甘薯乳飲料工藝參數(shù)及穩(wěn)定性研究

吳錄萍

（山西師范大學(xué)食品學(xué)院，山西臨汾　041000）

甘薯乳飲料工藝參數(shù)及穩(wěn)定性研究

吳錄萍

（山西師范大學(xué)食品學(xué)院，山西臨汾041000）

以甘薯為材料，經(jīng)打漿、過濾、酶解制成甘薯汁，加以適量脫脂奶粉、白砂糖調(diào)配，研制成甘薯乳飲料。甘薯乳飲料的研究主要采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定最佳配方。試驗(yàn)得出，影響甘薯乳飲料品質(zhì)的主要因素是甘薯汁的添加量，影響甘薯乳飲料穩(wěn)定性的主要因素是CMC-Na的添加量。結(jié)果表明，甘薯乳飲料的最佳配方為甘薯汁30%，脫脂奶粉4%，白砂糖4%，CMC-Na 0.1%，黃原膠0.02%，瓜爾膠0.03%，成品具有營養(yǎng)豐富、均勻穩(wěn)定、口感良好的優(yōu)點(diǎn)。

甘薯；乳飲料；穩(wěn)定性

0　引言

甘薯，屬旋花科甘薯屬，又名紅薯、白薯、番薯等。甘薯富含淀粉（占鮮質(zhì)量的15%~26%）、可溶性糖（占鮮質(zhì)量3%左右）、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、纖維素等多種維生素，以及鈣、磷、鐵、鋅等礦物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1]，是一種藥食同源的天然食物，是世界上重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把甘薯視為營養(yǎng)平衡而全面的保健食品[2]。

近年來，國內(nèi)外有關(guān)專家對甘薯的營養(yǎng)價(jià)值和藥用保健功能研究較多[3]，發(fā)現(xiàn)甘薯在預(yù)防乳腺癌和結(jié)腸癌等疾病方面有特殊功效。無論是從營養(yǎng)價(jià)值[4]，還是從保健功能方面看，甘薯都具有較大的開發(fā)利用價(jià)值[5-7]。甘薯汁是由新鮮甘薯經(jīng)挑選、去皮、榨汁等方法制作而成的汁液。甘薯汁雖與水果的原有形態(tài)不同，但保留了水果汁的原有風(fēng)味及營養(yǎng)成分，且更容易被人體吸收。本研究結(jié)合甘薯和牛乳的雙重營養(yǎng)保健功效，制備一種更高營養(yǎng)價(jià)值的乳飲料。

1　材料與設(shè)備

1.1試驗(yàn)原料及試劑

甘薯，產(chǎn)于山西省臨汾市；脫脂奶粉，伊利集團(tuán)提供；白砂糖，購于河北廊坊；淀粉酶、纖維素酶、糖化酶，天津市奧諾科技發(fā)展有限公司提供；檸檬酸、黃原膠、瓜爾膠、CMC-Na，河南千志商貿(mào)有限公司提供。

1.2主要儀器與設(shè)備

FA-04型電子天平，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市榮華儀器制造產(chǎn)品；豆?jié){機(jī)，美的集團(tuán)產(chǎn)品。

2　試驗(yàn)方法

2.1甘薯原汁的制備

新鮮甘薯熱燙后，取250 g甘薯，加水500 g，經(jīng)打漿機(jī)打漿，然后經(jīng)60目濾網(wǎng)過濾制成甘薯原汁。

2.2酶解

按甘薯原汁質(zhì)量的0.1%加入淀粉酶酶解2 h，然后用檸檬酸調(diào)pH值至4，將0.15%的糖化酶和0.1%的纖維素酶混合酶解3 h，制成甘薯汁。

2.3調(diào)配混合

將甘薯汁、脫脂奶粉和白砂糖按設(shè)計(jì)比例（體積比）混合，并進(jìn)行感官測評(píng)。

2.3.1甘薯乳飲料配方單因素試驗(yàn)

甘薯汁、脫脂奶粉、白砂糖分別做單因素試驗(yàn)，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以得出較優(yōu)的添加量。

