澄清型杨梅凉茶饮料的工艺研究
2015-07-22张明刘伟张晓阳李全宏中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业部果蔬加工重点实验室果蔬加工教育部工程研究中心北京100083
张明,刘伟,张晓阳,李全宏(中国农业大学食品科学与营养工程学院,国家果蔬加工工程技术研究中心,农业部果蔬加工重点实验室,果蔬加工教育部工程研究中心,北京 100083)
澄清型杨梅凉茶饮料的工艺研究
张明,刘伟,张晓阳,李全宏*
(中国农业大学食品科学与营养工程学院,国家果蔬加工工程技术研究中心,农业部果蔬加工重点实验室,果蔬加工教育部工程研究中心,北京 100083)
摘要:以杨梅浓缩汁、菊花、桂花、夏枯草、甘草和陈皮为原料,通过对酶解、添加剂用量等工艺条件的优化,确定最佳酶解工艺为0.2%果胶酶45℃恒温酶解40 min,灭酶冷却后再加0.3%中性蛋白酶60℃恒温酶解40 min,产品透光率可达97%以上,按照柠檬酸0.15%、焦糖0.045%进行辅料添加,可获得酸甜适口,颜色诱人、澄清透明的新型杨梅凉茶保健饮料。
关键词:杨梅;凉茶;澄清;工艺
杨梅是我国南方的特产水果,其果实色泽艳丽,口感酸甜,深受人们的喜爱。杨梅不仅美味而且有很高的营养价值,除含有丰富的碳水化合物、维生素C、有机酸外,还含有丰富的花色素和类黄酮成分,具有较强的抗氧化、抗衰老作用。其果实中钙、磷、铁的含量是普通水果的十几倍[1]。由于杨梅不适于储藏和运输,传统上常将其加工成杨梅果酒、果脯等产品,使其风味大受损失[2]。凉茶是我国南方地区极具地方特色的传统保健饮料,具有祛暑败火的功效[3],目前在我国饮料市场中正扮演着越来越重要的角色。本试验以浓缩杨梅汁、菊花、桂花、夏枯草、陈皮和甘草为原料,对饮料澄清、添加剂用量等关键工艺进行重点研究,开发出一种澄清透明、色泽诱人、口感酸甜、风味独特、兼有杨梅和凉茶优点的新型保健饮料。这对于有效利用杨梅资源、促进农民增收同样具有积极意义。
1 材料与方法
1.1材料
菊花、桂花、夏枯草、甘草、陈皮:购于京卫大药房北京学院路店;果胶酶(标准活力为10 000 PECTU/ mL)、中性蛋白酶(标准活力为0.8 AU-N/g):购于天津诺维信中国生物技术有限公司;杨梅浓缩汁:由湖南某酒厂提供;柠檬酸:食品级,购于上海九洁实业有限公司;焦糖色素:食品级,购于上海松田香料有限公司。
1.2仪器与设备
紫外可见分光光度计(UV-2802):尤尼科(上海)仪器有限公司;Model868精密PH计:Thermo Orion;TGL-16A台式高速冷冻离心机:长沙平凡仪器仪表有限公司;九阳多功能粉碎机:九阳股份有限公司;真空脱气机(TQ-1):杭州惠合机械有限公司;UHT杀菌设备(DSW-25LT型号):上海砥实机械设备有限公司;恒温水浴锅:北京市长风仪器仪表有限公司。
1.3工艺流程
菊花、桂花、夏枯草、甘草、陈皮→粉碎→过筛→浸提→冷却→过滤→调配→酶解→灭酶→离心→添加柠檬酸、焦糖色素→脱气→杀菌→冷却→无菌灌装→成品
1.4操作要点
1.4.1粉碎、过筛
按照饮料配方称取植物原料,形状较大的切成小段,然后混合均匀。用粉碎机进行粉碎,粉碎后过40目筛,将粉末放入棕色瓶中备用。
1.4.2浸提
料水比1∶35(质量比),其中水要求为沸水,将料液盛于圆底烧瓶中在沸水浴下浸提30 min,烧瓶上方安装冷凝回流装置。冷却后用60目滤网过滤,滤液即为浸提液。
1.4.3调配
将杨梅浓缩汁、浸提液和饮用水按配方所述比例进行调配。
1.4.4酶解澄清试验
1.4.4.1测定饮料透光率最适波长的确定
取40 mL调配液,加入0.3%(体积分数)的果胶酶,在45℃下恒温酶解40 min,然后90℃灭酶10 min,冷却后经5℃、3 000 r/min条件离心5 min,取上清液,测定该澄清汁在400 nm~800 nm下的透光率。
1.4.4.2单酶澄清试验
分别选用果胶酶和中性蛋白酶进行酶解澄清试验,两种酶浓度均为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.6%、1%。果胶酶在45℃下恒温处理40 min,中性蛋白酶在60℃下恒温处理40 min,酶解后两者均在90℃条件下灭酶10 min,冷却后测定透光率。
1.4.4.3双联酶解澄清试验
