薛 芳，馮令通，肖 亮，高 源，貫云娜

（1. 山東藥品食品職業(yè)學(xué)院，山東 威海 264210；2. 威海市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，山東 威海 264210）

0 引言

海膽黃味道鮮美，含有多種氨基酸、維生素、脂肪酸、多種礦物質(zhì)元素等[1-3]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，為名貴的海產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)食品[4]，具有保健功效[5]。中國(guó)海膽資源豐富，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)海膽資源利用不夠充分，綜合開(kāi)發(fā)利用水平較低[6]。海膽黃中大部分成分呈水不溶性，如果通過(guò)常用的酶解、發(fā)酵或過(guò)濾等方法制得的肽類原液，破壞了其中的功能性成分，有效性大大存疑。在制得海膽黃凍干粉的基礎(chǔ)上，利用其固有的理化性質(zhì)，經(jīng)過(guò)調(diào)研，將其開(kāi)發(fā)成固體飲料，最大程度地保留其生物活性分子和特有風(fēng)味。海膽黃固體飲料的生產(chǎn)所需的技術(shù)簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、收益快，生產(chǎn)設(shè)備投資相對(duì)較少，生產(chǎn)工藝流程也不復(fù)雜，屬于生產(chǎn)投入少、收益大、需求廣的新興產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用前景好，將促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

ME204E 型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司產(chǎn)品；JYS-M01 型粉碎機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品；Neofuge 23R 型離心機(jī)，上海力申科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 材料與試劑

馬糞膽，購(gòu)自山東威海榮成市；黃原膠500 g，山東淄博黃原膠化工有限公司提供；羧甲基纖維素鈉（CMC） 500 g，淄博海瀾化工有限公司提供；瓜爾豆膠500 g，山東東達(dá)生物化工有限公司提供；卡拉膠500 g，河南吉子順生物科技有限公司提供；海藻酸鈉500 g，青島億紡化工有限公司提供；白砂糖500 g，天新食品股份有限公司提供；檸檬酸500 g，青島捷隆化工有限公司提供；純凈水，自制。以上材料均為食品級(jí)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 海膽黃固體飲料制備工藝流程

1.3.2 凍干海膽黃粉的制備

利用粉碎機(jī)對(duì)凍干海膽黃進(jìn)行粉碎，每次開(kāi)動(dòng)機(jī)器粉碎物料時(shí)間為15 s，間隔20 s 之后，再次粉碎15 s，粉碎完成后收集凍干海膽黃粉。

1.3.3 海膽黃固體飲料穩(wěn)定劑種類的篩選[7-10]

考慮到要盡可能保持海膽黃的風(fēng)味與口感，要選取無(wú)味或味道極淡的穩(wěn)定劑。分別配制海藻酸鈉溶液、黃原膠溶液、瓜爾豆膠溶液、卡爾膠溶液、羧甲基纖維素鈉（CMC）溶液濃度分別為0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，室溫下添加2.5 g 凍干海膽黃粉，加入100 mL 純凈水沖泡，攪拌均勻后靜置24 h 后，測(cè)定固體飲料的離心沉降率，確定穩(wěn)定劑各自的最適宜添加范圍，觀察不同穩(wěn)定劑的性能。

海膽黃固體飲料的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)為離心沉降率。離心沉降率的測(cè)定方法如下：首先，量取100 mL左右的海膽黃固體飲料，將其靜置1 d，然后倒入離心管中，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min 離心10 min，離心結(jié)束后，去除上層清液，準(zhǔn)確稱量底部沉淀物的質(zhì)量，每一試樣均需重復(fù)3 次操作，取3 次結(jié)果的平均值。根據(jù)穩(wěn)定劑添加量試驗(yàn)[11-12]結(jié)果，得出最適宜添加的穩(wěn)定劑及添加量的最適范圍。

離心沉降率計(jì)算公式如下：

1.3.4 海膽黃固體飲料的單因素配制工藝優(yōu)化[13]

