王晶云,徐小娟,熊碩,陳詩雅,黃婷,舒楠
1.湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院食品學(xué)院(長沙 410006);2.湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)文旅學(xué)院(長沙 410100)
藜麥種植歷史悠久,被譽為“黃金谷物”“糧食之母”[1],藜麥是一種富含營養(yǎng)物質(zhì)的假谷物[2],具有很多功能性質(zhì)。藜麥蛋白質(zhì)含量達12%~23%,與肉類及奶粉相當,且藜麥含有8種必需氨基酸,富含完全蛋白質(zhì)[3]。藜麥種子中含有大量不飽和脂肪酸、膳食纖維、多種維生素及植物活性成分等[4-5],具有抗氧化、降低膽固醇、抗炎、抗菌、防治糖尿病、預(yù)防心血管疾病及促進消化等功能。
李興等[6]研究藜麥紅棗復(fù)合飲料的調(diào)配工藝,通過單因素試驗和正交試驗對藜麥紅棗復(fù)合飲料的最佳配方和穩(wěn)定性進行研究;李國平等[7]研究藜麥紅小豆雜糧復(fù)合乳飲料的調(diào)配工藝;董璇等[8]研究藜麥紅豆全谷物低糖高蛋白飲品的調(diào)配工藝。關(guān)于發(fā)芽藜麥飲料的工藝優(yōu)化相對較少,藜麥發(fā)芽[9-10]后,蛋白質(zhì)、VB1、VB2、多酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)含量有所增加,同時脂肪和淀粉含量有所下降,這提高了谷物營養(yǎng)價值及生物利用率。因此,以發(fā)芽藜麥和脫脂奶粉為原料,研究其加工工藝及穩(wěn)定性,使其具有發(fā)芽藜麥和脫脂奶粉本身的風(fēng)味,還具有一定穩(wěn)定性,以期為發(fā)芽藜麥乳飲料的工藝優(yōu)化提供一定借鑒作用。
市售藜麥,要求顆粒飽滿、無變質(zhì)、無發(fā)霉、沒發(fā)芽;市售脫脂奶粉,要求在保質(zhì)期內(nèi),無異味,無不良氣味;白砂糖;單硬脂酸甘油酯(單甘酯)、蔗糖脂肪酸酯(蔗糖酯)、羧甲基纖維素鈉(CMCNa)和黃原膠,均為市售食用級。
FA2004型電子天平(上海浦春計量儀器有限公司);DXF-8C型粉碎機(廣州市大祥電子機械設(shè)備有限公司);SEC-3Y型烤箱(廣州三麥機械設(shè)備有限公司)。
1.3.1 工藝流程
1.3.2 操作要點
1.3.2.1 藜麥發(fā)芽及磨漿處理
挑選顆粒完整的新鮮藜麥,用蒸餾水反復(fù)搓洗,去除泡沫,浸泡2 h后平鋪于濾紙上[11],置于23 ℃培養(yǎng)箱中發(fā)芽,發(fā)芽過程中每8 h用蒸餾水淋洗1次,連續(xù)萌發(fā)3 d。將制得的發(fā)芽藜麥用清水沖洗后,在110 ℃下烘干,用粉碎機粉碎,按照發(fā)芽藜麥-水1︰10(g/mL)的比例與蒸餾水混合,在90 ℃下煮沸10 min,期間不停攪拌以防粘鍋,并除去表面泡沫,用0.180 mm(80目)紗布過濾,濾液即為發(fā)芽藜麥米漿。
1.3.2.2 復(fù)原乳的制備
脫脂奶粉和45 ℃純凈水,按照1︰8(g/mL)的料水比進行沖調(diào)。
1.3.2.3 調(diào)配
將復(fù)原乳、白砂糖、單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纖維素鈉和黃原膠分別溶解后,均勻混合加入發(fā)芽藜麥米漿中,攪拌均勻。
1.3.2.4 均質(zhì)
將發(fā)芽藜麥乳飲料置于均質(zhì)機中均質(zhì),均質(zhì)壓力20~25 MPa[12],溫度65~85 ℃,使?jié){液更加均勻細膩。
1.3.2.5 灌裝、殺菌
將高壓均質(zhì)處理后的發(fā)芽藜麥汁飲料立即灌裝于預(yù)先殺菌處理的潔凈玻璃瓶中,將未擰緊瓶蓋的玻璃瓶放入電熱恒溫水浴鍋中持續(xù)加熱殺菌,同時排出瓶中的氣體,排氣時間5 min后即可擰緊瓶蓋繼續(xù)殺菌。殺菌條件為80 ℃,持續(xù)15 min[13]。
