段黎昊,陳元濤,寧堅剛
(1.青海師范大學民族師范學院化學系,青海西寧810008 2.青海師范大學化學系,青海西寧810008;3.互助青稞研究與開發(fā)中心,青海西寧810008)
青稞(Highland barley),俗稱裸大麥,屬禾本科,大麥屬,是青藏高原的獨有物種和最具高原特色的農(nóng)作物。麥苗的營養(yǎng)及藥用價值,早在我國明朝就已發(fā)現(xiàn)。李時珍在《本草綱目》中寫道:“麥苗,辛、寒、無毒。主治消酒毒、暴熱、酒疽、目黃。并搗爛絞汁濾服之,蠱毒。煮汁濾服之,除時疾狂熱,退胸隔熱,利小腸。作韭食,甚益顏色”[1]。研究表明,麥苗汁富含天然植物蛋白、多種維生素、大量的SOD活性酶等營養(yǎng)成分,長期食用可消除疲勞、延緩衰老、降血壓、降血脂,被譽為21世紀國際七大流行食品之一[2-3]。新鮮的青稞苗不但富含活性礦物質(zhì)、維生素、酶及人體必需的賦活激素,且具有高纖維、高維生素和低脂肪、低糖的特性[4-5]。由于青稞苗具有優(yōu)于麥苗的以上特性,對其食品飲料的研究與開發(fā)顯得尤為重要。對青稞苗的研究與開發(fā)可以促進高原農(nóng)業(yè)的發(fā)展,7~8季的年產(chǎn)量可大大增加農(nóng)民的收入,有著很好的市場前景。本實驗采用的青稞苗均來自無污染,高海拔,日照充足的青海省湟中縣丹麻鄉(xiāng)青稞苗種植基地,因此其所含的活性成分均高于其它地區(qū)種植的同類青稞苗。然而青稞苗及青稞苗汁食用不方便,且味苦。鑒于此,本實驗以青稞苗為原料,在保持青稞苗特有香氣的基礎(chǔ)上,將青稞苗汁進行澄清與口感調(diào)配處理,制成營養(yǎng)價值高且易于服用、口感獨特的青稞苗飲品。
肚里黃青稞苗 30cm左右高度夏季苗,青海省湟中縣丹麻鄉(xiāng)青稞苗種植基地(緯度36.45°,經(jīng)度101.80°);純化水、食品級雙氧水 杭州臨安精欣化工有限公司;殼聚糖 食品級,南通綠神生物工程有限公司;果葡糖漿、木糖醇 石家莊市樂開糖醇技術(shù)開發(fā)有限公司;蜂蜜 青海花寶蜂業(yè)股份有限公司;乙基麥芽酚、甘氨酸、檸檬酸 武漢同興生物科技有限公司;食鹽 青海省鹽業(yè)股份有限公司。
JM-LB65型膠體磨 溫州市七星乳品設(shè)備;SENCO GG-17雙層玻璃反應(yīng)釜 上海申生科技有限公司;IKA RW 20 Digital電動攪拌器 廣州儀科實驗室技術(shù)有限公司;EX-520-A06-B50濾芯過濾器 上海薩爾過濾設(shè)備有限公司;PO-100-PO3S、PO-10-PO3S、PO-1-PO3S袋式過濾器 上海薩爾過濾設(shè)備有限公司;DC-UHT-20實驗型殺菌機 上海達程實驗設(shè)備有限公司;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。
1.2.1 工藝流程 預處理→打漿→提取→澄清→調(diào)配→冷藏、過濾→殺菌、灌裝
1.2.2 材料預處理 新鮮青稞苗應(yīng)盡快剔除黃葉、雜物,用清水洗凈,然后用1%~2%H2O2溶液浸泡5m in,清水淋洗干凈,瀝干水分。
1.2.3 打漿 將一定量的青稞苗切成1~2cm的小段,混合2倍量的水,置于膠體磨中打漿。
1.2.4 提取 將打好的青稞苗漿液與蒸餾水(苗水比為1∶3,m/m)一并加入雙層玻璃反應(yīng)釜提取,100μm袋式過濾器過濾,濾渣中加入蒸餾水(苗水比為1∶4,m/m),置于雙層玻璃反應(yīng)釜中提取,100μm袋式過濾器過濾,濾渣棄去,濾液與上一次濾液合并,加入0.40g/L D-異抗壞血酸鈉,1.00g/L山梨酸鉀,攪拌均勻,即得青稞苗汁。本文以苗汁中總黃酮含量、總糖含量和苗汁色澤為指標,確定最佳提取溫度和提取時間。其中,總黃酮含量測定按紫外分光光度法[6],總糖含量測定參照 GB6194-86 法進行[7]。
1.2.5 澄清 實驗選用殼聚糖溶液作為絮凝劑[8],以絮凝劑的用量、絮凝溫度和絮凝時間為實驗因素,做L9(34)正交設(shè)計實驗,以確定最佳澄清工藝,澄清實驗因素水平表見表1。苗汁保持在一定溫度下,用電動攪拌器攪拌,轉(zhuǎn)速為400 r/min,緩慢加入絮凝劑,絮凝完成后,苗汁分別用10、1μm的濾芯經(jīng)濾芯過濾器過濾得清液。
表1 澄清實驗因素水平表Table 1 Factors and levels of clarification experiment
1.2.6 配方研究 青稞苗汁口感發(fā)苦,需調(diào)配后飲用,本文以1kg(1000m L)苗汁中甜味劑(果葡糖漿、木糖醇、蜂蜜)、增香劑(乙基麥芽酚)、抗氧化劑(檸檬酸)以及口感調(diào)和劑(甘氨酸、食鹽)的添加量為實驗因素,以感官綜合評分為指標(評分標準見表3),根據(jù)表2原輔料配比實驗因素水平表做L8(27)正交設(shè)計實驗,對飲料中輔料添加量進行研究。