（1）海膽黃粉添加量的確定。選取1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5% 5 個(gè)海膽黃粉添加量，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，白砂糖、檸檬酸、復(fù)配穩(wěn)定劑的添加量均保持不變，依次是10.00，0.15，0.35 g，然后加入純凈水100 mL，混合均勻，通過(guò)感官評(píng)分，分析獲得最適合的海膽黃粉添加量。

（2）白砂糖添加量的確定。選取5%，8%，10%，12%，15% 5 個(gè)白砂糖添加量，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，海膽黃粉、檸檬酸、復(fù)配穩(wěn)定劑的添加量均保持不變，依次是2.00，0.15，0.35 g，然后加入純凈水100 mL，混合均勻，通過(guò)感官評(píng)分，分析獲得最適合的白砂糖添加量。

（3）檸檬酸添加量的確定。選取0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，3.00% 5 個(gè)檸檬酸添加量，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，海膽黃粉、白砂糖、復(fù)配穩(wěn)定劑的添加量均保持不變，依次是2.00，10.00，0.35 g，然后加入純凈水100 mL，混合均勻，通過(guò)感官評(píng)分，分析獲得最適合的檸檬酸添加量。

1.3.5 固體飲料配方條件的正交試驗(yàn)優(yōu)化

為獲得最佳的各組分添加量配比，確定海膽黃粉固體飲料的最優(yōu)配比，在上述單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用正交試驗(yàn)的方法進(jìn)行確定。

固體飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，固體飲料配方感官評(píng)分[14-16]見(jiàn)表2。

表1 固體飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/ %

表2 固體飲料配方感官評(píng)分

2 結(jié)果與分析

2.1 海膽黃粉碎分析結(jié)果

試驗(yàn)所用原料的顆粒大小對(duì)原料的分散性和懸浮性能都存在直接的影響，原料過(guò)大，不易分散且易沉降；原料過(guò)小，會(huì)因疏水作用造成聚集。試驗(yàn)所用的凍干海膽黃粉經(jīng)過(guò)粉碎，有效提高了產(chǎn)品的利用效果。

海膽黃粉微粉粒徑分布曲線見(jiàn)圖1。

由圖1 可知，海膽黃粉的粒徑為2.21～75.14 μm，海膽黃粉中所有粒子的粒徑為75.14 μm 以下，且海膽黃粉粒徑為25.03～47.85 μm 區(qū)間范圍內(nèi)占比最大，達(dá)到了47.91%。

2.2 海膽黃固體飲料穩(wěn)定劑種類的篩選及組合的優(yōu)化[17-18]

通過(guò)對(duì)穩(wěn)定劑的初步篩查發(fā)現(xiàn)，黃原膠、CMC、瓜爾豆膠對(duì)凍干海膽黃粉的懸浮效果比較好。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)3 種穩(wěn)定劑測(cè)定其沉降率變化，得到CMC的添加量對(duì)海膽黃粉固體飲料的固體沉降率的影響最大，其次為黃原膠瓜爾豆膠對(duì)海膽黃粉飲料的固體沉降率影響相對(duì)較??；得到海膽黃粉固體飲料中黃原膠、CMC、瓜爾豆膠的添加量依次為0.1%，0.15%，0.10%的復(fù)配穩(wěn)定劑，使用后得到的溶液均勻、口感細(xì)膩、穩(wěn)定性較佳。最終選擇黃原膠、CMC、瓜爾豆膠添加量為0.10%，0.15%，0.10%作為海膽黃粉固體飲料的復(fù)配穩(wěn)定劑使用。

圖1 海膽黃粉微粉粒徑分布曲線

2.3 海膽黃粉固體飲料的配方工藝優(yōu)化[19]

