紫薯生物饮料的研制

徐　峰

(长沙大学生物与环境工程系，湖南 长沙 410022)



紫薯生物饮料的研制

徐峰

(长沙大学生物与环境工程系，湖南 长沙 410022)

摘要：以紫薯为原料,对紫薯生物饮料加工工艺进行研究.通过单因素与正交实验确定了紫薯饮料的最佳调配工艺参数为：蔗糖添加量为4%，柠檬酸添加量为0.15%，复合型稳定剂(CMC-Na∶黄原胶∶琼脂=1∶1∶1)添加量为0.15%.此工艺参数下制作的紫薯饮料色泽鲜艳、口感良好、营养丰富并且具有一定的市场发展潜力.

关键词：紫薯；正交实验；饮料

紫薯,又称紫心番薯.由于其皮紫黑色，肉质为紫色至深紫色是以称为紫薯.紫薯营养价值较甘薯高，含有丰富的花青素[1, 2]，同时富含硒、多糖、植物蛋白及维生素和矿物质等营养成分[3].紫薯中所含的花青素具有清除人体自由基、降血糖和抗肿瘤等保健作用.紫薯中的纤维素还具有防止胃肠道疾病发生的作用.

紫薯以其较高的营养保健作用而受到越来越来多的青睐.紫薯颜色鲜艳、香气浓郁，具有甘甜的口感.目前对紫薯的加工还不多，常见于将紫薯加工成紫薯酥、紫薯粉、紫薯酒等产品形式[4]，紫甘薯的深加工研究和开发尚处于起步阶段.本文主要通过糊化酶解工艺，将紫薯研制成生物饮料，为紫薯的加工利用提用新途径.

1材料与方法

1.1实验材料

紫薯；耐高温α-淀粉酶；葡萄糖淀粉酶.

1.2实验仪器与设备

紫外-可见分光光度计；水浴锅；pH计；高压灭菌锅.

1.3实验方法

1.3.1紫薯生物饮料工艺流程

紫薯→清洗去皮→破碎→糊化→打浆→双酶酶解→过滤→调配→灭菌→成品.

1.3.1.1糊化

将去皮破碎处理后的紫薯继续高温处理使其淀粉糊化.

1.3.1.2打浆

糊化后的紫薯放入打浆机中，加入4倍质量的水进行打浆.

1.3.1.3双酶酶解

加入40U/g α-淀粉酶于90℃酶解15 min，液化后继续添加120U/g葡萄糖淀粉酶进行糖化：糖化温度64℃、pH4.5、糖化时间3h[5].

1.3.1.4调配

紫薯酶解液中加入糖、酸、稳定剂进行调配，硅藻土过滤.

1.3.1.5灭菌

成品于115℃灭菌15min.

1.3.2紫薯生物饮料调配工艺研究

1.3.2.1加糖量对紫薯饮料的影响

向酶解液中分别加入2%，4%，6%，8%，10%的蔗糖，加入0.2%的柠檬酸，使其完全溶解，品评紫薯生物饮料以确定较优添加量.

1.3.2.2酸的添加量对紫薯饮料的影响

向酶解液中分别加入0.1%，0.15%，0.2%，0.25%，0.3%的柠檬酸，加入6%的蔗糖，溶解后进行品评，以确定较优的柠檬酸添加量.

1.3.2.3稳定剂对紫薯饮料的影响

紫薯饮料中，选取CMC-Na﹑黄原胶﹑琼脂等3种稳定剂，按3∶1∶1﹑2∶1∶1﹑1∶1∶1等3种比例调配成复合型稳定剂，每种比例各自加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的复合型稳定剂，以确定较优稳定剂的添加量.

1.3.3正交试验确定最佳调配工艺研究

表1　紫薯饮料评分标准

以糖添加量、酸添加量、复合型稳定剂添加量为因素进行正交试验，以感官评价作为评定标准来获得最佳配方，紫薯饮料评分标准见表1.

1.3.4紫薯饮料其它指标测定方法

花青素含量的测定[3]参照相关资料中的方法.

2结果与分析

2.1糖添量对紫薯饮料感官品质的影响

糖添加量对紫薯饮料感官品质的影响见图1.

图1　糖添加量对紫薯饮料感官品质的影响

由图1可知，蔗糖的添加量为6%时，紫薯饮料口感酸甜适中，品质较好.

