吳 珊,蔡 雄,趙 歡,鐘 艷,戢得蓉
(四川旅游學(xué)院食品學(xué)院,四川成都 610100)
慈姑(Sagittaria latifoliais) 為澤瀉科一種多年生草本植物,慈姑的地下球莖可食用,為藥食同源食材。因其豐富的營(yíng)養(yǎng)受到關(guān)注,鮮慈姑中含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、鈣、鐵、鋅、硒等[1]。慈姑現(xiàn)主要以鮮食為主,目前已有人對(duì)慈姑飲料的加工方式進(jìn)行研究[2],但因慈姑本身味淡,口感不夠豐富,將鮮慈姑與馬蹄、蜂蜜、百合和蓮子結(jié)合加工成復(fù)合飲料[3]。甘蔗(Saccharum officinarum) 為多年生高大實(shí)心草本,主要食用其莖干中的汁液,是制造蔗糖的原料。甘蔗含有對(duì)人體新陳代謝非常有益的各種維生素、脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等物質(zhì),并含有大量人體必需的微量元素[4]。
為解決慈姑甜味較淡的問(wèn)題,利用甘蔗甜味醇厚的特點(diǎn),將兩者結(jié)合直接榨汁生產(chǎn)飲料,能得到口感好、營(yíng)養(yǎng)豐富的產(chǎn)品。但因兩者含有引起渾濁的成分,易產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象,因此澄清工藝必不可少[5]。
試驗(yàn)利用不同的澄清劑對(duì)慈姑甘蔗汁進(jìn)行澄清處理,以透光率為指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳澄清工藝,以期為慈姑甘蔗復(fù)合飲料的生產(chǎn)提供較優(yōu)的澄清工藝參數(shù)[6-7]。
新鮮慈姑,產(chǎn)自云南玉溪;新鮮甘蔗,產(chǎn)自廣西桂林;黃原膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、明膠、瓜爾豆膠,均為食品級(jí)。
JYZ-E98 型榨汁機(jī),九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品;H2050R 型離心機(jī),長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品;UV8100 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京萊伯泰科儀器有限公司產(chǎn)品;FA1104N 型電子天平,常州市衡正電子儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 樣品制備
選擇新鮮度、成熟度一致,無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)腐爛的慈姑,用清水充分洗凈后去皮,再切成厚度2 mm 的薄片。將切片放入調(diào)配好的護(hù)色液中,護(hù)色30 min 后榨汁,經(jīng)300 目尼龍濾袋2 次過(guò)濾,再將濾液離心,取上層清液備用。將砍收的甘蔗削除根,用清水洗去甘蔗莖上的全部泥沙、雜質(zhì)后,在結(jié)節(jié)處切斷,進(jìn)行水浴預(yù)煮(45 ℃/40 min),冷卻至室溫后經(jīng)手工去皮、榨汁、過(guò)濾及離心處理后得到甘蔗清汁。
將慈姑清汁、甘蔗清汁、蒸餾水三者按照1∶3∶8 比例混合。將混合后的慈姑甘蔗汁按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行澄清處理,然后裝瓶,于121 ℃下滅菌5 min,冷卻后避光保存。
1.2.2 澄清劑的選擇
選取黃原膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、明膠、瓜爾豆膠作為澄清劑;分別選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的6 種澄清劑進(jìn)行初步試驗(yàn),向調(diào)配好的復(fù)合飲料中分別添加澄清劑,混勻后于4 ℃下靜置2 d,以蒸餾水為參比液,于波長(zhǎng)540 nm 處測(cè)定透光率。選取效果較好的4 種澄清劑進(jìn)行下一步試驗(yàn)。
1.2.3 正交試驗(yàn)
在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn),以瓜爾豆膠(A)、明膠(B)、羧甲基纖維素鈉(C)、殼聚糖(D)為4 個(gè)因素,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果分別選取3 個(gè)水平進(jìn)行L(93)4正交試驗(yàn),以確定復(fù)合澄清劑最佳組合。
正交試驗(yàn)因素及水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 正交試驗(yàn)因素及水平設(shè)計(jì)/%
試驗(yàn)數(shù)據(jù)由Design Expert 8.0.6,Excel 2010,origin 9.2 及 Spass 22.0 處理完成。
不同澄清劑對(duì)飲料澄清度的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同澄清劑對(duì)飲料澄清度的影響
由圖1 可知,6 種澄清劑對(duì)慈姑甘蔗復(fù)合飲料都有一定的澄清效果,其中殼聚糖的透光率最大,即澄清效果最好,黃原膠透光率最小,即澄清效果最差。相同條件下的不同澄清劑對(duì)慈姑甘蔗復(fù)合飲料透光率的影響程度由高到低依次為羧甲基纖維素鈉添加量>瓜爾豆膠添加量>殼聚糖添加量> 明膠添加量>海藻酸鈉添加量>黃原膠添加量>空白。因此,選擇透光率較高的羧甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠、明膠、殼聚糖4 種澄清劑進(jìn)行正交試驗(yàn),以得到澄清效果更佳的復(fù)合澄清劑。
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化慈姑甘蔗復(fù)合飲料復(fù)配澄清的工藝。
正交試驗(yàn)因素水平及結(jié)果分析見(jiàn)表2。
表2 正交試驗(yàn)因素水平及結(jié)果分析
由表2 可知,4 個(gè)因素對(duì)慈姑甘蔗復(fù)合飲料澄清影響的程度由大到小依次為D>C>A>B,即殼聚糖添加量影響最大,其次為羧甲基纖維素鈉添加量,再次為瓜爾豆膠添加量,影響最小的是明膠添加量。通過(guò)極差分析能夠得出最佳工藝組合為A2B3C3D2。因此,確定慈姑甘蔗復(fù)合飲料的最佳澄清工藝為A2B3C3D2,即瓜爾豆膠添加量0.04%,明膠添加量0.20%,羧甲基纖維素鈉添加量0.25%,殼聚糖添加量0.03%,在此條件的透光率可達(dá)88.314%,澄清效果較好。
以慈姑甘蔗復(fù)合飲料為研究對(duì)象,在預(yù)試驗(yàn)和正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以透光率為指標(biāo),對(duì)慈姑甘蔗汁澄清工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化的最佳復(fù)配澄清工藝為瓜爾豆膠添加量0.04%,明膠添加量0.20%,羧甲基纖維素鈉添加量0.25%,殼聚糖添加量0.03%,此條件的透光率可達(dá)88.314%,澄清效果較好,為慈姑和甘蔗相關(guān)飲料的澄清工藝提供了一定的研究基礎(chǔ)。