雷琬琬 吳秀寧 徐芳琴 齊娜娜 嚴小英 楊雪妮 周亞婷
(商洛學院健康管理學院,陜西商洛 726000)
黑木耳是我國傳統(tǒng)的食藥同源菌,具有抗氧化、降脂、提高免疫力等作用[1-2],是一類可用于生產保健食品的原料[3-4]。當前,有關黑木耳復合飲料的制備已有報道,例如,秦丹丹等[5]以黑木耳和黑枸杞為主要原料,按最佳比例調配而成的飲料色澤呈現(xiàn)出紫紅色,口感獨特,酸甜適度,不會產生明顯的沉淀和分層現(xiàn)象。于洋等[6]以黑木耳、黑芝麻與小米為料,制得穩(wěn)定性良好、口感較好、色澤較好、風味純正的飲料。麥芽中含有天然抗氧化劑,能夠有效清除氧自由基,可以防止產生氧化反應,并且能夠有效地防止、清除與多種疾病有關的活性氧[7]。決明子具有抗氧化、護肝、降脂等功效,其在臨床上得到了諸多應用[8]。
黑木耳產業(yè)是商洛的主導產業(yè)之一,2019 年全市發(fā)展代料木耳1.31 億袋、椴木1.13 萬架,產鮮耳6.35 萬t,實現(xiàn)產值2.45 億元,產業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)“井噴式”發(fā)展[9],已成為商洛地區(qū)鄉(xiāng)村振興中重點發(fā)展的產業(yè)之一。當前,有關黑木耳、決明子、大麥芽制備復合飲料的研究鮮見報道。為此,本試驗以黑木耳、決明子、大麥芽為原料,輔以蔗糖、檸檬酸、黃原膠,研發(fā)一款黑木耳復合飲料,以期為商洛地區(qū)黑木耳的深度開發(fā)提供參考。
黑木耳(陜西柞水縣)、決明子、大麥芽、蔗糖、檸檬酸、黃原膠均為市售。蒸餾水、碘、碘化鉀、95%酒精、FeSO4、DPPH、無水乙醇、鄰苯三酚、H2O2、水楊酸、Tris、HCl溶液。
組織搗碎機、恒溫浸提裝置、試管、糖度計、pH計、高壓滅菌裝置、冰箱、炒鍋、超細粉碎機、180 目(4層)濾網(wǎng)、離心機、加熱裝置、滅菌玻璃瓶、容量瓶、燒杯、玻璃棒、分光光度計、電子天平、漩渦震蕩器。
1.3.1 工藝流程 工藝流程如下:
1.3.2 試驗流程
1.3.2.1 制備黑木耳浸提液 ①浸泡、洗凈:稱取35 g大小均勻的黑木耳于40 ℃的蒸餾水中浸泡,使其完全淹沒,達到充分膨脹,浸泡1 h后清洗去除表面的雜質。②破碎:將浸泡洗好的黑木耳撈出后用搗碎機徹底破碎。③浸提、過濾:把破碎好的黑木耳(干重)與蒸餾水按35 g∶2 100 mL,放在70 ℃恒溫水浴鍋中讓其浸提1 h。浸提結束之后,用3 層180 目濾網(wǎng)進行過濾,將濾出的殘渣加入20 倍的蒸餾水,進行第2 次浸提,浸提時間為0.5 h,將第2次濾出的汁液進行合并,最后制出黑木耳的浸提液[10],取1 000 mL備用。
1.3.2.2 制備麥芽汁 將市售大麥芽磨成細粉。稱取麥芽粉300 g 加入4 倍量的蒸餾水,放在65 ℃恒溫水浴鍋中4.5 h,使其自行糖化,直到糖化完全(碘值測定)。糖化的浸提液經(jīng)過4 層180 目濾網(wǎng)過濾后加入500 mL蒸餾水稀釋,采用手持式糖度計測定糖化液糖含量12%,pH 為5.69,經(jīng)115 ℃高溫殺菌,20 min后,冷卻,取1 000 mL在4 ℃下保存[11]。
1.3.2.3 制備決明子浸提液 稱取100 g 顆粒均勻、無損壞的決明子,洗凈后,室溫干燥,然后生炒5 min,生炒的溫度應適宜,不要過高,等聞到有特殊香味,且變色后立即停止。放涼后進行粉碎,粉碎結束后,將決明子和蒸餾水按為100 g∶2 000 mL,放在55 ℃水浴鍋中浸提4 h,浸提后用4層180目濾網(wǎng)過濾,最后制出決明子的浸提液[10],取1 000 mL 備用。取黑木耳復合飲料的復合原液按照1 000 mL 黑木耳浸提液,1 000 mL 麥芽汁,1 000 mL 決明子浸提液等比例混合均勻。
