楊盛興,朱文慧,李 娜
(宿州學院生物與食品工程學院,安徽 宿州 234000)
茯苓,又稱云苓、松苓、茯靈,屬于大型藥食同源類真菌,用途廣泛,其中含有茯苓聚糖、茯苓酸、蛋白酶等物質,藥性平和,具有利水祛濕、寧心健脾的功效,在癌癥治療方面效果尤其顯著,因為在提高機體的免疫力的同時具有諸多生物活性。
紫蘇,又稱桂荏、白蘇、赤蘇等,是可以藥用和食用的一種草本植物,其中含有蛋白質、生物必需的有機化合物等對人體有益的一些元素,在人體減緩老年化程度、增強記憶力和視力保護等方面有著極其顯著的功能[1]。其氣味獨特,易種植易生存,營養價值較高,是藥品和保健品重要的原材料之一。隨著社會的進步,保健飲料行業蓬勃發展,藥食同源中草藥也逐漸得到保健飲料行業的青睞,迎合人們的養生需求[2]。試驗以茯苓和紫蘇為主要原料研制復合保健飲料,不僅滿足人們對營養價值方面的追求,也保證了其獨特口感和極佳風味,讓飲用者在短時間內快速接受該保健飲料的口味,最大化地滿足人民日益增長的物質生活需要。
1.1.1 材料與試劑
茯苓,產自安徽大別山種植基地;紫蘇葉,產自安徽亳州。
果膠酶,浙江博丹衡生物科技提供;纖維素酶,鄭州萬邦實業有限公司提供;中性蛋白酶,深圳市振芯嘉貿易有限公司提供;CA、抗壞血酸、羧甲基纖維素鈉,鄭州萬邦實業有限公司提供;葡萄糖酸鋅,山東齊魯生物科技樣品店提供;漢生膠,鄭州萬邦實業有限公司提供。
1.1.2 儀器設備
超凈工作臺,蘇州天啟凈化科技有限公司產品;LDZX40KCS型高壓蒸汽滅菌鍋,上海茸研儀器公司產品;HH-2型恒溫水浴鍋,常州智博瑞電器公司產品;JJ-2型組織搗碎勻漿機,金壇區西城新瑞儀器廠產品;YP502N型電子精密天平,上海良平儀器儀表公司產品;離心機,常州崢嶸儀器有限公司產品。
1.2.1 工藝流程
1.2.2 操作要點
(1)挑選。挑選出原料葉中無蟲蛀、色澤均勻、完整新鮮的紫蘇葉,用清水流動沖洗,晾干備用。
(2)浸提。將茯苓漿液進行熱水浸提(95℃水浴鍋)、離心、過濾,再重復進行一次上述操作,重復2次[3]。
(3)護綠。將紫蘇葉放入混合溶液(0.1%抗壞血酸與100 mg/kg葡萄糖酸鋅)中,同時開始提升溫度,在混合溶液的溫度提升至90℃時停止升溫,并維持當前溫度持續10 min左右[4]。
(4)酶解。向混合溶液中加入0.1%纖維素酶,0.1%中性蛋白酶,0.2%果膠酶,在30℃下聯合酶解30 min。
(5)調配。加入開水攪拌,再依次加入茯苓汁液和紫蘇葉汁,白砂糖和CA,穩定劑,最后定量直至無明顯沉淀物[5]。
(6)均質。將前一步操作所得到的混合溶液進行均質操作,進而增強所得產品的穩定性。
(7)滅菌。將所得的混合溶液置于100℃下滅菌10~15 min,待滅菌結束后迅速取出混合溶液,并將其放在水中進行冷卻,待混合溶液冷卻至25℃左右后取出[6]。
1.3.1 評分標準
評估小組根據表1的評分標準分別對成品茯苓紫蘇復合保健飲料進行打分(百分制)。
感官評價標準見表1。
表1 感官評價標準
1.3.2 產品質量檢測
可溶性固形物測定參照《飲料通用分析法》(GB/T 12143—2008),總酸的測定參照《食品中總酸的測定》(GB/T 12456—2008),感官要求、理化指標、微生物指標及檢測方法參照《食品安全國家標準飲料》(GB 7101—2015)。
1.4.1 單因素試驗
