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竹叶大麦泡腾片固体饮料的研制



全 文 :《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 39
同浓度的焦磷酸钠和磷酸二氢钠,调节pH为4,水浴
温度60 ℃,按1.2.3制成凝胶。在室温下测其凝胶强
度,结果见图5。
图5 磷酸盐对凝胶强度影响
由图5可知,随着焦磷酸钠浓度的增大,凤爪胶
原蛋白凝胶强度先升高后降低,当焦磷酸钠浓度为
0.3%时,其凝胶强度最大;随着磷酸二氢钠浓度的增
大,凤爪胶原蛋白凝胶强度逐渐降低;但总体上磷酸
盐对凝胶强度的影响不是很大。磷酸盐对凤爪胶原蛋
白凝胶强度的影响可能是由于金属离子的螯合、离子
强度、pH的改变有关。
3 结论
凤爪胶原蛋白凝胶强度随着胶原蛋白液浓度的增
大而逐渐增大,当凤爪胶原蛋白液的浓度为8%时,
可制得坚固并弹性十足的凝胶,继续增加浓度,则增
幅不明显;由8%凤爪胶原蛋白液制得的凝胶,随着
温度、pH、NaCl和CaCl2浓度的增大,凝胶强度呈先
增大后减小的趋势;凝胶强度最大的形成条件为:温
度60 ℃,pH 4。添加0.5% NaCl和0.4% CaCl2可以提
高凤爪胶原蛋白的凝胶强度;不同的磷酸盐对凤爪胶
原蛋白的凝胶强度的影响不同,但影响都不大。结合
凤爪胶原蛋白的凝胶特性,说明泡椒凤爪不宜采用热
力杀菌,适合冷杀菌方式;在泡制时,可以通过添加
酸类物质控制泡制液的pH在3~4之间,在调整滋味的
同时兼顾泡椒凤爪的质感;还可以添加氯化钙增强凝
胶强度,改善和提高泡椒凤爪的品质;另外,添加合
适的磷酸盐作为保水剂对泡椒凤爪的凝胶强度影响
不大。
参考文献:
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竹叶大麦泡腾片固体饮料的研制
吴丽娜,游玥菲,赵英英,张宏康*
仲恺农业工程学院轻工食品学院(广州 510225)
摘 要 开发了一种新型竹叶大麦泡腾片固体饮料。以竹叶、大麦粉为主要原料,辅以蛋白糖等辅料,采用单
因素试验和正交试验法优选主辅料配比。试验结果表明竹叶大麦泡腾片固体饮料的最佳配方为:竹叶大麦茶粉
19.1%,蛋白糖8.9%,柠檬酸28%,碳酸氢钠40%,聚乙烯吡咯烷酮2%,聚乙二醇6 000 2%。该泡腾片溶于水
后所得饮料呈棕褐色,酸甜适口,有刹口感,稍有竹叶大麦的香气,伴有竹叶的清香。
关键词 竹叶;大麦;泡腾片;固体饮料
Preparation of Solid Beverage of Effervescent Tablet from Bamboo Leaf and
Barley Powder
Wu Li-na, You Yue-fei, Zhao Ying-ying, Zhang Hong-kang*
College of Light Industry and Food, Zhongkai University of Agriculture and Engineering (Guangzhou 510225)
Abstract A new kind of solid beverage of effervescent tablet from bamboo leaf and barley powder was developed.
Bamboo leaf, barley powder, Aspartame and etc. were used as raw materials. The best formula of effervescent
tablets was determined through orthogonal test as follows: bamboo leaf and barley powder 19.1%, Aspartame 8.9%,
citric acid 28%, sodium bicarbonate 40%, PVP 2% and PEG 6 000 2%. The effervescent tablet drinks had good
taste and unique bamboo and barley fl avour.