1.3.2.4 制備黑木耳復合飲料 ①混合調配:將復合原料液、蔗糖、檸檬酸、黃原膠按規(guī)定比例混合均勻。②離心、脫氣:將調配好的黑木耳復合飲料在轉速3 000 r 下離心20 min,然后加熱脫氣,時間為15 min,使飲料中氣體排出,保證飲料的品質。③灌裝、殺菌、冷卻:將飲品放入事先消毒過的玻璃瓶內,于100 ℃殺菌15 min[5],然后放于室溫保存。
1.4.1 制備黑木耳浸提液 把破碎好的黑木耳(干重)與蒸餾水按35 g∶2 100 mL,放置在70 ℃恒溫水浴鍋中浸提1 h。濾網(wǎng)進行過濾,將濾出的殘渣加入20 倍的蒸餾水,進行第2 次浸提30 min,將第2 次濾出的汁液進行合并,最后制出黑木耳浸提液。
1.4.2 制備麥芽汁 大麥芽磨成細粉,加入4 倍量的蒸餾水,65 ℃恒溫水浴鍋中4.5 h,至其完全糖化。糖化的浸提液經(jīng)過濾后加入500 mL 蒸餾水稀釋,測定糖化液糖含量12%,pH為5.69。經(jīng)115 ℃高溫殺菌,20 min 后冷卻,在4 ℃下保存,最后制出麥芽汁。
1.4.3 制備決明子汁浸提液 決明子洗凈后,室溫干燥,生炒5 min,生炒的溫度應適宜,當聞到有特殊香味,且變色后立即停止。放涼后進行粉碎,粉碎結束后,將決明子和蒸餾水按為100 g∶2 000 mL,放置在55 ℃水浴鍋中浸提4 h,浸提后過濾,最后制出決明子浸提液。
1.4.4 制備黑木耳復合飲料
1.4.4.1 混合調配 將復合原料液、蔗糖、檸檬酸、黃原膠按規(guī)定比例混合均勻。復合原液按照1 000 mL黑木耳浸提液、1 000 mL麥芽汁、1 000 mL決明子浸提液等比例混合均勻。
1.4.4.2 離心、脫氣 將調配好的黑木耳復合飲料在轉速3 000 r下離心20 min,加熱脫氣15 min。
1.4.4.3 灌裝、殺菌、冷卻 將飲品放入事先消毒過的玻璃瓶內,于100 ℃殺菌15 min,室溫保存。
1.5.1 單因素試驗設計
1.5.1.1 復合原液添加量的確定 選用5 種不同原液用量,分別為25%、30%、35%、40%、45%,在8.5%蔗糖、0.12%檸檬酸、0.10%黃原膠條件下進行單因子試驗,采用感官評定確定最佳復合原液的配比。
1.5.1.2 蔗糖添加量的確定 選用5 種不同蔗糖用量,分別為6.5%、7.5%、8.5%、9.5%、10.5%,在上一試驗確定原液添加量和0.12%檸檬酸、0.10%黃原膠條件下進行單因子試驗。采用感官評定確定蔗糖的配比。
1.5.1.3 檸檬酸添加量的確定 選用5 種不同檸檬酸用量,分別為0.06%、0.12%、0.18%、0.24%、0.30%在上述2 組試驗確定原液添加量及蔗糖添加量和0.10%黃原膠的條件下進行單因子試驗。采用感官評定確定最佳檸檬酸的配比(表1)。
表1 復合飲料感官評分標準設計
1.5.1.4 黃原膠添加量的確定 選用5 種不同黃原膠用量,分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%,在上述3組試驗確定原液量、蔗糖量、檸檬酸量的條件下進行單因子試驗。采用感官評定確定最佳黃原膠的配比。
1.5.2 正交試驗設計 根據(jù)以上試驗結果,以原液用量(%)、蔗糖用量(%)、檸檬酸用量(%)、黃原膠用量(%)4因子在3水平上進行試驗研究,通過分析及感官評定確定最佳配比(見表1)。
