鐘華鋒,楊春城,楊旭萍,曾麗朗
(廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物技術(shù)系,廣西南寧530226)
銀杏豆奶復(fù)合飲料的研究
鐘華鋒,楊春城,楊旭萍,曾麗朗
(廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物技術(shù)系,廣西南寧530226)
以銀杏、黃豆為主要原料,通過單因素試驗和正交試驗,對銀杏豆奶復(fù)合飲料的配方、穩(wěn)定性進行了研究。研究表明,最佳配方為:銀杏豆?jié){混合液75%(銀杏水解液與豆?jié){的比例9∶10)、白砂糖6%、食鹽0.01%、CMC-Na 0.01%、海藻酸鈉0.02%、蔗糖脂肪酸酯0.03%、山梨醇酐單硬脂酸酯0.006%。在此工藝條件下制得的銀杏豆奶飲料,具有感官品質(zhì)佳、穩(wěn)定性好和營養(yǎng)豐富等特點。
銀杏;豆奶;復(fù)合飲料
銀杏(Ginkgo bilobao)為銀杏科(Ginkgoaceae)銀杏屬(Ginkgo),是藥食同源物質(zhì)。銀杏品味甘美,口感香糯,口味清新,作為食療、滋補、保健食品已有1000多年的歷史。據(jù)分析,銀杏不僅富含銀杏酸(ginkgolic acid)、銀杏酚(ginkgol)、銀杏醇(ginnol)、銀杏黃素、銀杏黃酮(ginkgetin)、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、鈣、磷、鐵、鎂、鉀、胡蘿卜素、維生素B族、VC、VD等營養(yǎng)成分[1],還具有改善呼吸系統(tǒng)、改善微循環(huán)、降低血液黏度、耐缺氧、抗血栓、抗自由基、抗疲勞、抗衰老、抗菌等作用[2]。
大豆[Glycine max(L)](黃豆)屬豆科,多年來一直被認(rèn)為是營養(yǎng)成分的重要來源[3]。大豆中含有38%蛋白質(zhì)、18%脂肪、25%碳水化合物、4%~5%粗纖維和4%~5%礦物質(zhì)[4],其蛋白中含有多種必需氨基酸。大豆及其制品不僅有很高的營養(yǎng)價值,而且有特殊的保健功能。大豆中的不飽和脂肪酸能阻止膽固醇在血管中沉積,大豆磷脂為人體大腦和肝臟所必需,并有降低膽固醇的作用,大豆異黃酮具有降低骨質(zhì)疏松和乳腺癌的發(fā)病率,改善婦女絕經(jīng)期綜合癥和預(yù)防老年癡呆的作用[5]。
本試驗充分利用銀杏和黃豆的營養(yǎng)價值,將銀杏和黃豆有機結(jié)合,加強對銀杏和黃豆的開發(fā),旨在開發(fā)出一種味道獨特、營養(yǎng)豐富、口味新穎的新型植物蛋白飲料,這不僅能提高銀杏和黃豆的附加價值,加快銀杏和黃豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還能豐富飲料市場的花色品種,為植物蛋白飲料的開發(fā)與生產(chǎn)提供思路。
1.1 材料與試劑
銀杏(白果仁):桂林宏鑫食品有限公司;黃豆:市售;白砂糖:南寧市佳瑞商貿(mào)有限公司;食鹽:重慶合川鹽化工業(yè)有限公司;中溫α-淀粉酶(4 000U/g):南寧東恒華道生物科技有限公司;糖化酶(5 000U/g):張家港市金源生物科技有限公司;羧甲基纖維素鈉(sodium salt of caboxy methyl cellulose,CMC-Na):南寧東恒華道生物科技有限公司;海藻酸鈉:青島大洋海藻工業(yè)有限公司;蔗糖脂肪酸酯:柳州長遠(yuǎn)食品配料科技有限公司;山梨醇酐單硬脂酸酯(司盤-60):國藥集團化學(xué)試劑有限公司;聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯(吐溫-40):浙江省溫州清明化工廠。
1.2 儀器與設(shè)備
WYT型手持糖量計:泉州光學(xué)儀器廠:JYL-B060打漿機:九陽股份有限公司;YXO SG41 280手提式壓力蒸汽滅菌鍋:上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司;HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋:江蘇省金壇縣醫(yī)療儀器廠;J100型電子天平:常熟雙杰測試儀器廠;LD5-10型低速離心機,北京時代北利離心機有限公司;JM-F100膠體磨:溫州市豪龍膠體磨廠;JJ100L/70型均質(zhì)機:廊坊盛通機械有限公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 銀杏豆奶飲料的工藝流程和操作要點