Keywords bamboo leaf; barley; effervescent tablets; beverage powder
工艺技术
《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 40 *通讯作者;基金项目:广东省教育部产学研结合目(项目编号2010B090400009);仲恺农业工程学院学生
创新基金项目(201074)
竹叶黄酮保健功能显著独特,对人体健康有诸多
好处。具有抗炎症,抗过敏,抑制细菌,抑制寄生
虫,抑制病毒,防治肝病,防治血管疾病,防治血管
栓塞,防治心脑血管疾病,抗肿瘤,抗化学毒物等。
同时,竹叶黄酮不含有害成分和抗营养因子,无任何
副作用,其有效成份能深入病灶部位,直接发挥功
效。竹叶黄酮能消除多种类型的活性自由基,抑制脂
质过氧化,保护心脑血管,还具有抗衰老和抗疲劳的
作用,能提高人体的免疫功能[1]。
据《本草纲目》记载,大麦具有补中益气,止
渴除烦的功效,有补虚弱,实五脏,壮气血,宽肠
胃,清暑热的功效[2]。大麦茶是中国民间传统的健康
茶饮,茶香扑鼻,口感醇厚,不含咖啡因,含有人体
所需的17种微量元素,19种以上氨基酸,富含多种维
生素及不饱和脂肪酸、蛋白质和膳食纤维等植物营养
素,对人体有良好的补益作用[3]。大麦茶适应了人们
回归自然,追求健康的需求。大麦茶能增进食欲,暖
肠胃,且有很好的止渴和利尿的作用,能帮老年人在
夏季及时补充身体内的水分,并且能加快体内水分的
新陈代谢,保证水和电解质的平衡,从而能减少中暑
的情况。
竹叶大麦泡腾片由淡竹叶之提取物竹叶黄酮和胚
芽大麦经科学方法精制加工而成。以竹叶、大麦提取
物为原料混合适当辅料按照泡腾片的制备工艺研制成
具有提高机体免疫功能的保健食品——竹叶大麦泡腾
片固体饮料,促进竹叶大麦茶的深层次开发利用,提
升产品的附加值。
1 材料与方法
1.1 试验材料
竹叶、大麦粉,市售;酒石酸,天津食品添加剂
厂;柠檬酸、蛋白糖,天津食品添加剂厂;无水碳酸
氢钠、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇 (PEG
6 000),食品级,广州化学试剂厂。
DZKW-4型电子恒温水浴锅:北京中兴伟业仪器
有限公司;DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱:郑州杜
甫仪器厂;单冲压片机:广州国研机械设备制造有限
公司单冲压片机;SRH60-70高压均质机,上海申鹿
均质机有限公司等。
1.2 试验方法
1.2.1 生产工艺流程
1.2.2 工艺操作要点
1.2.2.1 原料验收
挑选新鲜、无霉烂、无病虫害的竹叶和大麦粉作
原料。
1.2.2.2 调配
按照配方,将甜味剂蛋白糖和酸性崩解剂柠檬
酸、碳酸氢钠分别加入适量水使之充分溶解。将上述
物料投入鼓风干燥箱,约30 min取出至搅拌器中。开
动搅拌器,充分搅拌使物料完全调配均匀,再将精确
称量的竹叶大麦粉放进搅拌器中与其混合均匀。
1.2.2.3 浓缩
为保持产品营养成分、有效成分及风味,采用低温
真空浓缩,浓缩条件为:45 ℃~50 ℃,10 kPa~13 kPa。
以浓缩后固形物含量达到55%~60%为宜。浓缩后干燥。
1.2.2.4 制粒
粉碎后的柠檬酸、NaHCO3分别与甜味剂、竹叶
大麦粉混合成酸粒、碱粒,酸、碱粒分别用含3%聚
乙烯吡咯烷酮的70%乙醇溶液制粒。用20目、30目
筛整粒,取两筛间颗粒于50 ℃下鼓风干燥至含水量
<3%。
1.2.2.5 压片
取上述干燥的酸、碱颗粒与适量聚乙二醇6000混
合均匀,入压片机压片。
