全 文 :基金项目:吉林省科技厅酿造技术工程科技创新中心资助项目(编
号:吉农院合字[2012]第653号)
作者简介:王喜萍(1965-),女,吉林农业科技学院教授,硕士。
E-mail:pingan-65@163.com
收稿日期:2013-01-21
第29卷第3期
2 0 1 3年5月
Vol.29,No.3
May.2 0 1 3
10.3969/j.issn.1003-5788.2013.03.058
薏米芦荟复合饮料的工艺研究
Study on compound beverage of coix seed and aloe in technology
王喜萍
WANG Xi-ping
姜晓坤
JIANG Xiao-kun
(吉林农业科技学院酿造技术工程研究中心,吉林 吉林 132101)
(The Research Center of Zymotechnics Engineering of Jilin Agricultural
Science and Technology College,Jilin,Jilin 132101,China)
摘要:以薏米、库拉索芦荟为主要原料,通过单因素试验确定
薏米提取液和芦荟汁的最佳配比,同时对稳定剂进行筛选;
利用正交试验方法对复合饮料的加工工艺进行探讨。结果
表明,薏米芦荟复合汁的配比是7∶3;复合稳定剂为黄原胶
+海藻酸钠+琼脂(1∶1∶0.05);饮料最佳配方为薏米芦荟
复合汁20%、蔗糖8%、柠檬酸0.2%、复合稳定剂0.3%。
关键词:薏米;芦荟;饮料;工艺
Abstract:A compound beverage was made from coix seed and Aloe
vera as the major materials.By a single factor test,the optimal for-
mula and stabilizer were determined.Processing technology of com-
pound beverage was studied by means of orthogonal experiment de-
sign.The results showed that optimum match of coix seed and aloe
was 7∶3,and optimum match of compound stabilizer(xanthan gum
+sodium alginate+agar)was 1∶1∶0.05.The optimum formula
was the amount of the juice of coix seed and aloe 20%,sugar 8%,
citric acid 0.2%,composite stabilizer 0.3%.
Keywords:coix seed;aloe;beverage;technology
薏米,又称薏苡仁,也叫苡仁,被誉为“世界禾本科植物
之王”。卫生部将薏米列入药食兼用品,日本也将其列入防
癌保健食品;韩国及欧美国家等对薏米也尤其推崇。
每100g薏米含蛋白质12.8g,碳水化合物71.1g,脂肪
3.3g,膳食纤维2g;它不仅高蛋白,而且还富含人体必需的
8种氨基酸、维生素B、铁、钙等,是一种营养平衡的谷物,是
老年人、产妇、儿童比较好的滋补食物[1]。薏米有健脾、补
肺、清热、利湿之功效[2]。《本草纲目》谓其“健脾益胃,补肺
清热,去风散湿。炒饭食,治冷气;煎饮,利小便热淋”。薏米
中含有的薏米酯是一种抗癌物质,对癌细胞有抑制作用。食
用薏米可以使人皮肤光泽细腻,消除粉刺、雀斑、老年斑,对
脱屑、痔疮、皮肤粗糙等有良好效果[3-5]。
芦荟为多年生草本植物,叶片肥厚多汁,富含多种活性
物质,(如芦荟多糖、黄酮、蒽醌),尤其通过榨汁工艺提取的
芦荟汁,化学成分有 160 多种,其中有效成分在 72 种以
上[6]。还含有大量植物蛋白、多种氨基酸、矿物质元素、维生
素等;现从芦荟中检出的有机活性成分有芦荟大黄素、芦荟
大黄酚、蒽醌等20余种;芦荟的叶汁中含柠檬酸、苹果酸、乳