1.3.3 發(fā)芽藜麥乳飲料配方的單因素試驗及正交試驗
以感官評分為評價指標,評價發(fā)芽藜麥米漿添加量、復(fù)原乳添加量和白砂糖添加量3個因素對復(fù)配飲品品質(zhì)的影響。選擇8位食品相關(guān)專業(yè)人員組成感官評定小組,從氣味、色澤、口感3個方面進行感官評分,評分結(jié)果去掉1個最高分和1個最低分,最后取平均分。具體評分標準見表1。
表1 發(fā)芽藜麥乳飲料感官評價描述
1.3.3.1 發(fā)芽藜麥米漿單因素試驗
在復(fù)原乳20%、白砂糖6%條件下,按發(fā)芽藜麥米漿添加量30%,40%,50%,60%和70%進行調(diào)配,并進行感官評價。
1.3.3.2 復(fù)原乳單因素試驗
在發(fā)芽藜麥米漿50%、白砂糖6%條件下,按復(fù)原乳添加量10%,15%,20%,25%和30%進行調(diào)配,并進行感官評價。
1.3.3.3 白砂糖單因素試驗
在發(fā)芽藜麥米漿50%、復(fù)原乳20%條件下,按白砂糖添加量4%,5%,6%,7%和8%進行調(diào)配,并進行感官評價。
1.3.3.4 正交試驗
基于單因素試驗結(jié)果,采用L9(33)正交試驗,以產(chǎn)品的氣味、色澤及口感的綜合評分作為評價標準,確定發(fā)芽藜麥乳飲料中發(fā)芽藜麥米漿、復(fù)原乳及白砂糖的最佳配方。配方正交試驗因素與水平表見表2。
表2 配方正交試驗因素與水平表 單位:%
1.3.4 發(fā)芽藜麥乳飲料復(fù)合穩(wěn)定劑的單因素試驗及正交試驗
選用單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纖維素鈉和黃原膠作為穩(wěn)定劑。以離心沉淀率作為指標,考慮4個因素的影響。離心沉淀率越小,飲料越穩(wěn)定。離心沉淀率的測定方法:穩(wěn)定劑溶解后,添加至發(fā)芽藜麥乳飲料中,將發(fā)芽藜麥乳飲料置于60~80℃恒溫水浴30 min,其間不斷攪拌,待冷卻至室溫,將待測樣品搖勻后取30.0 mL樣品于50.0 mL離心管中,在4 000 r/min轉(zhuǎn)速條件下離心20 min,棄去上清液,離心過后將上清液傾倒出去,將剩余沉淀物烘干稱重,每個樣品平行測定3次,計算離心沉淀率。離心沉淀率(SR)按式(1)計算。
式中:M0為離心烘干過后沉淀物質(zhì)量,g;M1為離心時稱取復(fù)合飲料的質(zhì)量,g。
1.3.4.1 單硬脂酸甘油酯添加量單因素試驗
羧甲基纖維素鈉、黃原膠和蔗糖脂肪酸酯添加量分別固定為0.20%,0.07%和0.05%,單硬脂酸甘油酯添加量分別按0.01%,0.03%,0.05%,0.07%和0.09%進行調(diào)配,測定其離心沉淀率。
1.3.4.2 蔗糖脂肪酸酯添加量單因素試驗
羧甲基纖維素鈉、黃原膠和單硬脂酸甘油酯添加量分別固定為0.20%,0.07%和0.03%,蔗糖脂肪酸酯添加量分別按0.03%,0.05%,0.07%,0.09%和0.11%進行調(diào)配,測定其離心沉淀率。
1.3.4.3 羧甲基纖維素鈉添加量單因素試驗
黃原膠、單硬脂酸甘油酯和蔗糖脂肪酸酯添加量分別固定為0.07%,0.03%和0.05%,羧甲基纖維素鈉添加量分別按0.15%,0.20%,0.25%,0.30%和0.35%進行調(diào)配,測定其離心沉淀率。
1.3.4.4 黃原膠添加量單因素試驗
羧甲基纖維素鈉、單硬脂酸甘油酯和蔗糖脂肪酸酯的添加量分別固定為0.20%,0.03%和0.05%,黃原膠添加量分別按0.03%,0.05%,0.07%,0.09%和0.11%進行調(diào)配,測定其離心沉淀率。
1.3.4.5 正交試驗
在單因素試驗結(jié)果出來后,采用L9(34)正交試驗,通過測定其離心沉淀率,以確定發(fā)芽藜麥乳飲料中穩(wěn)定劑的最佳添加量。復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗因素與水平設(shè)計見表3。