将果胶酶、中性蛋白酶进行双联酶解澄清试验,酶浓度均为0.2%和0.3%。试验分为两种情况,第一种情况是将两种酶直接复合处理40 min,经灭酶冷却后在5℃、3 000 r/min条件下离心5 min,取其上清液测定透光率;第二种情况是先用果胶酶处理40 min,灭酶冷却后再加中性蛋白酶处理40 min,经灭酶冷却后在5℃、3 000 r/min条件下离心5 min,取上清液测其透光率。上述灭酶条件均为90℃恒温处理10 min,对照组加等量蒸馏水。
1.4.5添加柠檬酸、焦糖色素
由于杨梅浓缩汁中含有较多的糖分,调配后的混合液口感较甜,且酸味太弱,颜色较淡,为了获得最佳的酸甜口感和诱人的暗红色,延长产品保藏期,须添加适量的柠檬酸和焦糖。根据预试验结果,初步确定柠檬酸、焦糖的最适添加量,采用二因素三水平正交试验研究确定柠檬酸、焦糖的最适添加量。饮料生产完后由10名食品专业人士对产品的口感、色泽、组织形态进行感官质量评价。添加剂用量试验因素水平见表1。
表1 添加剂用量因素水平表Table 1 Factors and levels of the amount of additives
1.4.6脱气
将饮料用真空泵吸入脱气罐中保持90 kPa~93 kPa,真空脱气8 min~10 min,以除去加料搅拌过程中混入的空气[4]。
1.4.7杀菌、灌装
为了更好地保持杨梅凉茶饮料的营养和风味,因此采用高温瞬时杀菌(130℃,5 s),冷却后进行PP瓶无菌灌装[4]。
2 结果与分析
2.1测定饮料透光率最适波长的确定
测定波长与饮料透光率的关系见图1。
由图1可以看出,当测定波长到达720 nm后,杨梅凉茶饮料透光率达到93%以上并趋于稳定,故确定测定饮料透光率的最适波长为720 nm。
2.2单酶澄清试验
单酶用量与透光率的关系见图2。
图1 测定波长与饮料透光率的关系Fig.1 Relationship between mensuration wavelength and beverages transmittance
图2 单酶用量与透光率的关系Fig.2 Relationship between single enzyme usage and transmittance
从图2中可以看出,当两种酶用量小于0.3%时,饮料透光率随酶用量增加而迅速增大;在酶添加量为0.3%时,果胶酶酶解的透光率为93.76%,蛋白酶为85.61%;当酶添加量在0.3%~1%时,饮料透光率虽略有增加但基本保持平稳。由图还可以看出,当酶用量小于1%时,在酶用量相同的情况下,果胶酶的澄清效果要明显好于蛋白酶。
2.3双酶联用澄清试验
双酶直接酶解试验结果见表2。
表2 双酶直接酶解试验Table 2 Dual enzymatic hydrolysis test directly
由表2可以看出,同对照组相比,双酶联用直接酶解的效果普遍不理想。1、2、4号澄清度基本未变,3号澄清度略有提高,但仍远远未达到产品所需要求。造成这种结果的原因可能是果胶酶本身也是一种蛋白质,其在中性蛋白酶的作用下发生了降解反应,失去了酶解作用,而3号中果胶酶用量相对于蛋白酶用量略高,其中小部分果胶酶发挥了酶解作用,因而澄清效果比其他3组较好一些。
双酶间隔酶解试验结果见表3。
表3 双酶间隔酶解试验Table 3 Dual enzymatic hydrolysis test interval
由表3可以看出,同对照组相比,双酶联用间隔酶解取得了非常理想的效果,4组试验的透光度都达到了80%以上,其中2、3、4号试验组的透光率都已满足产品要求,尤以2号试验组的透光率最高,达到了97%,超过了0.6%的单酶酶解所能达到的透光率。这对于减少生产成本具有积极意义。
2.4柠檬酸、焦糖添加量的确定
柠檬酸、焦糖添加量试验结果见表4。
表4 柠檬酸、焦糖添加量试验结果Table 4 Results of citric acid,caramel addition test
由表4的极差R值可以看出RA>RB,即柠檬酸对饮料风味的影响能力大于焦糖,最佳配比为A2B2,即柠檬酸0.15%、焦糖0.045%,该条件下生产出来的饮料产品pH为3.25,酸甜适口,颜色诱人,呈明亮的棕红色,外观澄清透明,且放置四周后无沉淀产生。
2.5感官指标
口感与风味:口感酸甜柔和,伴有淡淡的菊花、桂花和夏枯草香气;色泽:呈诱人的棕红色;外观形态:澄清透明,无沉淀产生。
2.6理化指标
总糖含量(以还原糖计):5%~7%;pH:3.1~3.3。
2.7微生物指标
