營養保健速溶蘆筍超微粉茶調配工藝研究

李文香 董 景 孫元軍 樊明聰 寇興凱

（青島農業大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109）

蘆筍（Asparagus Off i cinalis L.）學名石刁柏，屬百合科天門冬屬多年生宿根草本植物，食用部分為幼嫩的莖。其幼莖在出土前采收為純白色，稱白蘆筍；而在出土見光后為綠色，稱綠蘆筍。蘆筍嫩莖味美鮮嫩，營養豐富，我國《神農草本經》中將其列為“上品之上，僅次于人參”[1]。蘆筍作為一種品味兼優、藥食兼用的營養保健蔬菜，在國際上享有“蔬菜之王”的美稱，暢銷美、英、法、意大利等歐美國家及日本、東南亞地區[2]。

蘆筍含有豐富的蛋白質、脂肪、碳水化合物、多種礦物質元素和維生素等營養成分，并含有皂角苷類化合物及黃酮類化合物等多種生物活性成分，具有防癌抗癌、增強免疫功能、降血脂、抗衰老、耐疲勞、保肝解毒和鎮痛等多種保健功能[3,4]。20世紀70年代初，美國一位牙科醫生通過食用大量的蘆筍治好了自己的眼癌和惡性淋巴癌，首次得出蘆筍可以治癌的結論；1985年美國科學家卡爾·盧茨博士從蘆筍中分離提取出有效成分，該提取物的治癌效果在抗癌界引起了轟動。隨后各國科學家紛紛對蘆筍抗癌功效進行了研究，發現蘆筍提取物中含有9種甾質皂苷物質，有防止癌細胞擴散的功能，對多種癌癥均有很好的療效，尤其對胃癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、皮膚癌和膀胱癌有特殊療效，被譽為“抗癌之星”[4,5]。國內也有利用蘆筍提取物制成的“蘆筍膠囊”、“蘆筍顆粒”、“蘆筍精片劑”等藥物，如華西醫科大學制藥廠研制的純天然抗腫瘤藥物“蘆筍精沖劑”，已獲準字號批文；目前市場應用較廣泛的有杭州生產的“乳寧片”（蘆筍片劑），治療婦女乳房小葉增生有效率達83.8%[2,6]。

但截至目前，蘆筍作為食品其深加工品種極少，蘆筍生產大多為加工出口，初級產品較多。在國內市場上蘆筍尚屬銷量較少的珍稀蔬菜，其消費形式主要有鮮蘆筍、速凍蘆筍和蘆筍罐頭等[7,8]。我國是蘆筍種植面積最大的國家，全國種植面積約7億平方米，其中山東蘆筍種植面積近2億平方米，產量達25萬噸以上；山東蘆筍加工企業多，每年蘆筍加工下腳料達7萬多噸。這些下腳料的營養和功效成分含量與去皮蘆筍相當，但大部分作為廢棄物丟棄，既浪費資源，又污染環境，產品附加值不高，這正是制約我省蘆筍產業發展的主要瓶頸所在。隨著人民生活水平的不斷提高，功能性食品已成為21世紀食品行業發展的一大趨勢，人們對食品不但要求豐富的營養價值，而且具有一定的保健功效[9]。將綠蘆筍加工下腳料經干燥后進行超微粉碎，研制營養保健速溶蘆筍超微粉茶，既可增加蘆筍深加工制品的花色品種，又可促進蘆筍加工企業的潔凈生產，提高蘆筍原料資源的利用率，實現經濟效益和社會效益雙豐收。但由于蘆筍全粉中不溶性纖維成分含量高，其溶解性和穩定性就成為蘆筍超微全粉茶制備的關鍵性技術問題。為此，本試驗著重探討了不同穩定劑及其復配對制品溶解性和穩定性影響，以期為高纖維固體飲料的開發提供有益的借鑒。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

