瓜蒌仁植物高纤蛋白饮料的研制及其稳定性.pdf

研究以瓜蒌仁、燕麦为主要原料,用单因素和正交试验,以感官评定为指标,探究瓜蒌仁植物高纤蛋白饮料最佳工艺条件,着重研究了影响采瓜蒌仁植物高纤蛋白饮料稳定性的几个重要因素。确定了最佳工艺参数:瓜蒌仁烘烤时间为10 min,烘烤温度为120,料液质量比为17,木糖醇为2%,乙基麦芽酚为0.004%,三氯蔗糖0.015%,菊粉和燕麦的添加量均为3%;复合稳定剂的配比是:羧甲基纤维素钠0.1%、黄原胶0.1%、蔗糖脂肪酸酯0.05%、单甘酯0.2%、焦磷酸钠0.04%。制得产品呈乳白色,具有瓜蒌仁、燕麦特有的香味,稳定性好,是一款营养丰富、风味独特的植物高纤蛋白饮料。关键词瓜蒌仁;蛋白饮料;工艺优化;稳定性Preparation and Stability of Fructus Trichosanthis Protein with High Dietary Fiber BeverageDONG Qi1,2,HU Wanxiang1,LI Na1,2,LIU Lu1,2,XIANG Min1,21.Biology and Food Engineering Department,Bozhou University(Bozhou 236800);2.Bozhou Key Laboratory of Medicine and Food Homologous Function Food(Bozhou 236800)Abstract Fructus Trichosanthis and oats were used as raw material for preparation of fructus Trichosanthis protein with high dietary fiber beverage.The single-factor experiment and orthogonal experiment were used to optimize the processing technological of the fructus Trichosanthis protein with high dietary fiber beverage with sensory evaluation as index.The effects of influential factors on its stability were studied specially.The suitable peeling conditions for fructus Trichosanthis protein with high dietary fiber beverage were:the baking time of fructus Trichosanthis was 10 minutes,the baking temperature was 120,the ratio of material to liquid was 17,xylitol is 2%,ethyl maltol was 0.004%,sucralose was 0.015%,and inulin and oats were all 3%.The best formula of compound stabilizer was CMC-Na 0.1%,xanthan gum 0.1%,SE 0.05%,GMS 0.2%and sodium pyrophosphate 0.04%.The product was milk white,with the special aroma of fructus Trichosanthis and oats,and had good stability.It was a kind of plant protein with high dietary fiber beverage with rich nutrition and unique flavor.Keywords fructus Trichosanthis;protein beverage;processing technique optimize;stability基金项目：安徽省大学生创新创业计划（201912926037）；亳州学院食品加工技术学科团队建设项目（BYZXKTD201802）瓜蒌为葫芦科植物栝楼（Trichosanthis irilowii Axim）或双边栝楼（Trichosanthis osthornii Harms）的成熟果实，具有清热涤痰、宽胸散结、润燥滑肠的功效，用于肺热咳嗽、痰浊黄稠、胸痹心痛、肠痈肿痛、大便秘结等1，其块茎、种子和瓜蒌皮均为常用药材，其水煎液具有治疗动脉粥样硬化2、保护损伤细胞3、治疗心绞痛等作用4，已列入中华人民共和国药典，有宽胸散结的功效5。我国安徽、河南、河北等地多有种植，是当地农民重要的经济支柱，产业化发展潜力巨大6。瓜蒌产籽量多，大而饱满，其仁含苷、皂苷、有机酸及其盐类、油及色素等7-8。现代科学研究表明，瓜蒌籽不仅营养丰富，并且还具有降低血清总胆固醇，防止动脉粥样硬化，促进新陈代谢和提高机体免疫力等功效9-10。目前，对瓜蒌的研究多集中在种植栽培、药用价值、瓜蒌多糖、抗氧化功能等研究，缺乏精深加工，大部分农户多以出售瓜蒌籽和瓜蒌皮为主要收入，只有少数几家企业对瓜蒌籽进行炒制等初加工。结合单因素及正交试验，探究瓜蒌仁植物高纤蛋白饮料最佳工艺和稳定性，将营养丰富的瓜蒌仁配以菊粉、燕麦、木糖醇调和口感，制成“植物高纤、轻脂健康”的植物高纤蛋白饮品，更好地发挥瓜蒌仁潜在的保健作用，为农副产品的综合开发利用开辟出新的途径。