薏米蕎麥復合飲料的研制*

石啟龍，趙亞，楊曉麗，王錫海，鄭亞琴

(山東理工大學農業工程與食品科學學院，山東淄博，255049)

薏米蕎麥復合飲料的研制*

石啟龍，趙亞，楊曉麗，王錫海，鄭亞琴

(山東理工大學農業工程與食品科學學院，山東淄博，255049)

以料水比、溫度、加酶量為試驗因素，以DE值為試驗指標，確定了薏米水解的工藝參數;以料水比、溫度、時間為試驗因素，以可溶性固形物含量為試驗指標，確定了蕎麥浸提的工藝參數;以薏米汁、蕎麥汁、果葡糖漿、檸檬酸、水為試驗因素，以感官質量評價為試驗指標，通過混料設計確定了飲料最佳配方;以瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉和單甘酯為試驗因素，以飲料黏度、離心分離率、靜置分層率為試驗指標，采用正交試驗確定了谷物飲料的最適穩定劑組成及其質量分數。結果表明:薏米水解工藝為，料水比(g∶mL)1∶10、溫度50℃、加酶量0.006 g/g;蕎麥浸提工藝為，料水比(g∶mL)1∶10、溫度80℃、時間60 min;復合飲料配方為，薏米汁30%、蕎麥汁5%、果葡糖漿5%、水60%;谷物飲料最適穩定劑組成及其質量分數為，瓜爾豆膠0.06%、黃原膠0.05%、海藻酸鈉0.06%、單甘酯0.30%。

薏米，蕎麥，復合飲料，混料設計，穩定劑

復合型谷物飲料的開發是未來飲料發展的趨勢之一，是解決現代快節奏生活中城市居民膳食營養失衡的途徑之一。目前，市場上出現的谷物飲料都不是單一的純谷物飲料，均添加牛奶或者花生、芝麻等輔料。

薏米(Semen coicis)為禾本科植物薏苡的種仁，富含蛋白質、脂肪、淀粉、維生素、礦物質等營養成分，且還含有薏苡素、薏苡酯和β、γ-2種甾醇類等活性成分，具有降血壓、降血糖、抑制癌細胞增殖、增強免疫力、消炎、鎮痛及解熱等生理功能［1－2］。蕎麥(Fagopyrum esculentum)是蓼科蕎麥屬的植物，富含蛋白質、脂肪、淀粉、纖維素、VE等營養成分，而且含有黃酮類物質、硒等活性成分，因此具有降血脂、降血糖、降膽固醇、軟化血管、抗菌、消炎、排毒等生理功能［3－4］。

本文以薏米、蕎麥為原料，研究飲料加工的工藝參數，得到風味獨特、色澤誘人、營養價值高、穩定性良好的復合飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏米、蕎麥，市售。

果葡糖漿、檸檬酸、黃原膠、明膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、卡拉膠、單甘酯等，均符合有關食品衛生和食品添加劑標準。

CuSO4·5H2O，亞鐵氰化鉀，葡萄糖，濃鹽酸，酒石酸鉀鈉，氫氧化鈉，乙酸鋅，冰乙酸，碳酸氫鈉 AR;α-淀粉酶，次甲基藍，碘液等。

1.2 儀器與設備

JZ 7122粉碎機，上海嘉定糧油儀器有限公司;PYX-DHS-50X隔水式電熱恒溫培養箱，上海躍進醫療器械廠;NDJ-8S數字粘度計，上海精密科學儀器有限公司;AUY220分析天平，日本島津;JJ200精密電子天平，常熟測試儀器廠;SHB-B95循環水式多用真空泵，鄭州長城科工貿有限公司;101-2B電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司;TDL-40B臺式離心機，上海安亭科學儀器廠;YXD60遠紅外食品烤箱，淄博魯鷹炊事機械總廠;WYT-4手持式折光儀，成都泰華光學有限公司;TM80-2A膠體磨，溫州膠體磨廠;SRH60-70均質機，上海申鹿均質機有限公司;常用化玻器皿等。