2.2酸添量对紫薯饮料感官品质的影响

合适的糖酸比可使饮料酸甜适宜.通过向饮料中加入柠檬酸来调节饮料的糖酸比.酸添加量对紫薯饮料感官品质的影响见图2.

图2　酸添加量对紫薯饮料感官品质的影响

由图2可以看出，柠檬酸的添加量为0.2%时，紫薯饮料酸甜可口，品质较好.

2.3复合型稳定剂添加量对紫薯饮料稳定性的影响

采用单一稳定剂很难取得较好的稳定效果，考虑到成本和稳定效果，本试验选用CMC-Na﹑黄原胶﹑琼脂配制成复合型稳定剂.复合型稳定剂添加量对紫薯饮料稳定性的影响见表2.

表2　复合型稳定剂添加量对紫薯饮料稳定性的影响

由表2可知，复合型稳定剂以1∶1∶1(CMC-Na∶黄原胶∶琼脂)的比例，添加量为0.15%时，紫薯饮料的稳定性最佳，并且口感好.

2.4正交实验结果与分析

根据单因素实验结果，以糖添加量、酸添加量、复合型稳定剂添加量为因素采用3因子3水平进行正交实验L9(33)，对紫薯饮料的感官品质进行评分，因素水平见表3.

表3　正交试验因素水平表

通过正交试验和感官评价对紫薯饮料的配方进行研究，正交试验设计结果及极差分析见表4.

表4　正交试验结果与极差分析表

由表4通过极差分析可知三因素对紫薯饮料的影响顺序为A>B>C，即糖添加量>酸添加量>复合型稳定剂添加量.由各因素的K值可得到紫薯饮料调配的最佳工艺因素水平为：A1B1C2，即糖添加量为4%，酸添加量为0.15%，复合型稳定剂添加量为0.15%.将最佳工艺进行验证试验，得到紫薯饮料的感官评分为93分，说明试验结果与预测一致.

2.5产品质量指标

2.5.1感官指标

紫薯饮料颜色具有紫薯特性，呈亮紫色，澄清透明；香气宜人，具有紫薯的气味，酸甜适度，无异味.

2.5.2理化指标

花青素含量/(mg/L)为97.51mg.

2.5.3微生物指标

菌落总数≤10 CFU/mL 大肠菌群≤3MPN/mL;致病菌不得检出.

3结论

通过单因素与正交实验确定了紫薯饮料的最佳调配工艺参数为：糖添加量为4%，酸添加量为0.15%，复合型稳定剂添加量为0.15%，制得的紫薯饮料符合食品卫生标准，营养价值较高，为紫薯饮料将来大规模生产提供试验基础.

参考文献：

[1]孙鹏尧, 周芳宁, 李喜层, 等. 紫甘薯饮料中花青素的稳定性研究[J]. 食品工程, 2014,(3):28-32.

[2]刘波, 袁利鹏. 紫甘薯豆浆复合饮料加工技术研究[J]. 广东农工商职业技术学院学报, 2012,(2):78-81.

[3]潘丽军, 孙潇雅, 姜绍通. 紫薯复合饮料的质量指标、营养成分及抗氧化性分析[J]. 食品科学, 2013,(20):165-169.

[4]蒲传奋, 唐文婷, 张岩, 等. 紫薯全粉工间护色及干燥工艺的研究[J]. 食品科技, 2014,(3):125-128.

[5]齐希光,张晖,王立,钱海峰. 紫薯饮料的液化糖化工艺研究[J]. 食品科技,2014,(8):109-113.

(作者本人校对)

Preparation of Purple Sweet Potato Biological Beverage

XU Feng

(Department of Biological and Environmental Engineering,Changsha University,Changsha Hunan 410022,China.)

Abstract：With purple sweet potato as the main material, the technology of preparing purple sweet potato biological beverage was studied. By single factor experiment and orthogonal test, the optimum purple sweet potato beverage formula was 4% sucrose, 0.15% citric acid and 0.15% Composite stabilizers(CMC-Na : xanthan gum : agar =1:1:1).After optimization, the beverage featured by bright color, good taste, rich nutrition and it is one kind of potential biological beverage.

Key Words：purple sweet potato; orthogonal test; beverage

中图分类号:TS215; TS27

文献标识码：A

文章编号：1008-4681(2016)02-0020-03

作者简介：徐峰(1982— )，男，湖南长沙人，长沙大学生物与环境工程系实验师，硕士.研究方向：食品生物技术.

收稿日期：2015-12-16