分析見(jiàn)表4。

以感官評(píng)分為響應(yīng)值，應(yīng)用Design-Expert對(duì)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合分析，各因素對(duì)響應(yīng)值的影響可用回歸方程表示為：Y=44.08A+65.85B+69.70C+134.75D+101.09AB+104.19AC-7.94AD+59.62BC-87.41BD-208.30CD-132.59ABC+9.53ABD+339.38ACD+258.18BCD。

表3 混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排及試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Arrangement and experimental results of composite design

表4 回歸方程的方差分析Table 4 Variance analysis for the established regression equation

由回歸方程的方差分析（表4）可知該模型回歸顯著（P＜0.01），同時(shí)多元相關(guān)系數(shù) R2=0.999 8，校正后的判定系數(shù)R2Adj=0.999 4，且失擬項(xiàng)在0.05水平上不顯著，說(shuō)明該模型與試驗(yàn)情況擬合較好，可通過(guò)此模型來(lái)反映飲料的感官評(píng)分情況。

2.2 各組分配比變化對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

混料設(shè)計(jì)中，各組分的等高線圖和響應(yīng)曲面可直觀反映其含量變化對(duì)感官分值的影響。圖1是固定D（飲用水）的含量為16%時(shí)，黑米乳、紅豆乳、紅糖的交互作用對(duì)感官分值的影響。

圖1 黑米乳﹑紅豆乳和紅糖的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.1 The effect of the interaction among black rice milk，adzuki bean milk and brown sugar on the sensory score

當(dāng)紅糖添加量為7%，黑米乳在較低水平時(shí)，隨著含量的增加，產(chǎn)品的感官分值隨之有較為明顯的增幅，隨即達(dá)到最高值，之后隨著黑米乳含量繼續(xù)增加，感官分值開(kāi)始降低，且減幅較明顯。紅豆乳和紅糖也有類(lèi)似趨勢(shì)，從3D圖上可以看出，產(chǎn)品的感官分值有極大值。

2.3 飲料配方優(yōu)化

用軟件的最優(yōu)化功能設(shè)定各組分的變化范圍，然后設(shè)定所期望的響應(yīng)值，見(jiàn)表5。

表5 試驗(yàn)因素和響應(yīng)值的目標(biāo)范圍Table 5 Range of the test and response value

軟件運(yùn)行后，從隨機(jī)組合開(kāi)始進(jìn)行最陡爬坡預(yù)測(cè)，直到目標(biāo)響應(yīng)值。同時(shí)給出了達(dá)到或接近目標(biāo)響應(yīng)值的4個(gè)組合，并提供了預(yù)測(cè)值，見(jiàn)表6。

表6 驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果Table 6 The results of confirmative experiments

從表6可以看出，最優(yōu)組合為：黑米乳44.90%、紅豆乳28.73%、紅糖6.37%、飲用水20.00%。進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)取平均值，結(jié)果表明，飲料的感官分值最高達(dá)88，與預(yù)測(cè)值相吻合，說(shuō)明該試驗(yàn)表示的模型擬合度較高。

2.4 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量確定

飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7所示。

表7 飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Orthogonal experimental results of beverage stability

由飲料穩(wěn)定性正交試驗(yàn)結(jié)果（表7）可知，各因素的影響次序?yàn)椋篈（羧甲基纖維素鈉）＞B（黃原膠）＞D（聚甘油脂肪酸酯）＞C（微晶纖維素）＞E（分子蒸餾單甘酯）。各因素的最佳組合為A2B2C4D4E3，即羧甲基纖維素鈉0.035%、黃原膠0.070%、微晶纖維素0.035%、聚甘油脂肪酸酯0.070%、分子蒸餾單甘酯0.070%。該組合不在正交試驗(yàn)中，故補(bǔ)充該組試驗(yàn)，離心分離率為98.2%。

對(duì)表7進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 方差分析結(jié)果Table 8 Analysis results of variance

由表8可知，羧甲基纖維素鈉對(duì)飲料穩(wěn)定性有極顯著影響，黃原膠、微晶纖維素、聚甘油脂肪酸酯有顯著影響，分子蒸餾單甘酯的影響不具有顯著性。

2.5 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)

2.5.1 感官指標(biāo)

產(chǎn)品色澤均一，呈紫紅色；口感細(xì)膩、香味濃郁純正，兼具黑米和紅豆的谷豆香氣；黏稠度適中無(wú)異味；組織狀態(tài)呈均勻的乳濁狀，無(wú)懸浮物及分層現(xiàn)象。

2.5.2 理化指標(biāo)

總可溶性固形物：13.5%；總蛋白質(zhì)：0.85%；pH值：5.5～6.5。

2.5.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)：＜100 個(gè)/mL；大腸菌群：＜0.03 MPN/mL；致病菌未檢出。

3 結(jié)論

1）黑米紅豆復(fù)合飲料的最佳配方為：黑米乳44.90%、紅豆乳28.73%、紅糖6.37%、飲用水20.00%。

2）黑米紅豆復(fù)合飲料復(fù)合穩(wěn)定劑由0.035%的羧甲基纖維素鈉、0.070%的黃原膠、0.035%的微晶纖維素、0.070%的聚甘油脂肪酸酯、0.070%的分子蒸餾單甘酯復(fù)配而成，將之添加到飲料中，產(chǎn)品穩(wěn)定性較好。

3）該產(chǎn)品色澤均一，口感細(xì)膩，具有濃郁的黑米和紅豆的復(fù)合香氣，品質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定，是集營(yíng)養(yǎng)、健康于一體的保健飲品。

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Research on Black Rice and Adzuki Bean Compound Beverage

LIU Shi-juan，F(xiàn)AN Ye-wen，LIU Chong-wan，DENG Chen-chen，LI Man-man
（Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co.，Ltd.，Lianyungang 222001，Jiangsu，China）

A compound healthy beverage was produced using the main materials of black rice and adzuki bean.The optimum formula was obtained by using D-optimal mixture design with sensory evaluation as the index，which was black rice milk 44.90%，adzuki bean milk 28.73%，brown sugar 6.37%and water 20.00%.Meanwhile，the stability of the compound beverage was studied.The results showed that the composite stabilizer including 0.035%Sodium carboxymethyl cellulose，0.070%Xanthan gum，0.035%microcrystalline cellulose，0.070%polyglyceryl fatty acid ester and 0.070%Molecular distillation monoglyceride had the better effect.

black rice；adzuki bean；compound beverage；stability

劉世娟，范業(yè)文，劉崇萬(wàn)，等.黑米紅豆復(fù)合飲料的研制[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2018，39（1）：95-99

LIU Shijuan，F(xiàn)AN Yewen，LIU Chongwan，et al.Research on Black Rice and Adzuki Bean Compound Beverage[J].Food Research and Development，2018，39（1）：95-99

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.019

劉世娟（1971—），女（漢），高級(jí)工程師，碩士，研究方向：功能性食品的研究與開(kāi)發(fā)。

2017-06-19