張媛媛,劉永杰,魯 梅

(濰坊工程職業(yè)學(xué)院,山東 青州 262500)

三贊膠(Sanxan)是一種新型微生物多糖,其分子結(jié)構(gòu)由1分子D-甘露糖、1分子D-葡萄糖醛酸、1分子L-鼠李糖、1分子D-葡萄糖組成[1]。生產(chǎn)三贊膠的菌種是鞘氨醇單胞菌屬新種,該菌株最早分離自河北省,為革蘭氏陰性桿菌,以葡萄糖和無機(jī)氮源為培養(yǎng)基,采用酸沉法提取純化[2]。2020年,國家衛(wèi)健委批準(zhǔn)三贊膠作為新型食品添加劑,可用于飲料、乳品等食品中。三贊膠是我國自主研發(fā)的生物膠,具有良好的乳化性能和穩(wěn)定性,作為新型食品添加劑有著極大的成本優(yōu)勢,發(fā)展前景廣闊[3]。

山楂是一種藥食同源的水果,含有豐富的維生素C以及黃酮,山楂汁飲料可以解油膩、健胃消食,近年來成為餐桌上常見的飲料之一。山楂中存在大量的果膠,但在加工過程中因為考慮提高出汁率等因素多會添加果膠酶,導(dǎo)致山楂汁飲料產(chǎn)品往往口感稀薄。為了提高山楂汁飲料的感官品質(zhì),在后續(xù)工藝中會添加食用膠。目前市售的山楂汁飲料中絕大多數(shù)添加的食用膠多為黃原膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉等,尚未見有關(guān)三贊膠在山楂汁飲料中的應(yīng)用研究報道。

瓜爾膠是一種粘度高、性能穩(wěn)定的食品膠,用途廣泛,能增加飲料的粘稠度。瓜爾膠在果漿中能使果粒處于懸浮狀態(tài),通常在飲品中采用復(fù)配的方式來改善產(chǎn)品品質(zhì)。趙文星等[4]將瓜爾膠與不同膠體復(fù)配應(yīng)用在含乳飲料中,發(fā)現(xiàn)每 100g含乳飲料中復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為CMC0.4g、瓜爾膠0.03g、黃原膠0.01g時能保持飲料最好的穩(wěn)定性;陳宇坤等[5]在含乳飲料中采用三贊膠與刺槐豆膠復(fù)配,研究結(jié)果表明食用膠總質(zhì)量為0.4g/100mL,兩者質(zhì)量比為3∶7時,制得的含乳飲料感官評分最佳。

以三贊膠與瓜爾膠復(fù)配,利用兩種膠體間的協(xié)同增效原理形成復(fù)合穩(wěn)定膠體,以起到協(xié)同增效并改善含乳飲料口感的作用,同時彌補(bǔ)單獨使用三贊膠時的不足。試驗分析以山楂汁飲料的感官評分以及離心沉淀率兩種指標(biāo)為主要決定因素,以粘度為次要參考指標(biāo),對三贊膠與瓜爾膠的復(fù)配比例進(jìn)行優(yōu)化,以期為三贊膠與其他復(fù)配膠在山楂汁飲料中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料及儀器

三贊膠(食品級):河北玖宇生物科技有限公司;瓜爾膠(食品級):河北玖宇生物科技有限公司;敞口山楂:產(chǎn)自山東省青州市;蔗糖:蓮花健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司;果膠酶:50000U/g,青島海維森生物科技有限公司;NDJ79旋轉(zhuǎn)式粘度計:上海安德儀器有限公司;BSM電子分析天平:上海卓精電子天平有限公司;QL-861旋渦混合器:海門市其林貝爾儀器制造有限公司;HHS-21-4數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海博迅實業(yè)有限公司;FSH-2A可調(diào)高速均質(zhì)機(jī):常州市億能實驗儀器廠。

1.2 山楂汁制備工藝及操作要點

山楂清洗干凈,在料液比 1∶4 條件下,100℃蒸煮5min,趁熱打漿榨汁后,8層紗布過濾,得濾液,濾渣再進(jìn)行上述操作,合并兩次濾液,混合均勻,得到山楂汁原液,添加水、蔗糖、三贊膠、瓜爾膠調(diào)配,經(jīng)均質(zhì)攪拌后再進(jìn)行灌裝,巴氏殺菌,最終制得成品山楂汁飲料(原汁≥50%)。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

將三贊膠和瓜爾膠按比例稱取,配制總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4g/100mL的復(fù)配膠,利用旋渦混合儀在干粉狀態(tài)下混合均勻,再一邊攪拌一邊添加到調(diào)配好其他成分的山楂汁中(原汁含量50%),高壓均質(zhì)后,巴氏滅菌,得成品山楂汁飲料,供相關(guān)指標(biāo)測定。其中三贊膠與瓜爾膠的質(zhì)量比分別為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、3∶7、2∶8、1∶9和0∶10。

1.3.2 指標(biāo)測定

(1)表觀粘度測定:通過旋轉(zhuǎn)粘度計DJ79測定產(chǎn)品的粘度,選擇第Ⅲ測定組,用01號轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速為75r/min,測定溶液表觀粘度。連續(xù)做三次平行試驗,取平均值。測量溫度為25℃。

