淮山藥復(fù)合乳飲料的研究

武文起，孫振剛，馮永強(qiáng)，胡志和，吳子健，薛璐

（1.天津海河乳業(yè)有限公司，天津300402；2.天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津300134）

淮山藥復(fù)合乳飲料的研究

武文起1，孫振剛1，馮永強(qiáng)1，胡志和2，*，吳子健2，薛璐2

（1.天津海河乳業(yè)有限公司，天津300402；2.天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津300134）

以淮山藥和牛奶為原料，研究開(kāi)發(fā)淮山藥復(fù)合乳飲料。在加工過(guò)程中，采用NaOH溶液去皮，用含VC的檸檬酸溶液護(hù)色，加牛奶和白砂糖調(diào)整口味。通過(guò)感官評(píng)價(jià)，確定了淮山藥漿液與牛奶的比例，加水稀釋比例和加糖量；同時(shí)確定了穩(wěn)定劑的用量和殺菌條件。結(jié)果表明，用1.5%NaOH溶液在95℃～100℃下處理2 min或2.0%NaOH溶液在95℃～100℃下處理1 min，能較好地脫除山藥皮；護(hù)色采用淮山藥與含0.02%VC的檸檬酸溶液（0.1%）按照1∶4（g/g）質(zhì)量比進(jìn)行處理，具有較好的護(hù)色效果。漿液與牛奶混合的比例為1∶1.5（g/g），加水稀釋比為48 g/100 g，加糖量為5 g/100 g，調(diào)整后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑9273-C（0.15 g/100 g）進(jìn)行均質(zhì)，在135℃下殺菌4 s。可生產(chǎn)既有奶香和淮山藥香、適口性好、色澤乳白、組織狀態(tài)穩(wěn)定的復(fù)合飲料。

淮山藥；牛奶；飲料

淮山藥也稱(chēng)懷山藥，屬薯蕷科薯蕷屬多年生纏繞性藤本塊莖類(lèi)植物，是藥食兼用的經(jīng)濟(jì)作物［1］。懷山藥不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，還具有多種生物學(xué)功能。其塊莖富含淀粉、蛋白質(zhì)和多種礦物元素（Fe、Zn、Cu、Ca等）［2-4］，且氨基酸組成中，人體必需氨基酸含量占總氨基酸含量的25.32%［5］。此外，還含有多種藥用成分如膽堿、皂甙、粘多糖等功效成分［4，6-9］。具有補(bǔ)脾養(yǎng)肺固腎益精的作用［10-12］，可刺激和調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)［7，13-14］，具有抗病毒抗腫瘤抗衰老的作用［15-18］。新的研究發(fā)現(xiàn)，淮山藥還具有預(yù)防糖尿病的功能［19］，淮山藥皮具有保護(hù)肝臟的作用［20］。

淮山藥的食品加工與應(yīng)用研究，目前主要包括淮山藥全粉［21］、淮山藥淀粉及抗性淀粉［22-23］、淮山藥多糖［24］、淮山藥飲料［25-26］、淮山藥面包［27］、面條［28］、及可食用包裝膜［29-30］等。本研究以淮山藥為原料，經(jīng)去皮磨漿處理后，與牛奶復(fù)合，研究開(kāi)發(fā)淮山藥復(fù)合乳飲料。

1材料與方法

1.1材料

淮山藥：河南沁陽(yáng)；復(fù)合穩(wěn)定劑（9273-C）：丹尼斯克（中國(guó)）有限公司；白砂糖、檸檬酸及食品級(jí)VC：購(gòu)自添加劑專(zhuān)售商店；氫氧化鈉、濃硫酸、鹽酸、硼酸：均為化學(xué)純，天津昊斯生物技術(shù)有限公司。

