鐘華鋒,楊春城,楊旭萍,曾麗朗
(廣西職業技術學院食品與生物技術系,廣西南寧530226)
銀杏豆奶復合飲料的研究
鐘華鋒,楊春城,楊旭萍,曾麗朗
(廣西職業技術學院食品與生物技術系,廣西南寧530226)
以銀杏、黃豆為主要原料,通過單因素試驗和正交試驗,對銀杏豆奶復合飲料的配方、穩定性進行了研究。研究表明,最佳配方為:銀杏豆漿混合液75%(銀杏水解液與豆漿的比例9∶10)、白砂糖6%、食鹽0.01%、CMC-Na 0.01%、海藻酸鈉0.02%、蔗糖脂肪酸酯0.03%、山梨醇酐單硬脂酸酯0.006%。在此工藝條件下制得的銀杏豆奶飲料,具有感官品質佳、穩定性好和營養豐富等特點。
銀杏;豆奶;復合飲料
銀杏(Ginkgo bilobao)為銀杏科(Ginkgoaceae)銀杏屬(Ginkgo),是藥食同源物質。銀杏品味甘美,口感香糯,口味清新,作為食療、滋補、保健食品已有1000多年的歷史。據分析,銀杏不僅富含銀杏酸(ginkgolic acid)、銀杏酚(ginkgol)、銀杏醇(ginnol)、銀杏黃素、銀杏黃酮(ginkgetin)、蛋白質、脂肪、碳水化合物、鈣、磷、鐵、鎂、鉀、胡蘿卜素、維生素B族、VC、VD等營養成分[1],還具有改善呼吸系統、改善微循環、降低血液黏度、耐缺氧、抗血栓、抗自由基、抗疲勞、抗衰老、抗菌等作用[2]。
大豆[Glycine max(L)](黃豆)屬豆科,多年來一直被認為是營養成分的重要來源[3]。大豆中含有38%蛋白質、18%脂肪、25%碳水化合物、4%~5%粗纖維和4%~5%礦物質[4],其蛋白中含有多種必需氨基酸。大豆及其制品不僅有很高的營養價值,而且有特殊的保健功能。大豆中的不飽和脂肪酸能阻止膽固醇在血管中沉積,大豆磷脂為人體大腦和肝臟所必需,并有降低膽固醇的作用,大豆異黃酮具有降低骨質疏松和乳腺癌的發病率,改善婦女絕經期綜合癥和預防老年癡呆的作用[5]。
本試驗充分利用銀杏和黃豆的營養價值,將銀杏和黃豆有機結合,加強對銀杏和黃豆的開發,旨在開發出一種味道獨特、營養豐富、口味新穎的新型植物蛋白飲料,這不僅能提高銀杏和黃豆的附加價值,加快銀杏和黃豆產業的發展,還能豐富飲料市場的花色品種,為植物蛋白飲料的開發與生產提供思路。
1.1 材料與試劑
銀杏(白果仁):桂林宏鑫食品有限公司;黃豆:市售;白砂糖:南寧市佳瑞商貿有限公司;食鹽:重慶合川鹽化工業有限公司;中溫α-淀粉酶(4 000U/g):南寧東恒華道生物科技有限公司;糖化酶(5 000U/g):張家港市金源生物科技有限公司;羧甲基纖維素鈉(sodium salt of caboxy methyl cellulose,CMC-Na):南寧東恒華道生物科技有限公司;海藻酸鈉:青島大洋海藻工業有限公司;蔗糖脂肪酸酯:柳州長遠食品配料科技有限公司;山梨醇酐單硬脂酸酯(司盤-60):國藥集團化學試劑有限公司;聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯(吐溫-40):浙江省溫州清明化工廠。
1.2 儀器與設備
WYT型手持糖量計:泉州光學儀器廠:JYL-B060打漿機:九陽股份有限公司;YXO SG41 280手提式壓力蒸汽滅菌鍋:上海華線醫用核子儀器有限公司;HH-S數顯恒溫水浴鍋:江蘇省金壇縣醫療儀器廠;J100型電子天平:常熟雙杰測試儀器廠;LD5-10型低速離心機,北京時代北利離心機有限公司;JM-F100膠體磨:溫州市豪龍膠體磨廠;JJ100L/70型均質機:廊坊盛通機械有限公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 銀杏豆奶飲料的工藝流程和操作要點