蘆筍原料：由莒縣綠坤蘆筍加工廠直接提供經脫水干燥的蘆筍原料。

黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉(CMC)、海藻酸鈉、麥芽糊精、魔芋粉、β-環狀糊精、白砂糖、全脂奶粉、咖啡伴侶、食鹽、味精、檸檬酸等均為食品級，符合國標。

1.2 儀器

AR-2140電子分析天平，奧豪斯國際貿易（上海）有限公司；NDJ-79型旋轉式粘度計，上海安德儀器設備有限公司；DHG-9036A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏試驗設備有限公司；FDV全新氣流式超微粉機，欣鎮企業有限公司；TDL-16C高速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠制造；754型紫外-可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司；電子萬用爐，天津市泰斯特儀器有限公司；GB/T6003.1-1997標準檢驗篩，浙江省上虞市滬江儀器紗篩廠制造。

2 工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

干燥蘆筍 → 超微粉碎 → 過240目的篩 → 蘆筍超微粉 → 加穩定劑、調味劑→加水沖調 →攪拌→測溶解性、穩定性及各項指標

2.2 主要操作要點

2.2.1 超微粉碎

利用FDV全新氣流式超微粉機將脫水后的干蘆筍進行超微粉碎，過240目的標準檢驗篩，得到蘆筍超微粉，備用。

2.2.2 配料

按照事先設計的工藝，按一定比例將蘆筍超微粉與穩定劑、調味劑混合均勻。

3 試驗方法

為探討蘆筍超微全粉的溶解性、穩定性，分別進行如下實驗研究。

3.1 蘆筍超微粉的適宜添加量試驗

分別稱取蘆筍超微粉0.3g、0.4g、0.5g進行單因素平行試驗，均以100mL的水沖調，觀察記錄沖調30min后各試驗的溶解性、懸浮性和穩定性，確定蘆筍超微粉的最適用量。

3.2 蘆筍超微粉的熱溶解性實驗

稱取5份選定好的蘆筍超微粉最適用量，分別用100mL 20℃、40℃、60℃、80℃、100℃的水沖調，然后觀察其溶解性、懸浮性和穩定性。

3.3 穩定劑對蘆筍超微粉穩定性的影響研究

3.3.1 不同穩定劑的單因素試驗

用黃原膠、果膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、魔芋粉、麥芽糊精六種不同穩定劑，分別對優化后的蘆筍超微粉茶其溶解性、口感及穩定性的影響進行不同添加量的單因素試驗，從中挑選出效果較好的三種穩定劑。

3.3.2 采用正交試驗優化復合穩定劑的配比

對通過單因素試驗挑選出的三種穩定劑黃原膠、CMC、果膠進行三因素三水平L9(33)正交試驗，其因素水平見表1；以10分制感官評分方法對沖調液的溶解性與穩定性進行綜合評價，具體評分標準見表2。

表1 復合穩定劑的配比設計因素水平Tab.1Factor levels of proportion design of composite stabilizer

表2 溶解性與穩定性的感官評分標準Tab.2Evaluation standard of solubility and stability

3.4 調味劑對蘆筍超微粉茶口味影響的研究

3.4.1 β-環狀糊精對口味的影響試驗

3.4.2 口味調配方案

以蔗糖為甜味劑，咖啡伴侶、全脂奶粉為不同口味調節劑，通過單因素及其復配試驗，對不同調配方案進行感官評定。其評價方法采用10分制評分法[11]，根據蘆筍超微粉茶沖調后的溶解性、香氣、口感、組織狀態4項指標，由12名不同年齡段的男女老師、碩士生、本科生組成專業評價小組對其進行感官評定打分，具體評分標準見表3。

4 結果與分析

4.1 蘆筍超微粉添加量對蘆筍粉茶溶解性的影響

由于蘆筍全粉中不溶性纖維成分含量高，其溶解性問題是制品研制過程中要解決的關鍵問題之一。蘆筍超微粉添加量對蘆筍粉茶溶解性的影響，按蘆筍超微粉添加量的單因素試驗設計，不同添加量的沖調效果見表4。