1.2.7 冷藏、過濾 將調(diào)配好的青稞苗飲品在5~10℃下冷藏12h,取出,經(jīng)1μm的濾芯過濾器過濾,得到琥珀色清亮青稞苗飲品。
1.2.8 殺菌、灌裝 上述青稞苗飲品用實驗型殺菌機進行滅菌灌裝,滅菌溫度139℃,滅菌時間5s,灌裝溫度40℃。
表2 原輔料配比實驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments
表3 感官綜合評分標準Table 3 Standard of sensory evaluation experiment
2.1.1 提取溫度對苗汁的影響 按1.2項下苗汁提取方法,固定提取時間為3h,考察不同提取溫度下苗汁的總黃酮含量和總糖含量,并觀察其色澤。具體提取溫度與實驗結(jié)果見表4。
表4 不同提取溫度對苗汁成分的影響Table 4 Effect of extraction temperature on barley green
由表4可知,在確定提取時間為3h時,提取溫度為95℃下提取的苗汁總黃酮和總糖含量雖為最高,但色澤為深褐色,而提取溫度90℃下苗汁的總黃酮和總糖含量與95℃下差別不大,且色澤呈悅目的琥珀色,考慮到節(jié)能和飲品的色澤問題,故選定最佳提取溫度為90℃。
2.1.2 提取時間對苗汁的影響 按1.2項下苗汁提取方法,固定提取溫度為90℃,考察不同提取時間下所得苗汁的總黃酮含量和總糖含量,并觀察其色澤。具體提取時間與實驗結(jié)果見表5。
根據(jù)表5可知,固定提取溫度為90℃,提取3.5h所得的青稞苗汁中總黃酮和總糖含量最高,但苗汁色澤過深;相比較來看,提取3.0h得到的苗汁中總黃酮和總糖含量與提取3.5h所得苗汁差別不大,因此,確定最佳提取時間為3.0h。
按1.2項下澄清實驗因素水平表進行正交實驗,用650nm波長下測得的苗汁透光率為評價指標,確定最佳澄清工藝,實驗結(jié)果見表6。
表5 不同提取時間對苗汁成分的影響Table 5 Effect of extraction time on barley green
表6 澄清工藝正交設(shè)計實驗結(jié)果Table 6 Results and analysis of the orthogonal experiment
由表6可知,澄清工藝最優(yōu)方案為A2B3C2,即絮凝劑用量1.5g/100g,絮凝溫度50℃,絮凝時間40min。
表7 原輔料配比正交設(shè)計實驗結(jié)果Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments
按1.2項下配方研究方法進行原輔料配比正交設(shè)計實驗,以感官綜合評分標準為評價指標,具體結(jié)果見表7。
由表7可知,青稞苗汁輔料添加量的最優(yōu)方案為A1B2C1D2E2F1G2,即添加劑用量為果葡糖漿2.00g/100g,木糖醇 3.00g/100g,蜂蜜 0.3g/100g,乙基麥芽酚 0.10g/100g,檸檬酸 0.04g/100g,甘氨酸 0.02g/100g,食鹽 0.02g/100g。
就最佳工藝條件下制得的青稞苗汁澄清度、總黃酮含量、總糖含量及評分進行驗證,結(jié)果見表8。
表8 驗證實驗結(jié)果Table 8 Results of demonstration experiment
由表8可知,在最佳工藝條件下得到青稞苗汁的總黃酮含量、透光率及綜合評分均有所增加,說明以上實驗所確定的最佳工藝條件適合青稞苗飲品的制備。
2.5.1 感官指標 色澤呈琥珀色,均勻一致,無異常;具有青稞苗特有的香氣和味道,口感純正,無異味;無雜質(zhì),無沉淀現(xiàn)象。
2.5.2 理化指標 可溶性固形物≥10%;重金屬符合GB/T5009-2003的要求;食品添加劑符合GB/2760-86的要求。
2.5.3 微生物指標 細菌總數(shù)≤100CFU/mL;大腸桿菌≤3CFU/100mL;致病菌未檢出。
2.5.4 產(chǎn)品保質(zhì)期 根據(jù)以上工藝生產(chǎn)的青稞苗飲品,常溫下放置3個月以上進行檢測,無沉淀、無變色和異味,產(chǎn)品指標符合質(zhì)量標準,保質(zhì)期為6個月。
通過實驗與分析,確定了青稞苗飲品的最佳提取工藝為:提取溫度90℃,提取時間3h;最佳澄清工藝為:絮凝劑用量1.5g/100g,絮凝溫度50℃,絮凝時間40min。適宜輔料添加量為:果葡糖漿 2.00g/100g,木糖醇 3.00g/100g,蜂蜜 0.3g/100g,乙基麥芽酚0.10g/100g,檸檬酸 0.04g/100g,甘氨酸 0.02g/100g,食鹽0.02g/100g。且通過驗證實驗證明,最佳工藝條件下制得的青稞苗飲品總黃酮含量27.07mg/100mL,總糖含量2.72%,透光率93.7%。此青稞苗飲品營養(yǎng)豐富,具有青稞苗特有香氣,顏色呈琥珀色,口感酸甜適中,回味清香。
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