毕业论文--山药饮料的研制.doc

温州大学本科毕业论文 山药饮料的开发
山药饮料的开发
作者：叶青港 指导老师：吴祥庭 副教授
（温州大学生命与环境科学学院，浙江温州，325027）
摘 要：本文主要研究山药饮料的开发及其工艺流程。首先确定山药淀粉酶水解工艺条件，温度，原汁山药用量，酶的用量，酶解时间，酶解pH 5个因素进行单因素多水平实验，以沉淀率为评价标准。取温度，原汁，酶的用量，酶解pH进行L9(34)正交实验，筛选出最佳酶解工艺条件。然后再利用均匀设计实验法来确定复合稳定剂的最佳调配比，因素分为卡拉胶，向上胶，海藻酸钠，瓜尔胶的用量。最后用感官评定饮料的色泽，滋味，香味，甜度，酸度和粘度得出山药饮料的最佳配方。
关键词：山药； 酶法水解； 正交实验； 均匀设计法； 感官评定
Development of the Chinese Yam Beverage
Author:Ye qing gang Supervisor: Wu xiangting Associate Professor
（School of Life & Environmental Science, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325027）
Abstract: This paper mainly studies the development and process flow of yam beverage. First, make sure the conditions of the yam amylase hydrolysis process: temperature, the amount of yam juice , enzyme level, reaction time and hydrolysis PH. The above-mentioned factors are used in the multi-level single factor experiments. And the evaluation criterion is deposit rate . Temperature, the amount of yam juice , enzyme level and hydrolysis pH are used in the L9 (34) orthogonal experiment to select the optimal the conditions of the yam amylase hydrolysis process. Then, use uniform design method to determine the best deployment of composite stabilizer . The factors are different dosages of carrageenan , up gum, sodium alginate and guar gum. Finally , in order to get the best prescription of yam beverage, the method is using sense to evaluate the color, taste, flavor, sweetness, acidity, and viscosity of the beverage.
Key words: Yam enzymatic hydrolysis orthogonal experiment uniform design sensory evaluation
前言
山药(Rhizom a D ioscoreae) 为薯蓣科植物薯蓣( D. oppositaThunb.) 的块茎, 属多年生缠绕草本植物。原名薯蓣, 又称怀山药、淮山药、淮山、薯药、玉芋等。山药是我国最大众化的传统保健食品之一, 我国山药栽培历史悠久, 自夏、商起就开始种植, 明清以来逐渐形成道地药材。
浙江作为山药原产地之一，栽培历史悠久，据宋代医术《图经草本》（1061年）记载“薯蓣，今处处有之，一杯都，四明者最佳，四明即现在浙江四明山地区。山药地方品种繁多，如瑞安的红薯，黄岩的薯药，黄岩的紫莳药温州的太湖莳药，江山干八都的山药和湖州的太湖山药等。