1.2儀器

SW-CJ-1F型博訊超凈工作臺(tái)：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；LRH-70型生化培養(yǎng)箱：上海一恒科技有限公司；Astor20菌落計(jì)數(shù)器：深圳菲特立科技有限公司；UDK132+DK6自動(dòng)凱氏定氮儀：意大利VELP公司；SW-CJ-1F單人雙面凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；DPX-9082B-1電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；PGX-9073B-2電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；JML-100膠體磨：上?？苿跈C(jī)械設(shè)備有限公司；GYB70-6S高壓均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；L535-1臺(tái)式低速離心機(jī)：湘儀離心機(jī)儀器有限公司；DSW-25LT超高溫殺菌機(jī)：上海砥實(shí)機(jī)械設(shè)備有限公司；PQJ-0.3破碎去核機(jī)：上海砥實(shí)機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3方法

1.3.1淮山藥中水分、蛋白質(zhì)和淀粉含量測(cè)定

淮山藥水分測(cè)定采用105℃烘干稱(chēng)重法。

淮山藥蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用凱氏定氮法［31］。淮山藥淀粉含量檢測(cè)采用酸性水解法［32］。

1.3.2淮山藥去皮條件確定

采用堿液去皮的方法，將淮山藥用高壓水沖洗干凈，然后放入不同濃度（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）的NaOH溶液中在95℃～100℃條件下作用1 min和2 min，然后撈出，浸入冷水中，采用摩擦去皮，觀察去皮效果，確定去皮條件。

1.3.3磨漿過(guò)程護(hù)色條件的確定

淮山藥中含有多酚氧化酶（PPO）和多酚類(lèi)物質(zhì)，在有氧存在的條件下，發(fā)生褐變，使山藥漿液呈現(xiàn)顏色加深，從而影響了成品的感官質(zhì)量，為了抑制褐變，實(shí)驗(yàn)選擇檸檬酸（CA）和食品級(jí)VC進(jìn)行護(hù)色。將檸檬酸溶于水，配制質(zhì)量濃度為0.10%的溶液，然后再加入VC，配制不同質(zhì)量濃度的酸性VC溶液（0、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%）。磨漿時(shí)，先將去皮淮山藥用破碎機(jī)破碎，邊破碎邊噴加酸性VC溶液，去皮淮山藥與VC溶液為1∶4（g/g）。破碎后，經(jīng)打漿機(jī)處理，漿液用膠體磨細(xì)磨，經(jīng)真空脫氣（0.09 MPa）后，100℃處理5 min～7 min，消減PPO活性，同時(shí)有利于淮山藥風(fēng)味的形成。觀察處理后漿液顏色變化，確定VC用量。

1.3.4牛奶與淮山藥漿混合比例的確定

檢測(cè)淮山藥漿中蛋白質(zhì)的含量，按照GB 10789-2007《飲料通則》乳飲料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（蛋白質(zhì)含量≥1 g/ 100 g），在漿液中加入牛奶（蛋白質(zhì)含量3.0 g/100 g），然后加水稀釋至蛋白含量≥1 g/100 g，再加糖調(diào)整適口性，經(jīng)均質(zhì)（70℃～75℃、20 MPa）后按照表1的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)小組由10位多年從事乳制品相關(guān)工作的人員組成，年齡階段在30歲～45歲之間，按照品嘗小組每個(gè)成員對(duì)產(chǎn)品的評(píng)定分?jǐn)?shù)，計(jì)算各個(gè)產(chǎn)品的綜合平均評(píng)定分?jǐn)?shù)，確定滿(mǎn)意度。

表1　主要物料調(diào)配后感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1Sensory evaluation standard of mixing drink

1.3.5淮山藥復(fù)合乳飲料穩(wěn)定劑添加量確定

根據(jù)1.3.4確定的原料配比組合進(jìn)行混合后，添加不同劑量（0.05%～0.20%）的復(fù)合穩(wěn)定劑9273-C，在70℃～75℃、20 MPa的條件下均質(zhì)。將均質(zhì)后的產(chǎn)品，在4 000 r/min的條件下離心10 min，檢測(cè)沉淀情況，進(jìn)而確定穩(wěn)定劑添加量。按照公式（1）計(jì)算沉淀量。