從表4可以看出，隨著蘆筍粉添加量的增加，其溶解性變差；而穩定性隨著蘆筍粉添加量的增加變化趨勢不明顯。當添加量為0.4g/100mL水時穩定性略好于0.3g/100mL水，但當添加量增加至0.5g/100mL水時其穩定性并沒有提高。綜合考慮溶解性和穩定性情況，蘆筍超微粉的最適添加量為0.4g/100mL水。

表4 蘆筍超微粉添加量試驗結果Tab. 4The results of ultraf i ne asparagus addition

4.2 溫度對蘆筍速溶超微粉茶溶解性的影響

按照蘆筍超微粉茶的熱溶解性試驗設計，分別稱取5份0.4g的蘆筍超微粉，用5種不同溫度的水沖調，其沖調效果見表5。

表5 溫度對蘆筍超微粉茶的影響Tab. 5Effect of temperature on ultraf i ne asparagus tea

從表5可以看出，隨著沖調用水溫度的提高，蘆筍超微粉完全溶解所需時間有縮短的趨勢，但當水溫超過60℃時，其溶解性不再增強。而蘆筍超微全粉中由于含有熱敏性營養成分，在高溫下容易降解損失。如在100℃時，水溶性維生素C在10min內會損失83%；蛋白質受到高溫影響，也會從溶膠狀態變成凝膠狀態，出現懸浮沉積物[12]。這不僅影響制品的營養價值，也影響制品的穩定性。因此，蘆筍超微粉茶以60℃左右的溫水沖調最佳。

4.3 穩定劑對蘆筍超微粉茶穩定性的影響

在蘆筍超微全粉茶制品研制的過程中，其溶解后的穩定性是制品要解決的另一關鍵問題。

本工作利用Y對X的條件分布的非參數貝葉斯估計來構造回歸函數的非參數貝葉斯估計,在此過程中,用分布估計的核估計替代Ferguson估計的經驗分布函數,用較高階的局部多項式回歸替代原構造中的Nadaraya-Watson回歸估計,獲得了較為理想的估計效果,同時還給出了估計的均方誤差及其均方收斂性.實證結果表明,對于非參數貝葉斯估計,當先驗分布選擇較合適時,在數據擬合和預測方面均表現出了較好的效果.

4.3.1 不同穩定劑對蘆筍超微粉茶穩定性的影響

用CMC-Na、海藻酸鈉、麥芽糊精、果膠、黃原膠、魔芋粉6種不同穩定劑，通過采用不同使用量的單因素試驗，對蘆筍超微粉茶穩定性的影響見表6。

由表6可以看出，麥芽糊精、魔芋粉雖然有良好的溶解性，但穩定性較差，沖調30min后均表現明顯分層現象；黃原膠溶解性、穩定性均較佳，其中以使用量為0.1g/100mL時，其溶解性、穩定性以及口感均能獲得最佳效果；其次是果膠，也具有較好的溶解性、穩定性，其中果膠的使用量為0.05g/100mL時，其溶解性、穩定性以及口感均能獲得較好的效果；CMC-Na穩定性尚好，但溶解性稍差，當CMC-Na的使用量為0.3g/100mL時，也可獲得良好的口感與穩定性；海藻酸鈉溶解性、穩定性均不如CMC-Na，當海藻酸鈉使用量為0.3g/100mL時，雖能獲得良好的口感及穩定性，但溶解過程非常緩慢。

表6 不同穩定劑的單因素試驗結果Tab. 6The results of single factor tests on different stabilizer

綜合考慮不同穩定劑的溶解與穩定特性，其對蘆筍超微粉茶的沖調效果依次為：黃原膠＞果膠＞CMC-Na＞海藻酸鈉＞魔芋粉＞麥芽糊精；其中黃原膠、果膠、CMC-Na 3種穩定劑單獨使用時，蘆筍超微粉茶的沖調效果均比較好，適合用作蘆筍超微粉茶的穩定劑；而麥芽糊精、魔芋粉的穩定效果比較差，不適合用作蘆筍超微粉茶的穩定劑；海藻酸鈉由于溶解性問題，亦不適于蘆筍超微粉茶的穩定劑。

