红枣莲藕汁保健饮品的研制
2021-06-16祁建州王晓萌马晓飞牟建楼
◎ 张 卓,祁建州,王晓萌,刘 轩,马晓飞,牟建楼
(河北农业大学 食品科技学院,河北 保定 071000)
藕,又名莲藕,为睡莲科(Nymph-aeaceae)植物的根茎。性寒而味甘,根茎肥大,有节,中间有一些管状小孔,可餐食也可做药用[1]。藕汁散发出一种独特的清香并且营养价值很高,富含铁、钙等微量元素,其酚类物质、维生素以及淀粉含量也很丰富,有明显的补益气血、清热解渴、增强人体免疫力作用[2],故中医称其“主补中养神,益气力”[3]。藕汁中含有大量的单宁酸有收缩血管作用,藕汁还具有清热生津、解渴止呕以及清肺的功效。
红枣别称大枣,鼠李科(Rham-naceae)枣属(ZizyphusMill.)植物的成熟果实枣(Zizyphus jujubaMill.)。性温而味甘[4],富含维生素C、维生素P和生物类黄酮物质,它作为我国药食同源的特色资源,是传统中药和滋补保健佳品,具有镇静、安神、补血、健脑、抗癌等功效[5]。
荷叶,又称莲叶、藕叶,属睡莲科植物,味苦、性平、无毒,归胃、脾、肝经。有升清化湿、凉血止血的功效,可用于暑湿、脾虚泄泻、暑热烦渴、血热吐衄、便血、崩漏等病症的治疗[6-13]。荷叶是药食两用的食物,被列入第二批“既是食品又是药品”的名单中[14]。医学研究证实,荷叶中富含的黄酮类物质是大多数氧自由基的清除剂[15],可以调节血脂、血压、预防心血管疾病等。
果蔬汁复合饮料逐渐成为饮料工业的重要组成部分,它除了具有给身体补充水分并提供机体所需要的营养物质外,还具有保健的功效。便捷、营养丰富、绿色的有机复合型饮料将成为未来饮料行业的发展趋势[16-20]。随着生活水平的提高,人们对健康和营养问题愈加重视,某些具有保健功能的果蔬汁目前已成为一种新的消费趋势。
目前,关于枣、藕和荷叶的复合饮料的研究较少,为了更好地发挥资源优势和丰富果蔬汁的种类,本文研究了以藕汁、红枣汁和荷叶茶为主要原料的复合果蔬汁的工艺,采用单因素和正交试验方法,确定了荷叶、红枣的最佳浸提条件,也确定了红枣莲藕汁的最佳配比,并较好地解决了加工过程的沉淀及特有风味保留的问题。同时也为适应饮料行业的发展,开发了一款具有特色的红枣莲藕汁,既营养健康又有一定的保健功能,能最大限度地满足各类人群的需要。
1 材料与方法
1.1 主要材料与仪器
红枣,保定产阜平大枣,市售;干荷叶、鲜藕和白砂糖,市售;芦丁标准品,天津市科密欧化学试剂开发中心;亚硝酸钠,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;硝酸铝,分析纯,天津市天大化工试验厂;氢氧化钠,分析纯,天津市天力化学试剂有限公司;卡拉胶,北京索莱宝科技有限公司,食品级;抗坏血酸和羧甲基纤维素钠,北京奥博星生物技术有限责任公司,食品级。
电子恒温水浴锅(DZKW-C),北京光明医疗仪器厂;紫外可见分光光度计(752型),上海菁华科技仪器有限公司;高速冷冻离心机(Neofuge 15R),上海力申科学仪器有限公司;九阳原汁机,九阳股份有限公司;数显糖量计(ATAGO),广州市爱拓科学仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
红枣莲藕荷叶汁保健饮品流程图见图1。
图1 工艺流程图
1.2.2 荷叶汁的制备
将荷叶粉碎成小块,用水浸提,浸提温度为85 ℃,时间为30 min,料液比为1∶500(g∶mL)。然后过滤得到荷叶汁[21]。