山药其性味甘平, 归脾、肺、肾经, 主要功效是: 益气养阴、补脾肺肾。历代古书对山药的平补作用均有记载。《本草纲目》云:“山药性温味甘平无毒、健脾胃、益肺肾、止泄痢，化痰涎， 润皮毛”。据东汉《神农本草经》记载，山药具有“主治伤中、补虚赢、除寒邪热、补中益气力、长肌肉，久服耳目聪明、轻身不饥、延年”之功效。山药是卫生部公布的药食兼用植物之一, 也是我国保健食品重要原料之一,其营养价值和药用价值已逐步被人们发现和认可。
山药块茎（根状茎）营养丰富，除含有多种碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、微量元素等多种营养成分，还有人体所需的十几种氨基酸。有苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和赖氨酸等l7种氨基酸，总氨基酸质量分数为7.256％ ，其中人体必需氨基酸的含量占总氨基酸含量的25.32％ 。由此可见，山药含有较丰富的蛋白质和较多种类的氨基酸，而且必需氨基酸齐全，具有较高营养价值[2]。每100 g 鲜山药中含蛋白质1.5 g, 碳水化合物14 g、粗纤维0.9 g、胡萝卜素0.02 mg、VB1、VB20.02 mg、尼克酸0.3 mg、VC 4 mg、钙41 mg、磷42 mg、铁0.3 mg、镁15 mg、钾290 mg、钠15 mg、氯37 mg;并含有皂甙黏液质、胆碱、糖蛋白和自由氨基酸、多酚氧化酶、烟酸、抗坏血酸，其黏液质中还含有甘露聚糖与植酸以及多种矿物质，尤其磷的含量比甘薯多1倍。从成分含量上看，水约70%～80%，淀粉16%左右，多糖（甘露糖、葡萄糖和半乳糖等）约为2.5%，蛋白质1.5%，和其他微量成分等[1-4]。
随着社会的发展，人们的生活节奏不断加快，传统的饮食方式和饮食产品不能够完全适应现代生活的要求；另外，随着人民生活水平的提高，人们祈求身体健康的欲望更为强烈，而生产营养保健、方便快捷的山药系列饮料，具有极大的市场潜力。
山药最大的特点是能够供给人体大量的粘液蛋白，现代科学分析，黏蛋白是一种多糖蛋白质的混合物对人体有特殊的保健作用[5]，能防止脂肪沉积在心血管上，起到预防心血管系统的脂肪沉积的作用，保持血管弹性，阻止动脉粥样硬化过早发生，减少皮下脂肪沉积，避免出现肥胖，，能防止结缔组织的萎缩。山药中的多巴胺，具有扩张血管，改善血液循环的功能，预防类风湿关节炎、硬皮病等胶原病的发生。改善人体消化功能，增强体质，改善皮肤的滋润感和色泽。许多滋补方剂，如归脾汤、参苓白术散等中药都含有山药。
中医认为山药具有健脾、补肺、固肾、益精等多种功效。并且对肺虚咳嗽、脾虚泄泻、肾虚遗精、带下及小便频繁等症，都有一定的疗补作用。山药有健脾、除湿、补气、益肺、固肾、益精的功效，山药含有可溶性纤维，能推迟胃内食物的排空，控制饭后血糖升高。还能助消化、降血糖。用于糖尿病脾虚泄泻，小便频数。控制进食欲作为高营养食品，山药中含有大量淀粉及蛋白质、B族维生素、维生素C、维生素E、葡萄糖、粗蛋白氨基酸、胆汁碱(choline)、尿囊素(allantoin)等。其中重要的营养成分薯蓣皂，是合成女性荷尔蒙的先驱物质，有滋阴补阳、增强新陈代谢的功效；而新鲜块茎中含有的多糖蛋白成分的粘液质、消化酵素等，可预防心血管脂肪沉积，有助于胃肠的消化吸收。许多古典医籍都对山药作了很高的评价。在民间，山药是人所共知的滋补佳品。它含有蛋白质、糖类、维生素、脂肪、胆碱、淀粉酶等成分，还含有碘、钙、铁、磷等人体不可缺少的无机盐和微量元素，是滋补的佳品。
山药常用薯块作种薯，搭架栽培，春季栽种，秋天收获，在我国大部分地区都有种植，分山地生、平地生，也有野生的，资源十分丰富，其切片晒干或烘干后能人药，还可酿酒，一般煮熟或蒸熟后鲜食，加工山药系列饮料，为开发我国丰富的山药资源提供了新的途径。
山药作为一种国际性药、食兼用作物，是我国重要的出口特产蔬菜之一，随着时代的发展，山药既具有一定的保健功能，又有清甜的口感和清新的香味，开发成饮料具有很好的市场前景，越来越受到人们的关注和重视。
