甘薯乳飲料工藝參數及穩定性研究

吳錄萍

（山西師范大學食品學院，山西臨汾　041000）

甘薯乳飲料工藝參數及穩定性研究

吳錄萍

（山西師范大學食品學院，山西臨汾041000）

以甘薯為材料，經打漿、過濾、酶解制成甘薯汁，加以適量脫脂奶粉、白砂糖調配，研制成甘薯乳飲料。甘薯乳飲料的研究主要采用單因素試驗和正交試驗，確定最佳配方。試驗得出，影響甘薯乳飲料品質的主要因素是甘薯汁的添加量，影響甘薯乳飲料穩定性的主要因素是CMC-Na的添加量。結果表明，甘薯乳飲料的最佳配方為甘薯汁30%，脫脂奶粉4%，白砂糖4%，CMC-Na 0.1%，黃原膠0.02%，瓜爾膠0.03%，成品具有營養豐富、均勻穩定、口感良好的優點。

甘薯；乳飲料；穩定性

0　引言

甘薯，屬旋花科甘薯屬，又名紅薯、白薯、番薯等。甘薯富含淀粉（占鮮質量的15%~26%）、可溶性糖（占鮮質量3%左右）、蛋白質、氨基酸、脂肪酸、纖維素等多種維生素，以及鈣、磷、鐵、鋅等礦物質，具有較高的營養價值和藥用價值[1]，是一種藥食同源的天然食物，是世界上重要的糧食作物和經濟作物。一些發達國家已經把甘薯視為營養平衡而全面的保健食品[2]。

近年來，國內外有關專家對甘薯的營養價值和藥用保健功能研究較多[3]，發現甘薯在預防乳腺癌和結腸癌等疾病方面有特殊功效。無論是從營養價值[4]，還是從保健功能方面看，甘薯都具有較大的開發利用價值[5-7]。甘薯汁是由新鮮甘薯經挑選、去皮、榨汁等方法制作而成的汁液。甘薯汁雖與水果的原有形態不同，但保留了水果汁的原有風味及營養成分，且更容易被人體吸收。本研究結合甘薯和牛乳的雙重營養保健功效，制備一種更高營養價值的乳飲料。

1　材料與設備

1.1試驗原料及試劑

甘薯，產于山西省臨汾市；脫脂奶粉，伊利集團提供；白砂糖，購于河北廊坊；淀粉酶、纖維素酶、糖化酶，天津市奧諾科技發展有限公司提供；檸檬酸、黃原膠、瓜爾膠、CMC-Na，河南千志商貿有限公司提供。

1.2主要儀器與設備

FA-04型電子天平，上海精科天美科學儀器有限公司產品；HH-4型數顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市榮華儀器制造產品；豆漿機，美的集團產品。

