王雪松 張素敏 隋韶奕 李珂



摘要:為開發新型酵素飲料,以黑果腺肋花楸果實為原料,采用正交試驗研究酵素飲料的最佳工藝配方。試驗結果顯示:在原液中添加50%白砂糖,于20 ℃下發酵180 d,發酵效果最佳;飲料最佳配方為酵素原液20%、白砂糖6%、檸檬酸0.1%。
關鍵詞:黑果腺肋花楸;飲料;正交試驗;配方;發酵
中圖分類號:TS275;S663.9 ? ?文獻標識碼:A ? ?文章編號:1674-1161(2020)06-0028-03
黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)別名野櫻莓、不老莓,果實營養價值豐富且含有生物活性物質,在預防心臟病、高血壓、糖尿病、腫瘤等方面具有一定功效。當前,黑果腺肋花楸在黑龍江、吉林、遼寧和南方部分省份大面積種植,鮮果產量不斷增加。然而,其鮮果口感苦澀,不適宜鮮食。試驗研究發現,黑果腺肋花楸酵素在發酵過程中產生大量的代謝產物,含有很多風味物質,且可降低澀味和收斂感。為此,以黑果腺肋花楸果實為原料,復配白砂糖、食鹽、檸檬酸等輔料,利用正交試驗確定酵素飲料的最佳工藝配方,開發適合大眾消費的新型酵素飲料。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
黑果腺肋花楸(遼寧嶺秀山礦泉飲品有限公司);白砂糖、食鹽、檸檬酸(市售);純凈水(經過純水系統處理,符合飲料用水要求)。
硫酸銅、酒石酸鉀鈉(或甘油)、抗壞血酸、氫氧化鈉、鹽酸(6N)、草酸、氫氧化鈉(6N)均為分析純。
1.2 儀器與設備
CWG-2型手持折光儀:上海科學儀器廠;FA2004型電子天平:上海科學儀器廠;303A-3型電熱恒溫培養箱:瀘南電爐烘箱廠;SPX-150S-Ⅱ型生化培養箱:深圳市良誼實驗室儀器有限公司;DM1424高速離心機:大龍興創實驗儀器北京有限公司;BJC-50發酵罐:靖江食品機械有限公司;GCG-K305-12管式超濾設備:湖北沙市水處理設備制造廠。
1.3 工藝流程
黑果腺肋花楸→分選(九成熟以上鮮果)→打漿(螺桿泵)→初期發酵(加白砂糖和食鹽發酵10 d)→精華液提取(10~15 ℃,)→過濾(100目濾布)→原液發酵(加40%~60%白砂糖,20~30 ℃發酵60~180 d)→過濾(120目篩網)→調配(酵素原液、白砂糖和檸檬酸混配)→超濾(0.02 μm)→灌裝→成品。
1.4 試驗方法
1.4.1 發酵條件正交試驗 在單因素試驗的基礎上,對發酵溫度、發酵時間及白砂糖添加量進行三因素三水平L9(33)正交試驗(見表1),進一步確定最佳發酵條件。
1.4.2 配方正交試驗 以感官評分為評價指標,對黑果腺肋花楸酵素原液、白砂糖和檸檬酸的添加量進行三因素三水平L9(33)正交試驗(見表2),進一步確定黑果腺肋花楸酵素飲料的最佳配方。
1.5 評價指標及測定方法
邀請15名有經驗的專業人員對酵素原液及飲料的色澤、香氣、口感和組織狀態等進行準確評價,最高分為100分,結果取平均值。感官評價標準見表3。
2 結果與分析
2.1 原液發酵條件的確定
發酵條件L9(33)正交試驗設計及結果見表4。
由表4中的R值可見:各因素對產品綜合品質影響順序為B>C>A;最佳因素組合為A3B3C2,即酵素原液發酵溫度20 ℃,時間180 d,白砂糖50%。
綜合評與各因素水平的關系見圖1。
由圖1可以看出:1) 時間是影響酵素原液品質的最主要因素,發酵時間越長,產品綜合品質越好;當發酵時間為180 d時,產品品質最佳。2) 隨著白砂糖添加量的逐漸增加,酵素原液的口感不斷變化,當糖度過高后開始下降;當白砂糖的添加比例為50%時,酵素原液口感較好。3) 當溫度由高向低變化時,酵素品質逐步提升;當溫度控制在20 ℃時,酵素原液口感最優,但溫度對產品影響不顯著。
2.2 最佳配方的確定
配方正交試驗設計及結果見表5。
由表5中的R值可知:各因素對飲料口感的影響順序為B>A>C,最主要的影響因素是白砂糖添加比例,其次是黑果花楸酵素原液添加比例;最優組合是A3B3C2,即酵素原液20%、白砂糖6%、檸檬酸0.1%。
配方綜合評分與因素的關系見圖2。
由圖2可看出:對飲料品質影響最大的因素是白砂糖添加量,比例達6%時,飲料口感最佳;酵素原液添加量增加后,酵素飲料品質也有所提高,產品口感最優的添加量為20%;添加0.01%檸檬酸時,酵素飲料的綜合品質相對較好,添加比例繼續加大,飲料口感反而降低。
3 結論與討論
單因素試驗及正交試驗結果表明,原液發酵的最佳參數為:溫度20 ℃,時間180 d,白砂糖添加量50%;飲料最佳配方為:原液20%、白砂糖6%、檸檬酸0.1%。在最優條件下制得的黑果腺肋花楸酵素飲料色澤亮麗,澄清透明,口感清爽,風味獨特,且具有預防心臟病、抗菌消炎和增強免疫力等功效。
市場上的酵素類產品多為原液形式,食用不方便。而黑果腺肋花楸酵素飲料為即飲酵素飲料,食用方便。酵素原液發酵溫度較低,能夠最大程度減少熱敏性營養成分的損失;發酵時間比較長,可能會增加生產成本,但此過程遵循微生物代謝的自然規律,代謝產物大幅提高,營養成分進一步增加。白砂糖能阻止有害微生物繁殖,還可為酵素飲料增添風味。
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