1.2.3 红枣汁的制备
将红枣去核切片,料液比为1∶50(g∶mL),沸水煮制15 min,过滤得到红枣汁[22]。
1.2.4 鲜藕汁的制备
选择原料白嫩,粗细适中,形态良好,无伤烂,中空无污染的鲜藕,切成大小均匀一致,大概2 cm的小块,用九阳原汁机进行压榨,压榨后离心(6 000 r·min-1,20 min)处理,取上清液,将上清液煮沸制得鲜藕汁。
1.2.5 饮料的混合、调配
(1)单因素实验。①研究白砂糖添加量为8%、抗坏血酸添加量为0.15%的条件下,荷叶茶汤、红枣汁、藕汁的体积比(16∶5∶3、12∶5∶3、8∶5∶3、8∶10∶3、8∶12∶3、8∶5∶6和8∶5∶9)对试验结果的影响。②研究荷叶茶汤、红枣汁、藕汁的体积比为8∶5∶3、抗坏血酸添加量为0.15%的条件下,白砂糖添加量(2%、4%、6%、8%、10%和12%)对试验结果的影响。③研究荷叶茶汤、红枣汁、藕汁的体积比为8∶5∶3、白砂糖添加量为8%的条件下,抗坏血酸添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%)对试验结果的影响。混匀后按照表2的评判标准进行感官评分,每个试验重复3次。
(2)饮料调配的正交试验设计。在单因素试验的基础上,以荷叶汁、红枣汁、藕汁的体积比、白砂糖添加量和抗坏血酸添加量为考察因素[23],每个因素3水平,进行3因素3水平正交试验(表1)。根据L9(34)设计组合方式,以感官评分为评定指标,确定适宜的配方。
表1 调配正交试验因素水平设计表
(3)稳定剂的单因素试验。考虑到离心后的藕汁中含有少量的淀粉,成品饮料在存放过程中易出现分层现象,为防止分层现象的出现,需添加一定量的稳定剂。研究0.05%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、0.04%卡拉胶、0.05%明胶、0.05%CMC-Na+0.04%卡拉胶、0.05%CMC-Na+0.05%明胶分别对复合饮料红枣莲藕汁的稳定性影响[24-25],通过静置后观察产品的稳定性来确定稳定剂的复合比例。
1.2.6 感官品评方法
由30名具有感官评定经验的食品专业学生组成感官评定小组,每次评定前均用纯净水漱口,依据色泽和组织状态、香气、口感、风味4个感官指标进行评定。每个样品重复3次,取平均值。满分100 分,其中色泽和组织状态20分,香气15分,口感50分,风味15分。感官评定标准见表2。
1.2.7 数据处理及分析
所测得的所有数据均为3次试验的平均值,采用SPSS17.0软件进行显著性统计分析。
2 结果与分析
2.1 单因素实验结果
2.1.1 混合汁比例的确定
荷叶汁、红枣汁和藕汁的体积比对红枣莲藕汁的产品质量的影响,结果见表3。
表2 红枣莲藕汁感官品评标准表
表3 混合汁比例对红枣莲藕汁感官品质的影响表
由表3可知,当荷叶汁、红枣、藕汁体积比为8∶5∶3时,复合汁为红棕色,香气、口感均协调一体,复合饮料特有的风味浓郁。当荷叶汁比例过大时,饮料中枣、藕香气淡,整体香气不协调,整体口感不佳,口感一般,无特殊风味,颜色较浅;当红枣汁比例过大时,枣味突出,无藕、荷叶香气且香气不稳定,口感一般,颜色暗淡;当藕汁比例过大时,枣、荷叶香气淡,香气不均匀,口感较差。所以,复合饮料的最佳体积比为8∶5∶3。
2.1.2 白砂糖用量的确定
