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紫薯藜麦复合饮料的研制

2023-06-13唐令奎

现代食品 2023年7期
关键词:紫薯白砂糖恒温

◎ 张 静,唐令奎

(成都师范学院 化学与生命科学学院,四川 成都 611130)

紫薯,别名苕薯、紫心红薯,旋花科番薯属,皮肉呈紫色。紫薯除含有普通甘薯含有的营养物质外,还富含花青素类色素、微量元素硒、各种维生素及蛋白质等多种营养成分,具有非常高的营养价值和药用价值,能有效抗癌防癌、预防各种心血管疾病、提高机体免疫力[1-3]。藜麦,又名南美藜、藜谷、奎奴亚藜的一种“类全谷物”,具有比普通谷类作物更高的蛋白质以及均衡的氨基酸谱系,膳食纤维和矿物质含量也远高于传统谷物,被认为是优质高蛋白食物,具有极高的营养价值[4-6]。本研究主要以紫薯、藜麦为原料生产复合饮料,为紫薯藜麦饮料工业化生产工艺提供了一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜紫薯、藜麦、白砂糖、α-淀粉酶、糖化酶、考马斯亮蓝G-250试剂、95%乙醇、85%正磷酸和牛血清蛋白。

1.2 仪器设备

JA303P 型分析天平、JYL-C012 型榨汁机、ESFSL-I 型均质机、HWS-15A 型恒温水浴锅及海能/I3 型分光光度计等。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

①紫薯→筛选→预处理→蒸煮→打浆→液化→糖化→灭酶→过滤、冷却→紫薯汁。②藜麦→筛选清洗→浸泡→蒸煮→打浆→过滤、冷却→藜麦浆。③紫薯汁与藜麦浆混合→调配→均质→罐装→排气→杀菌→冷却→成品。

1.3.2 操作要点

挑选新鲜紫薯洗净后去皮蒸熟,按1 ∶3 比例加水打浆,按照0.12 g/100 mL 的比例加入α-淀粉酶,在70 ~80 ℃恒温水浴锅中恒温90 min,液化后按照0.04 g/100 mL 的比例加入糖化酶(葡萄糖淀粉酶),在60 ~65 ℃的恒温水浴锅中恒温60 min,过滤后冷藏备用。藜麦清洗干净后在4 ℃下浸泡2 ~3 h,充分吸水后沥干,蒸煮后将熟透的藜麦按1 ∶6 加水打浆,过滤后冷藏备用。将紫薯汁、藜麦浆、白砂糖混合均匀,加入稳定剂搅拌溶解后均质(4 000 r·min-1,1 min)、灌装、排气、杀菌,最后制得成品。

1.4 单因素试验设计

在藜麦浆30%、白砂糖2%的添加条件下,研究紫薯汁添加量30%、35%、40%、45%和50%对饮料感官品质的影响;在紫薯汁40%、白砂糖2%的添加条件下,研究藜麦浆添加量20%、25%、30%、35%和40%对饮料感官品质的影响;在紫薯汁40%、藜麦浆30%的添加条件下,研究白砂糖添加量1%、2%、3%、4%和5%对饮料感官品质的影响。

1.5 响应面优化试验

在单因素试验基础上设计响应面试验,因素水平表见表1。

表1 Box-Behnken响应面实验设计因素水平表

1.6 感官评价

由10 人组成评价小组,按照表2 从口感(30 分)、色泽(30 分)、风味(20 分)、组织状态(20 分)4 个方面进行评分,平均值为产品最终得分。

表2 紫薯藜麦复合饮料感官质量指标表

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

由表3 可看出,随着紫薯汁、藜麦浆与白砂糖添加量的增加,饮料的感官评分均呈现先上升后降低的趋势。当紫薯汁添加量为40%时,感官评分最高;当藜麦浆添加量为30%时,感官评分最高;当白砂糖添加量为2%时,感官评分最高。

表3 单因素试验组结果感官评分表

2.2 响应面试验结果分析

2.2.1 Box-behnken 试验设计与结果

以紫薯汁添加量(A)、藜麦浆添加量(B)、白砂糖添加量(C)3 个因素为自变量,以饮料的感官评分为响应值,对饮料生产配方进行响应面试验优化设计,Box-Behnken 响应面试验设计及结果见表4。

表4 Box-Behnken 响应面试验设计及结果表

采用Design Expert 对实验数据进行整理分析,得到紫薯藜麦复合饮料感官评价值总分与自变量的回归模型方程为Y=91.60-0.62A+1.25B+0.88C+1.50AB+0.75AC-1.00BC-1.93A2-4.68B2-2.42C2。

2.2.2 回归模型有效性及显著性分析

由表5 可知,该模型F=P<0.01,表明该模型极显著。失拟项P>0.05(α=0.05)不显著,说明该模型理论与实际的拟合度较好。可用此模型分析和预测紫薯藜麦复合饮料的最佳配方。模型中一次项B与二次项A²、B²、C²对饮料感官评分影响极显著(P<0.01);一次项C以及AB的交互作用对饮料的感官评分影响显著(P<0.05)。由F值可推断出各因素对紫薯藜麦复合饮料感官评分影响的大小,即B>C>A。

表5 响应面方差分析表

2.2.3 最佳配方的确定

根据响应面分析得到紫薯藜麦复合饮料的最佳配方为紫薯汁添加量39.53%,藜麦浆添加量30.51%,白砂糖添加量2.14%,在此条件下感官评分为91.76 分。考虑到为了方便工艺操作,将最佳配方调整为紫薯汁添加量40.0%,藜麦浆添加量31.0%,白砂糖添加量2.0%,在此条件下进行3 次平行试验,得到感官评分为89.79 分,与理论值相对误差为2.14%,说明该模型可靠,在实践中具有可行性。

3 结论

通过试验紫薯藜麦复合饮料最优配方为紫薯汁添加量40.0%,藜麦浆添加量31.0%,白砂糖添加量2.0%,该饮料呈淡紫色,甜度适口,香气宜人,无沉淀无异味,影响感官评分的因素依次为藜麦浆添加量、白砂糖添加量和紫薯汁添加量。

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