段黎昊,陳元濤,寧堅剛
(1.青海師范大學民族師范學院化學系,青海西寧810008 2.青海師范大學化學系,青海西寧810008;3.互助青稞研究與開發中心,青海西寧810008)
青稞(Highland barley),俗稱裸大麥,屬禾本科,大麥屬,是青藏高原的獨有物種和最具高原特色的農作物。麥苗的營養及藥用價值,早在我國明朝就已發現。李時珍在《本草綱目》中寫道:“麥苗,辛、寒、無毒。主治消酒毒、暴熱、酒疽、目黃。并搗爛絞汁濾服之,蠱毒。煮汁濾服之,除時疾狂熱,退胸隔熱,利小腸。作韭食,甚益顏色”[1]。研究表明,麥苗汁富含天然植物蛋白、多種維生素、大量的SOD活性酶等營養成分,長期食用可消除疲勞、延緩衰老、降血壓、降血脂,被譽為21世紀國際七大流行食品之一[2-3]。新鮮的青稞苗不但富含活性礦物質、維生素、酶及人體必需的賦活激素,且具有高纖維、高維生素和低脂肪、低糖的特性[4-5]。由于青稞苗具有優于麥苗的以上特性,對其食品飲料的研究與開發顯得尤為重要。對青稞苗的研究與開發可以促進高原農業的發展,7~8季的年產量可大大增加農民的收入,有著很好的市場前景。本實驗采用的青稞苗均來自無污染,高海拔,日照充足的青海省湟中縣丹麻鄉青稞苗種植基地,因此其所含的活性成分均高于其它地區種植的同類青稞苗。然而青稞苗及青稞苗汁食用不方便,且味苦。鑒于此,本實驗以青稞苗為原料,在保持青稞苗特有香氣的基礎上,將青稞苗汁進行澄清與口感調配處理,制成營養價值高且易于服用、口感獨特的青稞苗飲品。
肚里黃青稞苗 30cm左右高度夏季苗,青海省湟中縣丹麻鄉青稞苗種植基地(緯度36.45°,經度101.80°);純化水、食品級雙氧水 杭州臨安精欣化工有限公司;殼聚糖 食品級,南通綠神生物工程有限公司;果葡糖漿、木糖醇 石家莊市樂開糖醇技術開發有限公司;蜂蜜 青海花寶蜂業股份有限公司;乙基麥芽酚、甘氨酸、檸檬酸 武漢同興生物科技有限公司;食鹽 青海省鹽業股份有限公司。
JM-LB65型膠體磨 溫州市七星乳品設備;SENCO GG-17雙層玻璃反應釜 上海申生科技有限公司;IKA RW 20 Digital電動攪拌器 廣州儀科實驗室技術有限公司;EX-520-A06-B50濾芯過濾器 上海薩爾過濾設備有限公司;PO-100-PO3S、PO-10-PO3S、PO-1-PO3S袋式過濾器 上海薩爾過濾設備有限公司;DC-UHT-20實驗型殺菌機 上海達程實驗設備有限公司;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。
1.2.1 工藝流程 預處理→打漿→提取→澄清→調配→冷藏、過濾→殺菌、灌裝
1.2.2 材料預處理 新鮮青稞苗應盡快剔除黃葉、雜物,用清水洗凈,然后用1%~2%H2O2溶液浸泡5m in,清水淋洗干凈,瀝干水分。
1.2.3 打漿 將一定量的青稞苗切成1~2cm的小段,混合2倍量的水,置于膠體磨中打漿。
1.2.4 提取 將打好的青稞苗漿液與蒸餾水(苗水比為1∶3,m/m)一并加入雙層玻璃反應釜提取,100μm袋式過濾器過濾,濾渣中加入蒸餾水(苗水比為1∶4,m/m),置于雙層玻璃反應釜中提取,100μm袋式過濾器過濾,濾渣棄去,濾液與上一次濾液合并,加入0.40g/L D-異抗壞血酸鈉,1.00g/L山梨酸鉀,攪拌均勻,即得青稞苗汁。本文以苗汁中總黃酮含量、總糖含量和苗汁色澤為指標,確定最佳提取溫度和提取時間。其中,總黃酮含量測定按紫外分光光度法[6],總糖含量測定參照 GB6194-86 法進行[7]。
1.2.5 澄清 實驗選用殼聚糖溶液作為絮凝劑[8],以絮凝劑的用量、絮凝溫度和絮凝時間為實驗因素,做L9(34)正交設計實驗,以確定最佳澄清工藝,澄清實驗因素水平表見表1。苗汁保持在一定溫度下,用電動攪拌器攪拌,轉速為400 r/min,緩慢加入絮凝劑,絮凝完成后,苗汁分別用10、1μm的濾芯經濾芯過濾器過濾得清液。

表1 澄清實驗因素水平表Table 1 Factors and levels of clarification experiment
1.2.6 配方研究 青稞苗汁口感發苦,需調配后飲用,本文以1kg(1000m L)苗汁中甜味劑(果葡糖漿、木糖醇、蜂蜜)、增香劑(乙基麥芽酚)、抗氧化劑(檸檬酸)以及口感調和劑(甘氨酸、食鹽)的添加量為實驗因素,以感官綜合評分為指標(評分標準見表3),根據表2原輔料配比實驗因素水平表做L8(27)正交設計實驗,對飲料中輔料添加量進行研究。
1.2.7 冷藏、過濾 將調配好的青稞苗飲品在5~10℃下冷藏12h,取出,經1μm的濾芯過濾器過濾,得到琥珀色清亮青稞苗飲品。
1.2.8 殺菌、灌裝 上述青稞苗飲品用實驗型殺菌機進行滅菌灌裝,滅菌溫度139℃,滅菌時間5s,灌裝溫度40℃。