(1)茯苓汁與紫蘇葉汁的最適宜配比的單因素試驗。試驗關鍵在于將CA、白砂糖添加量固定為一個合適的添加值,依次為0.2%,8.0%,然后進行茯苓汁與紫蘇葉汁添加比例遞增組試驗分析(1∶2,2∶3,5∶4,3∶2,7∶5),依靠對進行添加不同比例所制得的復合飲料進行感官評價,由此得出口感最好時,茯苓汁與紫蘇葉汁的最佳配比。
(2)白砂糖添加量的測定。試驗關鍵在于將茯苓汁與紫蘇葉汁的比例固定為一個合適的比例為5∶4,CA的添加量固定為一個合適的添加量為0.2%,然后進行白砂糖添加量遞增組試驗分析(6%,8%,10%,12%,14%)。最后,對不同添加量的白砂糖制成的復合飲料進行感官評價,依據評分高低添加適宜的白砂糖。
(3)CA添加量的測定。試驗關鍵在于將茯苓汁與紫蘇葉汁的比例固定為一個合適的配比為5∶4,白砂糖的添加量固定為一個合適的添加量為8%,然后進行CA添加量遞增組試驗分析(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%),對不同添加量的CA制備的復合飲料進行感官評價,得到最佳的CA添加量為風味最佳。
(4)穩定劑添加比的測定。試驗關鍵在于將茯苓汁與紫蘇葉汁的比例固定為一個合適配比為5∶4。白砂糖、CA的添加量固定為合適的添加量,依次為8.0%,0.2%,然后進行穩定劑配比(羧甲基纖維素鈉:漢生膠)遞增組試驗分析(1∶4,1∶2,1∶1,2∶1,3∶2),依次對不同配比制得的復合飲料進行感官評價,由此可以得出達到穩定劑最佳的配比時,口感最好。
1.4.2 正交試驗
通過分析單因素試驗的結果設計并進行了正交試驗,最終得出茯苓紫蘇復合保健飲料各成分的最適合配比及添加量[7-9]。
2.1.1 茯苓汁與紫蘇葉汁的配比
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茯苓汁與紫蘇葉汁配比對感官評分的影響見圖1。
圖1 茯苓汁與紫蘇葉汁配比對感官評分的影響
由圖1可知,隨著茯苓汁與紫蘇葉汁配比的不斷變化,茯苓紫蘇復合保健飲料的感官評分先迅速增加且在5∶4時達到最大值,后緩慢降低,由此得出,茯苓汁∶紫蘇葉汁的配比為5∶4時,感官評分達到最佳值。紫蘇葉汁有葉子共有的苦澀味,如添加過多的紫蘇葉汁則會使口感評分降低,且使飲料變暗,呈現暗綠色,在外觀和口感上均不易被消費者所接受;如添加量過少,則無法掩蓋茯苓本身的藥草味。茯苓本身具有藥草味,如果添加過多的茯苓,則會影響氣味評分與口感評分,若添加過少則會使飲料失去茯苓本身特有的清爽氣息。當配比為5∶4時,飲料呈淺綠色,具有紫蘇葉特有的芳香,無明顯苦澀感,均勻一致無沉淀,口感更為細膩爽口,更容易被飲用者所接受。
2.1.2 白砂糖添加量
白砂糖添加量對感官評分的影響見圖2。
由圖2可知,茯苓紫蘇復合保健飲料的感官評分呈現先增加后降低的趨勢,感官評分的最高值出現在添加量為8%左右。若添加量大于8%時,則會蓋過飲料自身風韻且過于黏稠。若添加量小于8%時,則無法將飲料的苦澀味去除。當白砂糖添加量為8%時,茯苓紫蘇復合保健飲料得到的感官評分最高。
2.1.3 CA添加量
CA添加量對感官評分的影響見圖3。
圖3 CA添加量對感官評分的影響