（1）甘薯汁添加量對甘薯乳飲料的影響。在4%脫脂奶粉，3%白砂糖添加量的條件下，按設(shè)計(jì)比例的甘薯汁添加量分別做5組試驗(yàn)。

甘薯汁添加量感官評(píng)分曲線見圖1。

圖1　甘薯汁添加量感官評(píng)分曲線

由圖1可知，當(dāng)甘薯汁添加量為30%時(shí)，甘薯乳飲料的感官評(píng)價(jià)最好。甘薯汁添加量太少，甘薯乳飲料中甘薯的風(fēng)味不足；添加量太多掩蓋乳的氣味，甘薯味太濃，氣味不適中。

（2）脫脂奶粉添加量對甘薯乳飲料的影響。在30%甘薯汁，3%白砂糖添加量的條件下，按設(shè)計(jì)比例的脫脂奶粉添加量分別做5組試驗(yàn)。

脫脂奶粉添加量感官評(píng)分曲線見圖2。

圖2　脫脂奶粉添加量感官評(píng)分曲線

由圖2可知，當(dāng)脫脂奶粉添加量為4%時(shí)，甘薯乳飲料的感官評(píng)價(jià)最好。脫脂奶粉添加量太少，飲料中乳的風(fēng)味不足，甘薯味太濃，氣味不適中；而脫脂奶粉的添加量太高，則會(huì)掩蓋甘薯汁的清香。

（3） 白砂糖添加量對甘薯乳飲料的影響。在30%甘薯汁，4%脫脂奶粉添加量的條件下，按設(shè)計(jì)比例的白砂糖添加量分別做5組試驗(yàn)。

白砂糖添加量感官評(píng)分曲線見圖3。

圖3　白砂糖添加量感官評(píng)分曲線

由圖3可知，當(dāng)白砂糖添加量為3%時(shí)，甘薯乳飲料的感官評(píng)價(jià)最好。白砂糖添加量太少，甘薯乳飲料甜度不夠、偏酸、風(fēng)味不好；而白砂糖添加量太高，則會(huì)使飲料太甜，滋味不好。

2.3.2甘薯乳飲料配方的設(shè)計(jì)

以甘薯汁、脫脂奶粉、白砂糖為原料，通過正交試驗(yàn)研究甘薯汁、全脂奶粉、白砂糖對甘薯乳飲料品質(zhì)的影響，以感官評(píng)分為指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1　正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

2.3.3感官評(píng)價(jià)

對不同配方的甘薯乳飲料進(jìn)行評(píng)價(jià)，以色澤、滋味、香氣、組織狀態(tài)為指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分。評(píng)價(jià)由6名同學(xué)完成，得出平均分為最終得分。

感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3　結(jié)果與分析

根據(jù)設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)表，得到如下試驗(yàn)結(jié)果。

正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3　正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，極差大小依次為A>C>B，說明甘薯汁添加量是影響甘薯乳飲料品質(zhì)的最主要因素，其次是白砂糖添加量，最后是脫脂奶粉添加量。

以感官評(píng)分為指標(biāo)，得出較優(yōu)的組合為A2B2C3D1，即甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%；而正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合為A3B2C3D3，即甘薯汁添加量35%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%。以這2組結(jié)論做驗(yàn)證試驗(yàn)，分別進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表4　感官評(píng)價(jià)結(jié)果

在正交試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，所得結(jié)果表明，甘薯乳飲料最佳配方為A2B2C3D1，即甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%，以此配方制作的甘薯乳飲料風(fēng)味良好，感官評(píng)分最高。

4　甘薯乳飲料的穩(wěn)定性

4.1單一穩(wěn)定劑對甘薯乳飲料穩(wěn)定性的影響

對黃原膠、瓜爾膠、CMC-Na等穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果進(jìn)行單因素試驗(yàn)，按最佳工藝條件制作甘薯乳飲料，分別取100 mL甘薯乳飲料加入不同量的不同穩(wěn)定劑，置于試管內(nèi)，靜置12 h后測定其沉淀率，沉淀率越小，穩(wěn)定性越高，以此判斷穩(wěn)定效果。結(jié)果如下。