细菌总数(CFU/mL)≤100,大肠菌群(MPN/100mL)≤30,致病菌不得检出。
3 结论
以杨梅浓缩汁、菊花、桂花、夏枯草、陈皮和甘草为原料,通过粉碎、水浴浸提、调配制成混合液,利用果胶酶、中性蛋白酶进行双联酶解处理,确定了最佳酶解工艺为0.2%果胶酶45℃恒温酶解40 min,灭酶冷却后再加0.3%中性蛋白酶60℃恒温酶解40 min。经离心后获得澄清液,利用正交试验法确定了柠檬酸、焦糖色素的最佳添加量分别为0.15%和0.045%。最后经脱气、杀菌得到成品,产品酸甜适口,颜色诱人,呈明亮的棕红色,外观澄清透明,且放置四周后无沉淀产生。是一款兼具杨梅和凉茶风味的新型保健饮品,对开发杨梅资源、促进农民增收同样具有积极意义。
参考文献:
[1] 吴亚梅,陈健,李维锋,等.杨梅的综合研究与利用[J].食品科技, 2004(10):75-78
[2] 郑建永.杨梅果汁饮料的澄清试验[J].食品工业,2004(6):46-47
[3] 孙桥,刘小杰.一种保健型凉茶饮料的研制[J].食品科技,2004 (6):98-100
[4] 邹宇晓,廖森泰,刘学铭,等.澄清型金桑菊凉茶饮料工艺研究[J].食品研究与开发,2010,31(1):78-80
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.020
收稿日期:2014-06-10
基金项目:国家科技支撑计划课题(2011BAD39B01);公益性行业(农业)科研专项(201303112)
作者简介:张明(1988—),男(汉),硕士研究生,研究方向:食品加工与安全。
*通信作者:李全宏(1966—),男(汉),教授,博士,研究方向:农产品加工。
Study on the Technique of Clarification Herbal Tea of Red Bayberry
ZHANG Ming,LIU Wei,ZHANG Xiao-yang,LI Quan-hong*
(College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,National Engineering Research Center for Fruit and Vegetable Processing,Key Laboratory of Fruit and Vegetable Processing,Ministry of Agriculture,Research Center of Fruit and Vegetable Processing Engineering,Ministry of Education,Beijing 100083,China)
Abstract:Introduced the production of health beverage,which used red bayberry juice concentrate,chrysanthemum,osmanthus,prunella,licorice and orange peel as the main material,the total technique was decided by enzymatic hydrolysis and the amount of additives.The optimal enzymatic hydrolysis of 0.2% pectinase enzyme thermostat 45℃40 min,cooling off after the enzyme plus 0.3%neutral protease enzyme at 60℃40 min,product transmittance up to 97%.the optimal addition of additives was as followed:citric acid 0.06%,caramel 0.045%.The products were clarified herbal tea,which tasted sweet and sour taste and possessed the flavor of red bayberry,chrysanthemum,osmanthus and prunella.
Key words:red bayberry;herbal tea;clarification;technique