1.3 工藝流程

1.4 試驗方法

1.4.1 薏米的取汁工藝

以溫度、料水比、α-淀粉酶添加量為試驗因素，以DE值為試驗指標，采用L9(34)正交表安排試驗，因素水平如表1所示。試驗平行3次，結果取平均值。

表1 薏米取汁工藝正交試驗因素水平

1.4.2 蕎麥的取汁工藝

以溫度、料水比、浸提時間為試驗因素，以可溶性固形物(SS)含量為試驗指標，選用L9(34)正交表安排試驗，因素水平如表2所示。試驗平行3次，結果取平均值。

表2 蕎麥取汁工藝正交試驗因素水平

1.4.3 薏米蕎麥汁復合飲料配方

采用混料設計［5］。飲料配方中包括薏米汁(Z1)、蕎麥汁(Z2)、果葡糖漿(Z3)、檸檬酸(Z4)、水(Z5)等5種成分，選取單純形格子﹛5，2﹜設計安排試驗，根據專業知識和品質要求確定這5種成分的百分比的最小值αi分別為:

α1=0.10;α2=0.05;α3=0.00;α4=0.00;α5=0.349。

編碼值Xi與實際成分Zi的轉換公式為:

混料試驗各組分編碼值見表3。

表3 ﹛5，2﹜單純形格子設計成分取值編碼

1.4.4 飲料穩定性試驗

根據谷物飲料穩定劑單因素試驗篩選(結果略)，選取瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉、單甘酯為試驗因素，以飲料靜置分層率低、離心分離率高、黏度為試驗指標，采用L9(34)正交表安排試驗，因素水平如表4所示。試驗平行3次，結果取平均值。

表4 飲料穩定性正交試驗因素水平

1.5 測定指標及方法

1.5.1 感官品質評分標準

采用10人小組感官評價法。評分標準見表5。

表5 感官評分標準

1.5.2 可溶性固形物

采用折光儀測定。

1.5.3 DE值

薏米漿水解后，加熱煮沸10 min，使酶失活，冷卻至室溫，再分別加入5 mL乙酸鋅溶液和5 mL質量分數為10.6%的亞鐵氰化鉀溶液作為沉淀劑，攪拌混勻，并加水定容至250 mL，靜置30 min后，用真空抽濾機過濾得薏米汁清液，根據文獻［6］食品中還原糖含量的測定方法，測定薏米汁的還原糖含量，采用折光儀測定薏米汁的可溶性固形物含量，薏米汁DE值計算公式:

1.5.4 黏度

采用NDJ－8S數字顯示黏度計測定，試驗平行測定3次，結果取平均值。

1.5.5 靜置分層率

樣品置于37℃恒溫培養箱中，放置24 h后，測定析出水層的高度(Lw)和樣品總高度(Ls)，靜置分層率/%=Lw×100。其值越大說明產品穩定性越Ls差［7］。

1.5.6 離心分離率

樣品于4 000 r/min離心10 min，然后取出溶液測出上層溶液體積，離心分離率/%=(上層溶液體積/總體積)×100。上層溶液越多，說明離心出來的沉淀物越少，溶液越穩定［8］。

1.6 統計分析

采用SPSS 13.0和MS EXCEL軟件進行數據統計分析［9］。

2 結果與分析

2.1 薏米的取汁工藝

薏米酶解工藝正交試驗結果見表6。

表6 薏米取汁工藝正交試驗結果

由表6可知，影響薏米汁DE值的主次順序依次為B、A、C。薏米水解工藝的最佳組合為A1B1C2，即酶解溫度50℃，料水比1∶10，酶添加量0.006 g/g薏米粉。

2.2 蕎麥的取汁工藝

蕎麥取汁正交試驗結果見表7。

表7 蕎麥取汁工藝正交試驗結果

由表7可知，影響蕎麥汁SS的主次順序依次為B、A、C。綜合考慮，得到蕎麥浸提工藝的最佳組合為A3B1C2，即浸提溫度80 ℃，料水比(g∶mL)1∶10，浸提時間60 min。

2.3 飲料配方的確定

混料設計試驗中，指標值yi(即感官評分)與各成分比例密切相關，根據感官評價結果，依據公式(3)計算yi關于編碼值Xi的函數式:

混料試驗安排及結果如表8所示。

感官評分yi關于編碼值Xi的函數式如下所示:

對以上方程進行線性規劃求解，得yi的最大值為65.146，相應的編碼值為 X1=0.1，X2=0.05，X3=0，X4=0，X5=0.349。根據編碼值，由公式(1)計算可得實際各成分百分比，即:薏米汁30%、蕎麥汁5%、果葡糖漿5%、檸檬酸0、水60%。