在目前开发菠萝[9]、胡萝卜汁、枸杞[6]等较为常见，为增加食品的种类并改善人们的膳食结构，开发山药食品具有重要意义。
在这里我们主要研究山药饮料的开发及其工艺流程。开发出一种健康营养的饮料[7]。首先确定山药淀粉酶水解工艺条件，温度，酶的用量等5个因素进行单因素多水平实验，再以沉淀率为评价标准。选取4个因素进行正交实验，筛选出最佳酶解工艺条件。然后再利用均匀设计实验法[12]来确定复合稳定剂[8]的最佳调配比因素[10]。最后用感官评定饮料的色泽，滋味，香味，甜度，酸度，和粘度从各个小组的评分结果中经过计算得出山药饮料的最佳配方并分析结果。
1 材料
1.1 原料
山药(白色)，苹果，蜂蜜，柑橘:购于浙江温州,冷藏备用;
1.2 试剂
蔗糖(食用级)
淀粉酶：无锡酶制剂厂;
柠檬酸(食用级)：杭州长征化工厂。
维生素C(食用级)
稳定剂：卡拉胶，向上胶，海藻酸钠，瓜尔胶(食用级)
1.3 仪器和设备
设备名称 产地和生产厂家
胶体磨 浙江温州市胶体磨厂
电子天平 BS 223S 北京赛多利仪器有限公司
HH-S型双列单孔电热恒温水浴锅 巩义市英峪予华仪器厂
HH-S单孔数显恒温水浴锅 郑州长城科工贸有限公司
电冰箱BCD-205T 青岛海尔股份有限公司
离心机 上海安亭科学仪器厂
榨汁机 广州皇冠电器有限公司
2 试验方法
2.1 试验方法
2.1.1 山药饮料工艺流程
（1）山药汁的制取
山药→选料→清洗→去皮→切片→护色→煮沸→打浆→过滤→胶体研→磨升温糊化→ 酶解→灭酶→ 山药汁
（2）柑橘汁的制取
柑橘→选料→去皮→榨汁→过滤→柑橘汁
（3）苹果汁的制取
苹果→选料→清洗→切片→打浆→过滤→苹果汁
（4）调配
山药汁＋柑橘汁（苹果汁或蜂蜜）→调配+柠檬酸，蔗糖等→稳定剂→均质→灌装→热排气→封口→杀菌→冷却→成品
2.1.2 工艺要点
（1） 选料
山药选取无霉变，无虫蚀，无冻伤和无机械伤，质地较硬内部颜色洁白的品种；苹果柑橘选择新鲜、无病虫害的品种。
（2） 清洗、去皮
用清水洗去原料表面上的泥土与灰尘. 用去皮刀去除原料的表皮与斑点。
（3） 切片、护色
选择表面光滑、无病虫害的新鲜山药为原料. 为了防止酶促褐变发生, 通常在材料去皮和切分后用V c 溶液和(或) 柠檬酸溶液进行护色处理。柠檬酸、Vc、NaCl 对山药都有较好的护色作用，本试验是将去皮山药迅速浸入，复合护色剂柠檬酸0.05%+Vc 0.05% + NaCl 0.15%对山药进行护色，而它的护色作用为最好，在护色溶液中处理 5. 00 min, 然后将山药段切成0. 40～ 0. 50 cm 厚的片, 迅速再次浸入上述护色液中，在护色液中浸泡30 min。
（4） 预煮
将切分好的山药片放入热水中预煮, 预煮温度为(100±1) ℃, 时间 5. 00 min. 通过预煮可使山药中多酚氧化酶钝化, 以防止后续加工中发生酶促褐变, 还可使组织软化, 便于打浆处理。
（5） 打浆
将护色后的山药取出，加入一定量的水，用榨汁机榨成山药粗汁。
（6）过滤
将山药粗汁过滤，除去杂质方便胶体研磨。
（7）胶体研磨
加2倍量水通过胶体磨制成山药浆液. 料液反复通过胶体磨3次，使山药浆液细化得山药浆汁。将清洗去皮后的柑橘汁、苹果汁加1倍量水用榨汁机打浆，打浆后进入胶体磨中磨细成柑橘汁、苹果汁。
（8） 酶解、灭酶
向山药浆液中加入一定量的α-淀粉酶，沸水浴一段时间，使山药中淀粉充分酶解. 山药中含有大量淀粉和黏液质，给山药饮料保存带来一定的困难. 加入液化酶将淀粉水解，既提高了出汁率又改善了山药汁的风味。之后高温灭酶15 m in, 得到酶解后的山药汁。
（7） 调配
将所得山药汁、柑橘汁、苹果汁按表1中所给配比混合，同时加入相应的柠檬酸、蔗糖、复合稳定剂等调配均匀。
（8） 均质
为了提高复合饮料的稳定性，防止分层及沉淀现象的出现，并且使其口感更加细腻，进行均质处理（由于实验室暂时没有均质机这里我们不讨论）。
（9） 灌装、封口、杀菌、冷却
将均质后的饮料加热升温到85℃，装罐封口，升高温度到100℃灭菌10 min，冷却至室温。
2.2测定方法
2.2.1　酶解山药汁沉淀率的测定
将酶解后的山药汁, 取15 mL 于离心管中, 2000r/min离心 5min, 读出沉淀物体积L
沉淀率% = 沉淀物体积(mL )/15 mL