酸等有机酸及其盐类,含有淀粉酶、脂肪酶等多种酶类物
质[7],具有杀菌、消炎、健胃、缓泻、抗癌、美容等功效[8,9]。
目前,以薏米芦荟为原料,生产复合饮料的工艺在中国尚未
见报道。因此,本试验以薏米和芦荟为原料,经提取、榨汁,
合理调配,研制口感优良、风味独特的功能性饮料,以更好
地发挥薏米及芦荟的保健作用。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
薏米、库拉索芦荟:市售;
淀粉酶、果胶酶:上海源叶生物技术有限公司;
VC、海藻酸钠、黄原胶、琼脂、柠檬酸、蔗糖等:食品级,
市售。
格兰仕电烤箱:KWS1538Q-F5N型,广东格兰仕集团有
限公司;
实验室小型粉碎机:XFB-400型,吉首市中诚制药机
械厂;
高压均质机:MM2-SRH60-70型,北京卓川电子科技有
限公司。
432
1.2 工艺流程
薏米→筛选→浸泡、清洗→沥干→烘焙→磨碎→加水→糊化→冷却
→添加淀粉酶水解→离心→过滤→薏米提取液
芦荟→清洗、去皮→打浆榨汁→酶解→脱苦→杀菌→过滤→芦荟汁
蔗糖、柠檬酸、稳定剂、纯净水
烍
烌
烎
→调配→均质→脱气→灌装→压盖→杀菌→冷却→成品
1.3 操作要点
1.3.1 薏米提取液的制备
(1)烘焙:将筛选后的薏米用清水淘洗干净,加5~6倍
水浸泡6h,沥干水分后平铺于烤盘上,置于烤箱中150℃烘
烤[10],至薏米呈淡黄色散发特殊香味时取出。
(2)粉碎:将烘焙过的薏米用粉碎机粉碎,过80目筛,得
薏米粉。
(3)糊化、酶解:将薏米粉以1∶10(m∶V)的比例加水,
加热调节温度80~90℃,糊化淀粉,冷却至60~65℃[11],加
入0.2%的氯化钙,按150U/g添加淀粉酶进行水解糖化,持
续水解4.0~4.5h,水解至提取液加碘液不变蓝色为止。加
热至沸灭酶后,过滤,得到薏米提取液。
(4)离心过滤:液化后的薏米提取液通过离心过滤机
(2 000~3 000r/min)除去残渣,制得薏苡仁提取液备用。
1.3.2 芦荟原汁制备
(1)清洗:挑选品种优良、成熟度适宜、新鲜的芦荟叶,
除去表面的泥沙等污物,以2%食盐水浸泡芦荟叶片10~
20min,杀死叶片上的虫卵及病菌等,然后用清水漂洗。
(2)去皮:将芦荟叶片用40~50℃的0.15% 氢氧化钠
溶液浸泡15min,以便脱去除芦荟叶的上下表皮,并可以除
去部分表皮中苦味物质。
(3)打浆、榨汁:将去皮后的芦荟在90~95℃下烫漂
3min,以钝化酶的活性,同时加入 VC 护色。然后按料液比
1∶10(m∶V)加入开水打浆、榨汁,得到芦荟粗汁。
(4)酶解:将芦荟粗汁冷却至40℃,按30U/100mL添
加果胶酶[12],在40℃水浴30min,即可得到芦荟浆料。
(5)包埋苦味:芦荟提取液中的芦荟素、芦荟大黄素等
具有苦味的物质[13],对产品口感影响较大,添加0.4%β-环
状糊精充分搅拌,通过包埋作用掩盖其苦味,改善口感。
(6)杀菌、过滤:加热至121℃,保持3min,过滤得芦荟
原汁,冷却后备用。
1.3.3 复合饮料的调配 将薏米提取液与芦荟汁按一定的
比例混合,加入一定量的蔗糖、柠檬酸、稳定剂和纯净水充分
混匀。调配好的复合汁在25MPa,50℃下均质。用抽真空
法在0.07MPa下脱气10min。灌装压盖后于121℃下灭菌
10min。
1.4 试验方法
1.4.1 薏米提取液、芦荟汁配比试验 将薏米提取液、芦荟
汁分别以不同的比例混合,蔗糖8%,柠檬酸0.25%,复合稳
定剂0.3%,其余用水补足,按色、香、味的情况对不同的配比
汁进行打分,以选择较佳的配比。
1.4.2 复合稳定剂的选择 选择薏米芦荟复合汁(7∶3),
蔗糖8%,柠檬酸0.25%,采用不同配比的海藻酸钠、黄原
胶、CMC-Na复合稳定剂,以离心分离率、静置分层率为试验
指标,确定复合稳定剂的最佳配比。
1.4.3 饮料配方正交试验设计 在单因素的基础上,以饮
料的感官评分为指标,研究原汁含量、蔗糖、柠檬酸、稳定剂
的添加量对复合饮料工艺的影响,根据前期单因素的试验结
果,设计4因素与3水平正交试验设计,见表1。
表1 饮料配方试验因素水平表