1材料与方法1.1材料、仪器与设备瓜蒌仁，购于亳州康美中药材交易市场；燕麦，购于超市；菊粉（99%），食品级购于郑州化工产品有限公司；木糖醇、三氯蔗糖、乙基麦芽酚、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、黄原胶、蔗糖脂肪酸酯（SE）、单甘酯（GMS）、焦磷酸钠均购于河北利华生物科技有限公司，以上均为食品级；碳酸氢钠（食品级），国药集团化学试剂有限公司。HH.S21-8-S恒温水浴锅，上海跃进；ME204E电食品工业 2021 年第42卷第 4 期 52 工艺技术子分析天平，梅特勒；立式高压蒸汽灭菌锅，上海博讯；PE28-pH计，梅特勒；GZX-9240MBE电热鼓风干燥箱，上海博讯；PSL-2M烤箱，东贝好乐；JMS-50DX胶体磨，廊坊廊通机械有限公司；JJ5/25均质机，廊坊市安次区汇通机械厂。1.2试验方法1.2.1工艺流程瓜蒌仁焙烤去绿衣磨浆过滤配料均质脱气罐装杀菌冷却成品1.2.2工艺操作要点 1.2.2.1原料预处理选择质地饱满、颗粒完整、新鲜、干燥、无虫蛀、无霉变、口味纯正的瓜蒌仁，用清水洗去其表面的杂质。1.2.2.2焙烤将瓜蒌仁放置于烤箱中，120，烘烤10 min。1.2.2.3去绿衣焙烤的瓜蒌仁净水漂洗，边洗边去绿衣。1.2.2.4磨浆去净绿衣的瓜蒌籽加75 左右的软水一并打浆，需用NaHCO3将水的pH调至7.08.0，进行3次打浆分离（m（总比例瓜蒌仁）m（软水）=18），把浆液倒入胶体磨经行细磨，使浆液果粒细化胶体磨尽量调细，以便使可溶性蛋白最大限度地溶解出来。1.2.2.5过滤分离经胶体磨所磨出的瓜蒌仁浆用筛孔尺寸为0.075 mm的尼龙网过滤。1.2.2.6调配要想得到最佳的口感、风味和产品质量要求，需要添加相应的甜味剂、稳定剂（增稠剂和乳化剂）和菊粉。通过试验研究确定甜味剂、乳化剂、增稠剂和菊粉按一定的量和比例添加至料液中对产品风味和稳定性的影响，通过观察测定瓜蒌蛋白饮料乳化体系的稳定性，以确定出最佳的添加量和稳定条件。1.2.2.7均质为了使蛋白饮料中的大颗粒细微化，避免脂肪上浮或蛋白颗粒聚沉等现象，保持产品的稳定性，采用二次均质，压力先底后高，低压25 MPa左右，高压在40 MPa左右。1.2.2.8灌装和杀菌浆液温度控制在80 左右，装入杀过菌的饮料瓶；高温灭菌（121，15 min）。在35 恒温箱中放置10 d，观察色泽、稳定性变化。1.3分析和测定方法1.3.1单因素试验1.3.1.1料液质量比对产品感官品质的影响为得到最佳的料液质量比，最大程度的获得浆液，选取瓜蒌仁与软水的质量比为15，16，17和18，通过10人组成的品评小组品评，考察料液质量比对对产品感官品质的影响。1.3.1.2烘烤温度对产品感官品质的影响对瓜蒌仁原料预处理，烘烤时间固定10 min，选取烘烤温度分别为100，110，120和130，通过10人组成的品评小组品评对其进行综合评分。1.3.1.3木糖醇的添加量选取三氯蔗糖作为甜味剂，固定加入0.015%，饮料中各添加1%，2%，3%，4%和5%的木糖醇，通过10人组成的品评小组品评，按照综合评分结果，得出合适的木糖醇用量11。1.3.1.4乙基麦芽酚的添加量试验 饮料中各添加0.002%，0.003%，0.004%和0.005%的乙基麦芽酚，通过10人组成的品评小组品评，合适的乙基麦芽酚用量11。1.3.1.5燕麦和菊粉的添加量按照国家标准GB 280502011食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则要求，产品声称高高膳食纤维含量必须3 g/100 mL（液体），包括可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维或单体成分任一高或富含膳食纤维或项符合含量要求12，因此菊粉添加量固定为3%。考虑到菊粉的纯度（99%），燕麦的添加量固定为3%。1.3.2综合评分按设计方案进行调配，评分采用百分制，由10名品评人员对试验产品色泽、外观、口感、香气等指标进行评分，评分标准见表1。表1综合评分表项目评分评价色泽(20分)1620分具有产品固有的明亮、愉快的乳白色1015分微暗乳白色10分以下失去光泽、暗青色、灰暗外观(20分)1620分状态均一的乳液,无分层、无沉淀现象1015分状态均一的乳液,无分层、有微量沉淀现象10分以下状态均一般,有分层、有沉淀现象口感(30分)2630分口感好,甜度适中,滋味协调、黏度度适中2025分口感和甜度较好,滋味较协调、黏度度较差20分以下口感和甜度较差,口味不协调、黏度度差香气(30分)2630分具有瓜蒌仁固有的清香及燕麦麦香味,令人愉悦2025分开瓜蒌仁清香味及燕麦麦香味,香味协调性一般20分以下香味不协调,不令人愉悦1.3.3瓜蒌仁饮料的稳定性试验1.3.3.1因素水平表为了得到最佳的瓜蒌仁饮料稳定剂配比，以羧甲基纤维素钠、黄原胶、蔗糖脂肪酸酯、单甘酯、焦磷酸钠五因素四水平进行L16(45)正交试验，因素水平详见表2。加入稳定剂后，均质机中，60 下均质3 min。产品经杀菌后，在35 下放置7 d观察稳定效果 53 工艺技术 食品工业 2021 年第42卷第 4 期和色泽变化，评价详见表3。以7人为一组分别对饮料的稳定性、色泽进行检验。