2.3 酶解工艺研究
单因素试验
选温度，原汁山药用量，酶的用量，酶解时间，酶解pH 5个因素进行单因素多水平实验，以沉淀率为评价标准。温度，原汁，酶的用量，酶解pH进行L9(34)正交实验，筛选出最佳酶解工艺条件。
2.3.1 酶解温度对沉淀率的影响
酶解条件：酶0.004% 、原汁20%、时间50分钟、pH 5，温度分别取50℃、60℃、70℃、80℃、90℃进行2.2.1操作。
2.3.2 原汁用量对沉淀率的影响
温度取60℃，酶解条件：温度60℃、酶0.004%、时间50分钟、pH 5，原汁分别取10%、15%、20%、25%、30%进行2.2.1操作。
2.3.3 水解酶用量对沉淀率的影响
原汁用量取15%，酶解条件：温度60℃、原汁用量为15%、时间50分钟、pH 5，水解酶用量分别取00.1%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%进行2.2.1操作。
2.3.4 水解时间对沉淀率的影响
水解酶用量取0.004%，解条件：温度60℃、原汁用量为15%、水解酶用量取0.004%、pH 5，水解时间分别为30min、40min、50min、60min、70min进行2.2.1操作。
2.3.5 酶水解pH对原沉淀率的影响
水解时间取50min，解条件：温度60℃、原汁用量为15%、水解酶用量取0.004%、水解时间取50min酶水解pH分别为3、4、5、6、7进行2.2.1操作。
2.3.6 正交分析试验
影响山药淀粉水解的因素主要有温度，原汁山药用量，酶的用量，酶解时间，酶解pH等，在山药淀粉水解的因素单试验因素的基础上，针对这些因素的影响规律，确定山药淀粉水解正交实验的水平因素，如表1，按L9(34)正交法，设计试验。每组取15ml离心处理过的山药饮料，以山药饮料沉淀率为指标，确山药淀粉水解最佳条件。
表1山药酶解条件四因素三个水平
Table 1 yam three levels of four factors hydrolysis conditions
因素
水平
A（温度）
B（原汁用量）
C(酶的用量)
D(酶解pH)
1
50℃
10%
0.003%
3
2
60℃
15%
0.004%
4
3
70℃
20%
0.005%
5
2.4 配方选择
2.4.1 稳定剂的选择
选择不同用量的卡拉胶、向上胶、海藻酸钠、黄原胶、瓜尔胶等稳定剂（进行对比实验，观察对山药复合饮料稳定性、黏度以及口感的影响。在应用过程中多采用复配手段，成品饮料的沉淀百分含量能最大程度体现增稠剂的效果, 即沉淀率越小说明增稠剂对饮料的稳定性能越好, 故研究以成品饮料的沉淀率为指标采用U 9(95) 均匀设计试验来确定复合增稠剂的最佳配比。
（1） 稳定性测定
将加好稳定剂的山药汁, 取15 mL 于离心管中, 2000r/min离心 5min, 读出沉淀物体积L
沉淀率% = 沉淀物体积(mL )/15 mL 沉淀少表明稳定性良好。
表2 稳定剂因素—水平选取
Table 2 Stabilizer factors - level select
因素
水平
X1卡拉胶g
X2向上胶g
X3海藻酸钠g
X4瓜尔胶g
1
0.02
0.02
0.03
0.02
2
0.04
0.04
0.04
0.04
3
0.06
0.06
0.05
0.06
4
0.08
0.08
0.06
0.08
5
0.10
0.10
0.07
0.10
6
0.12
0.12
0.08
0.12
7
0.14
0.14
0.09
0.14
8
0.16
0.16
0.10
0.16
9
0.18
0.18
0.11
0.18
2.4.2 最佳配方的确定
根据预备实验确定的因素水平表（表3）（表4）（表5） ，采用四因素三水平设计正交实验表L9（34 ），对山药汁、蜂蜜、柑橘汁、苹果汁、蔗糖和柠檬酸用量进行优选，确定复合饮料的最佳配方。
表3 山药饮料配方因素—水平选取
Table 3 Yam drink formula factors - level select