1.2.3 泡腾片配比优化试验
1.2.3.1 竹叶大麦粉添加量的单因素试验
竹叶大麦粉是本研究泡腾片的主料,它的添加
量至关重要。试验分别称取竹叶大麦粉2.54、2.84、
3.14、3.44 g各注入100 mL凉开水,以汤色、香、气
(各5分)为评价指标对饮料进行审评,以确定较为
合适的添加比例。
1.2.3.2 泡腾剂的配比试验
将精确称量的1 g碳酸氢钠分别与0.6 g~1.5 g柠檬
酸反应,计算减重量,即为CO2的释放量,再测定产
生溶液的pH值。
1.2.3.3 酸甜口感的正交试验
试验选择蛋白糖(A)作为甜味剂,与泡腾剂柠
檬酸(B)和碳酸氢钠(C)一起调配酸甜口感,这三
因素各设置了三种水平进行L9(34)正交试验,因素水平
见表1。
表1 酸甜口感调节因素水平表
水平
因素
A蛋白糖/g B柠檬酸/g C碳酸氢钠/g
1 0.08 0.20 0.30
2 0.09 0.24 0.40
3 0.10 0.28 0.50
1.2.3.4 主体配方优化设计的正交试验
通过预试验,确定泡腾剂为柠檬酸和碳酸氢钠,
黏合剂为PVP,崩解剂为PVPP。在其他条件确定后,
工艺技术
《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 41
根据泡腾片的特点及其他品种泡腾片的处方筛选方
法,选择泡腾片溶解时间为检测指标,采用L9(34)正交
设计方法进行试验,考察柠檬酸量(A)、碳酸氢钠
量(B)、PVP用量(C)及聚乙二醇6 000用量(D)
4个因素的影响,经感官审评后确定优化配方。
表2 泡腾片主体配方正交设计因素水平表
水平
因素
A柠檬酸/g B碳酸氢钠/g C PVP/g D聚乙二醇6 000/g
1 0.20 0.30 0.01 0.01
2 0.24 0.40 0.02 0.02
3 0.28 0.50 0.03 0.03
2 结果与分析
2.1 稀释剂的选择
泡腾片是完全溶于水的的剂型,所以稀释剂的选
择范围比较窄,由于竹叶大麦粉甘中带微苦,故该试
验对蔗糖粉、蛋白糖进行考察,结果表明蛋白糖的各
项指标均优于糖粉,故选蛋白糖作为稀释剂。
2.2 粘合剂的选择
常用片剂粘合剂有乙醇、糊精、淀粉浆、PVP、
纤维素衍生物等,该试验选用质量分数为50%~70%的
蔗糖水溶液、质量分数为10%的淀粉浆、含2% PVP的
体积分数75%的乙醇溶液作为粘合剂,分别与酸粒、
碱粒混合均匀,在造粒机上制粒,过12目筛,40 ℃
鼓风干燥。比较3种粘合剂在造粒过程中的效果[5]。结
果表明,选用50%~70%的蔗糖溶液作为粘合剂,配料
柠檬酸粉在造粒过程中易结块,干燥缓慢,干燥后的
颗粒极易吸潮;选用10%的淀粉浆作为粘合剂,在制
酸粒过程中也易结块,颗粒溶于水后有混浊感,影响
饮品外观;PVP作为粘合剂,颗粒不易结块、干燥迅
速、产品溶解迅速。因此选用含2% PVP的体积分数
75%的乙醇溶液作为粘合剂。
2.3 润滑剂的选择
颗粒在压片前必须加入润滑剂,主要是为了避免
工业化生产时片重差异大、粘冲及出片困难等问题,
保持片剂光滑美观,便于压片顺利进行。常用的润滑
剂有疏水性的硬脂酸镁、滑石粉、微粉硅胶及水溶
性的聚乙二醇6000等。试验表明:润滑剂为聚乙二醇
6000时,润滑性好,抗粘性好,水溶性好;润滑剂为
硬脂酸镁时,润滑性好,抗粘性差,水溶性差;润滑
剂为滑石粉时,润滑性好,抗粘性好,水溶性差。可
见,硬脂酸镁、滑石粉为水不溶性润滑剂,添加后使
泡腾片在水中泡腾溶解时水表面形成一层薄膜,溶液
中有不溶物,有混浊感,故不选用。而水溶性润滑剂
聚乙二醇6000对于泡腾片的溶解性无不良影响,而且
