于洋，余世鋒，2，*，王存堂，宮春宇

（1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.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255000）

小米、黑芝麻和黑木耳均含有豐富的營養(yǎng)成分，具有特殊的保健功效，它們是營養(yǎng)豐富、有保健作用的重要藥食兩用原料。作為我國北方主要雜糧之一的小米，富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸、膳食纖維等的營養(yǎng)成分，且氨基酸比例適宜[1-2]。此外小米還具有降血脂、抗腫瘤、解毒、防癌、抗菌抑菌等保健作用[3-4]。黑芝麻中含有大量不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、糖類、VA、VE、卵磷脂、鈣、鐵、鎂等營養(yǎng)成分，有降血脂、抗衰老、調(diào)節(jié)膽固醇、補(bǔ)氣養(yǎng)血、令皮膚細(xì)膩光滑、紅潤光澤等功效[5-8]。黑木耳是我國傳統(tǒng)的食藥兼用菌，質(zhì)地柔軟，營養(yǎng)豐富，具有降血糖、降血脂、調(diào)節(jié)免疫等功能[9-11]。黑木耳中的多糖具有抗腫瘤活性，對腫瘤有一定預(yù)防效果[12-13]。黑木耳含有維生素、蛋白質(zhì)及人體必需的8種氨基酸，含有多達(dá)9種的抗凝血物質(zhì)，具有減少血液凝塊、緩和冠狀動脈硬化的作用，對治療和預(yù)防冠心病有特效[14-16]。文獻(xiàn)報(bào)道小米發(fā)酵飲料[17]、黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料[18]、黑木耳藜麥復(fù)合飲料[19]的原料品種單一、復(fù)合營養(yǎng)功能較少、色澤較差、口感不好，市場推廣前景一般。小米、黑芝麻和黑木耳都是具有保健功效的原料，然而，目前有關(guān)結(jié)合小米、黑芝麻和黑木耳3種原料營養(yǎng)特點(diǎn)的多功能復(fù)合飲料的研究報(bào)道較少，因而針對小米、黑芝麻和黑木耳營養(yǎng)特點(diǎn)，進(jìn)行復(fù)合飲料制備研究很有必要。因此，本文以小米、黑芝麻和黑木耳為原料，采用磨漿、均質(zhì)、殺菌等工藝制備出小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料，飲料營養(yǎng)成分豐富，市場前景廣闊，而且可以有效延伸小米、黑芝麻和黑木耳產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)小米、黑芝麻和黑木耳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

龍江小米：龍江縣易興木業(yè)；東北黑木耳：滄州市華海順達(dá)糧油調(diào)料有限公司；黑芝麻：黑龍江黑土小鎮(zhèn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司；羧甲基纖維素鈉、蔗糖、檸檬酸、黃原膠均為食品級：廣東味多美食品配料有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

JYC-19BS6型電磁爐：山東九陽小家電有限公司；FW177型中草藥粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司；DS-1型組織搗碎勻漿機(jī)：金壇市榮華儀器制造有限公司；LTJM-80T（DX）分體式變速膠體磨、HJ-1型恒溫磁力加熱攪拌器：天津市濱海新區(qū)大港紅杉實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；LG10-2.4A型高速離心機(jī)：常州恒隆儀器有限公司；DGM-90L膠體磨：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；GJJ型高壓均質(zhì)機(jī)：上海諾尼輕工機(jī)械有限公司；SYQ-DSX-280B型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 原料的預(yù)處理

小米漿制備：龍江小米，顆粒飽滿，用適量水清洗干凈后，倒入鍋中，加入10倍的水，蒸煮10 min，取出后倒入膠體磨中進(jìn)行膠磨，膠磨2次，用100目篩過濾備用。

黑芝麻漿制備：顆粒充盈、飽滿的芝麻放入烤箱中，150℃焙烤10 min。然后將其放入粉碎機(jī)中打碎成黑芝麻粉，然后將黑芝麻粉和蒸餾水按照料液比1∶100（g/mL）倒入膠體磨中，膠磨數(shù)次，用100目篩過濾備用。

黑木耳汁制備：朵實(shí)飽滿、厚實(shí)的黑木耳，置于一定質(zhì)量的水中，1 h左右，至黑木耳吸水膨脹后，清除木耳表面的木屑和雜質(zhì)并摘掉木耳的根部[20]。接著將黑木耳放入組織搗碎勻漿機(jī)中進(jìn)行破碎，然后將黑木耳和蒸餾水按照料液比1∶100（g/mL）倒入膠體磨中，膠磨1次，用100目篩過濾備用。

1.3.3 蔗糖添加量的確定

小米漿添加量為60mL、黑芝麻漿添加量為40mL、黑木耳汁添加量為20 mL、檸檬酸添加量為0.1%，按照工藝流程進(jìn)行操作，設(shè)置蔗糖的添加量為11%、13%、15%、17%、19%，通過感官評價(jià)得出感官評分，以確定蔗糖的添加量。