A山药汁
B蔗糖
C柠檬酸
D蜂蜜
1
10%
4%
0.10%
2%
2
15%
6%
0.15%
4%
3
20%
8%
0.20%
6%

表4 山药饮料配方因素—水平选取（2）
Table 4 Yam drink formula factors - level select（2）

A山药汁
B蔗糖
C柠檬酸
E橘汁
1
10%
4%
0.10%
10%
2
15%
6%
0.15%
20%
3
20%
8%
0.20%
30%

表4 山药饮料配方因素—水平选取（3）
Table 4 Yam drink formula factors - level select（3）

A山药汁
B蔗糖
C柠檬酸
F苹果汁
1
10%
4%
0.10%
10%
2
15%
6%
0.15%
20%
3
20%
8%
0.20%
30%

2.4.3 感官评价
由从事食品加工的专业人员10 人组成评定小组，按评定标准进行综合评定.评定标准见（表5）
表5 感官评定标准
Table 5 Sensory evaluation standards
(1)色泽
20分
(4)甜度
15分
(2)滋味
25分
(5)酸度
10分
(3)香味
15分
(6)粘度
15分
1 呈现乳白色和山药独特的香味酸甜适度, 风味柔和均匀稳定≥90. 00
2 色泽香味稍差风味稍差稳定性稍差80. 00～ 89. 00
3 色泽香味较淡酸甜度失调分层60. 00～ 79. 00
4 色泽有异味酸甜度严重失调严重分层≤59. 00
3 试验结果与讨论
3.1 单因素试验
3.1.1 酶解温度对沉淀率的影响(见图1)

图1 酶解温度对沉淀率的影响
Figure 1 Hydrolysis temperature on the precipitation rate
随着温度增大,沉淀率先减少再逐渐增加,当温度为60℃时沉淀率达到最低,此后温度继续增大但沉淀率逐渐增加。增加温度可以提高酶活性,但温度影响酶的稳定性、酶蛋白的热变性、最大反应速度以及酶与底物的结合等,温度过高会使酶变性而失活,应选温度为60℃。
3.1.2 原汁用量对沉淀率的影响(见图2)

图 2 原汁用量对沉淀率的影响
Figure 2 Juice consumption on the precipitation rate

随着原汁用量增加沉淀率持续提高,从沉淀率考虑原汁用量应选10%，但原汁用量过少影响口味和香味，从沉淀率和口味香味二者结合考虑，原汁用量太少饮料口味太淡没有山药的味道和香气，而原汁用量太多沉淀太多影响饮料稳定性，不易保存所以原汁用量选15%。
3.1.3 水解酶用量对沉淀率的影响(见图3)

图3 水解酶用量对沉淀率的影响
Figure 3 Hydrolase content of the precipitation rate
随着酶用量增多,沉淀率先减少再逐渐增加,当酶用量为0.004%时沉淀率达到最低,此后酶用量继续增多但沉淀率逐渐增加，所以酶用量选0.004%。从理论上讲酶的用量是越多，沉淀率越少这里的结果和理论有不少差距，说明实验结果有一定的误差。
3.1.4 酶水解时间对沉淀率的影响(见图4)