表2配方优化正交试验因素水平表 单位：%水平因素A羧甲基纤维素钠B黄原胶C蔗糖脂肪酸酯D单甘酯E焦磷酸钠10000020.050.10.050.050.0430.100.20.100.100.0840.200.30.150.200.12表3瓜蒌籽饮料外观品质感官评定标准级别稳定性(10分)一级均质一致,无糊状沉淀,表面有极少脂肪层,振荡即分散乳白(810)二级乳清未分离,有糊状沉淀,表面有脂肪层,振荡后大部分分散,乳白带微暗(57)三级乳清分离,上部为清液,下部为乳液,振荡后混合均匀,微暗(24)四级生成絮凝花状物,振荡后不能混合均匀(02)2结果与分析2.1瓜蒌籽饮料的稳定性正交试验结果表4稳定性正交试验结果与分析 试验号ABCDE稳定性评分/分11(0)2(0.1)3(0.10)2(0.05)3(0.08)7.023(0.10)4(0.3)1(0)22(0.04)7.232(0.05)433(0.10)4(0.12)7.144(0.20)2131(0)7.0513(0.2)14(0.20)47.4631(0)3417.572111(0)35.88433126.29114(0.15)327.710332(0.05)338.011234217.812412247.513142115.814324146.615222428.916444437.1K127.928.527.424.428.1=114.6K229.629.530.229.530K329.329.427.829.827.9K427.827.229.230.928.6k16.9757.1256.856.17.025k27.47.3757.557.3757.5k37.3257.356.957.456.975k46.956.87.37.7257.15R0.450.5750.71.6250.525稳定性正交试验结果与分析如表4所示。根据极差分析，5个参数对蛋白饮料的综合评分的影响主效应为单甘酯蔗糖脂肪酸酯黄原胶焦磷酸钠羧甲基纤维素钠，稳定性最优组合为A2B2C2D4E2，结果与试验15一致，即羧甲基纤维素钠0.1%、黄原胶0.1%、蔗糖脂肪酸酯0.05%、单甘酯0.2%、焦磷酸钠0.04%。2.2料液质量比对产品感官品质的影响不同料液质量比对产品感官品质的影响如表5所示，可以得出料液质量比为17时感官评价最好。表5料液质量比对产品感官影响综合评分料液质量比1 51 61 71 8综合评分/分658193732.3烘烤温度对产品感官品质的影响对瓜蒌仁原料预处理，烘烤温度对产品感官品质进行综合评分，结果如表6所示。可以得出，烘烤温度选择120 时综合评分最高。表6烘烤温度对产品感官影响综合评分烘烤温度/100110120130综合评分/分858891792.4木糖醇的添加量对产品感官品质的影响木糖醇的添加量品评结果如表7可以得出，木糖醇最佳的添加量为2%综合评分最高。表7木糖醇的添加量综合评分木糖醇添加量/%1234综合评分/分799185752.5乙基麦芽酚的添加量对产品感官品质的影响 乙基麦芽酚的添加量品评结果如表8所示，可以得出，乙基麦芽酚的添加量为0.004%综合评分最高。表8乙基麦芽酚的添加量综合评分乙基麦芽酚添加量/%0.0020.0030.0040.005综合评分/分828993813结论通过试验，得出最佳工艺参数：瓜蒌仁烘烤时间为10 min，烘烤温度为120，料液质量比为17，木糖醇为2%，乙基麦芽酚为0.004%，三氯蔗糖0.015%，菊粉和燕麦的添加量均为3%；复合稳定剂的配比是：羧甲基纤维素钠0.1%、黄原胶0.1%、蔗糖脂肪酸酯0.05%、单甘酯0.2%、焦磷酸钠0.04%。制得产品呈乳白色，具有瓜蒌仁、燕麦特有的香味，稳定性好，是一款营养丰富、风味独特的植物高纤蛋白饮料。参考文献：1 国家药典委员会.中华人民共和国药典M.北京:中国医药科技出版社,2005:75.2 王冬梅,代世元,芦丽莉,等.瓜蒌皮提取物对大鼠动脉粥样硬化保护作用的实验研究J.北京大学学报(自然科学版),2008,9(2):128-131.3 谭斌,刘韵,谷彬,等.瓜蒌皮提取物对人脐带静脉内皮细胞损伤的保护作J.中国心血管病研究,2010,8(9):706-709.4 郑文祥.瓜蒌皮注射液治疗心绞痛的临床观察J.临床误诊误治,2008,21(1):37-38.5 胡君,万雪梅,罗丽华,等.张文泰老中医临床应用瓜蒌经食品工业 2021 年第42卷第 4 期 54 工艺技术不同热处理方法对黄米淀粉体外消化及品质特性的影响张素敏，张瑞，王晓闻*山西农业大学食品科学与工程学院（太谷 030801）摘要以黄米为原料,采用碱法提取的淀粉,经蒸煮、高温油炸、烘焙3种方式处理,研究黄米淀粉在不同热处理后体外消化情况的变化,并通过RVA黏度仪、扫描电镜、傅里叶红外光谱扫描仪等考察不同热处理方法对黄米淀粉的糊化特性、颗粒特性等品质特性的影响。结果表明,黄米淀粉蒸煮后的消化率为68%、烘焙后的消化率为52%、油炸后的消化率为51%;黄米淀粉经过油炸处理后消化率最低。经过油炸处理,淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回升值均大于经过蒸煮和烘焙处理的淀粉,油炸处理后黄米淀粉的颗粒变大,分散性变差,变得有些粘连和聚集,而烘焙和蒸煮处理对黄米淀粉的颗粒特性与未处理的淀粉很相似,变化不明显;经过红外光谱检测,蒸煮和烘焙后的淀粉与原淀粉比较,吸收峰非常相似,而油炸后的淀粉与原淀粉相比吸收峰无论是峰的强度还是位置均差异较大。该试验为黄米的精深加工产业及科学的饮食提供理论依据。