2.1.1 黑木耳、麥芽汁、決明子復合原液的添加量對飲料風味的影響 選用5 個不同原液用量,分別為25%、30%、35%、40%和45%,在8.5%蔗糖、0.12%檸檬酸、0.10%黃原膠條件下的感官評分結果見表2。由表2 可看出,評分隨原液添加量的升高呈先升高后下降變化,當復合原液添加量為35%時,得分最高,為88 分,此時飲料顏色適宜、光澤清亮、香味及其口感適宜。組織形態(tài)受復合原液的添加量增加流動性逐漸變弱,色澤、香氣與口感受其添加量影響較大:隨原液添加量逐漸增加,飲料顏色逐漸加深,光澤度逐漸變清亮,香氣與口感也逐漸變好,但原液過量,光澤度逐漸變弱,香氣和口感不協(xié)調。
表2 不同復合原液添加量的感官評分
2.1.2 蔗糖添加量對飲料風味的影響 選用5種不同蔗糖用量,分別為6.5%、7.5%、8.5%、9.5%和10.5%,在原液添加量為35%和0.12%檸檬酸、0.10%黃原膠條件下的感官評分結果見表3。由表3 可看出,得分隨蔗糖用量的增加先升高后下降,蔗糖添加量為8.5%時,分數(shù)最高,為86,此時飲料口感清潤柔和細膩,酸度與甜度適宜。蔗糖的添加量大于8.5%時,分數(shù)逐漸降低。蔗糖的添加量對飲料的色澤無影響,對組織形態(tài)和香味的影響整體不大,但其對口感的影響最大,口感的感官評分最低分為20,最高分為36,隨著量的增加,飲料口感逐漸由清淡到適宜再到甜膩。
表3 不同蔗糖添加量的感官評分
2.1.3 檸檬酸添加量對飲料風味的影響 選用5 個不同檸檬酸用量,分別為0.06%、0.12%、0.18%、0.24%和0.30%,在經(jīng)上述2 組試驗確定原液添加量35%及8.5%蔗糖、0.10%黃原膠的條件下的感官評分結果見表4。由表4可看出,得分隨檸檬酸用量的增加總體呈下降趨勢,檸檬酸添加量為0.12%時,得分最高,為87 分,此時口感適度,酸度與甜度適宜。檸檬酸的添加量對色澤、組織形態(tài)、香氣的影響微乎其微,檸檬酸用量對飲品口感的影響最大,口感指標評分的極差為21,超過0.12%檸檬酸用量時,飲料的口感逐漸變的酸澀,到0.30%時,甚至引起口感不適,并且酸度與甜度不協(xié)調。
表4 不同檸檬酸添加量的感官評分
2.1.4 黃原膠添加量對飲料風味的影響 選擇5 個不同黃原膠用量,分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%,經(jīng)上述3 組試驗確定原液添加量為35%、蔗糖添加量8.5%、檸檬酸添加量0.12%的前提下的感官評分結果見表5。由表5可看出,得分隨黃原膠用量的增加,呈先升高后下降趨勢,0.10%黃原膠時,評分最高,為88 分,此時口感流暢適中,穩(wěn)定性好,酸度與甜度適宜。隨著黃原膠量的進一步增加,飲料的光澤度稍微減弱,對香氣的影響整體幅度不大,對口感的影響由入口流暢到黏稠。超量的黃原膠對組織形態(tài)的影響較大,流動性逐漸變差。
表5 不同黃原膠添加量的感官評分
以原液添加量、蔗糖添加量、檸檬酸添加量、黃原膠添加量為4 個因子,選用3 個有代表性的水平組合設計正交試驗表,如表6所示。
由表7 中的極差R大小可得知,影響黑木耳復合飲料風味的因素大小順序為:復合原液添加量W>蔗糖添加量X>檸檬酸添加量Y>黃原膠添加量Z,即復合原液含量對飲料風味影響最大,其次是蔗糖含量,檸檬酸含量次之,最后是黃原膠含量。由表中k 值的計算結果可知,此試驗的最佳組合為W3X3Y2Z3,即40%的復合原液,9.5%的蔗糖,0.12%的檸檬酸,0.15%的黃原膠。由表中的感官評分可知評分分數(shù)最高的組合是W3X3Y2Z1。本研究對W3X3Y2Z3和W3X3Y2Z1這2 個組合進一步做驗證試驗。
表7 正交試驗結果
由驗證試驗結果表8 可知,W3X3Y2Z3組合的評分為87 分,比W3X3Y2Z1稍高一些,即40%的復合原液,9.5%的蔗糖,0.12%的檸檬酸,0.15%的黃原膠組合配比相對更好。
表8 驗證試驗結果