图4 酶水解时间对沉淀率的影响
Figure 4 Hydrolase time on the sedimentation rate
随着酶解时间增加,沉淀率先减少再逐渐平稳,当酶解时间为60min时沉淀率达到较低点,此后酶解时间继续增大但沉淀率基本不变略有下降，但不那么明显而从结果上分析酶解时间对沉淀率影响比前几个因素的结果要小，随着时间的延长沉淀减少量越来越少，从节省工序时间，提高工作效率考虑选50min。
3.1.5 酶水解pH对沉淀率的影响(见图5)

图5 酶水解pH对原沉淀率的影响
Figure 5 Hydrolysis pH on the precipitation rate
随着PH增大,沉淀率先减少再逐渐增加,当PH为4时沉淀率达到最低,此后pH继续增大但沉淀率逐渐增加,pH对酶的活性影响比较大，直接影响酶对淀粉的分解，对沉淀率影响非常直接，当PH为4的时候沉淀率最低所以PH选4
3. 2 酶解条件正交试验
表6 正交分析实验及结果
Table 6 Orthogonal experiment and results analysis
试验号
A
B
C
D
沉淀率%
1
1
1
3
2
7.3%
2
1
2
1
3
14.7%
3
1
3
2
1
18.0%
4
2
1
1
1
11.3%
5
2
2
2
2
15.3%
6
2
3
3
3
19.3%
7
3
1
2
3
10.0%
8
3
2
3
1
15.3%
9
3
3
1
2
22.7%
K1
40.0
28.6
48.7
44.6

K2
45.9
45.3
43.3
45.3

K3
48.0
60.0
41.9
44.0

k1
13.3
9.5
16.2
14.9

k2
15.3
15.1
14.4
15.1

k3
16
20.0
14.0
14.7

r
2.7
10.5
2.2
0.4

极差的大小反映了各因素对指标影响的程度，从表中可以看出，因素B的极差最大，为10.5说明原汁用量直接影响沉淀率的大小，因素D最小，说明PH从整体上对沉淀率的影响较小，从最后结果分析可见原汁用量对沉淀率影响最大，PH和酶解的用量影响最小。从各因素的水平看，因素A温度以1水平为最好，因素B原汁用量以1水平为最好，因素C酶的用量以3水平为最好，因此最优水平搭配为A1B1C3D3，即温度50℃、原汁用量10%、酶的用量0.005% 、PH5。这是在以沉淀率为指标的结果分析的，并不表明最后结果，饮料开发应从口味、香味、口感、稳定性、等各种因素综合考虑，此处的部分结果只给后面的实验做参考，方便因素的选取不做最后结论。
3.3 山药饮料配稳定剂最佳提取条件的确定
U9( 95)均匀试验结果,试验指标为沉淀率, 沉淀越少表明越稳定，成品饮料的沉淀率能最大程度体现这种稳定剂其稳定效果。试方案及结果见表7,方差分析见表8 。
表7 　U9( 95) 均匀设计方案及试验结果
Table 7 　 U9( 95)Uniform design tests and results
水平
A
B
C
D
沉淀率%
1
1
2
4
8
10.3
2
2
4
8
7
13.6
3
3
6
3
6
12.9
4
4
8
7
5
16.5
5
5
1
2
4
18.3
6
6
3
6
3
20.5
7
7
5
1
2
23.4
8
8
7
5
1
24.7
9
9
9
9
9
26.3
表8 　方差分析表
Table8 　Results of variance analysis
方差来源
自由度
平方和
均方
F值
Pr>F
回归
4
250.46500
62.61625
72.08
0.0006
残存
4
3.47500
0.86875