式中：Q1為離心前飲料懸濁料液質(zhì)量，g；Q2為離心后飲料懸濁料液質(zhì)量，g。

1.3.6殺菌條件對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響

采用高溫瞬時(shí)殺菌。分別用121℃、10 s，121℃、15 s，130℃、8 s，135℃、4 s的條件對(duì)飲料殺菌，然后冷卻至20℃～25℃無(wú)菌灌裝，包裝材料采用復(fù)合膜包裝，形式為利樂(lè)包。產(chǎn)品細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)方法采用GB4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》［33］。并由10人評(píng)價(jià)小組對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。計(jì)算產(chǎn)品的綜合平均評(píng)定分?jǐn)?shù)，確定產(chǎn)品滿(mǎn)意度。

表2　飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2Sensory evaluation standard of beverage

2結(jié)果分析

2.1淮山藥水分、粗蛋白質(zhì)和淀粉含量

根據(jù)方法1.3.1，檢測(cè)淮山藥的主要成分含量，其中，水分為（74.3±0.6）g/100 g；蛋白質(zhì)為（2.2±0.4）g/100 g；淀粉含量為（21.2±0.3）g/100 g。由此可見(jiàn)，3種成分占新鮮淮山藥質(zhì)量的97.7%，除此之外，還含有粘多糖、皂苷、礦物質(zhì)等［4］。

2.2淮山藥去皮條件

采用堿液去皮的方法，按照方法1.3.2進(jìn)行去皮處理，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　不同濃度NaOH溶液去除淮山藥皮的效果Table 3Effect of NaOH concentration on removing the peel from yam tuber

采用1.5%NaOH在95℃～100℃下處理2 min或2%NaOH在95℃～100℃下處理1 min，具有較好的去皮效果。在用堿液去皮時(shí)，所用原料山藥應(yīng)保持完整，無(wú)破損，否則，在破損處會(huì)出現(xiàn)過(guò)度腐蝕而是顏色加深；另外，用堿液處理后，應(yīng)盡快將山藥浸沒(méi)在冷水中，以防氧化。在浸沒(méi)的環(huán)境下，采用人工或機(jī)器摩擦的方法，將皮和毛莖去除，獲得白色山藥。

2.3磨漿過(guò)程中淮山藥護(hù)色條件

按照方法1.3.3進(jìn)行磨漿處理，所得漿液顏色變化見(jiàn)表4。

表4　不同濃度的VC溶液對(duì)淮山藥漿護(hù)色效果的影響Table 4Effect of VCconcentration on yam pulp color

根據(jù)表4結(jié)果可知，單獨(dú)用檸檬酸護(hù)色處理，在0.1%的濃度下，在破碎環(huán)節(jié)能夠保持原有色澤，但在打漿處理過(guò)程中，會(huì)有顏色的變化。在0.1%的酸溶液中加入VC，當(dāng)VC濃度大于或等于0.02%時(shí)，能夠保證處理漿液在滅酶處理后的穩(wěn)定，且在常溫下存放3 h，仍能保持較好的色澤。因此，在淮山藥磨漿過(guò)程中，其護(hù)色處理應(yīng)采用0.1%檸檬酸溶液中添加≥0.02%的VC溶液。

在處理過(guò)程中，應(yīng)盡量縮短各環(huán)節(jié)的時(shí)間間隔。另外，在打漿處理和膠體磨研磨過(guò)程中，會(huì)有空氣混入，因而會(huì)造成顏色加深的變化。為了減少氧化，在滅酶處理前，應(yīng)將料液進(jìn)行脫氣處理，避免色澤進(jìn)一步加深。