Table 1 Factors and level of beverage
magistral formula /%
水平 A原汁含量 B蔗糖 C柠檬酸 D复合稳定剂
1 15 6 0.2 0.1
2 20 8 0.25 0.2
3 25 10 0.3 0.3
1.5 饮料指标测定方法
1.5.1 感官评定 邀请20名有经验的专业人员对产品进
行评分,满分为100分,其中色泽20分,滋味和气味50分,
组织状态30分,评分标准见表2。
1.5.2 饮料成分的测定 可溶性固形物,折光法测定;还原
糖,按GB/T5009.7———2003测定;酸度,标准碱滴定法;食
表2 复合饮料的感官评分标准
Table 2 Standard of sense organ-score
for compound beverage
项目 评分标准 得分
色泽 (20分)
滋味和气味
(50分)
组织状态
(30分)
淡绿色 16~20
淡黄绿色 10~15
微黄色 10以下
具有很强薏米香味,并带有天然芦
荟的清新味
40~50
薏米香味较强,芦荟的清新味较弱 25~39
薏米香味较淡,没有芦荟的清新味 25以下
无分层及沉淀现象 20~30
有少量析水、分层或沉淀现象,但
摇晃后正常
11~19
分层或沉淀现象严重,摇晃后马上
又出现沉淀
10以下
532
开发应用 2013年第3期
品添加剂:黄原胶,按 GB 13886———2007测定;海藻酸钠,
按GB 1976———2008测定;琼脂,按GB 1975———2010测定;
总膳食纤维,按GB/T 5009.88———2008测定。
1.5.3 静置分层率的测定 参照文献[14],静置分层率的
值越大说明产品稳定性越差。
1.5.4 离心分离率的测定 参照文献[15],离心分离率越
高,饮料离心后沉淀物越少,产品越稳定。
2 结果与分析
2.1 薏米提取液、芦荟汁最佳配比的确定
通过对复合汁不同配比的试验,以色泽、滋味和气味为
评定指标(满分100分),评分标准参考表2,确定两种原汁的
最佳配比,试验结果见表3。由表3可知,薏米芦荟复合汁的
最佳配比为7∶3。
表3 薏米提取液、芦荟汁配比及其风味评价
Table 3 Matching and flavor evaluation of
coix seed and juice of aloe
原汁配比(薏米提
取液∶芦荟汁)
色泽 滋味和气味
综合
得分
1∶9 绿色 薏米香味较淡,芦荟味浓,微苦 68
2∶8 绿色 薏米香味稍强,芦荟味浓,微苦 72
3∶7 绿色 薏米香味较强,芦荟味浓,略苦 75
4∶6 绿色 薏米香味较强,芦荟味浓、清新 80
5∶5 淡绿色 薏米香味强,芦荟味浓、清新 83
6∶4 淡绿色 薏米香味强,芦荟味较浓、清新 88
7∶3 淡绿色
有明显薏米香味,并带有天然芦
荟的清新味
92
8∶2 黄绿色
有明显薏米香味,芦荟的清新味
较弱
77
9∶1 微黄色
有明显薏米香味,没有芦荟的清
新味
64
2.2 复合稳定剂的确定
根据谷物饮料的特性,初步选择黄原胶、海藻酸钠、琼脂
作为稳定剂,分别以不同配比添加饮料中,总添加量为0.3%,
然后测定饮料的离心分离率和静置分层率,结果见表4。
表4 复合稳定剂的确定
Table 4 Definition of composite stabilizer
组别 复合稳定剂 离心分离率/% 静置分层率/%
1 黄原胶+海藻酸钠(1∶1) 92.74 0.32
2 黄原胶+琼脂(1∶1) 91.84 0.37
3 海藻酸钠+琼脂(1∶1) 93.21 0.35
4
黄原胶+海藻酸钠+琼脂
(1∶1∶0.05)
96.35 0.23
5
黄原胶+海藻酸钠+琼脂
(1∶1∶1)
95.47 0.43
由表4可知。当使用黄原胶+海藻酸钠+琼脂(1∶1∶
0.05)复合稳定剂时,饮料离心分离率最高,静置分层率最
低,效果最好。
2.3 饮料配方确定
通过L9(34)正交试验,以饮料的感官评分为指标,试验
结果见表5。由表5可知,影响饮料质量的4种因素为A>B
>D>C,即薏米芦荟复合汁>蔗糖>复合稳定剂>柠檬酸。