它可将碳酸氢钠包裹,避免与酸直接接触,增加制
剂的稳定性,同时解决了压片时的粘冲问题,外观光
洁,所以选择聚乙二醇6000作为润滑剂。
2.4 甜味剂的选择
为了改善竹叶大麦泡腾片的口感,需要选择合适
的甜味剂来消除酸的刺激性味道,达到合适的甜酸
比,也需要选择合适的香精来掩盖碱的苦涩味[4]。在
甜味剂的选择中,价廉的蔗糖虽然口味好,但蔗糖能
量高且易造成儿童的龋齿,因此采用蛋白糖作为甜味
剂。蛋白糖甜度大,为精制白糖的200倍,但它不参
与一般糖代谢,也不会被微生物降解,适合糖尿病患
者食用,且不产生龋齿,口味优于一般的甜味剂,添
加量为8.9%。
2.5 泡腾崩解剂的选择
碱性泡腾崩解剂常用碳酸氢纳,酸性泡腾崩解剂
常用柠檬酸。柠檬酸与碳酸氢钠若反应完全,其量比
为0.76:1(最佳产气摩尔比)或0.6:1(溶解最快的摩
尔比)。酸碱用量至少要占到整个片剂重量的一半以
上,才能满足崩解时限要求[6]。但在实际应用中,酸
的用量应适当多于化学反应理论量,使碳酸盐反应完
全并保证泡腾片的弱酸性,以改变泡腾片的味感,同
时减少碳酸氢钠的过量加入对不宜多食钠的病人带来
的不良后果。
2.6 配方试验结果
2.6.1 竹叶大麦粉的添加量
竹叶大麦粉的添加量试验结果见表3,竹叶大麦
粉量越多,分值越高,表明汤色越纯,香气越浓。
但是,随着竹叶大麦粉用量的增加,杯底的沉淀也
增加,而且时间越长,悬浮的竹叶大麦粉沉淀下来
也越多。因此,为了综合汤、色、香气和底部的沉
淀考虑,每100 mL水中选择2.54~2.84 g竹叶大麦粉
为宜,可以选用2.60,2.70,2.80 g进行优选试验。
表3 竹叶大麦粉的添加量审评结果表
竹叶大麦粉添加量/g 汤色(5分) 香气(5分) 外观
2.54 3.0 2.5 底部少量沉淀
2.84 3.5 3.3 底部少量沉淀
3.14 3.8 3.8 底部有沉淀
3.44 4.0 4.2 底部较多沉淀
2.6.2 泡腾剂的配比结果
选择碳酸氢钠和柠檬酸作为泡腾剂,合理复配,
以达到理想的泡腾效果。碳酸氢钠与柠檬酸的配比试
验结果见表4。由表4可以看出,柠檬酸用量在0.7~0.9
g时CO2的释放量较多,且pH也符合标准,也就是碳酸
氢钠:柠檬酸的比例在1:0.7~1.0之间比较理想,可以
设1:0.7、1:0.8、1:0.9三水平进行优选试验。
2.6.3 酸甜口感的调节结果
经过感官审评,酸甜口感调节的试验结果见表5。
可知,各因素对评分指标的影响顺序为:A>B>C,
最优组合为:A2B3C3,即蛋白糖0.09 g,柠檬酸0.28 g,
碳酸氢钠0.40 g,碳酸氢钠与柠檬酸质量比为1:0.7。
工艺技术
《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 42
表4 泡腾剂配合后CO2的释放量和反应溶液的pH值
序号 碳酸氢钠/g 柠檬酸/g CO2的释放量/mg pH
1 1.0 0.6 385.2 6.8
2 1.0 0.7 434.3 5.8
3 1.0 0.8 460.8 5.5
4 1.0 0.9 478.5 5.1
5 1.0 1.0 458.9 4.6
6 1.0 1.1 456.3 4.5
7 1.0 1.2 461.1 4.3
8 1.0 1.3 454.8 4.2
9 1.0 1.4 444.4 4.0
10 1.0 1.5 441.6 3.9
表5 酸甜口感正交试验结果
序号 A蛋白糖 B柠檬酸 C碳酸氢钠 评分
1 1 1 1 2.54
2 1 2 2 2.78
3 1 3 3 3.89
4 2 2 3 4.08
5 2 1 2 3.65