CMC-Na添加量與沉淀率關(guān)系曲線見圖4。

圖4　CMC-Na添加量與沉淀率關(guān)系曲線

由圖4可知，當(dāng)CMC-Na添加量為0.1%時(shí)，甘薯乳飲料的沉淀率最小，穩(wěn)定性最高。

黃原膠添加量與沉淀率關(guān)系曲線見圖5。

圖5　黃原膠添加量與沉淀率關(guān)系曲線

由圖5可知，當(dāng)黃原膠添加量為0.03%時(shí)，甘薯乳飲料的沉淀率最小，穩(wěn)定性最高。

瓜爾膠添加量與沉淀率關(guān)系曲線見圖6。

圖6　瓜爾膠添加量與沉淀率關(guān)系曲線

由圖6可知，當(dāng)瓜爾膠添加量為0.03%時(shí)，飲料的沉淀率最小，穩(wěn)定性最高。

4.2復(fù)合穩(wěn)定劑對甘薯乳飲料穩(wěn)定性的影響

根據(jù)單一穩(wěn)定劑的單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇CMC-Na、黃原膠、瓜爾膠作為3個(gè)因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表5。

表5　正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

根據(jù)設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)表，得到如下試驗(yàn)結(jié)果。

穩(wěn)定劑配比正交試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6　穩(wěn)定劑配比正交試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知，極差大小為A'>C'>B'，即影響甘薯乳飲料穩(wěn)定性的主次順序?yàn)镃MC-Na、瓜爾膠、黃原膠。

沉淀率越小，穩(wěn)定性越好，以此來確定穩(wěn)定劑的最佳配比。以沉淀率大小來看，最佳復(fù)合穩(wěn)定劑組合為A'2B'1C'2D'3，即CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%；而正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)復(fù)合穩(wěn)定劑組合為A'1B'1C'1D'2，即CMCNa添加量0.05%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.02%。以這2組結(jié)論做驗(yàn)證試驗(yàn)，分別進(jìn)行穩(wěn)定效果試驗(yàn)。

感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表7。

表7　感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由表7可知，1號(hào)試驗(yàn)沉淀率更小，穩(wěn)定性更好，得出結(jié)論最佳的穩(wěn)定劑組合為A'2B'1C'2D'3，即CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%。以此配方加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定效果最好，飲料的黏稠度適中。

5　結(jié)論

通過正交試驗(yàn)并結(jié)合感官評(píng)定，確定了甘薯乳飲料的最佳配方是甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%，各因素對甘薯乳飲料都有影響，其中甘薯汁對產(chǎn)品影響最大，白砂糖次之。最優(yōu)的穩(wěn)定劑配比為CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%。以此研制出的甘薯乳飲料，營養(yǎng)豐富、均勻穩(wěn)定、色澤誘人、口感良好。

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[3]劉桂玲，張鵬，鄭建利，等.不同類型甘薯品種主要經(jīng)濟(jì)形狀和營養(yǎng)成分差異 [J].中國糧油學(xué)報(bào)，2012（2）：10-13.

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[5]陳偉.國內(nèi)外甘薯飲料的研究現(xiàn)狀探析 [J].遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（2）：68-69.

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The Process of Sweet Potatomilk Beverag

WU Luping

（College of Food Science，Shanxi Normal University，Linfen，Shanxi 041000，China）

This study focuses on sweet potato as the main material，after beating，filtration，enzyme solution，made from sweet potato juice and be skimmed milk powder，sugar，sweet potato beverage.This research mainly uses the method of single factor experiment and orthogonal experiment research formula，first by single factor experiment，sensory score as a result，the designed orthogonal experiment factors level table，and then by means of orthogonal experimental results are analyzed，and the optimum formula.Experiment is the main factor that influences the quality of sweet potato beverage of sweet potato juice content，the main factors influencing the stability of sweet potato beverage is CMC-Na content.Research shows that the optimum formula of sweet potato juice 30%，skim milk powder 4%，sugar 4%，CMC-Na 0.1%，xanthan gum 0.02%，and guar gum 0.03%，which developed the rich nutrition，uniform stability，good taste of sweet potato beverage.

sweet potato；milk beverage；stability

TS252.5

Adoi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.035

2016-06-17

山西師范大學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目（SD2013KCZ-11）。

吳錄萍（1967— ），女，本科，講師，研究方向?yàn)槭称窢I養(yǎng)及功能食品。