2.4牛奶與淮山藥漿混合比例

根據(jù)2.3所確定的條件，制備淮山藥漿，經(jīng)蛋白質(zhì)檢測(cè)，其漿液中蛋白質(zhì)含量為0.35 g/100 g。將其與蛋白質(zhì)含量為3 g/100 g的牛奶混合按照不同比例混合，然后加水調(diào)整蛋白質(zhì)含量≥1 g/100 g，同時(shí)加糖調(diào)整適口性，經(jīng)均質(zhì)處理（70℃～75℃、20 MPa）后，冷卻至20℃～25℃，由評(píng)價(jià)小組按照表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，淮山藥漿液與牛奶按照1∶1.5（g/g）的比例混合，然后在混合液中加水（48 g/100 g）稀釋至蛋白質(zhì)含量為1 g/100 g，再加入糖（5 g/100 g）混合均勻，經(jīng)均質(zhì)處理（70℃～75℃、20 MPa），可獲得較滿(mǎn)意的口感。

2.5穩(wěn)定劑用量的確定

根據(jù)2.4中所確定條件，將淮山藥漿液與牛奶混合，加水稀釋后，加白砂糖混合，再添加不同劑量（0.05 g/100 g～0.20 g/100 g）的復(fù)合穩(wěn)定劑9273-C，在70℃～75℃、20 MPa的條件下均質(zhì)。將均質(zhì)后的產(chǎn)品，在4 000 r/min的條件下離心10 min，檢測(cè)沉淀情況，結(jié)果見(jiàn)表6。

表5　淮山藥漿液中加牛奶和白砂糖后感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5Sensory evaluation result of yam pulp after added milk and sugar

表6　穩(wěn)定劑添加量對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響Table 6Effect of stabilizer additive amount on drink stability

由表6可知，添加0.15 g/100 g的復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)飲料具有較好的穩(wěn)定性。

2.6殺菌條件對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響

采用高溫瞬時(shí)殺菌。將飲料分別用121℃、10 s；121℃、15 s；130℃、8 s；135℃、4 s的條件進(jìn)行殺菌，然后冷卻至20℃～25℃無(wú)菌灌裝，檢測(cè)產(chǎn)品細(xì)菌總數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　不同條件下的殺菌效果Table 7Sterilizing effect under different condition

在上述條件中，除了121℃下殺菌時(shí)間為10 s達(dá)不到商業(yè)無(wú)菌的效果，其他條件均可達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)。將殺菌后產(chǎn)品，冷卻至20℃～25℃進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表8。

飲料在相對(duì)較高的溫度下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間殺菌，其味道會(huì)出現(xiàn)熱煮的味道，且顏色也會(huì)有所加深。因此，在殺菌條件的選擇上，采用135℃、4s的殺菌條件，更有利于產(chǎn)品的感官品質(zhì)。

表8　不同殺菌條件的產(chǎn)品感官品質(zhì)Table 8Effect of different sterilizing condition on beverage sensory quality

3討論

淮山藥是一種藥食兩用的食品原料，不僅含有較高的淀粉質(zhì)和蛋白質(zhì)，還含有膽堿、皂甙、粘多糖等功效成分［4，6-9］，具有多種生物學(xué)功能和藥理作用；另外，淮山藥中還含有較高的抗性淀粉，可調(diào)整腸道菌群，降低血脂、防止便秘，預(yù)防結(jié)腸癌［34］；且其漿液乳白，無(wú)異味。因此將其與牛奶進(jìn)行適當(dāng)復(fù)合，不僅能夠豐富牛奶的花色品種，還會(huì)增加牛奶的某些功能。但在淮山藥漿加工過(guò)程中，有諸多問(wèn)題，包括去皮、護(hù)色等，限制了其大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。本研究在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中也遇到了同樣的問(wèn)題。特別是淮山藥的去皮，傳統(tǒng)方法就是采用人工剝削的方法，該方法去皮慢，且損失較大。本研究采用稀堿液去皮，不僅快，而且損失小，但堿液去皮，容易造成過(guò)度腐蝕，使其顏色加深的問(wèn)題。