以維生素C 為陽性對照試驗,以分光光度計為儀器,測定黑木耳復合飲料對超氧陰離子自由基()、DPPH自由基與羥自由基(·OH)的清除能力,測定結果如表9所示。由表9可看出,黑木耳復合飲料的清除率為58.16%、DPPH自由基的清除率為53.12%、·OH 的清除率為41.84%,雖然對三者的清除率都低于維生素C,但試驗證明黑木耳復合飲料還是具有較好的抗氧化能力。
表9 黑木耳復合飲料對3種自由基的清除率
本試驗將黑木耳配合大麥芽、決明子與蔗糖、檸檬酸、黃原膠制成復合飲料,與前人制備的復合飲料在研究結果上有所區(qū)別。秦丹丹等[5]根據(jù)34.00%的復合原液(黑木耳汁+黑枸杞汁)、0.20%的檸檬酸、6.00%的蜂蜜、0.19%的穩(wěn)定劑(0.08%羧甲基纖維素鈉+0.07%果膠+0.04%黃原膠)的最佳比,研制出的復合飲料呈紫紅色,有黑木耳、黑枸杞特有的香氣,酸甜度適中、無沉淀,飲料對3 種自由基的清除率分別為67.45%、59.20%和43.60%。于洋等[6]根據(jù)60 mL 小米漿、40 mL 黑芝麻漿、20 mL 黑木耳汁、15.00%蔗糖、0.10%檸檬酸、0.13%的穩(wěn)定劑(0.10%的羧甲基纖維素鈉+0.30%的黃原膠)所制備的飲料有小米香、芝麻特殊香味,酸甜適宜、穩(wěn)定性好。李旺等[10]根據(jù)30.00%的復合原液(黑木耳+決明子+辣木葉)、2.30%的結晶果糖、0.05%的甜菊糖苷、0.08%有機酸(2 份檸檬酸+1 份蘋果酸)、0.13%的穩(wěn)定劑(0.03%的黃原膠+0.10%的羧甲基纖維素鈉)所制備的復合飲料呈淡紅色、口感細膩、有特有的香味、穩(wěn)定性好。林夢涵等[15]根據(jù)45.00%原液(20.00%黑木耳液+25.00%紅棗液)、6.00%的蜂蜜、0.10%的檸檬酸所制備的飲料呈淡褐色、酸甜度適宜、狀態(tài)均勻、風味較好,對羥自由基的清除率達到67.17%。本試驗根據(jù)40%復合原液、9.50%蔗糖、0.12%檸檬酸、0.15%黃原膠制備的復合飲料顏色呈淡黃棕色,色澤均勻,形態(tài)呈均勻流體,穩(wěn)定性好并且麥芽香氣明顯,略帶黑木耳和決明子特有氣味,且口感清潤柔和細膩,酸甜度適宜,飲料對超氧陰離子自由基、DPPH自由基和羥自由基的清除率為58.16%、53.12%和41.84%。本試驗與前人試驗雖然都有黑木耳,但配合的其他原料及用量不同,呈現(xiàn)的顏色和香氣有所差別,其抗氧化性也不同;本試驗用的蔗糖量比秦丹丹等[5]、李旺等[10]、林夢涵等[15]的蜂蜜、結晶果糖用量高才可以達到酸甜度適宜,原因可能是蜂蜜中含有不結晶部分所生成的果糖[16],果糖的甜度要比蔗糖高。此外,麥芽粉經(jīng)過糖化后的麥芽汁含有麥芽糖與麥芽三糖[17],導致復合原液本身就有一定的甜度,故本試驗用的蔗糖量比于洋等[6]用的蔗糖量要低;本試驗的黃原膠用量遠遠高于前人的黃原膠的量,可能是前人搭配使用了羧甲基纖維素鈉、果膠等穩(wěn)定劑[10],也可以達到飲品狀態(tài)均勻、無沉淀、無分層、穩(wěn)定性好的效果。
本試驗以主要原料柞水黑木耳、大麥芽、決明子和3種添加劑蔗糖、檸檬酸、黃原膠研制出一款黑木耳復合飲料。通過單因素與正交試驗L9(34)確定黑木耳復合飲料中的原料最優(yōu)比組成:40%的復合原液,9.5%的蔗糖,0.12%的檸檬酸,0.15%的黃原膠,此時得分最高,達到87分。最佳配比組合下制備的復合飲料色澤呈淡黃棕色,色澤均勻,形態(tài)呈均勻流體,穩(wěn)定性好且麥芽香氣明顯,略帶黑木耳和決明子特有的氣味,且口感清潤柔和細膩,酸甜度適宜。利用分光光度法測定,黑木耳復合飲品的清除率為58.16%,DPPH的自由基清除率53.12%,·OH 的清除率為41.84%,可見此款飲料具有較好的抗氧化活性。