关键词不同处理方式;黄米淀粉;体外消化;品质特性Effects of Different Treatments on the in Vitro Digestion and Quality Characteristics of Yellow Rice StarchZHANG Sumin,ZHANG Rui,WANG Xiaowen*College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University(Taigu 030801)Abstract Yellow rice starch was extracted by alkali method and treated by cooking,high temperature frying and baking.The changes of digestion and absorption of yellow rice starch in vitro after different heat treatment were studied.The gelatinization characteristics and structure of yellow rice starch by different heat treatment methods were investigated by RVA viscometer,SEM and FTIR.The influence of quality characteristics was characteristics and thermal characteristics.The results showed that the digestibility of yellow rice starch was 68%after cooking,52%after baking and 51%after frying.The peak viscosity,valley viscosity,final viscosity and recovery value of fried starch were higher than those of cooked and baked starch.After fried,the granules of yellow rice starch became larger and less dispersive,and became some conglutination and aggregation.However,the granule characteristics of baked and cooked yellow rice starch were similar to those of untreated starch,and the changes were not obvious.After infrared spectroscopy,compared with the original starch,the absorption peak of cooked and baked starch was very similar,but the absorption peak of fried starch was different from the original starch in strength and position.The experiment provided a theoretical basis for the deep processing industry of yellow rice and scientific diet.Keywords different treatment methods;yellow rice starch;in vitro digestion;characteristics黄米，即黍子去皮后的米，是干旱和半干旱地区的一种主要粮食作物。在山西，尤其以晋北的黄米较为出名，是当地人非常爱吃的一种杂粮。一般的加工方式是将其做成油炸糕、黄米汤圆、黄米粽子、黄米酒等1-3。黄米的综合营养价值很高，富含碳水化合物、蛋白质、多种维生素和微量元素，使得黄米具有预防肝损伤和心脑血管疾病等功能4-6。淀粉的品质特性通常包括淀粉的颗粒特性、凝胶特性、糊化特性等，这些性质与淀粉深加工产品品质的关系最为密切。同时，淀粉的颗粒形态、直链与支验J.中国民间疗法,2014,22(6):13.6 邢站,赵红艳,刘坤,等.瓜蒌规范化生产操作规程J.山东农机化,2014,4(4):39-41.7 巢志茂,何波,敖平.瓜蒌的化学成分研究进展J.国外医学(中医中药分册),1998,20(2):7-10.8 宋振巧,王洪刚,王建华.栝楼的研究进展J.山东农业科学,2005(5):72-75.9 BASA K R K.Studies on a neutral polysaccharide isolated from bale fruit pulpJ.Carbohydro Res,1981,97:315.10 唐春风.瓜蒌子的化学成分和定性定量研究D.北京:中国协和医科大学,2005:12-13.11 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品添加剂使用标准:GB 27602014S.北京:中国标准出版社,2014.12 中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则:GB 280502011S.北京:中国标准出版社,2011.