表2 原輔料配比實驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments

表3 感官綜合評分標準Table 3 Standard of sensory evaluation experiment
2.1.1 提取溫度對苗汁的影響 按1.2項下苗汁提取方法,固定提取時間為3h,考察不同提取溫度下苗汁的總黃酮含量和總糖含量,并觀察其色澤。具體提取溫度與實驗結果見表4。

表4 不同提取溫度對苗汁成分的影響Table 4 Effect of extraction temperature on barley green
由表4可知,在確定提取時間為3h時,提取溫度為95℃下提取的苗汁總黃酮和總糖含量雖為最高,但色澤為深褐色,而提取溫度90℃下苗汁的總黃酮和總糖含量與95℃下差別不大,且色澤呈悅目的琥珀色,考慮到節能和飲品的色澤問題,故選定最佳提取溫度為90℃。
2.1.2 提取時間對苗汁的影響 按1.2項下苗汁提取方法,固定提取溫度為90℃,考察不同提取時間下所得苗汁的總黃酮含量和總糖含量,并觀察其色澤。具體提取時間與實驗結果見表5。
根據表5可知,固定提取溫度為90℃,提取3.5h所得的青稞苗汁中總黃酮和總糖含量最高,但苗汁色澤過深;相比較來看,提取3.0h得到的苗汁中總黃酮和總糖含量與提取3.5h所得苗汁差別不大,因此,確定最佳提取時間為3.0h。
按1.2項下澄清實驗因素水平表進行正交實驗,用650nm波長下測得的苗汁透光率為評價指標,確定最佳澄清工藝,實驗結果見表6。

表5 不同提取時間對苗汁成分的影響Table 5 Effect of extraction time on barley green

表6 澄清工藝正交設計實驗結果Table 6 Results and analysis of the orthogonal experiment
由表6可知,澄清工藝最優方案為A2B3C2,即絮凝劑用量1.5g/100g,絮凝溫度50℃,絮凝時間40min。

表7 原輔料配比正交設計實驗結果Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments
按1.2項下配方研究方法進行原輔料配比正交設計實驗,以感官綜合評分標準為評價指標,具體結果見表7。
由表7可知,青稞苗汁輔料添加量的最優方案為A1B2C1D2E2F1G2,即添加劑用量為果葡糖漿2.00g/100g,木糖醇 3.00g/100g,蜂蜜 0.3g/100g,乙基麥芽酚 0.10g/100g,檸檬酸 0.04g/100g,甘氨酸 0.02g/100g,食鹽 0.02g/100g。
就最佳工藝條件下制得的青稞苗汁澄清度、總黃酮含量、總糖含量及評分進行驗證,結果見表8。

表8 驗證實驗結果Table 8 Results of demonstration experiment
由表8可知,在最佳工藝條件下得到青稞苗汁的總黃酮含量、透光率及綜合評分均有所增加,說明以上實驗所確定的最佳工藝條件適合青稞苗飲品的制備。
2.5.1 感官指標 色澤呈琥珀色,均勻一致,無異常;具有青稞苗特有的香氣和味道,口感純正,無異味;無雜質,無沉淀現象。
2.5.2 理化指標 可溶性固形物≥10%;重金屬符合GB/T5009-2003的要求;食品添加劑符合GB/2760-86的要求。
2.5.3 微生物指標 細菌總數≤100CFU/mL;大腸桿菌≤3CFU/100mL;致病菌未檢出。
2.5.4 產品保質期 根據以上工藝生產的青稞苗飲品,常溫下放置3個月以上進行檢測,無沉淀、無變色和異味,產品指標符合質量標準,保質期為6個月。
通過實驗與分析,確定了青稞苗飲品的最佳提取工藝為:提取溫度90℃,提取時間3h;最佳澄清工藝為:絮凝劑用量1.5g/100g,絮凝溫度50℃,絮凝時間40min。適宜輔料添加量為:果葡糖漿 2.00g/100g,木糖醇 3.00g/100g,蜂蜜 0.3g/100g,乙基麥芽酚0.10g/100g,檸檬酸 0.04g/100g,甘氨酸 0.02g/100g,食鹽0.02g/100g。且通過驗證實驗證明,最佳工藝條件下制得的青稞苗飲品總黃酮含量27.07mg/100mL,總糖含量2.72%,透光率93.7%。此青稞苗飲品營養豐富,具有青稞苗特有香氣,顏色呈琥珀色,口感酸甜適中,回味清香。
[1]黃碧光,劉思衡.麥苗的營養保健價值及其開發利用[J].食品研究與開發,2001,10(5):40-42.
[2]喬文靜.麥苗的營養及制品研究[J].中國食品與營養,2009(7):59-61.
[3]武紅霞,鄔飛波,俞國琴,等.麥綠素專用大麥品種的篩選初報[J].麥類作物學報,2002,22(3):67-70.
[4]吳昆侖.青稞功能元素與食品加工利用簡述[J].作物雜志,2008(2):15-17.
[5]臧靖巍,闞建全,陳宗道.青稞的成分研究及應用狀況[J].中國食品添加劑,2004(4):43-46.
[6]趙超,陳華國,靳風云,等.槐枝中總黃酮的含量測定[J].光譜實驗室,2010,27(1):188-190.
[7]楊文菊,田樹革,董文杰,等.紫外光譜法測定蜂蜜中總糖的含量[J].光譜實驗室,2007,24(4):739-742.
[8]萬焱,王啟帥,杜紹亮,等.殼聚糖對黃芩水提液凈化除雜工藝的研究[J].時珍國醫國藥,2010,21(1):169-170.