銀杏水解液的制備:銀杏中淀粉和蛋白質的含量占種子干質量近80%,因此在制作飲料過程中,易產生沉淀和分層現象[6-7]。為了解決此問題,提高飲料中營養成分的含量,可采用加酶水解法,使白果中蛋白質、淀粉等盡可能轉化成小分子物質,從而提高飲料穩定性,同時增加白果飲料中營養成分的消化吸收率[8]。銀杏水解液制備方法如下:稱取銀杏仁,加3倍50~60℃水打漿,漿液在85~90℃進行糊化處理10min,至完全糊化;將糊化液降溫至70~75℃,調pH至6.1~6.2后,添加0.05%~0.10%α-淀粉酶,在70℃液化處理20min,以碘試驗確定水解完全后,將水解液降溫至60℃,調pH至4.0~4.2,加入0.05%~0.10%糖化酶,在60℃進行糖化處理,直至糖度不再上升則為糖化完全,用堿液調pH至6.9~7.0,用200目濾布過濾,得到銀杏水解液,濾液備用。
黃豆漿的制備:稱取無蟲害、無霉變的黃豆,用清水將黃豆清洗干凈去除雜質,用約70℃水將黃豆浸泡3~4h后除去豆皮,用10倍85℃水純凈水打漿[9-10](先加60%水打漿,用120目濾布過濾,豆渣再加入剩余的水進行打將過濾),混合粗濾液,再打漿1次,最后用200目濾布過濾,得到黃豆漿液,備用。
調配:取制備好的銀杏水解液和豆漿,按試驗方案進行混合,然后再按設計方案要求加入白砂糖、食鹽、CMC-Na、海藻酸鈉、蔗糖酯、司盤-60的水溶液,再用水進行定容至所需體積,飲料的蛋白質含量應>1.0%,混合均勻,進行均質處理。
穩定性試驗:先將各種穩定劑分別配成一定濃度的水溶液,然后按一定的比例加入到調好味的半成品飲料中,做單因素穩定試驗,確定適宜的穩定劑及使用范圍,再進行復合搭配試驗設計,確定最佳穩定劑配方。
均質:將調配好的物料用高壓均質機進行均質處理,在25~26 MPa、80~85℃的條件下均質2次備用。
殺菌、冷卻:將均質后的物料進行灌裝,灌裝溫度在80℃以上,封口后立即進行滅菌,滅菌條件為120℃滅菌20min,冷卻至40℃以下即得成品。
1.3.2 感官評分標準
從口感、風味、組織形態及色澤方面對復合飲料評分,根據三者的重要性分配分數比例,總分為100分,感官評分見表1。

表1 銀杏豆奶感官評分標準Table 1 Sensory evaluation criteria of ginkgo soybean milk
1.4 測定方法
1.4.1 可溶性固形物測定
折光法[11]。
1.4.2 飲料沉淀率測定
取10mL混合飲料于離心管中,然后3 500r/min離心30min,棄去所有溶液,準確稱取沉淀物質量,測量3次計算沉淀率取其平均值,計算出的沉淀率越低,飲料的穩定性越好。

2.1 銀杏豆奶復合飲料的調配
2.1.1 單因素試驗
(1)銀杏水解液與豆漿配比對復合飲料品質的影響
銀杏水解液、豆漿按不同比例調配對復合飲料的口感、風味、色澤有很大的影響。銀杏有特定的香味,黃豆漿香味平平,想要得到具有較好的銀杏味復合飲料,需要通過對銀杏水解液和豆漿的調配來完成。本試驗通過研究銀杏水解液與豆漿在不同配比下混合,經過感官評價,確定銀杏水解液、豆漿最佳配比,試驗結果見表2。
由表2可知,銀杏水解液與豆漿的比例在9∶10最佳。
(2)銀杏水解液豆漿混合液用量對復合飲料品質的影響
在銀杏水解液與豆漿之比為9∶10、白砂糖用量5%、食鹽用量為0.010%的條件下,通過單因素試驗,確定銀杏水解液與豆漿混合液的用量,試驗結果見表3。
由表3結果可知,銀杏水解液與豆漿混合液用量以70%為佳。

表2 銀杏水解液與豆漿配比對復合飲料感官的影響Table 2 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk ratio on compound beverage sensory