2　試驗方法

2.1甘薯原汁的制備

新鮮甘薯熱燙后，取250 g甘薯，加水500 g，經打漿機打漿，然后經60目濾網過濾制成甘薯原汁。

2.2酶解

按甘薯原汁質量的0.1%加入淀粉酶酶解2 h，然后用檸檬酸調pH值至4，將0.15%的糖化酶和0.1%的纖維素酶混合酶解3 h，制成甘薯汁。

2.3調配混合

將甘薯汁、脫脂奶粉和白砂糖按設計比例（體積比）混合，并進行感官測評。

2.3.1甘薯乳飲料配方單因素試驗

甘薯汁、脫脂奶粉、白砂糖分別做單因素試驗，并進行感官評價，以得出較優的添加量。

（1）甘薯汁添加量對甘薯乳飲料的影響。在4%脫脂奶粉，3%白砂糖添加量的條件下，按設計比例的甘薯汁添加量分別做5組試驗。

甘薯汁添加量感官評分曲線見圖1。

圖1　甘薯汁添加量感官評分曲線

由圖1可知，當甘薯汁添加量為30%時，甘薯乳飲料的感官評價最好。甘薯汁添加量太少，甘薯乳飲料中甘薯的風味不足；添加量太多掩蓋乳的氣味，甘薯味太濃，氣味不適中。

（2）脫脂奶粉添加量對甘薯乳飲料的影響。在30%甘薯汁，3%白砂糖添加量的條件下，按設計比例的脫脂奶粉添加量分別做5組試驗。

脫脂奶粉添加量感官評分曲線見圖2。

圖2　脫脂奶粉添加量感官評分曲線

由圖2可知，當脫脂奶粉添加量為4%時，甘薯乳飲料的感官評價最好。脫脂奶粉添加量太少，飲料中乳的風味不足，甘薯味太濃，氣味不適中；而脫脂奶粉的添加量太高，則會掩蓋甘薯汁的清香。

（3） 白砂糖添加量對甘薯乳飲料的影響。在30%甘薯汁，4%脫脂奶粉添加量的條件下，按設計比例的白砂糖添加量分別做5組試驗。

白砂糖添加量感官評分曲線見圖3。

圖3　白砂糖添加量感官評分曲線

由圖3可知，當白砂糖添加量為3%時，甘薯乳飲料的感官評價最好。白砂糖添加量太少，甘薯乳飲料甜度不夠、偏酸、風味不好；而白砂糖添加量太高，則會使飲料太甜，滋味不好。

2.3.2甘薯乳飲料配方的設計

以甘薯汁、脫脂奶粉、白砂糖為原料，通過正交試驗研究甘薯汁、全脂奶粉、白砂糖對甘薯乳飲料品質的影響，以感官評分為指標，在單因素試驗的基礎上設計L9（34）正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1　正交試驗因素與水平設計/%

2.3.3感官評價

對不同配方的甘薯乳飲料進行評價，以色澤、滋味、香氣、組織狀態為指標進行綜合評分。評價由6名同學完成，得出平均分為最終得分。

感官評分標準見表2。

表2　感官評分標準

3　結果與分析

根據設計的正交試驗表，得到如下試驗結果。

正交試驗結果見表3。

表3　正交試驗結果

由表3可知，極差大小依次為A>C>B，說明甘薯汁添加量是影響甘薯乳飲料品質的最主要因素，其次是白砂糖添加量，最后是脫脂奶粉添加量。

以感官評分為指標，得出較優的組合為A2B2C3D1，即甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%；而正交試驗得出的最優組合為A3B2C3D3，即甘薯汁添加量35%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%。以這2組結論做驗證試驗，分別進行感官評價。

感官評價結果見表4。

表4　感官評價結果

在正交試驗基礎上進行驗證試驗，所得結果表明，甘薯乳飲料最佳配方為A2B2C3D1，即甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%，以此配方制作的甘薯乳飲料風味良好，感官評分最高。

4　甘薯乳飲料的穩定性

4.1單一穩定劑對甘薯乳飲料穩定性的影響

對黃原膠、瓜爾膠、CMC-Na等穩定劑的穩定效果進行單因素試驗，按最佳工藝條件制作甘薯乳飲料，分別取100 mL甘薯乳飲料加入不同量的不同穩定劑，置于試管內，靜置12 h后測定其沉淀率，沉淀率越小，穩定性越高，以此判斷穩定效果。結果如下。

CMC-Na添加量與沉淀率關系曲線見圖4。

圖4　CMC-Na添加量與沉淀率關系曲線

由圖4可知，當CMC-Na添加量為0.1%時，甘薯乳飲料的沉淀率最小，穩定性最高。

黃原膠添加量與沉淀率關系曲線見圖5。

圖5　黃原膠添加量與沉淀率關系曲線

由圖5可知，當黃原膠添加量為0.03%時，甘薯乳飲料的沉淀率最小，穩定性最高。

瓜爾膠添加量與沉淀率關系曲線見圖6。

圖6　瓜爾膠添加量與沉淀率關系曲線

由圖6可知，當瓜爾膠添加量為0.03%時，飲料的沉淀率最小，穩定性最高。

4.2復合穩定劑對甘薯乳飲料穩定性的影響

根據單一穩定劑的單因素試驗結果，選擇CMC-Na、黃原膠、瓜爾膠作為3個因素，設計L9（34）正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表5。