6 2 3 2 4.42
7 3 3 1 3.42
8 3 1 3 2.73
9 3 2 1 3.02
k1
k2
k3
9.21
12.15
9.17
10.04
9.16
11.33
9.69
9.88
10.96
k1 3.07 3.35 3.23
k2 4.05 3.05 3.29
k3 3.06 3.78 3.65
R 0.99 0.73 0.42
2.6.4 主体配方的优化设计结果
配方的优化设计因素水平表见表2,审评结果见
表6,由表6可知,各因素对口感评分指标的影响顺序
为C>B>D>A,口感最优组合为:A3B3C1D2,即碳
酸氢钠0.40 g;柠檬酸0.28 g;PVP 0.02 g;聚乙二醇
6 000 0.02 g。因本设计泡腾片为取1片(2.5 g)溶解于
100 mL水中饮用,因此,配方折合百分比分别为:竹
叶大麦茶粉19.1%,蛋白糖8.9%,柠檬酸28%,碳酸
氢钠40%,聚乙烯吡咯烷酮2%,聚乙二醇6000 2%。
表6 配方的优化设计正交试验结果
序号 A柠檬酸 B碳酸氢钠 C PVP D聚乙二醇6 000 评分
1 1 1 1 1 3.78
2 1 2 2 2 3.54
3 1 3 3 3 3.66
4 2 1 2 3 3.50
5 2 2 3 1 3.46
6 2 3 1 2 3.88
7 3 1 3 2 3.34
8 3 2 1 2 4.12
9 3 3 2 2 3.87
k1
k2
k3
10.98
10.84
11.33
10.62
11.12
11.41
11.78
10.91
10.46
10.76
11.28
11.11
K1 2.75 2.66 2.95 2.69
K2 2.71 2.78 2.73 2.82
K3 2.83 2.85 2.62 2.78
R 0.12 0.19 0.33 0.13
3 成品质量标准
3.1 感官指标
成品色泽为棕褐色;片型为双平面圆形,表面光
滑,外形整齐;香气和滋味为稍有竹叶大麦的香气,
酸甜适口,口感柔和;硬度适中。投入温水中3 min内
产生大量二氧化碳将片剂崩解成小颗粒,5 min内完全
溶解;溶解后的溶液色泽棕黄,分布均匀,有竹叶特
殊的香气,入口清甜,润滑不带刺激性。
3.2 理化指标
竹叶大麦泡腾片固体饮料理化指标:含水分
≤2.0%;pH≤4.9;溶解分散时间≤180 s;吸湿性
≤115%;食品添加剂符合GB2760的规定。
3.3 微生物学指标
竹叶大麦泡腾片固体饮料微生物学指标:菌落总
数≤1 000个/g;大肠菌群≤40个/100 g;溶解分散时
间≤50 s;致病菌不得检出。
3.4 溶液 pH的测定
取处方样品5片,加15 ℃ 100 mL使溶解,1 min后
测定pH,结果pH为5.19。
3.5 泡腾片中CO2量的测定
采用失重法进行测精密称重加100 mL水后的锥形
瓶及10片样品,记录总量。将样品加入水中,振摇
20 min,待无气泡产生,再次密称重锥形瓶,记录重
量,其减少的重量即为CO2的释量。结果CO2的平均释
放量为(97.4±2.6) mg/g。
4 结论
本研究采用酸碱混合非水制粒法作为泡腾片的
制作工艺。综合正交试验结果,得到竹叶大麦泡腾
片优选主体配方为:竹叶大麦茶粉19.1%,蛋白糖
8.9%,柠檬酸28%,碳酸氢钠40%,聚乙烯吡咯烷
酮2%,聚乙二醇6 000 2%。以此配方制作的泡腾片
单片剂重约2.5 g,溶于100 mL冷水后,饮料呈棕褐
色,酸甜适口,有刹口感,稍有竹叶大麦的香气,
伴有竹叶的清香。
参考文献:
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