小米黑芝麻和黑木耳復合飲料的研制

于洋，余世鋒，2，*，王存堂，宮春宇

（1.齊齊哈爾大學食品與生物工程學院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.山東理工大學農業(yè)工程與食品科學學院，山東淄博255000）

小米、黑芝麻和黑木耳均含有豐富的營養(yǎng)成分，具有特殊的保健功效，它們是營養(yǎng)豐富、有保健作用的重要藥食兩用原料。作為我國北方主要雜糧之一的小米，富含優(yōu)質蛋白質、多不飽和脂肪酸、膳食纖維等的營養(yǎng)成分，且氨基酸比例適宜[1-2]。此外小米還具有降血脂、抗腫瘤、解毒、防癌、抗菌抑菌等保健作用[3-4]。黑芝麻中含有大量不飽和脂肪酸、蛋白質、糖類、VA、VE、卵磷脂、鈣、鐵、鎂等營養(yǎng)成分，有降血脂、抗衰老、調節(jié)膽固醇、補氣養(yǎng)血、令皮膚細膩光滑、紅潤光澤等功效[5-8]。黑木耳是我國傳統(tǒng)的食藥兼用菌，質地柔軟，營養(yǎng)豐富，具有降血糖、降血脂、調節(jié)免疫等功能[9-11]。黑木耳中的多糖具有抗腫瘤活性，對腫瘤有一定預防效果[12-13]。黑木耳含有維生素、蛋白質及人體必需的8種氨基酸，含有多達9種的抗凝血物質，具有減少血液凝塊、緩和冠狀動脈硬化的作用，對治療和預防冠心病有特效[14-16]。文獻報道小米發(fā)酵飲料[17]、黑芝麻紅棗復合乳飲料[18]、黑木耳藜麥復合飲料[19]的原料品種單一、復合營養(yǎng)功能較少、色澤較差、口感不好，市場推廣前景一般。小米、黑芝麻和黑木耳都是具有保健功效的原料，然而，目前有關結合小米、黑芝麻和黑木耳3種原料營養(yǎng)特點的多功能復合飲料的研究報道較少，因而針對小米、黑芝麻和黑木耳營養(yǎng)特點，進行復合飲料制備研究很有必要。因此，本文以小米、黑芝麻和黑木耳為原料，采用磨漿、均質、殺菌等工藝制備出小米、黑芝麻和黑木耳復合飲料，飲料營養(yǎng)成分豐富，市場前景廣闊，而且可以有效延伸小米、黑芝麻和黑木耳產業(yè)鏈，促進小米、黑芝麻和黑木耳產業(yè)經濟的快速發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

龍江小米：龍江縣易興木業(yè)；東北黑木耳：滄州市華海順達糧油調料有限公司；黑芝麻：黑龍江黑土小鎮(zhèn)現(xiàn)代化農業(yè)開發(fā)有限公司；羧甲基纖維素鈉、蔗糖、檸檬酸、黃原膠均為食品級：廣東味多美食品配料有限公司。

1.2 儀器設備

JYC-19BS6型電磁爐：山東九陽小家電有限公司；FW177型中草藥粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；DS-1型組織搗碎勻漿機：金壇市榮華儀器制造有限公司；LTJM-80T（DX）分體式變速膠體磨、HJ-1型恒溫磁力加熱攪拌器：天津市濱海新區(qū)大港紅杉實驗設備廠；LG10-2.4A型高速離心機：常州恒隆儀器有限公司；DGM-90L膠體磨：上海東華高壓均質機廠；GJJ型高壓均質機：上海諾尼輕工機械有限公司；SYQ-DSX-280B型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 原料的預處理

小米漿制備：龍江小米，顆粒飽滿，用適量水清洗干凈后，倒入鍋中，加入10倍的水，蒸煮10 min，取出后倒入膠體磨中進行膠磨，膠磨2次，用100目篩過濾備用。

黑芝麻漿制備：顆粒充盈、飽滿的芝麻放入烤箱中，150℃焙烤10 min。然后將其放入粉碎機中打碎成黑芝麻粉，然后將黑芝麻粉和蒸餾水按照料液比1∶100（g/mL）倒入膠體磨中，膠磨數(shù)次，用100目篩過濾備用。

黑木耳汁制備：朵實飽滿、厚實的黑木耳，置于一定質量的水中，1 h左右，至黑木耳吸水膨脹后，清除木耳表面的木屑和雜質并摘掉木耳的根部[20]。接著將黑木耳放入組織搗碎勻漿機中進行破碎，然后將黑木耳和蒸餾水按照料液比1∶100（g/mL）倒入膠體磨中，膠磨1次，用100目篩過濾備用。