1.3.4 檸檬酸添加量的確定

小米漿添加量為60mL、黑芝麻漿添加量為40mL、黑木耳汁添加量為20 mL、蔗糖添加量為15%，按照工藝流程進(jìn)行操作，設(shè)置檸檬酸的添加量為0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%，通過感官評價(jià)得出感官評分，以確定檸檬酸的添加量。

1.3.5 小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料穩(wěn)定劑的選擇

用單因素試驗(yàn)確定確定羧甲基纖維素鈉和黃原膠的穩(wěn)定效果，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)以黃原膠添加量、羧甲基纖維素鈉的添加為因素設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，通過測其沉淀率，得到穩(wěn)定劑最佳添加量。沉淀率越小，則穩(wěn)定劑的效果越好，飲料越穩(wěn)定。

1.3.6 小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料的制備

將小米漿、黑芝麻漿和黑木耳汁按添加量混合，然后與調(diào)味劑和穩(wěn)定劑進(jìn)行混勻，調(diào)制口感，調(diào)配好的飲料用高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)，然后采用高溫滅菌法，在一定條件下對復(fù)合飲料殺菌，將混合飲料冷卻到室溫25℃，制備得到小米、黑芝麻和黑木耳的復(fù)合飲料。

1.4 感官評價(jià)

采用文獻(xiàn)[21]中方法，隨機(jī)從食品學(xué)院選取10名嗅覺、味覺、感官正常且無不良嗜好的學(xué)生（男女各5名），以口感、色澤、風(fēng)味、穩(wěn)定性為評價(jià)指標(biāo)，評價(jià)參考指標(biāo)見表1。

表1 小米黑芝麻黑木耳復(fù)合飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for millet black sesame black fungus compound drink

1.5 測定方法

沉淀率（sedimentation rate，SR）采用文獻(xiàn)[22]中方法進(jìn)行測定：將樣液倒入離心管中，4 000 r/min離心20 min，取出離心管，將上層清液倒出，稱量此時(shí)離心管的質(zhì)量。采用如下公式計(jì)算沉淀率：

式中：m0為空離心管的質(zhì)量，g；m1為樣液與離心管的總質(zhì)量，g；m2為去除上層清液后離心管的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米漿、黑芝麻漿和黑木耳汁添加量的確定

以小米漿添加量、黑芝麻漿添加量、黑木耳汁添加量為因素，采用L9（33）的正交表進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，對復(fù)合飲料色澤、口感、風(fēng)味進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)感官評價(jià)選擇適當(dāng)?shù)呐浔?，正交試?yàn)因素水平見表2，正交試驗(yàn)的結(jié)果見表3。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

表3 小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲原汁配比正交結(jié)果Table 3 Orthogonal results of the original blend of millet black sesame and black fungus

由極差R可知，影響小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料品質(zhì)因素的排列順序?yàn)锳＞B＞C。由k值可知，原汁最佳配比為A3B2C1，恰好是正交試驗(yàn)實(shí)際最優(yōu)組（第8組）。此時(shí)原料的口感、風(fēng)味、色澤俱佳，所以最佳配比為A3B2C1，即小米漿添加量為60 mL，黑芝麻漿添加量為40 mL，黑木耳汁添加量為20 mL。

2.2 蔗糖添加對飲料的影響

蔗糖是一種甜味劑，可以賦予食品甜味，具有甜味純正、易溶于水等特點(diǎn)[23]。本研究選擇的甜味劑為蔗糖，蔗糖添加試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 蔗糖添加量對復(fù)合飲料品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of sucrose concentration on the quality of composite beverages

當(dāng)蔗糖添加量為15%時(shí)，感官評分最高。當(dāng)蔗糖的添加量超過15%時(shí)，隨著蔗糖的增多，感官評分逐漸降低，可能是因?yàn)殡S著濃度的增加，蔗糖的甜度也隨之增加，但更高的濃度即過甜會引起人不愉快的反應(yīng)[24]。而且，當(dāng)蔗糖添加量過多時(shí)會使飲料失去清涼感，產(chǎn)生膩人的甜味，不為大眾喜歡[25]。

2.3 檸檬酸添加量對飲料的影響

酸味劑是可以使食品呈現(xiàn)酸味的添加劑，同時(shí)也可增進(jìn)食欲、促進(jìn)食物消化吸收，而檸檬酸是一種常見飲料天然酸味劑[26]。本試驗(yàn)所選用的酸味劑為檸檬酸，檸檬酸添加量試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 檸檬酸添加量對復(fù)合飲料品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of citric acid concentration on the quality of composite beverages

由圖2可知，當(dāng)檸檬酸添加量為0.1%時(shí)，感官評分最高，所以檸檬酸的添加量為0.1%最為適宜。當(dāng)檸檬酸添加量大于0.1%時(shí)，隨著檸檬酸的增多，感官評分逐漸降低，這可能是因?yàn)闄幟仕釋φ崽钱a(chǎn)生了拮抗作用，檸檬酸的酸味減弱了復(fù)合飲料中甜味的強(qiáng)度，酸味逐漸突出，對味蕾的刺激性逐漸增加，從而導(dǎo)致感官評分逐漸變低。