銀杏水解液的制備:銀杏中淀粉和蛋白質(zhì)的含量占種子干質(zhì)量近80%,因此在制作飲料過程中,易產(chǎn)生沉淀和分層現(xiàn)象[6-7]。為了解決此問題,提高飲料中營養(yǎng)成分的含量,可采用加酶水解法,使白果中蛋白質(zhì)、淀粉等盡可能轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì),從而提高飲料穩(wěn)定性,同時增加白果飲料中營養(yǎng)成分的消化吸收率[8]。銀杏水解液制備方法如下:稱取銀杏仁,加3倍50~60℃水打漿,漿液在85~90℃進行糊化處理10min,至完全糊化;將糊化液降溫至70~75℃,調(diào)pH至6.1~6.2后,添加0.05%~0.10%α-淀粉酶,在70℃液化處理20min,以碘試驗確定水解完全后,將水解液降溫至60℃,調(diào)pH至4.0~4.2,加入0.05%~0.10%糖化酶,在60℃進行糖化處理,直至糖度不再上升則為糖化完全,用堿液調(diào)pH至6.9~7.0,用200目濾布過濾,得到銀杏水解液,濾液備用。
黃豆?jié){的制備:稱取無蟲害、無霉變的黃豆,用清水將黃豆清洗干凈去除雜質(zhì),用約70℃水將黃豆浸泡3~4h后除去豆皮,用10倍85℃水純凈水打漿[9-10](先加60%水打漿,用120目濾布過濾,豆渣再加入剩余的水進行打?qū)⑦^濾),混合粗濾液,再打漿1次,最后用200目濾布過濾,得到黃豆?jié){液,備用。
調(diào)配:取制備好的銀杏水解液和豆?jié){,按試驗方案進行混合,然后再按設(shè)計方案要求加入白砂糖、食鹽、CMC-Na、海藻酸鈉、蔗糖酯、司盤-60的水溶液,再用水進行定容至所需體積,飲料的蛋白質(zhì)含量應(yīng)>1.0%,混合均勻,進行均質(zhì)處理。
穩(wěn)定性試驗:先將各種穩(wěn)定劑分別配成一定濃度的水溶液,然后按一定的比例加入到調(diào)好味的半成品飲料中,做單因素穩(wěn)定試驗,確定適宜的穩(wěn)定劑及使用范圍,再進行復(fù)合搭配試驗設(shè)計,確定最佳穩(wěn)定劑配方。
均質(zhì):將調(diào)配好的物料用高壓均質(zhì)機進行均質(zhì)處理,在25~26 MPa、80~85℃的條件下均質(zhì)2次備用。
殺菌、冷卻:將均質(zhì)后的物料進行灌裝,灌裝溫度在80℃以上,封口后立即進行滅菌,滅菌條件為120℃滅菌20min,冷卻至40℃以下即得成品。
1.3.2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
從口感、風(fēng)味、組織形態(tài)及色澤方面對復(fù)合飲料評分,根據(jù)三者的重要性分配分?jǐn)?shù)比例,總分為100分,感官評分見表1。
表1 銀杏豆奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of ginkgo soybean milk
1.4 測定方法
1.4.1 可溶性固形物測定
折光法[11]。
1.4.2 飲料沉淀率測定
取10mL混合飲料于離心管中,然后3 500r/min離心30min,棄去所有溶液,準(zhǔn)確稱取沉淀物質(zhì)量,測量3次計算沉淀率取其平均值,計算出的沉淀率越低,飲料的穩(wěn)定性越好。
2.1 銀杏豆奶復(fù)合飲料的調(diào)配
2.1.1 單因素試驗
(1)銀杏水解液與豆?jié){配比對復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
銀杏水解液、豆?jié){按不同比例調(diào)配對復(fù)合飲料的口感、風(fēng)味、色澤有很大的影響。銀杏有特定的香味,黃豆?jié){香味平平,想要得到具有較好的銀杏味復(fù)合飲料,需要通過對銀杏水解液和豆?jié){的調(diào)配來完成。本試驗通過研究銀杏水解液與豆?jié){在不同配比下混合,經(jīng)過感官評價,確定銀杏水解液、豆?jié){最佳配比,試驗結(jié)果見表2。
由表2可知,銀杏水解液與豆?jié){的比例在9∶10最佳。
(2)銀杏水解液豆?jié){混合液用量對復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
在銀杏水解液與豆?jié){之比為9∶10、白砂糖用量5%、食鹽用量為0.010%的條件下,通過單因素試驗,確定銀杏水解液與豆?jié){混合液的用量,試驗結(jié)果見表3。
由表3結(jié)果可知,銀杏水解液與豆?jié){混合液用量以70%為佳。
表2 銀杏水解液與豆?jié){配比對復(fù)合飲料感官的影響Table 2 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk ratio on compound beverage sensory