1.3.3 蔗糖添加量的確定

小米漿添加量為60mL、黑芝麻漿添加量為40mL、黑木耳汁添加量為20 mL、檸檬酸添加量為0.1%，按照工藝流程進行操作，設置蔗糖的添加量為11%、13%、15%、17%、19%，通過感官評價得出感官評分，以確定蔗糖的添加量。

1.3.4 檸檬酸添加量的確定

小米漿添加量為60mL、黑芝麻漿添加量為40mL、黑木耳汁添加量為20 mL、蔗糖添加量為15%，按照工藝流程進行操作，設置檸檬酸的添加量為0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%，通過感官評價得出感官評分，以確定檸檬酸的添加量。

1.3.5 小米、黑芝麻和黑木耳復合飲料穩(wěn)定劑的選擇

用單因素試驗確定確定羧甲基纖維素鈉和黃原膠的穩(wěn)定效果，采用L9（34）正交試驗設計以黃原膠添加量、羧甲基纖維素鈉的添加為因素設計正交試驗，通過測其沉淀率，得到穩(wěn)定劑最佳添加量。沉淀率越小，則穩(wěn)定劑的效果越好，飲料越穩(wěn)定。

1.3.6 小米、黑芝麻和黑木耳復合飲料的制備

將小米漿、黑芝麻漿和黑木耳汁按添加量混合，然后與調味劑和穩(wěn)定劑進行混勻，調制口感，調配好的飲料用高壓均質機均質，然后采用高溫滅菌法，在一定條件下對復合飲料殺菌，將混合飲料冷卻到室溫25℃，制備得到小米、黑芝麻和黑木耳的復合飲料。

1.4 感官評價

采用文獻[21]中方法，隨機從食品學院選取10名嗅覺、味覺、感官正常且無不良嗜好的學生（男女各5名），以口感、色澤、風味、穩(wěn)定性為評價指標，評價參考指標見表1。

表1 小米黑芝麻黑木耳復合飲料的感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria for millet black sesame black fungus compound drink

1.5 測定方法

沉淀率（sedimentation rate，SR）采用文獻[22]中方法進行測定：將樣液倒入離心管中，4 000 r/min離心20 min，取出離心管，將上層清液倒出，稱量此時離心管的質量。采用如下公式計算沉淀率：

式中：m0為空離心管的質量，g；m1為樣液與離心管的總質量，g；m2為去除上層清液后離心管的質量，g。

2 結果與分析

2.1 小米漿、黑芝麻漿和黑木耳汁添加量的確定

以小米漿添加量、黑芝麻漿添加量、黑木耳汁添加量為因素，采用L9（33）的正交表進行優(yōu)化試驗，對復合飲料色澤、口感、風味進行評價，根據(jù)感官評價選擇適當?shù)呐浔龋辉囼炓蛩厮揭姳?，正交試驗的結果見表3。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

表3 小米、黑芝麻和黑木耳復合飲原汁配比正交結果Table 3 Orthogonal results of the original blend of millet black sesame and black fungus

由極差R可知，影響小米、黑芝麻和黑木耳復合飲料品質因素的排列順序為A＞B＞C。由k值可知，原汁最佳配比為A3B2C1，恰好是正交試驗實際最優(yōu)組（第8組）。此時原料的口感、風味、色澤俱佳，所以最佳配比為A3B2C1，即小米漿添加量為60 mL，黑芝麻漿添加量為40 mL，黑木耳汁添加量為20 mL。

2.2 蔗糖添加對飲料的影響

蔗糖是一種甜味劑，可以賦予食品甜味，具有甜味純正、易溶于水等特點[23]。本研究選擇的甜味劑為蔗糖，蔗糖添加試驗結果如圖1所示。

圖1 蔗糖添加量對復合飲料品質的影響Fig.1 Effect of sucrose concentration on the quality of composite beverages

當蔗糖添加量為15%時，感官評分最高。當蔗糖的添加量超過15%時，隨著蔗糖的增多，感官評分逐漸降低，可能是因為隨著濃度的增加，蔗糖的甜度也隨之增加，但更高的濃度即過甜會引起人不愉快的反應[24]。而且，當蔗糖添加量過多時會使飲料失去清涼感，產生膩人的甜味，不為大眾喜歡[25]。

2.3 檸檬酸添加量對飲料的影響

酸味劑是可以使食品呈現(xiàn)酸味的添加劑，同時也可增進食欲、促進食物消化吸收，而檸檬酸是一種常見飲料天然酸味劑[26]。本試驗所選用的酸味劑為檸檬酸，檸檬酸添加量試驗結果如圖2所示。

圖2 檸檬酸添加量對復合飲料品質的影響Fig.2 Effect of citric acid concentration on the quality of composite beverages