另外，護(hù)色也是影響淮山藥漿液質(zhì)量的關(guān)鍵操作。在淮山藥中，含有多酚氧化酶和多酚類(lèi)物質(zhì)，在破碎、打漿等操作中，會(huì)混入氧氣，從而使其氧化，顏色加深，影響漿液的感官質(zhì)量。因此，在淮山藥去皮后的各個(gè)操作環(huán)節(jié)，應(yīng)盡量減少與空氣接觸，同時(shí)添加抗氧化劑，減少氧化。

4結(jié)論

淮山藥去皮采用1.5%NaOH溶液，在95℃～100℃下處理2 min；或2.0%NaOH溶液，在95℃～100℃下處理1 min，可獲得較好的去皮效果。在淮山藥漿加工過(guò)程，采用含有0.02%VC的檸檬酸溶液（0.1%），按照淮山藥與VC酸溶液比例為1∶4（g/g）進(jìn)行護(hù)色處理，可獲得較好的護(hù)色效果?；瓷剿帩{液與牛奶按照1∶1.5（g/g）比例混合，加水稀釋?zhuān)?8 g/100 g），加5%的白砂糖，再添加0.15 g/100 g的復(fù)合穩(wěn)定劑9273-C，經(jīng)均質(zhì)處理（70℃～75℃，20 MPa）后，采用135℃、4 s高溫瞬時(shí)殺菌可生產(chǎn)色澤乳白，組織狀態(tài)穩(wěn)定，有奶香和淮山藥香，味道好的復(fù)合飲料。

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Research of Yam-milk Beverage

WU Wen-qi1，SUN Zhen-gang1，F(xiàn)ENG Yong-qiang1，HU Zhi-he2，*，WU Zi-jian2，XUE Lu2
（1.Tianjin Haihe Dairy Co.，Ltd.，Tianjin 300402，China；2.Tianjin Key Laboratory of Food and Biotechnology，College of Biotechnology and Food Science，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China）

The objective of this study was to develop yam-milk beverage using yam（common yam rhizome）and milk.In the processing，the solution of sodium hydroxide was used to remove the peel from yam tuber，and citric acid solution which containing vitamin C was used to color-protecting in processing yam pulp.The yam pulp was mixed with milk，and then sugar was used to adjust palatability.Using sensory evaluation method，it was determined that the ratio of yam pulp mixed with milk，quality of water and sugar and stabilizer，and condition of beverage sterilization.Result showed that，the condition of removing peel from yam tuber was treated 2 minute at 95℃-100℃in solution which contain sodium hydroxide percent 1.5 or 1 minute at 95℃-100℃in solution containing sodium hydroxide percent 2.0.The color-protecting condition of yam pulp was treated it with citric acid solution（0.1%）which contain vitamin C percent 0.02，and ratio of yam to citric acid solution was 1∶4（g/g）in the pulping process.The ratio of yam pulp mixed with milk was 1∶1.5（g/g），and quality of water added in the mixture was 48 g/100 g.Quality of sugar added in beverage was 5 g/100 g，and quality of stabilizer（9273-C）added in beverage was 0.15 g/100 g.The condition for beverage sterilization was it treated 4 second at 135℃.The yam-milk beverage，processed in above conditions，have a mixing incense of milk and yam，and have good palatability.Its color was milky white and texture was stable.

yam（common yam rhizome）；milk；beverage

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.018

2015-02-26

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2012GA610001）；天津市科技支撐項(xiàng)目（14ZCZDNC00017）；天津市北辰區(qū)科技計(jì)劃補(bǔ)助項(xiàng)目（2014-CXYH-KF-001）

武文起（1959—），男（漢），高級(jí)工程師，本科，研究方向：乳品加工。

胡志和（1962—），男，教授，碩士，研究方向：專(zhuān)用功能食品；乳品深加工。