表3 銀杏水解液與豆?jié){混合液用量對復(fù)合飲料感官的影響Table 3 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk dosage on compound beverage sensory
(3)白砂糖用量對復(fù)合飲料感官的影響
含糖量的高低對飲料的質(zhì)量有很大的影響,甜度過高或過低都不會受消費者的歡迎。而銀杏水解液本身含有一定的糖,本試驗分別以加糖量為3%、4%、5%、6%、7%5個梯度探究飲料的最佳用糖量,試驗結(jié)果見表4。
從消費者喜好、生產(chǎn)成本及現(xiàn)代保健方面的需要考慮,結(jié)合表4的結(jié)果得出最佳用糖量為5%。
表4 白砂糖用量對復(fù)合飲料感官的影響Table 4 Effect of sugar dosage on compound beverage sensory
(4)食鹽用量對復(fù)合飲料感官的影響
食鹽作為基本味之一應(yīng)用最廣泛。適量的食鹽可使飲料的口感細(xì)膩,甜味增強,還可以掩蓋銀杏的青苦澀味和抑制其他的異味,增加飲料的柔和性和飽滿度,少量的食鹽還可以提高蛋白質(zhì)的溶解度及乳化能力。在銀杏水解液與豆?jié){質(zhì)量配比9∶10及用量70%、用糖量5%的條件下,通過試驗確定不同食鹽用量對飲料質(zhì)量的影響,試驗結(jié)果見表5。
飲料中出現(xiàn)咸味會影響口感,降低飲料的質(zhì)量,由表5可知,飲料的食鹽用量為0.010%時,對于改善銀杏豆奶復(fù)合飲料質(zhì)量最佳。
表5 食鹽用量對復(fù)合飲料感官的影響Table 5 Effect of salt dosage on compound beverage sensory
2.1.2 飲料配方優(yōu)化正交試驗
不同的銀杏水解液豆?jié){比例及用量、白砂糖用量、食鹽用量對復(fù)合飲料的質(zhì)量影響很大,由于各因素之間的相互作用又會導(dǎo)致飲料感官質(zhì)量的改變,為了得到最佳配方,在前期單因素試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計L9(34)正交試驗,以感官評分標(biāo)準(zhǔn)評分,確定最佳復(fù)合飲料配方。試驗因素水平表見表6,正交試驗結(jié)果見表7,方差分析見表8。
表6 復(fù)合飲料配方優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization
表7 復(fù)合飲料配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果Table 7 Results of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization
表8 復(fù)合飲料配方優(yōu)化正交試驗方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage formula optimization
由表7可知,試驗結(jié)果評分最高的是試驗6(A2B3C1D2),即銀杏水解液豆?jié){比為9∶10、銀杏豆?jié){混合液用量為70%、白砂糖用量為4%、食鹽用量為0.010%。從各因素極差(R)結(jié)果分析得出:影響銀杏豆奶復(fù)合飲料的感官質(zhì)量的主次順序為銀杏水解液豆?jié){比(A)>食鹽用量(D)>銀杏豆?jié){混合液用量(B)>白砂糖用量(C),復(fù)合飲料配方的最佳組合為A2B3C3D2,即銀杏水解液豆?jié){比為9∶10、銀杏豆?jié){混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%。由于極差分析結(jié)果與正交試驗組結(jié)果不同,需做驗證試驗確定最優(yōu)配方,試驗結(jié)果見表9。
表9 復(fù)合飲料配方優(yōu)化驗證試驗對比Table 9 The comparison of verification test for compound beverage formula optimization
由表9可知,方案A2B3C3D2,調(diào)配出的復(fù)合飲料具有較好的口感。最終確定最佳穩(wěn)定配方為方案A2B3C3D2,即銀杏水解液豆?jié){比為9∶10、銀杏豆?jié){混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%。