2.4 蔗糖和檸檬酸添加量對復(fù)合飲料風(fēng)味的影響及確定

小米漿添加量為60mL，黑芝麻漿添加量為40mL，黑木耳汁添加量為20 mL，參照前期蔗糖和檸檬酸單因素試驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮，選擇蔗糖添加量（A）分別為14%、15%、16%，檸檬酸添加量（B）分別為 0.08%、0.1%、0.12%，對其進(jìn)行復(fù)配，并進(jìn)行感官評定。正交試驗(yàn)因素水平表見表4，正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表4 正交試驗(yàn)因素水平表Table 4 Factors and levels of orthogonal experiment

表5 小米黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料糖酸添加量正交結(jié)果Table 5 Orthogonal results of millet black sesame and black fungus compound drinking acid

從極差結(jié)果分析，對復(fù)合飲料品質(zhì)影響大小因素的順序?yàn)锳＞B，即蔗糖對復(fù)合飲料品質(zhì)影響較大。最優(yōu)組合為A2B2，由表5可知試驗(yàn)方案實(shí)際最優(yōu)組恰為A2B2。

在復(fù)合飲料制作過程中，通過調(diào)配可使飲料口感、色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)和穩(wěn)定性等方面達(dá)到最好效果[24]，而糖酸調(diào)配是其中重要的一種調(diào)配方式。復(fù)合飲料混合時(shí)口感變差，通常需要加入糖酸，控制好糖酸比，可保證復(fù)合飲料具有良好的口感[27]。本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)蔗糖添加量為15%，檸檬酸添加量為0.1%時(shí)，復(fù)合飲料酸甜可口，無異味。

2.5 穩(wěn)定劑對復(fù)合飲料的影響

在復(fù)合飲料中加入穩(wěn)定劑，不僅能夠使飲料具有良好的穩(wěn)定性，還能夠改善口感，延長保質(zhì)期[27]，黃原膠具有良好的熱穩(wěn)定性，在pH 1～12時(shí)仍能保持原有特性，羧甲基纖維素鈉以其特有的低廉價(jià)格和穩(wěn)定效果廣泛應(yīng)用于飲料中，在飲料中主要起增稠和乳化作用，而復(fù)合穩(wěn)定劑的協(xié)同增效作用可以提高飲料的穩(wěn)定性及口感[28]。本試驗(yàn)選擇羧甲基纖維素鈉和黃原膠為穩(wěn)定劑，結(jié)合前期單因素試驗(yàn)，根據(jù)其沉淀率結(jié)果，確定合適的復(fù)合穩(wěn)定劑添加量。正交試驗(yàn)的具體因素水平和結(jié)果見表6和表7。

表6 正交試驗(yàn)因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment

表7 穩(wěn)定劑正交試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Stabilizer orthogonal test results

由表7結(jié)果的極差R值可知，影響小米、黑芝麻和黑木耳復(fù)合飲料穩(wěn)定性因素的排列順序?yàn)锽＞A，即黃原膠對復(fù)合飲料穩(wěn)定性影響最大。由結(jié)果可知，復(fù)合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合為A2B2，即羧甲基纖維素鈉的添加量為0.1%，黃原膠的添加量為0.3%，此時(shí)的飲料產(chǎn)品顏色均勻、不黏稠、流動性好，狀態(tài)均一穩(wěn)定。

在最優(yōu)比例下，對復(fù)合飲料進(jìn)行感官評定，即小米漿60 mL，黑芝麻漿40 mL，黑木耳汁20 mL、蔗糖15%、檸檬酸0.1%、羧甲基纖維素鈉0.1%、黃原膠0.3%，復(fù)合飲料感官評分為93分，此時(shí)復(fù)合飲料具有米香和芝麻香、無異味、酸甜可口、顏色均勻、不黏稠、流動性好、狀態(tài)均一穩(wěn)定。與小米飲料[29]、黑木耳飲料[30]、黑芝麻紅棗復(fù)合保健飲料[31]相比，此復(fù)合飲料營養(yǎng)豐富，口味良好，豐富了小米、黑芝麻和黑木耳飲料的種類。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以小米、黑芝麻和黑木耳為原料，通過預(yù)處理、磨漿、調(diào)配、均質(zhì)、高溫殺菌等工藝制備出的復(fù)合飲料具有米香和芝麻香，酸甜可口，無異味，穩(wěn)定性好。通過單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)和感官評定，確定了小米漿、黑芝麻漿、黑木耳汁的添加量分別為60、40、20 mL；各添加劑的添加量為：蔗糖15%、檸檬酸0.1%、羧甲基纖維素鈉0.1%、黃原膠0.3%。