总离差
8
253.94000

线性相关系数
0.9863

　最优回归方程:y= 8.41667 + 101.25000X1 -5.55556X2 +16.66667X3- 6.52778X4 , r2 =0.9863 ,回归效果显著,从方差分析表，F=72.08，P=0.0006，表明回归方程高度显著，说明X1,X2,X3,X4整体上对y有高度显著的线性影响。根据回归方程可知，因素对指标的影响大小依次为X1>X3>X4>X2。以各因素的影响程度，取极值，即卡拉胶为0.02g, 海藻酸钠为0.03g , 瓜尔胶为0.18g , 向上胶为0.18g,代入回归方程，计算沉淀率预测值为8.7667 %。该方程能较好地拟合沉淀率的比例，预测值优于现行试验结果，
均匀设计,在条件范围变化大而需要进行多水平实验的情况下,可极大地减少实验的次数, 它只需要与因素水平数相等次数的q次实验即可获得正交设计的至少做q2 次实验所能获得的实验结果。均匀设计只考虑实验点在实验范围内充分“均匀散布”而不考虑“整齐可比”, 因此实验的结果没有正交实验结果的整齐可比性, 其实验结果的处理多采用回归分析方法。均匀实验设计不但可找到最优的试验条件组合,而且还可建立可定量描述指标和因素间关系的数学模型[12 ]。
3.4 山药饮料配方正交试验
表8 山药蜂蜜饮料正交分析实验及结果
Table 8 Yam honey drink orthogonal experiment and results analysis
试验号
A
B
C
D
评分
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
总分
1
1
1
3
2
15
21
12
12
5
8
73
2
1
2
1
3
15
23
14
15
5
8
80
3
1
3
2
1
15
21
10
13
5
8
72
4
2
1
1
1
19
21
12
12
5
6
75
5
2
2
2
2
19
24
13
15
5
6
81
6
2
3
3
3
19
22
14
13
5
6
79
7
3
1
2
3
20
23
15
12
5
4
79
8
3
2
3
1
20
21
14
15
5
4
79
9
3
3
1
2
20
24
14
13
5
4
80
K1
225
227
235
226

K2
228
240
232
234

K3
238
231
231
238

k1
75
75.7
78.3
75.3

k2
76
80
77.3
78

k3
79.3
77
77
79.3

r
4.3
4.3
1.3
4

正交结果的极差的大小反映了各因素对指标影响的程度，从表中可以看出，因素C柠檬酸用量的极差最小，可见柠檬酸对饮料口味影响最小，原因主要是蔗糖和蜂蜜的甜味掩盖了柠檬酸对口味等各种感官评价的影响，和理论上的结果大致相同。从各因素的水平看，山药汁、蔗糖、 蜂蜜，的极差差距不大说明他们对口感等感官评价的影响力相差不大。因素A山药汁用量以3水平为最好，增加山药用量使饮料具有山药的清香和口感，评价分数也较高。因素B蔗糖用量以2水平为最好，原因主要是已有蜂蜜蔗糖用量无需太大，山药蜂蜜饮料味道比较清新，甜度太高口感不好。因素C柠檬酸用量以1水平为最好，柠檬酸对山药蜂蜜饮料影响不大。D蜂蜜用量以3水平为最好，蜂蜜有着良好的口感和香味，评价小组对蜂蜜评价较高和山药也容易搭配。因此最优水平搭配为A3B2C1D3，即配方山药汁20% 蔗糖6% 柠檬酸0.1% 蜂蜜6% 。
表9 山药柑橘饮料正交分析实验及结果
Table 9 Yam orange drink test and the results orthogonal analysis
试验号
A
B
C
E
评分
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
总分
1
1
1
3
2
18
23
13
11
6
7
78
2
1
2
1
3
19
25
14
12
8
7
85
3
1
3
2
1
16
24
12
13
5
7
77
4
2
1
1
1
17
22
12
10
5
6
72
5
2
2
2
2
18
24
13
12
7
6
80
6
2
3
3
3
17
25
15
14
8
6
85
7
3
1
2
3
15
24
14
12
8
5
78
8
3
2
3
1
16
23
12
11
7
5
74
9
3
3
1
2
16
25
13
13
5
5
77
K1
240
228
234
223