由圖3可知,茯苓紫蘇復合保健飲料的感官評分呈現先增加后降低的趨勢,分數最高值出現在添加量為0.2%時。如果CA過量添加,則會掩蓋飲料本身的香氣和風味,同時還會使口感過酸,但如果其添加量不足,則會讓飲料整體口感偏淡偏澀。當CA添加量為0.2%左右時,茯苓紫蘇復合保健飲料得到的感官評分最高,即味道最佳。
2.1.4 穩定劑的配比
穩定劑配比對茯苓紫蘇復合保健飲料感官評分的影響見圖4。
圖4 穩定劑配比對茯苓紫蘇復合保健飲料感官評分的影響
由圖4可知,茯苓紫蘇復合保健飲料的感官評分呈現先增加后降低的趨勢,分數最高值出現在穩定劑配比(羧甲基纖維素鈉∶漢生膠)為2∶1時。復合飲料當中存在很多不穩定成分,穩定劑的加入不但使飲料的組織狀態更加均勻,無雜質懸浮,在提升口感的同時適當延長保質期。
2.2.1 因素水平設計
依據單因素試驗,并根據其結果進行正交試驗,得出茯苓紫蘇復合保健飲料各成分的口感最好時每種成分添加量[10]。
正交試驗的因素與水平設計見表2。
表2 正交試驗的因素與水平設計
2.2.2 正交試驗結果及分析
正交試驗結果見表3。
表3 正交試驗結果
由表6可知,最優組合為A2B1C2D3,即茯苓汁與紫蘇葉汁配比為5∶4,白砂糖和CA的添加量分別為7%和0.2%,羧甲基纖維素鈉與漢生膠的配比為2∶1。茯苓紫蘇復合保健飲料的影響因素依次為茯苓汁與紫蘇葉汁配比>穩定劑配比>白砂糖添加量>CA添加量。
2.3.1 感官指標評定
制備的茯苓紫蘇復合保健飲料呈現均勻的淡綠色,香味協調、酸甜適宜、口感細膩、清涼爽口、均勻無雜質,無異?,F象[11]。
2.3.2 理化指標的測定
可溶性固形物11.4%,總酸0.24%,重金屬Cu2+≤5 mg/kg,Pb≤1.0 mg/kg,As≤0.5 mg/kg,其他各項指標符合市售飲料產品的理化要求。
2.3.3 衛生指標
菌落總數≤1 CFU/mL,大腸菌群≤30 MPN/100 mL,致病菌未檢測出,其余指標符合國家標準。
由于紫蘇葉中含有豐富的葉綠素,但是葉綠素極易分解,為了保證復合飲料的成品色澤穩定,需要進行一定的護色處理,通過查閱相關文獻[12-13],最終選擇葡萄糖酸鋅和抗壞血酸作為護綠劑,原因是鎂離子(來自于葉綠素卟啉環)與鋅離子(來自于葡萄糖酸鋅溶液)反應后會被取代,從而使葉綠素顯色穩定不被破壞??箟难嵋蚓哂锌寡趸?,如果抗壞血酸被添加至復合飲料中,則產品成色將會被有效保護,色澤也會穩定,并且可以提高飲料中維C的含量。
護綠劑的選擇對飲料呈色的影響見表4。
表4 護綠劑的選擇對飲料呈色的影響
通過試驗確定了茯苓紫蘇復合保健飲料的最佳生產工序。茯苓汁與紫蘇葉汁按5∶4的配比添加,白砂糖添加量為7%,CA添加量為0.2%,穩定劑配比(羧甲基纖維素鈉∶漢生膠)為2∶1,添加0.1%抗壞血酸溶液和100 mg/kg葡萄糖酸鋅混合溶液對紫蘇葉汁進行護綠,此條件下制備的保健飲料營養價值豐富、口感獨特,各理化指標的測定結果均符合國家安全標準。試驗研制的復合保健飲料不僅滿足人們在營養價值方面的不同需求,也保證了其獨特口感和極佳風味,并且留有了茯苓與紫蘇的營養價值,改善了其苦澀的口味,讓消費者在享受飲料的同時也能攝入相應的營養元素,另外可以在短時間內讓消費者快速接受該保健飲料的口味,最大化滿足人民日益增長的物質生活需要[14]。在生產工藝方面,由于其配方較為簡單,設備需求不復雜,生產環境簡易,所以可以進行大規模的生產,滿足其商業需求[15]。