(2)感官評價:邀請15名感官初級評價員對山楂汁進(jìn)行感官評價。依據(jù)感官評價表(表1),對山楂汁飲料的色澤、滋味、氣味、口感四個方面進(jìn)行評價[6],總分100分,各指標(biāo)分值分別為色澤25分,滋味25分、氣味20分、口感30分。

表1 山楂汁飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)

(3)離心沉降率測定:將山楂汁飲料常溫(25℃)貯藏三天后,測定其離心沉降率。稱量離心管的重量W1,稱取一定重量(W)的樣品到離心管中,以4000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)10min,離心后倒出上層液體,再將離心管倒置5min后稱其重量為W2。每個樣品進(jìn)行3次平行測定,離心沉淀率取三次平均值[7]。離心沉淀率的計算公式如下:

2 結(jié)果與分析

2.1 三贊膠與瓜爾膠復(fù)配比例對山楂汁飲料表觀粘度的影響

表觀粘度是判定山楂汁飲料粘稠度的一項指標(biāo)[8]。將不同質(zhì)量配比的三贊膠與瓜爾膠復(fù)配后添加于山楂汁飲料中,所測山楂汁飲料粘度如圖1所示?？梢婋S著三贊膠比例的下降,山楂汁飲料的粘度逐漸下降。圖中預(yù)測值為兩種膠單獨存在時表觀粘度之和,當(dāng)三贊膠和瓜爾膠的復(fù)配質(zhì)量比為9∶1～2∶8時,實測值大于預(yù)測值,說明三贊膠與瓜爾膠之間存在著協(xié)同增效作用。當(dāng)三贊膠和瓜爾膠質(zhì)量比為6∶4時,增效系數(shù)達(dá)到52.66%,增效作用最顯著。單獨使用三贊膠時雖然溶液粘度大,但常造成產(chǎn)品口感差,感官評分低等不良影響。采用與瓜爾膠復(fù)配可以有效改善三贊膠在山楂汁飲料中單獨使用時的不良影響。

圖1 三贊膠與瓜爾膠的復(fù)配比例對山楂汁飲料粘度的影響

2.2 三贊膠與瓜爾膠復(fù)配對山楂汁飲料感官評分的影響

對添加了不同質(zhì)量配比復(fù)配膠的山楂汁飲料進(jìn)行感官評價,結(jié)果如圖2。三贊膠和瓜爾膠復(fù)配膠體加入到山楂汁飲料中,主要影響山楂汁的粘稠度和口感,對色澤和氣味沒有明顯的影響。由圖2可見,按照一定比例添加三贊膠和瓜爾膠可以改善山楂汁飲料的感官評分。當(dāng)三贊膠單獨添加在山楂汁飲料中,會出現(xiàn)明顯的固體顆粒,口感粗糙,入口稀薄。三贊膠添加比例越高,感官評分越低。當(dāng)三贊膠和瓜爾膠的復(fù)配質(zhì)量比為4∶6時,山楂汁飲料的感官評分最高。

圖2 三贊膠與瓜爾膠復(fù)配對山楂汁飲料感官評分的影響

2.3 三贊膠與瓜爾膠復(fù)配比例對山楂汁飲料離心沉淀率的影響

離心沉淀率是反應(yīng)飲料穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[9]。三贊膠與瓜爾膠復(fù)配比例對山楂汁飲料離心沉淀率的影響如圖3所示。由結(jié)果可知,添加三贊膠可與瓜爾膠形成復(fù)合膠體,可以改善山楂汁飲料的穩(wěn)定性,在兩種膠添加比例為4∶6時,離心沉淀率最低,為2.53%。

圖3 三贊膠與瓜爾膠配比對山楂汁飲料離心沉淀率的影響

2.4 對照驗證試驗

綜合上述結(jié)果,以山楂汁飲料的感官評分以及離心沉淀率兩種指標(biāo)為主要決定因素,以粘度為次要決定因素,選擇三贊膠與瓜爾膠質(zhì)量配比為4∶6時制作山楂汁飲料,同時做對照試驗及三次重復(fù)試驗,取平均值。試驗結(jié)果見表2。

表2 對照試驗感官評分及離心沉淀率

結(jié)合感官評分以及離心沉降率指標(biāo)綜合分析,在食用膠總添加量為0.4 g/100 mL,三贊膠與瓜爾膠復(fù)配質(zhì)量比例為4:6時,感官評分最優(yōu)。

3 結(jié)論

研究了三贊膠與瓜爾膠復(fù)配在山楂汁飲料中的應(yīng)用,結(jié)果表明,當(dāng)三贊膠與瓜爾膠的復(fù)配質(zhì)量比為9∶1～2∶8時,兩者復(fù)配起到協(xié)同增效作用。瓜爾膠的加入可改善山楂汁飲料的口感,減少單獨使用三贊膠時的不良影響。以山楂汁飲料的感官評價為主,綜合考慮離心沉淀率和節(jié)約材料等因素,最終確定復(fù)配膠在山楂汁飲料中的優(yōu)化配方為添加量為0.04%、三贊膠與瓜爾膠的復(fù)配質(zhì)量比為4∶6。