表3 銀杏水解液與豆漿混合液用量對復合飲料感官的影響Table 3 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk dosage on compound beverage sensory
(3)白砂糖用量對復合飲料感官的影響
含糖量的高低對飲料的質量有很大的影響,甜度過高或過低都不會受消費者的歡迎。而銀杏水解液本身含有一定的糖,本試驗分別以加糖量為3%、4%、5%、6%、7%5個梯度探究飲料的最佳用糖量,試驗結果見表4。
從消費者喜好、生產成本及現代保健方面的需要考慮,結合表4的結果得出最佳用糖量為5%。

表4 白砂糖用量對復合飲料感官的影響Table 4 Effect of sugar dosage on compound beverage sensory
(4)食鹽用量對復合飲料感官的影響
食鹽作為基本味之一應用最廣泛。適量的食鹽可使飲料的口感細膩,甜味增強,還可以掩蓋銀杏的青苦澀味和抑制其他的異味,增加飲料的柔和性和飽滿度,少量的食鹽還可以提高蛋白質的溶解度及乳化能力。在銀杏水解液與豆漿質量配比9∶10及用量70%、用糖量5%的條件下,通過試驗確定不同食鹽用量對飲料質量的影響,試驗結果見表5。
飲料中出現咸味會影響口感,降低飲料的質量,由表5可知,飲料的食鹽用量為0.010%時,對于改善銀杏豆奶復合飲料質量最佳。

表5 食鹽用量對復合飲料感官的影響Table 5 Effect of salt dosage on compound beverage sensory
2.1.2 飲料配方優化正交試驗
不同的銀杏水解液豆漿比例及用量、白砂糖用量、食鹽用量對復合飲料的質量影響很大,由于各因素之間的相互作用又會導致飲料感官質量的改變,為了得到最佳配方,在前期單因素試驗的基礎上設計L9(34)正交試驗,以感官評分標準評分,確定最佳復合飲料配方。試驗因素水平表見表6,正交試驗結果見表7,方差分析見表8。

表6 復合飲料配方優化正交試驗因素與水平Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization

表7 復合飲料配方優化正交試驗結果Table 7 Results of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization

表8 復合飲料配方優化正交試驗方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage formula optimization
由表7可知,試驗結果評分最高的是試驗6(A2B3C1D2),即銀杏水解液豆漿比為9∶10、銀杏豆漿混合液用量為70%、白砂糖用量為4%、食鹽用量為0.010%。從各因素極差(R)結果分析得出:影響銀杏豆奶復合飲料的感官質量的主次順序為銀杏水解液豆漿比(A)>食鹽用量(D)>銀杏豆漿混合液用量(B)>白砂糖用量(C),復合飲料配方的最佳組合為A2B3C3D2,即銀杏水解液豆漿比為9∶10、銀杏豆漿混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%。由于極差分析結果與正交試驗組結果不同,需做驗證試驗確定最優配方,試驗結果見表9。

表9 復合飲料配方優化驗證試驗對比Table 9 The comparison of verification test for compound beverage formula optimization
由表9可知,方案A2B3C3D2,調配出的復合飲料具有較好的口感。最終確定最佳穩定配方為方案A2B3C3D2,即銀杏水解液豆漿比為9∶10、銀杏豆漿混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%。
2.2 穩定性試驗
2.2.1 增稠劑單因素及復配試驗
依據不同增稠劑的不同特性,選用羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠做增稠劑單因素試驗,試驗結果見表8,在單因素試驗的基礎上進行增稠劑復配試驗,試驗結果見表10。
由表10知,羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、黃原膠、卡拉膠這幾種增稠劑在銀杏豆奶復合飲料的應用中,羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)的穩定效果最好,海藻酸鈉的穩定效果差,黃原膠和卡拉膠的穩定效果最差。雖然海藻酸鈉單獨使用時穩定效果很差,但是和羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)復配時的穩定效果很好,當羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%時,穩定效果最好。

表10 增稠劑使用試驗結果Table 10 The test results of thickening used
2.2.2 乳化劑的選擇試驗
乳化劑是一種能改善乳化體中各種構成相之間的表面張力,形成均勻分散的乳濁液,能使2種或2種以上互不相溶組分的混合液體形成穩定的乳狀液的一類化合物。其能改善混合料液中各種構成相之間的表面張力,形成均勻的乳化體系,從而穩定食品的物理狀態,改進食品組織結構,簡化和控制食品加工過程,改善風味、口感,提高食品質量,延長貨架壽命等[11-12]。本試驗將吐溫-40、蔗糖酯、司盤-60按不同的親水親油平衡值(hydrophile-lipophile balance number,HLB值)以不同比例組合,添加到復合飲料中,選出最好的HLB值的組合,試驗結果詳見表11。
將優選出來的復合乳化劑按不同的比例,加入到復合飲料中,優選出較佳復合乳化劑添加量[13-14],通過多人評分取平均值,分值最高的為最好的,試驗結果詳見表12。
從表11評分結果可知,當乳化劑是司盤-60和蔗糖酯,HLB值為10時復合飲料的乳化效果最好。
從表12評分結果可知,試驗號5的評分最高,當蔗糖酯的用量為0.03%,司盤-60的用量為0.006%時復合飲料的乳化效果最好。