海膽黃粉固體飲料中海膽黃粉的添加量，甜味劑、酸味劑的種類和配比及對(duì)飲料的風(fēng)味口感有較大的影響，甜味劑選擇白砂糖，酸味劑選擇檸檬酸，減少食品添加劑的使用。感官評(píng)分小組成員需選取10 名經(jīng)驗(yàn)豐富的食品從業(yè)人員，采用滿分100 分制的評(píng)價(jià)方法評(píng)分。

2.3.1 單因素試驗(yàn)[20]

（1） 海膽黃粉添加量對(duì)飲料感官評(píng)價(jià)的影響。海膽黃粉添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖2。

圖2 海膽黃粉添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

由圖2 可知，在海膽黃粉添加量逐漸增多的過(guò)程中，海膽黃粉固體飲料的感官評(píng)分曲線呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)海膽黃粉添加量為2.5%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值，分析其原因可能是海膽黃粉添加量比較少時(shí)海腥味較淡，由于白砂糖、檸檬酸等調(diào)味物質(zhì)的添加，使得海膽黃粉的海腥味品嘗起來(lái)不明顯或者被掩蓋，從而在味道和口感上十分可口。但是，隨著海膽黃粉添加量變得越來(lái)越大，海膽黃粉固體飲料中的海腥味越來(lái)越明顯，味道和口感變差，感官評(píng)價(jià)得分曲線呈現(xiàn)出下滑的趨勢(shì)。

（2） 白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響。

白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖3。

圖3 白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

由圖3 可知，在白砂糖添加量逐漸增多的過(guò)程中，海膽黃粉固體飲料的感官評(píng)分曲線呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)白砂糖添加量為10%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值，分析原因可能是隨著白砂糖添加量不斷加大，海膽黃固體飲料的甜味逐漸增大，品嘗起來(lái)風(fēng)味更好；但是，隨著白砂糖添加量變得越來(lái)越大，達(dá)到14%時(shí)，固體飲料的感官評(píng)分下降明顯，可能的原因是白砂糖雖然可以提高海膽黃粉固體飲料的風(fēng)味，但是如果添加過(guò)多時(shí)，致使海膽黃粉固體飲料過(guò)甜而影響口感，使得評(píng)分下降。

（3） 檸檬酸添加量對(duì)固體飲料感官評(píng)分的影響。

檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖4。

圖4 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

由圖4 可知，在檸檬酸添加量逐漸增大的過(guò)程中，海膽黃粉固體飲料的感官評(píng)分曲線呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，分析其可能存在的原因是檸檬酸能改善海膽黃粉固體飲料的口感，使其品嘗起來(lái)更加酸甜可口，但是隨著添加量的越來(lái)越大，海膽黃粉固體飲料的酸度變得越來(lái)越大，當(dāng)添加量為0.20%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值，說(shuō)明風(fēng)味最佳；此后，海膽黃粉固體飲料的酸味越來(lái)越明顯，致使口感越來(lái)越差，感官評(píng)分降低。

2.3.2 固體飲料配方的正交試驗(yàn)[21-22]

為使海膽黃粉固體飲料的口感、味道等達(dá)到最佳，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行多因素正交試驗(yàn)，以確定最佳配比，采用海膽黃粉的添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量做三因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)，配方的評(píng)價(jià)采用感官評(píng)價(jià)得分確定。

海膽黃粉固體飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，正交試驗(yàn)方差分析見(jiàn)表4。

表3 海膽黃粉固體飲料配方正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)方差分析

由表3 和表4 可知，各因素在試驗(yàn)范圍內(nèi)對(duì)飲料的感官指標(biāo)有不同影響，各因素對(duì)感官評(píng)分影響的排序?yàn)锳＞B＞C，其中海膽黃粉的添加量對(duì)感官評(píng)分有顯著的影響。通過(guò)極差分析可知，最佳的海膽黃固體飲料的最佳配方條件為A1B2C2，即海膽黃粉添加量2%，白砂糖添加量10%，檸檬酸添加量0.2%，感官評(píng)分為86 分。所得飲料成品澄清，顏色為淡黃色，酸甜比例適中，風(fēng)味獨(dú)特[23]。