增稠劑對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響

李亞男，姚月媛，董墨思，李蘇紅，*

（1.沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽110034；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866）

增稠劑對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響

李亞男1，姚月媛1，董墨思2，李蘇紅2，*

（1.沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽110034；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866）

研究不同增稠劑對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響。以測定離心沉淀率和觀察靜置時沉淀量為檢驗指標(biāo)，利用單因素試驗比較增稠劑單一及復(fù)配使用時對黃瓜籽飲料的穩(wěn)定作用。結(jié)果表明：單一增稠劑的穩(wěn)定效果依次是：槐豆膠>黃原膠>海藻酸鈉>瓜爾豆膠>果膠。鑒于果膠在黃瓜籽飲料中的表現(xiàn)較差，選取前4種增稠劑兩兩復(fù)配，研究增稠劑之間的協(xié)同效應(yīng)。添加0.10%的槐豆膠和海藻酸鈉（按質(zhì)量比5∶5比例復(fù)配）對飲料的穩(wěn)定作用最好，黏度和口感適宜。

增稠劑；穩(wěn)定性；復(fù)配；沉淀率

黃瓜，為葫蘆科草本植物，果實較小，果面有小刺，是我國廣泛種植和膳食的蔬菜，它的皮籽葉都具有重要的開發(fā)利用價值[1]。黃瓜籽中含有豐富的鈣，在已知的蔬菜籽中含量最高，每千克黃瓜籽含有898.6mg的鈣、7 200mg磷、5.93mg銅、30.9mg鐵[2-3]。黃瓜籽中含有多種游離氨基酸和維生素、木糖、果糖、以及蕓香甙、異槲皮甙、精氨酸的葡萄糖甙、胡蘿卜素及其他對人體有益的礦物質(zhì)、硫胺素、核黃素。另外，已有研究表明，黃瓜籽中含有較多芳香類物質(zhì)以及生育酚、角鯊烯、姜烯、阿茶堿、亞油酸與油酸等一些營養(yǎng)物質(zhì)[4]。目前市場上的黃瓜籽產(chǎn)品，如黃瓜籽粉、黃瓜籽膠囊、黃瓜籽發(fā)酵物、黃瓜籽油等，社會普及度不高。研制新型黃瓜籽飲料，是黃瓜籽開發(fā)利用的一個很好途徑。由于黃瓜籽飲料中蛋白質(zhì)和膳食纖維等含量較高，易出現(xiàn)分層和沉淀現(xiàn)象，故穩(wěn)定性是該類飲料生產(chǎn)的關(guān)鍵問題之一，添加增稠劑是有效的改善方法。本文主要研究增稠劑單一、復(fù)配使用的用量及復(fù)配比例對飲料穩(wěn)定性的影響。選用食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用的天然增稠劑：黃原膠、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、槐豆膠和果膠，其主要成分為天然多糖類物質(zhì)，可有效提高飲料的感官穩(wěn)定性，同時可起到膳食纖維的營養(yǎng)功效，為黃瓜籽飲料的開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃瓜籽：購自東北大藥房；黃原膠、瓜爾豆膠、海藻酸鈉、槐豆膠、果膠（食品級）：購自上海江萊生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

D-37520型臺式離心機(jī)：德國HeraeuBiofugeStratos公司；磁力攪拌器：IKA-WERKE；200目篩（含篩底）：浙江上虞市道墟五四儀器廠。

1.3 試驗條件

1.3.1 黃瓜籽飲料工藝流程

黃瓜籽→清理→磨漿→過濾→調(diào)配→膠體磨處理→灌裝→密封→殺菌→冷卻→成品

操作要點為①原料處理：選用成熟黃瓜籽，洗凈備用；②磨漿：將黃瓜籽按料液比1∶45（g/mL）的比例打漿；③過濾：磨漿后得到的漿液用200目篩過濾[5]；④調(diào)配：加入酸味劑、增稠劑、風(fēng)味物質(zhì)、色素等，攪拌均勻；⑤膠體磨處理：將調(diào)配均勻的漿液用膠體磨循環(huán)2次～3次；⑥灌裝：均質(zhì)后的漿液用玻璃瓶灌裝；⑦殺菌：飲料置于高壓滅菌鍋內(nèi)，121℃，15min。

1.3.2 增稠劑的溶解

增稠劑不易分散，在溶解前將穩(wěn)定劑與白砂糖按質(zhì)量比1∶5攪勻[6]，慢慢加入到黃瓜籽飲料中。將溶解好的黃瓜籽飲料置于磁力攪拌器上，60℃攪拌45min，使加入的增稠劑完全溶解，待冷卻后備用。