薏米芦荟复合饮料的最佳配方为 A2B2C1D3,即薏米芦荟复
合汁20%、蔗糖8%、柠檬酸0.2%、复合稳定剂0.3%。按优
选最佳工艺条件平行做3份饮料样品,饮料感官综合评分分
别为94分、95分、93分,验证结果表明复合饮料工艺基本稳
定可行。
表5 饮料配方L9(34)正交试验结果分析
Table 5 Result analysis of L9(34)orthogonal
test in beverage magistral formula
试验号 A B C D 感官评价
1 1 1 1 1 70
2 1 2 2 2 79
3 1 3 3 3 77
4 2 1 2 3 85
5 2 2 3 1 92
6 2 3 1 2 87
7 3 1 3 2 75
8 3 2 1 3 90
9 3 3 2 1 73
K1 226 230 247 235
K2 264 261 237 241
K3 238 237 244 252
k1 75.3 76.7 82.3 78.3 A>B>D>C
k2 88.0 87.0 79.0 80.3
k3 79.3 79.0 81.3 84.0
R 12.7 10.3 3.3 5.7
2.4 产品质量标准
2.4.1 感官指标 色泽:产品呈淡绿色;组织状态:均匀,无
悬浮物及沉淀分层现象;滋味和口味:以薏米香味为主,略带
有芦荟特有的清香。
2.4.2 理化指标 可溶性固性物≥10%;总酸(以柠檬酸
计)0.2%;糖8.5%;总膳食纤维>0.15%。
2.4.3 微生物指标 细菌总数≤100个/mL;大肠菌群≤
3个/100mL;致病菌不得检出。
3 结论
(1)试验结果表明,薏米芦荟复合汁的配比为7∶3;复
合稳定剂为黄原胶+海藻酸钠+琼脂(1∶1∶0.05);饮料的
最佳配方为薏米芦荟复合汁20%、蔗糖8%、柠檬酸0.2%、
632
第29卷第3期 王喜萍等:薏米芦荟复合饮料的工艺研究
复合稳定剂0.3%。
(2)薏米在烘焙时,应及时翻动,避免烤焦。薏米中含
有不饱和脂肪酸,易于氧化,因此,烘焙后的薏米应及时加
工,以免产品因脂肪酸氧化出现酸败味。
(3)芦荟打浆、榨汁时,为防止烫漂时氧化变色,可加入
适量的 VC 护色。芦荟中含有芦荟素、芦荟大黄素等苦味物
质,影响饮料的口感,在芦荟提取液中添加0.4%β-环状糊
精,通过糊精包埋作用掩盖其苦味,达到保留芦荟中的有效
成分和改善口感的双重作用。
(4)稳定剂效果试验,以离心分离率和静置分层率为评
价指标,只能检验产品沉淀出现的快慢情况,存在一定不足,
如果结合水分子流动性、粒径分布等指标进行评价更加科
学,由于试验条件所限,本试验没有对水分子流动性、粒径分
布指标进行测定,因此,只能通过离心分离率、静置分层率以
及感官评分来对饮料的品质进行综合判定。
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(上接第233页)计算值与表3实际测量值对比,两者无显著
性差异(P<0.05)。将其与表2数据对比,可知热风-微波
联合干燥速度比单纯热风干燥 (40~60℃)提高300%~
786%,干燥时间缩短75%~89%,TBA值减小57%~87%,
样品硬度与热风干燥样品接近。联合干燥虽然比单纯微波
干燥用时长,但样品品质优于微波干燥,联合干燥样品硬度
显著小于微波干燥样品,样品仍具有弹性;在脂肪氧化程度
上联合干燥样品也小于微波干 燥的。
3 结论
(1)热风-微波联合干燥制备半干鸭肉粒的最佳工艺
为前期采用60℃热风,至转换点含水量为65%,后期采用
5W/g微波干燥至终点(35±1)%。
(2)热风-微波联合干燥产品的品质优于单纯热风干
燥和单纯微波干燥产品。在最优热风-微波干燥条件下,联
合干燥时间比单纯的热风干燥(40~60 ℃)缩短75%~
89%,脂肪氧化程度减少57%~87%,产品硬度与热风干燥
产品接近。与单纯微波干燥相比,联合干燥虽用时较长,但
产品品质明显优于微波干燥产品,产品硬度显著小于微波干
燥产品,脂肪氧化程度也小于微波干燥样品。
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