表7 復合穩定劑的配比結果Tab.7The results of the composite stabilizer rati

4.3.2 不同穩定劑復合對蘆筍超微粉茶穩定性的影響

穩定劑單因素組分對蘆筍超微粉茶的穩定性的影響已初步探究。在此基礎上，以感官評定綜合評分為標準，進行黃原膠（0.05g、0.10g、0.15g）、CMC（0.05g、0.10g、0.15g） 、果膠（0.05g、0.10g、0.15g）三因素三水平正交試驗評定結果見表7，尋找最優組合。

由正交試驗結果分析（表7）可以看出，影響蘆筍超微粉茶穩定性的主要因素順序依次為：B＞A＞C，即CMC＞黃原膠＞果膠。本試驗最佳組合是A2B1C2,即黃原膠0.10g、CMC 0.05g、果膠0.10g，實驗感官評定分值最高。“0.10g黃原膠+ 0.05g CMC+ 0.10g果膠”復合穩定劑調配蘆筍超微粉茶能達到溶解性、穩定性及口感均良好效果。100mL沖調液迅速溶解并保持良好的穩定性之沖調效果。

4.4 調味劑對蘆筍超微粉口味的影響

4.4.1 β-環狀糊精對蘆筍超微粉茶口感的影響

由于蘆筍皮含有呋甾烷皂角苷等苦味物質[4,8]，影響了蘆筍制品的口感和消費群體的接受程度。在蘆筍制品中對其較為濃重的苦澀味進行適當的掩蓋，使之既能保留蘆筍的清香風味又便于廣大消費者接受是非常必要的。本研究以β-環狀糊精為苦味物質的包埋劑淡化蘆筍超微粉茶的苦澀味，按照β-環狀糊精對口味的影響試驗設計，其感官評分結果見表8。

表8 感官評定結果Tab.8The results of sensory evaluation

從表8可以看出，當β-環糊精添加量為0.1g時，淡化效果不明顯；當添加量過高（達到 0.3g）時，即能將蘆筍的清香風味也掩蓋掉了。實驗結果表明，當β-環糊精使用量為0.2g時，感官評定的平均分值最高，效果良好，沖調出來的蘆筍超微粉茶既保留了蘆筍淡淡的清香，又感覺不出明顯的苦澀，易于更多消費者接受。

4.4.2 其他調味劑對蘆筍超微粉茶口感的影響

為使研制的蘆筍速溶超微粉茶粉沖調后能適應不同年齡段、不同消費人群對多種口味的需求，以蔗糖為甜味劑，咖啡伴侶、全脂奶粉為不同口味調節劑，通過單因素及其復配試驗，對不同調味方案進行感官評定。其評價結果見表9。

從表9可以看出，以下四種調味方案（沖調100mL）其感官評價的分值均在9.0以上，能為不同年齡段的大多數消費者所接受。

表9 不同調味方案的感官評定結果Tab.9The results of sensory evaluation on different seasoning solution

① 0.4g蘆筍粉+0.2g β-環糊精+復合穩定

劑+1.0g蔗糖；

② 0.4g蘆筍粉+0.2g β-環糊精+復合穩定劑+1.0g咖啡伴侶；

③ 0.4g蘆筍粉+0.2g β-環糊精+復合穩定劑 ；

④ 0.4g蘆筍粉+0.2g β-環糊精+復合穩定劑+1.0g咖啡伴侶+0.5g蔗糖。

5 結論

利用蘆筍出口加工下腳料經干燥、超微粉碎，通過向每100mL沖調制品中添加0.2g β-環糊精，可達到淡化蘆筍本身苦澀味的效果；通過添加1.0g蔗糖或1.0g咖啡伴侶或“1.0g咖啡伴侶+0.5g蔗糖”，可獲得不同口感的蘆筍速溶超微粉茶制品。

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