1.3.3 高鈣黃瓜籽飲料增稠劑的篩選

在高鈣黃瓜籽飲料（50 g）中分別添加不同濃度的單一的增稠劑（見表1），確定其穩(wěn)定效果。

表1 單一增稠劑添加量Table1 Theamountof each thickeners

根據(jù)單一增稠劑的篩選結(jié)果，以兩兩組合的形式研究復(fù)合增稠劑的協(xié)同效應(yīng)。

1.3.4 穩(wěn)定性測定方法[7-9]

本研究中穩(wěn)定性的評價均以離心沉淀率為測定指標(biāo)。在有刻度的離心管中，準(zhǔn)確加入配制好的飲料7mL，1 500 r/min離心5min，去除上部溶液，準(zhǔn)確稱量沉淀物的質(zhì)量，計算沉淀率，平行測定3次，試驗結(jié)果取平均值。離心沉淀率越大，表示飲料體系越不穩(wěn)定；反之，穩(wěn)定性越好。

式中：C為沉淀率，%；g1為沉淀質(zhì)量，g；g2為離心管中飲料質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一增稠劑對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響

將黃原膠、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、槐豆膠和果膠按設(shè)定用量分別加入到高鈣黃瓜籽飲料中，分別測定其沉淀率，試驗結(jié)果見圖1～圖5。

圖1 黃原膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.1 Theeffectof xanthan contenton the stability of thebeverage

由圖1可知，沉淀率隨著黃原膠添加量的增大而降低，即黃瓜籽飲料的穩(wěn)定性隨黃原膠添加量的增大而提高。當(dāng)濃度為0.08%～0.10%時，沉淀率保持不變；添加量在達(dá)到0.12%時，飲料的沉淀率達(dá)到最低，穩(wěn)定效果最好。

圖2 海藻酸鈉添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.2 Theeffectof sodium alginate contenton the the stability of thebeverage

添加海藻酸鈉對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響如圖2，隨著添加量的增大沉淀率逐漸降低，當(dāng)濃度超過0.10%以后，沉淀率下降趨于穩(wěn)定，說明再增加海藻酸鈉的用量對沉淀率的影響不大。

圖3 瓜爾豆膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.3 Theeffectof guar gum contenton thestability of the beverage

黃瓜籽飲料在添加了瓜爾豆膠以后，沉淀率下降趨勢平緩（圖3），對黃瓜籽飲料的穩(wěn)定作用相對較小。

圖4 槐豆膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.4 Theeffectof locustbean gum contenton the stability of the beverage

如圖4所示，槐豆膠濃度在0.04%～0.06%時，沉淀率下降幅度很大，用量繼續(xù)增大到0.10%后，沉淀率平緩降至最低，添加0.10%～0.12%槐豆膠對黃瓜籽飲料的穩(wěn)定效果良好。

圖5 果膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Fig.5 Theeffectof pectin contenton the stability of thebeverage

根據(jù)圖5可知，果膠添加量在0.04%～0.12%的濃度范圍內(nèi)，黃瓜籽飲料的沉降率呈緩慢上升趨勢，穩(wěn)定作用出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。根據(jù)孟岳成[10]等的研究，果膠單獨添加在食品中用作增稠劑時，添加量一般在0.6%左右。因此負(fù)效應(yīng)的產(chǎn)生可能是由于添加量未達(dá)到果膠增稠穩(wěn)定的作用范圍。

綜上所述，5種增稠劑的穩(wěn)定性效果依次為：槐豆膠＞黃原膠＞海藻酸鈉＞瓜爾豆膠＞果膠。鑒于果膠的作用效果很差，選取前4種增稠劑做進(jìn)一步復(fù)配實驗。

2.2 增稠劑的復(fù)配

將黃原膠、海藻酸鈉、瓜爾豆膠和槐豆膠4種增稠劑按質(zhì)量比1∶1兩兩復(fù)配，分別測定其沉淀率，結(jié)果見圖6～圖11。

黃原膠和海藻酸鈉復(fù)配（圖6），總濃度達(dá)到0.06%～0.08%之間，沉淀率下降迅速，濃度繼續(xù)增大，其穩(wěn)定效果和單一使用黃原膠幾乎相同，復(fù)配時黃原膠起主要作用。

圖6 黃原膠和海藻酸鈉復(fù)配Fig.6 Cooperating effectsof xanthan and sodium alginate

圖7 黃原膠和瓜爾豆膠復(fù)配Fig.7 Cooperating effectsof xanthan and guar gum

圖7 所示的曲線表明，黃原膠和瓜爾豆膠復(fù)配時的穩(wěn)定效果優(yōu)于瓜爾豆膠，差于黃原膠的單獨使用，兩者復(fù)配未能達(dá)到增效作用。

圖8 黃原膠和槐豆膠復(fù)配Fig.8 Cooperating effectsof xanthan and locustbean gum

當(dāng)濃度大于0.06%時，單獨使用黃原膠和槐豆膠（圖8）對飲料的穩(wěn)定效果接近一致。復(fù)配后沉降率下降緩慢，未能達(dá)到預(yù)期的效果。