由圖2可知，當檸檬酸添加量為0.1%時，感官評分最高，所以檸檬酸的添加量為0.1%最為適宜。當檸檬酸添加量大于0.1%時，隨著檸檬酸的增多，感官評分逐漸降低，這可能是因為檸檬酸對蔗糖產生了拮抗作用，檸檬酸的酸味減弱了復合飲料中甜味的強度，酸味逐漸突出，對味蕾的刺激性逐漸增加，從而導致感官評分逐漸變低。

2.4 蔗糖和檸檬酸添加量對復合飲料風味的影響及確定

小米漿添加量為60mL，黑芝麻漿添加量為40mL，黑木耳汁添加量為20 mL，參照前期蔗糖和檸檬酸單因素試驗結果，綜合考慮，選擇蔗糖添加量（A）分別為14%、15%、16%，檸檬酸添加量（B）分別為 0.08%、0.1%、0.12%，對其進行復配，并進行感官評定。正交試驗因素水平表見表4，正交試驗結果見表5。

表4 正交試驗因素水平表Table 4 Factors and levels of orthogonal experiment

表5 小米黑芝麻和黑木耳復合飲料糖酸添加量正交結果Table 5 Orthogonal results of millet black sesame and black fungus compound drinking acid

從極差結果分析，對復合飲料品質影響大小因素的順序為A＞B，即蔗糖對復合飲料品質影響較大。最優(yōu)組合為A2B2，由表5可知試驗方案實際最優(yōu)組恰為A2B2。

在復合飲料制作過程中，通過調配可使飲料口感、色澤、風味、營養(yǎng)和穩(wěn)定性等方面達到最好效果[24]，而糖酸調配是其中重要的一種調配方式。復合飲料混合時口感變差，通常需要加入糖酸，控制好糖酸比，可保證復合飲料具有良好的口感[27]。本研究發(fā)現(xiàn)當蔗糖添加量為15%，檸檬酸添加量為0.1%時，復合飲料酸甜可口，無異味。

2.5 穩(wěn)定劑對復合飲料的影響

在復合飲料中加入穩(wěn)定劑，不僅能夠使飲料具有良好的穩(wěn)定性，還能夠改善口感，延長保質期[27]，黃原膠具有良好的熱穩(wěn)定性，在pH 1～12時仍能保持原有特性，羧甲基纖維素鈉以其特有的低廉價格和穩(wěn)定效果廣泛應用于飲料中，在飲料中主要起增稠和乳化作用，而復合穩(wěn)定劑的協(xié)同增效作用可以提高飲料的穩(wěn)定性及口感[28]。本試驗選擇羧甲基纖維素鈉和黃原膠為穩(wěn)定劑，結合前期單因素試驗，根據(jù)其沉淀率結果，確定合適的復合穩(wěn)定劑添加量。正交試驗的具體因素水平和結果見表6和表7。

表6 正交試驗因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment

表7 穩(wěn)定劑正交試驗結果Table 7 Stabilizer orthogonal test results

由表7結果的極差R值可知，影響小米、黑芝麻和黑木耳復合飲料穩(wěn)定性因素的排列順序為B＞A，即黃原膠對復合飲料穩(wěn)定性影響最大。由結果可知，復合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合為A2B2，即羧甲基纖維素鈉的添加量為0.1%，黃原膠的添加量為0.3%，此時的飲料產品顏色均勻、不黏稠、流動性好，狀態(tài)均一穩(wěn)定。

在最優(yōu)比例下，對復合飲料進行感官評定，即小米漿60 mL，黑芝麻漿40 mL，黑木耳汁20 mL、蔗糖15%、檸檬酸0.1%、羧甲基纖維素鈉0.1%、黃原膠0.3%，復合飲料感官評分為93分，此時復合飲料具有米香和芝麻香、無異味、酸甜可口、顏色均勻、不黏稠、流動性好、狀態(tài)均一穩(wěn)定。與小米飲料[29]、黑木耳飲料[30]、黑芝麻紅棗復合保健飲料[31]相比，此復合飲料營養(yǎng)豐富，口味良好，豐富了小米、黑芝麻和黑木耳飲料的種類。

3 結論

本試驗以小米、黑芝麻和黑木耳為原料，通過預處理、磨漿、調配、均質、高溫殺菌等工藝制備出的復合飲料具有米香和芝麻香，酸甜可口，無異味，穩(wěn)定性好。通過單因素試驗、正交試驗和感官評定，確定了小米漿、黑芝麻漿、黑木耳汁的添加量分別為60、40、20 mL；各添加劑的添加量為：蔗糖15%、檸檬酸0.1%、羧甲基纖維素鈉0.1%、黃原膠0.3%。