2.2 穩(wěn)定性試驗
2.2.1 增稠劑單因素及復(fù)配試驗
依據(jù)不同增稠劑的不同特性,選用羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠做增稠劑單因素試驗,試驗結(jié)果見表8,在單因素試驗的基礎(chǔ)上進行增稠劑復(fù)配試驗,試驗結(jié)果見表10。
由表10知,羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠這幾種增稠劑在銀杏豆奶復(fù)合飲料的應(yīng)用中,羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)的穩(wěn)定效果最好,海藻酸鈉的穩(wěn)定效果差,黃原膠和卡拉膠的穩(wěn)定效果最差。雖然海藻酸鈉單獨使用時穩(wěn)定效果很差,但是和羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)復(fù)配時的穩(wěn)定效果很好,當(dāng)羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%時,穩(wěn)定效果最好。
表10 增稠劑使用試驗結(jié)果Table 10 The test results of thickening used
2.2.2 乳化劑的選擇試驗
乳化劑是一種能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表面張力,形成均勻分散的乳濁液,能使2種或2種以上互不相溶組分的混合液體形成穩(wěn)定的乳狀液的一類化合物。其能改善混合料液中各種構(gòu)成相之間的表面張力,形成均勻的乳化體系,從而穩(wěn)定食品的物理狀態(tài),改進食品組織結(jié)構(gòu),簡化和控制食品加工過程,改善風(fēng)味、口感,提高食品質(zhì)量,延長貨架壽命等[11-12]。本試驗將吐溫-40、蔗糖酯、司盤-60按不同的親水親油平衡值(hydrophile-lipophile balance number,HLB值)以不同比例組合,添加到復(fù)合飲料中,選出最好的HLB值的組合,試驗結(jié)果詳見表11。
將優(yōu)選出來的復(fù)合乳化劑按不同的比例,加入到復(fù)合飲料中,優(yōu)選出較佳復(fù)合乳化劑添加量[13-14],通過多人評分取平均值,分值最高的為最好的,試驗結(jié)果詳見表12。
從表11評分結(jié)果可知,當(dāng)乳化劑是司盤-60和蔗糖酯,HLB值為10時復(fù)合飲料的乳化效果最好。
從表12評分結(jié)果可知,試驗號5的評分最高,當(dāng)蔗糖酯的用量為0.03%,司盤-60的用量為0.006%時復(fù)合飲料的乳化效果最好。
表11 不同HLB值對乳化效果的影響Table 11 Effects of different HLB values on emulsifying result
表12 復(fù)合乳化劑添加量試驗結(jié)果Table 12 Results of compound emulsifier dosage
2.2.3 穩(wěn)定性的正交試驗
不同穩(wěn)定劑及不同穩(wěn)定劑添加量對飲料穩(wěn)定性有不同影響,而穩(wěn)定劑之間的相互作用也會導(dǎo)致飲料穩(wěn)定性的變化,在前期單因素及復(fù)配試驗基礎(chǔ)上設(shè)計L9(34)正交試驗,測定其沉淀率,沉淀率越小表明飲料的穩(wěn)定性越好,從而確定最佳穩(wěn)定劑組合。根據(jù)單因素及復(fù)配試驗結(jié)果,設(shè)計因素水平,見表13,穩(wěn)定性正交試驗結(jié)果見表14,方差分析見表15。
表13 復(fù)合飲料穩(wěn)定性正交試驗因素水平Table 13 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage stability optimization
由表14結(jié)果可知,最佳穩(wěn)定值的試驗組合為A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盤-60用量0.011%時有最佳穩(wěn)定值。而從各因素極差結(jié)果可以看出,各因素對飲料穩(wěn)定性影響的主次順序依次是海藻酸鈉(B)>CMC-Na(A)>蔗糖酯(C)、司盤-60(D)。極差分析可得最佳水平組合為A1B2C1D3。