表3 復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗因素與水平表 單位:%
原料添加量對感官品質(zhì)的影響見圖1。發(fā)芽藜麥米漿添加量30%~50%時,隨著添加量的增多,飲料的感官評分上升,米漿添加量超過50%時,感官評分逐漸下降,因此選擇發(fā)芽藜麥米漿添加量50%時進行正交試驗。復(fù)原乳添加量10%~25%時,隨著添加量的增多,飲料的感官評分上升,復(fù)原乳添加量超過25%時,感官評分逐漸下降,因此選擇復(fù)原乳添加量25%進行正交試驗。白砂糖添加量5%時飲料的感官評分最高,因此選擇白砂糖添加量5%進行正交試驗。
圖1 原料添加量對感官的影響
綜合單因素試驗結(jié)果及分析,采用L9(33)正交試驗,選擇發(fā)芽藜麥米漿添加量(45%,50%和55%)、復(fù)原乳添加量(22%,25%和28%)、白砂糖添加量(4.5%,5.0%和5.5%)進行正交試驗,結(jié)果見表4。
表4 配方正交試驗結(jié)果
結(jié)果表明,各因素對飲料品質(zhì)影響大小依次為發(fā)芽藜麥米漿添加量>白砂糖添加量>復(fù)原乳添加量,通過極差分析得到最優(yōu)組合A2B3C3,通過驗證試驗,最優(yōu)組合的感官評分為83分,高于正交試驗的9組,因此最佳工藝配方為發(fā)芽藜麥米漿添加量50%、復(fù)原乳添加量28%、白砂糖添加量5.5%。
穩(wěn)定劑添加量對離心沉淀率的影響見圖2。結(jié)果表明,單甘酯添加量0.07%時飲料的離心沉淀率最小,因此選擇單甘酯添加量0.07%進行正交試驗。蔗糖酯添加量0.09%時飲料的離心沉淀率最小,因此選擇蔗糖酯添加量0.09%進行正交試驗。羧甲基纖維素鈉添加量0.30%時飲料的離心沉淀率最小,因此選擇羧甲基纖維素鈉添加量0.30%進行正交試驗。黃原膠添加量0.09%時飲料的離心沉淀率最小,因此選擇黃原膠添加量0.09%進行正交試驗。
圖2 穩(wěn)定劑添加量對離心沉淀率的影響
綜合單因素試驗結(jié)果及分析,采用L9(34)正交試驗,選擇單硬脂酸甘油酯添加量(0.05%,0.07%和0.09%)、蔗糖脂肪酸酯添加量(0.07%,0.09%和0.11%)、羧甲基纖維素鈉添加量(0.25%,0.30%和0.35%)、黃原膠的添加量(0.07%,0.09%和0.11%)進行正交試驗,最終結(jié)果見表5。
表5 復(fù)合穩(wěn)定劑的正交試驗結(jié)果分析 單位:%
由表5可知,影響穩(wěn)定性的因素主次為A’>B’>D’>C’。從表5可知A’1B’3C’2D’3為最優(yōu)組合。對最優(yōu)組合進行驗證試驗,離心沉淀率為6.11%,比表5中最低離心沉淀率A’1B’3C’3D’3的6.22%要低,因此復(fù)合穩(wěn)定劑的配比為單硬脂酸甘油酯添加量0.05%、蔗糖脂肪酸酯添加量0.11%、羧甲基纖維素鈉添加量0.30%、黃原膠添加量0.11%。
藜麥作為一種營養(yǎng)價值較高的假谷物,具有良好的經(jīng)濟價值和開發(fā)前景。配方優(yōu)化試驗以發(fā)芽藜麥、脫脂奶粉、白砂糖為原料,經(jīng)過發(fā)芽、烘焙、粉碎、煮漿、過濾、調(diào)配、均質(zhì)及殺菌等一系列工藝對發(fā)芽藜麥乳飲料進行優(yōu)化試驗。結(jié)果表明,最佳工藝配方為發(fā)芽藜麥米漿添加量50%、復(fù)原乳添加量28%、白砂糖添加量5.5%。最佳復(fù)合穩(wěn)定劑的配比為單硬脂酸甘油酯添加量0.05%,蔗糖脂肪酸酯添加量0.11%、羧甲基纖維素鈉添加量0.30%、黃原膠添加量0.11%。根據(jù)試驗配方制得的發(fā)芽藜麥乳飲料具有發(fā)芽藜麥和復(fù)原乳的香味,顏色呈淡黃色,口感細膩,甜度適宜且組織均一,并具有一定營養(yǎng)和保健作用。