表11 不同HLB值對乳化效果的影響Table 11 Effects of different HLB values on emulsifying result

表12 復合乳化劑添加量試驗結果Table 12 Results of compound emulsifier dosage
2.2.3 穩定性的正交試驗
不同穩定劑及不同穩定劑添加量對飲料穩定性有不同影響,而穩定劑之間的相互作用也會導致飲料穩定性的變化,在前期單因素及復配試驗基礎上設計L9(34)正交試驗,測定其沉淀率,沉淀率越小表明飲料的穩定性越好,從而確定最佳穩定劑組合。根據單因素及復配試驗結果,設計因素水平,見表13,穩定性正交試驗結果見表14,方差分析見表15。

表13 復合飲料穩定性正交試驗因素水平Table 13 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage stability optimization
由表14結果可知,最佳穩定值的試驗組合為A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盤-60用量0.011%時有最佳穩定值。而從各因素極差結果可以看出,各因素對飲料穩定性影響的主次順序依次是海藻酸鈉(B)>CMC-Na(A)>蔗糖酯(C)、司盤-60(D)。極差分析可得最佳水平組合為A1B2C1D3。

表14 復合飲料穩定性正交試驗結果Table 14 Results of orthographic experiment for compound beverage stability optimization

表15 復合飲料穩定性正交試驗方差分析Table 15 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage stability optimization
由正交試驗結果分析可知,穩定性最佳配方為A1B2C1D3,并非穩定值最高的試驗號2:A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盤-60用量0.011%時有最佳穩定值。因此,將方案A1B2C1D3與方案A1B2C2D2進行比較,做驗證試驗,驗證試驗對比結果見表16。

表16 復合飲料穩定性驗證試驗對比Table 16 Comparison of verification test for compound beverage stability optimization
由表16可知,方案A1B2C1D3調配出的復合飲料具有較好的穩定性。最終確定最佳穩定配方為方案A1B2C1D3,即:羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)0.01%、海藻酸鈉0.02%、蔗糖酯0.03%、司盤-60 0.006%。
由上述試驗可知,當銀杏水解液與豆漿比為9∶10、銀杏豆漿混合液用量為75%、白砂糖用量為6%、食鹽用量為0.010%,穩定劑為CMC-Na用量0.01%、海藻酸鈉用量0.02%、蔗糖酯用量0.03%、司盤-60用量0.006%,制得的飲料甜度適宜,口感細膩飽滿、清爽,無苦澀味,銀杏味濃郁,銀杏、豆漿風味協調,無不良氣味,質地均勻、無分層,稠度適中,色澤米黃,營養豐富,風味獨特,是一款老少適宜的飲料,應該有很好的市場前景。
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Development of the compound beverage of ginkgo and soy milk
ZHONG Huafeng,YANG Chuncheng,YANG Xuping,ZENG Lilang
(Department of Food and Biotechnology,Guangxi Vocational and Technical College,Nanning 530226,China)
With ginkgo and soybean as the main raw materials,through single factor test and orthogonal test,the formula and stability of ginkgo and soy milk compound beverage were studied.The research showed that the optimal formula was as follows:mixture of ginkgo and soybean milk 75% (ratio of gingko hydrolysis liquid and soybean milk 9∶10),sugar 6%,salt 0.01%,CMC-Na 0.01%,sodium alginate 0.02%,sucrose fatty acid ester 0.03%, sorbitan monostearate 0.006%.Under these conditions,the obtained ginkgo biloba soy milk beverage has perfect sensory,good quality and stabilization with rich nutrition.
ginkgo;soy milk;compound beverage
TS275.4
B
0254-5071(2014)03-0155-06
10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.037
2014-01-10
廣西教育廳支持課題(201204LX557)
鐘華鋒(1970-),男,副教授,本科,主要從事食品加工和質量安全控制方面的研究工作。