表14 復(fù)合飲料穩(wěn)定性正交試驗結(jié)果Table 14 Results of orthographic experiment for compound beverage stability optimization
表15 復(fù)合飲料穩(wěn)定性正交試驗方差分析Table 15 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage stability optimization
由正交試驗結(jié)果分析可知,穩(wěn)定性最佳配方為A1B2C1D3,并非穩(wěn)定值最高的試驗號2:A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盤-60用量0.011%時有最佳穩(wěn)定值。因此,將方案A1B2C1D3與方案A1B2C2D2進行比較,做驗證試驗,驗證試驗對比結(jié)果見表16。
表16 復(fù)合飲料穩(wěn)定性驗證試驗對比Table 16 Comparison of verification test for compound beverage stability optimization
由表16可知,方案A1B2C1D3調(diào)配出的復(fù)合飲料具有較好的穩(wěn)定性。最終確定最佳穩(wěn)定配方為方案A1B2C1D3,即:羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)0.01%、海藻酸鈉0.02%、蔗糖酯0.03%、司盤-60 0.006%。
由上述試驗可知,當(dāng)銀杏水解液與豆?jié){比為9∶10、銀杏豆?jié){混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%,穩(wěn)定劑為CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.03%、司盤-60用量0.006%,制得的飲料甜度適宜,口感細(xì)膩飽滿、清爽,無苦澀味,銀杏味濃郁,銀杏、豆?jié){風(fēng)味協(xié)調(diào),無不良?xì)馕?,質(zhì)地均勻、無分層,稠度適中,色澤米黃,營養(yǎng)豐富,風(fēng)味獨特,是一款老少適宜的飲料,應(yīng)該有很好的市場前景。
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Development of the compound beverage of ginkgo and soy milk
ZHONG Huafeng,YANG Chuncheng,YANG Xuping,ZENG Lilang
(Department of Food and Biotechnology,Guangxi Vocational and Technical College,Nanning 530226,China)
With ginkgo and soybean as the main raw materials,through single factor test and orthogonal test,the formula and stability of ginkgo and soy milk compound beverage were studied.The research showed that the optimal formula was as follows:mixture of ginkgo and soybean milk 75% (ratio of gingko hydrolysis liquid and soybean milk 9∶10),sugar 6%,salt 0.01%,CMC-Na 0.01%,sodium alginate 0.02%,sucrose fatty acid ester 0.03%, sorbitan monostearate 0.006%.Under these conditions,the obtained ginkgo biloba soy milk beverage has perfect sensory,good quality and stabilization with rich nutrition.
ginkgo;soy milk;compound beverage
TS275.4
B
0254-5071(2014)03-0155-06
10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.037
2014-01-10
廣西教育廳支持課題(201204LX557)
鐘華鋒(1970-),男,副教授,本科,主要從事食品加工和質(zhì)量安全控制方面的研究工作。