2.4 飲料穩定性試驗

薏米蕎麥復合飲料穩定性試驗結果見表9，方差分析結果見表10～表12。

表8 混料試驗方案及結果

表9 飲料穩定性正交試驗結果

表10 飲料穩定性正交試驗方差分析(黏度)

表11 飲料穩定性正交試驗方差分析(離心分離率)

表12 飲料穩定性正交試驗方差分析(靜置分層率)

由表10～表12可以看出，黃原膠和單甘酯對飲料黏度影響顯著(P＜0.05)，而瓜爾豆膠和海藻酸鈉對谷物飲料黏度影響不顯著(P＞0.05);瓜爾豆膠、黃原膠、海藻酸鈉、單甘酯對谷物飲料離心分離率均無顯著影響(P＞0.05);但4種物質對飲料靜置分層率均有顯著影響(P＜0.05)。通過Duncan多重比較(表略)并綜合考慮得到谷物飲料穩定性較高的試劑組合為:A2B2C2D3，即瓜爾豆膠 0.06%、黃原膠0.05%、海藻酸鈉0.06%、單甘酯0.30%。

3 結論

(1)薏米取汁工藝為:溫度50℃，料水比(g∶mL)1∶10，α-淀粉酶的添加量 0.006 g/g 薏米粉;蕎麥取汁工藝為:溫度80℃，料水比(g∶mL)1∶10，時間60 min。

(2)薏米蕎麥復合飲料最佳配方為:薏米汁30%，蕎麥汁5%，果葡糖漿5%，水60%。

(3)薏米蕎麥復合飲料穩定劑組成及質量分數為:瓜爾豆膠 0.06%，黃原膠 0.05%，海藻酸鈉0.06%，單甘酯0.30%。

［1］ 李素芬，賈莊德.薏米乳酸菌發酵飲料的研究［J］.飲料工業，2007，10(7):28－30.

［2］ 趙曉紅.薏米的營養、醫用價值及制作飲料的發展前景［J］.山西食品工業，2002(3):35 －36.

［3］ 張強，李艷琴.苦蕎功能成分及其開發利用［J］.山西師范大學學報，2009，23(4):85 －89.

［4］ 田秀紅，任濤.苦蕎麥的營養保健作用與開發利用［J］.中國食物與營養，2007，(10):44 －46.

［5］ 劉魁英.食品研究與數據分析［M］.3版.北京:中國輕工業出版社，2009:181－188.

［6］ GB/T 5009.7 －2003.食品中還原糖的測定［S］.

［7］ 陳麗平.香蕉飲料的研制及其穩定性的研究［D］.無錫:江南大學，2005:27.

［8］ 陳巧云，熊華，李亮，等.果蔬飲料的穩定性研究［J］.食品科學，2008，29(10):63 －66.

［9］ 王頡.試驗設計與SPSS應用［M］.北京:化學工業出版社，2007:171－181.

Research on Coix Seed and Buckwheat Mixed Beverage

Shi Qi-long，Zhao Ya，Yang Xiao-li，Wang Xi-hai，Zheng Ya-qin
(School of Agricultural Engineering and Food Science，Shandong University of Technology，Zibo 255049，China)

The ratio of raw material to water，the temperature and the proportion of enzyme in coix seed hydrolysis were determined according to the values of DE.The ratio of raw material to water，the temperature and the time duration in buckwheat extracts were determined according to the soluble solid contents.With coix seed juice，buckwheat juice，high fructose syrup，citric acid，and water as experimental factors，with sensory quality evaluation as index，the best formula of the mixed juice was determined by mixture design.With guar gum，xanthan gum，sodium alginate and monoglyceride as experimental factors，with viscosity，centrifugal separation percentage，and standing layered percentage as indexes，the optimum compound stabilizers were also determined through orthogonal experiment.The results showed that the optimal parameters of hydrolysis of coix seed were:the ratio of raw material to water 1∶10，temperature 500°C and the proportion of enzyme of 0.06g/10g.The optimal parameters of extraction of buckwheat were:the ratio of raw material to water 1∶10，800°C for 60min.The best formula of the compound juice was coix seed juice 30%，buckwheat juice 5%，high fructose syrup 5%，and water 60%.Guar gum，xanthan gum and sodium alginate were compound stabilizer with monoglyceride as emulsifier at the concentration of 0.06%，0.05%，0.06%，0.30%，respectively.

coix seed，buckwheat，compound juice，mixture design，stabilizer

博士，副教授。

*山東省高校科技計劃項目(J09LC75)

2010－09－25，改回日期:2010－12－02