白砂糖添加量是影响饮料的一个重要因素。红枣莲藕汁中荷叶汁、红枣、藕汁体积比为8∶5∶3,添加0.15%抗坏血酸,设置不同的白砂糖添加量的梯度,进行感官评定,得出白砂糖添加量对产品的影响,结果见表4。
表4 白砂糖添加量对红枣莲藕汁感官品质的影响表
由表4可知,饮料的甜度随白砂糖添加量的增大而增大,而白砂糖量过大时,影响产品品质,导致口感不协调。当添加量为8%时,红枣莲藕汁的甜度适中,特有的风味浓郁,口感良好。所以,白砂糖适宜用量为8%。
2.1.3 抗坏血酸用量的确定
复合饮料中中荷叶汁、红枣、藕汁体积比为8∶5∶3,添加8%白砂糖,得出抗坏血酸添加量对红枣莲藕汁的品质影响,结果见表5。
表5 抗坏血酸添加量对复合饮料感官品质的影响表
由方差分析可知,抗坏血酸添加量为0.05%、0.10%、0.15%时有显著性差异(P<0.05),添加量为0.20%、0.25%无显著性差异。由感官评价确定抗坏血酸的用量为0.15%。
2.2 红枣莲藕汁适宜配方的确定
复合饮料调配正交试验结果见表6,方差分析结果见表7。
表6 L9(34)复合饮料调配正交试验结果表
表7 红枣莲藕汁调配正交试验的方差分析表
由表6极差分析结果可知,各个因素对感官评分的影响顺序为混合汁比例>抗坏血酸>白砂糖,适宜配方组合条件为A2B2C2。表7方差分析结果表明,混合汁比例、白砂糖添加量和抗坏血酸添加量对复合饮料感官评分均有显著性影响(P<0.05),通过因素水平之间两两比较得B2与B1无差异,因此从感官评分结合生产成本考虑,适宜配方组合调整为A2B1C2。即:荷叶浸提液、红枣浸提液和鲜榨藕汁的混合比例为8∶5∶3,白砂糖的添加量为4%,抗坏血酸的添加量为0.15%,在此条件下,感官评分94分,得到的饮料为红棕色,口感、香气协调,无沉淀和悬浮物,具有本产品特有的风味。
2.3 红枣莲藕汁中稳定剂和使用量的确定
制作红枣莲藕汁时,稳定剂的选择非常重要,产品中添加一定量的稳定剂可使最终产品达到稳定的效果,并能保持其综合口味。本实验选用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和卡拉胶作为稳定剂[24]。稳定剂用量的实验设计方案和静置后的稳定效果见表8。
表8 稳定剂使用量及结果分析表
由表8得出,使用单一稳定剂的稳定效果较差,而使用复合稳定剂0.05%CMC-Na和0.04%卡拉胶的效果最佳,因协同作用而使效果大大提高,并且符合国家标准[24]。所以,最终选用0.05%CMC-Na和0.04%果胶作为复合饮料的稳定剂。
3 产品感官评价及理化指标
3.1 感官指标
红枣莲藕汁保健饮品的颜色为红棕色,均匀一致,具有荷叶、红枣和莲藕特有的香气且香气协调,酸甜可口,口感良好,余味悠长。
3.2 理化指标
红枣莲藕汁保健饮品的黄酮含量42 mg/100 g,可溶性固形物含量8.23%,总酸含量0.04%。
4 结论
通过单因素和正交试验设计得到红枣莲藕汁的最佳调配方案:荷叶浸提液、红枣浸提液和鲜榨藕汁的混合比例为8∶5∶3,抗坏血酸的添加量为0.15%,白砂糖的添加量为4%;通过观察饮料的浑浊情况,确定CMC-Na和卡拉胶的最佳使用量为0.05%CMC-Na和0.04%卡拉胶混合使用。最终产品香气、口感均协调一体,并具有降血压、调节血脂、补中益气、养血生津、增强人体免疫力等多重功效。既营养健康又有一定的保健功能,能最大限度地满足各类人群的需要,且符合市场的需要。