圖9 海藻酸鈉和瓜爾豆膠復(fù)配Fig.9 Cooperating effectsof sodium alginateand guar gum

海藻酸鈉和瓜爾豆膠復(fù)配的穩(wěn)定效果見圖9，添加總濃度小于0.10%時，復(fù)配的穩(wěn)定效果優(yōu)于兩者單獨使用，起到協(xié)同增效作用。當(dāng)總濃度達(dá)到0.10%后，沉淀率穩(wěn)定在最低水平，且復(fù)配與海藻酸鈉單一使用的穩(wěn)定作用接近。

圖10 海藻酸鈉和槐豆膠復(fù)配Fig.10 Cooperating effectsof sodium alginateand locustbean gum

海藻酸鈉與槐豆膠復(fù)配，在總濃度大于0.08%之后，穩(wěn)定效果好于二者單獨使用（圖10）。當(dāng)總濃度達(dá)到0.10%時，增稠劑復(fù)配的沉淀率已經(jīng)為0。

圖11 瓜爾豆膠和槐豆膠復(fù)配Fig.11 Cooperating effectsof guar gum and locustbean gum

瓜爾豆膠和槐豆膠復(fù)配（圖11），在濃度較低時其沉降率大于任意一種單獨使用，總濃度大于0.08%時，穩(wěn)定效果好于瓜爾豆膠而差于槐豆膠單獨使用，故復(fù)配未能達(dá)到增效作用。

在不同的復(fù)配組合中，只有海藻酸鈉和槐豆膠組合復(fù)配后產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，并且在總濃度達(dá)到0.10%時沉降率降低為0，飲料的感官穩(wěn)定性最好。

2.3 海藻酸鈉和槐豆膠最優(yōu)比例確定

復(fù)配時增稠劑間的不同比例也會導(dǎo)致穩(wěn)定性方面的的差異。在總添加量為飲料總量0.10%的條件下，調(diào)整槐豆膠和海藻酸鈉的添加比例，以離心沉淀率為測定指標(biāo)篩選最佳配比，見圖12。

圖12 槐豆膠和海藻酸鈉復(fù)配比例篩選Fig.12 Proportion screening of locustbean gum and sodium alignate

以槐豆膠和海藻酸鈉0∶10作為初始添加比例，當(dāng)海藻酸鈉的用量逐漸減小，而槐豆膠的用量逐漸增大時沉淀率下降，穩(wěn)定效果增強(qiáng)。當(dāng)槐豆膠和海藻酸鈉的配比為5∶5（質(zhì)量比）時，沉淀率已經(jīng)為0，達(dá)到最佳的穩(wěn)定效果。

3 結(jié)論

幾種天然多糖膠單獨及復(fù)配添加對黃瓜籽飲料穩(wěn)定性的影響表明，當(dāng)槐豆膠和海藻酸鈉的質(zhì)量配比為5∶5，添加總濃度為0.10%時，飲料的沉降率即可降低至0?；倍鼓z的原料成本昂貴[11]，使用時應(yīng)考慮盡量降低槐豆膠的用量，通過槐豆膠和海藻酸鈉的復(fù)配添加，既可使黃瓜籽飲料的穩(wěn)定性達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，又可以降低增稠劑的用量及使用成本。

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Effects of Thickeners on Stability of Cucumber Seed Beverage

LIYa-nan1，YAOYue-yuan1，DONGMo-si2，LISu-hong2，*
（1.CollegeofGrain Science and Technology，Shenyang NormalUniversity，Shenyang 110034，Liaoning，China；2.Collegeof Food Science，Shenyang AgriculturalUniversity，Shenyang110866，Liaoning，China）

Effectsof thickenerson stability of cucumber seed beveragewere investigated.The rate of centrifugal sedimentation and volume ofstanding sedimentationwere determined as indicator of the beverage stabilitieswith single ormixed thickeners.The resultswere showed：the stabilization of single thickenerswas in order：locust bean gum>xanthan>sodium alginate>guar gum>pectin.Regarding inapplicability of pectin esterase in the beverage，the first fourwere selected to discuss the synergism of thickenersmixed one another.The results revealed that themixed thickeners used in the beverage with 0.10%of locust bean gum and sodium alginate（mixed byweight ratio5∶5）had beststability，good viscosity and sensory.

thickener；stability；mix；sedimentation rate

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.007

2015-12-22

沈陽師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃（2013-42）

李亞男（1992—），女（漢），本科生，食品科學(xué)與工程專業(yè)。

*通信作者