K2
237
239
243
235

K3
229
239
237
248

k1
80
76
78
74.3

k2
79
79.7
81
78.3

k3
76.3
79.7
79
82.7

r
3.7
3.7
3
8.4

从结果上看，极差的大小反映了各因素对指标影响的程度，从表中可以看出，因素C的极差最小，可见柠檬酸对山药橘汁饮料口味影响最小，大致原因可能是橘汁原本就含有一定量的柠檬酸，再加柠檬酸对口感等因素影响不大。从各因素的水平看，前三因素的极差相差不多，前三因素对饮料口味影响力相当，而因素A山药汁用量以1水平为最好，其原因可能是山药的清淡口味和橘汁的浓口味相冲突，橘汁的味道太浓掩盖了山药的味道，所以结果中出现各个因素的极差都不大就橘汁的极差最大最突出，这个结果也验证了以上的分析。因素B蔗糖用量以2水平为最好，山药橘汁饮料味道比较清新，橘汁味道较浓甜度无需太高，口感不好。因素C柠檬酸用量以2水平为最好，因素E橘汁用量以3水平为最好，由于山药橘汁饮料橘汁味道占主导，所以口味也以橘汁为主，橘汁浓度高味道也越明显。因此最优水平搭配为A1B2C2E3，即配方：山药汁10% 蔗糖 6% 柠檬酸0.15% 橘汁30%。从评价小组的结果上看山药太清淡不太适合和浓口味的橘汁搭配，橘汁易掩盖山药的口味。
表10 山药苹果饮料正交分析实验及结果
Table 10 Yam apple drink orthogonal experiment and results analysis
试验号
A
B
C
F
评分
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
总分
1
1
1
3
2
15
23
12
12
7
7
76
2
1
2
1
3
17
25
13
14
7
7
83
3
1
3
2
1
13
24
13
13
7
7
77
4
2
1
1
1
15
22
14
11
8
6
76
5
2
2
2
2
16
24
13
13
8
6
80
6
2
3
3
3
17
25
14
14
8
6
84
7
3
1
2
3
16
24
14
13
9
5
81
8
3
2
3
1
14
23
13
12
9
5
76
9
3
3
1
2
15
25
14
14
9
5
82
K1
236
233
241
229

K2
240
239
238
238

K3
239
243
236
248

k1
78.7
77.7
80
76.3

k2
80
79.7
79.3
79.3

k3
79.7
81
78.7
82.7

r
0.3
3.3
1.3
6.4

从结果上分析，极差的大小反映了各因素对指标影响的程度，从表中可以看出，因素A山药汁的极差最小，可见山药原汁对饮料口味影响最小，原因可能是山药的味道和香味和苹果的味道和香味有一定的相似，难以辨别。而苹果的极差最大也说明苹果的味道对于山药来讲还是有点重，但比橘汁要好一些。从各因素的水平看，因素A山药汁以2水平为最好，因素B蔗糖以3水平为最好，其原因可能是苹果略带酸味，所以突出了蔗糖对口感等感官的影响。因素C柠檬酸以1水平为最好，D以3水平为最好，这里也说明苹果对口味和香味的影响较大。因此最优水平搭配为A2B3C1D3，即配方：山药15% 蔗糖 8% 柠檬酸0.20% 苹果汁 30%。
4 结论
将山药汁经过淀粉酶水解后，沉淀率为指标，色泽、香气、工序效率作辅助参考, 测得山药淀粉水解的最适条件为: 酶解温度50℃,原料用量10% , 酶用量0.005% , 时间50 min。
以成品饮料离心后的沉淀率为指标, 得出的复合增稠剂及配比为卡拉胶为0.02g, 海藻酸钠为0.03g , 瓜尔胶为0.18g , 向上胶为0.18g。
从山药和蜂蜜、橘汁、苹果汁等搭配的正交结果分析来看，山药和蜂蜜搭配较理想其口味清新、口感舒适、又带有山药和蜂蜜的香