表5　正交試驗因素與水平設計/%

根據設計的正交試驗表，得到如下試驗結果。

穩定劑配比正交試驗結果見表6。

表6　穩定劑配比正交試驗結果

由表6可知，極差大小為A'>C'>B'，即影響甘薯乳飲料穩定性的主次順序為CMC-Na、瓜爾膠、黃原膠。

沉淀率越小，穩定性越好，以此來確定穩定劑的最佳配比。以沉淀率大小來看，最佳復合穩定劑組合為A'2B'1C'2D'3，即CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%；而正交試驗得出的最優復合穩定劑組合為A'1B'1C'1D'2，即CMCNa添加量0.05%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.02%。以這2組結論做驗證試驗，分別進行穩定效果試驗。

感官評價結果見表7。

表7　感官評價結果

由表7可知，1號試驗沉淀率更小，穩定性更好，得出結論最佳的穩定劑組合為A'2B'1C'2D'3，即CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%。以此配方加入穩定劑，穩定效果最好，飲料的黏稠度適中。

5　結論

通過正交試驗并結合感官評定，確定了甘薯乳飲料的最佳配方是甘薯汁添加量30%，脫脂奶粉添加量4%，白砂糖添加量4%，各因素對甘薯乳飲料都有影響，其中甘薯汁對產品影響最大，白砂糖次之。最優的穩定劑配比為CMC-Na添加量0.1%，黃原膠添加量0.02%，瓜爾膠添加量0.03%。以此研制出的甘薯乳飲料，營養豐富、均勻穩定、色澤誘人、口感良好。

[1]王洪云，孫健，鈕福祥，等.甘薯的功能成分及其藥用價值 [J].中國食物與營養，2013（12）：59-62.

[2]朱旭霞，劉莉莎，何素蘭，等.保健甘薯的功能及產品開發研究 [J].中國食物與營養，2014（11）：34-36.

[3]劉桂玲，張鵬，鄭建利，等.不同類型甘薯品種主要經濟形狀和營養成分差異 [J].中國糧油學報，2012（2）：10-13.

[4]Adelia C.Bovell-Benjamin.Sweet Potato：A review of its past，present，and future role in human nutrition[J]. Advances in Food and Nutrition Research，2006，52：51-59.

[5]陳偉.國內外甘薯飲料的研究現狀探析 [J].遼寧經濟職業技術學院學報，2011（2）：68-69.

[6]馬代夫，李強，曹清河，等.中國甘薯產業及產業技術的發展與展望 [J].江蘇農業學報，2012，28（5）：969-973.

[7]劉偉明.中國甘薯研究開發利用的現狀與對策探討 [J].中國農學通報，2007，23（4）：484-488.◇

The Process of Sweet Potatomilk Beverag

WU Luping

（College of Food Science，Shanxi Normal University，Linfen，Shanxi 041000，China）

This study focuses on sweet potato as the main material，after beating，filtration，enzyme solution，made from sweet potato juice and be skimmed milk powder，sugar，sweet potato beverage.This research mainly uses the method of single factor experiment and orthogonal experiment research formula，first by single factor experiment，sensory score as a result，the designed orthogonal experiment factors level table，and then by means of orthogonal experimental results are analyzed，and the optimum formula.Experiment is the main factor that influences the quality of sweet potato beverage of sweet potato juice content，the main factors influencing the stability of sweet potato beverage is CMC-Na content.Research shows that the optimum formula of sweet potato juice 30%，skim milk powder 4%，sugar 4%，CMC-Na 0.1%，xanthan gum 0.02%，and guar gum 0.03%，which developed the rich nutrition，uniform stability，good taste of sweet potato beverage.

sweet potato；milk beverage；stability

TS252.5

Adoi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.035

2016-06-17

山西師范大學質量工程項目（SD2013KCZ-11）。

吳錄萍（1967— ），女，本科，講師，研究方向為食品營養及功能食品。