紫薯生物飲料的研制

徐　峰

(長沙大學生物與環境工程系，湖南 長沙 410022)

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紫薯生物飲料的研制

徐峰

(長沙大學生物與環境工程系，湖南 長沙 410022)

摘要：以紫薯為原料,對紫薯生物飲料加工工藝進行研究.通過單因素與正交實驗確定了紫薯飲料的最佳調配工藝參數為：蔗糖添加量為4%，檸檬酸添加量為0.15%，復合型穩定劑(CMC-Na∶黃原膠∶瓊脂=1∶1∶1)添加量為0.15%.此工藝參數下制作的紫薯飲料色澤鮮艷、口感良好、營養豐富并且具有一定的市場發展潛力.

關鍵詞：紫薯；正交實驗；飲料

紫薯,又稱紫心番薯.由于其皮紫黑色，肉質為紫色至深紫色是以稱為紫薯.紫薯營養價值較甘薯高，含有豐富的花青素[1, 2]，同時富含硒、多糖、植物蛋白及維生素和礦物質等營養成分[3].紫薯中所含的花青素具有清除人體自由基、降血糖和抗腫瘤等保健作用.紫薯中的纖維素還具有防止胃腸道疾病發生的作用.

紫薯以其較高的營養保健作用而受到越來越來多的青睞.紫薯顏色鮮艷、香氣濃郁，具有甘甜的口感.目前對紫薯的加工還不多，常見于將紫薯加工成紫薯酥、紫薯粉、紫薯酒等產品形式[4]，紫甘薯的深加工研究和開發尚處于起步階段.本文主要通過糊化酶解工藝，將紫薯研制成生物飲料，為紫薯的加工利用提用新途徑.

1材料與方法

1.1實驗材料

紫薯；耐高溫α-淀粉酶；葡萄糖淀粉酶.

1.2實驗儀器與設備

紫外-可見分光光度計；水浴鍋；pH計；高壓滅菌鍋.

1.3實驗方法

1.3.1紫薯生物飲料工藝流程

紫薯→清洗去皮→破碎→糊化→打漿→雙酶酶解→過濾→調配→滅菌→成品.

1.3.1.1糊化

將去皮破碎處理后的紫薯繼續高溫處理使其淀粉糊化.

1.3.1.2打漿

糊化后的紫薯放入打漿機中，加入4倍質量的水進行打漿.

1.3.1.3雙酶酶解

加入40U/g α-淀粉酶于90℃酶解15 min，液化后繼續添加120U/g葡萄糖淀粉酶進行糖化：糖化溫度64℃、pH4.5、糖化時間3h[5].

1.3.1.4調配

紫薯酶解液中加入糖、酸、穩定劑進行調配，硅藻土過濾.

1.3.1.5滅菌

成品于115℃滅菌15min.

1.3.2紫薯生物飲料調配工藝研究

1.3.2.1加糖量對紫薯飲料的影響

向酶解液中分別加入2%，4%，6%，8%，10%的蔗糖，加入0.2%的檸檬酸，使其完全溶解，品評紫薯生物飲料以確定較優添加量.

1.3.2.2酸的添加量對紫薯飲料的影響

向酶解液中分別加入0.1%，0.15%，0.2%，0.25%，0.3%的檸檬酸，加入6%的蔗糖，溶解后進行品評，以確定較優的檸檬酸添加量.

1.3.2.3穩定劑對紫薯飲料的影響

紫薯飲料中，選取CMC-Na﹑黃原膠﹑瓊脂等3種穩定劑，按3∶1∶1﹑2∶1∶1﹑1∶1∶1等3種比例調配成復合型穩定劑，每種比例各自加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的復合型穩定劑，以確定較優穩定劑的添加量.

1.3.3正交試驗確定最佳調配工藝研究

表1　紫薯飲料評分標準

以糖添加量、酸添加量、復合型穩定劑添加量為因素進行正交試驗，以感官評價作為評定標準來獲得最佳配方，紫薯飲料評分標準見表1.

1.3.4紫薯飲料其它指標測定方法

花青素含量的測定[3]參照相關資料中的方法.

2結果與分析

2.1糖添量對紫薯飲料感官品質的影響

糖添加量對紫薯飲料感官品質的影響見圖1.

圖1　糖添加量對紫薯飲料感官品質的影響

由圖1可知，蔗糖的添加量為6%時，紫薯飲料口感酸甜適中，品質較好.

2.2酸添量對紫薯飲料感官品質的影響

合適的糖酸比可使飲料酸甜適宜.通過向飲料中加入檸檬酸來調節飲料的糖酸比.酸添加量對紫薯飲料感官品質的影響見圖2.

圖2　酸添加量對紫薯飲料感官品質的影響

由圖2可以看出，檸檬酸的添加量為0.2%時，紫薯飲料酸甜可口，品質較好.

2.3復合型穩定劑添加量對紫薯飲料穩定性的影響

采用單一穩定劑很難取得較好的穩定效果，考慮到成本和穩定效果，本試驗選用CMC-Na﹑黃原膠﹑瓊脂配制成復合型穩定劑.復合型穩定劑添加量對紫薯飲料穩定性的影響見表2.

表2　復合型穩定劑添加量對紫薯飲料穩定性的影響

由表2可知，復合型穩定劑以1∶1∶1(CMC-Na∶黃原膠∶瓊脂)的比例，添加量為0.15%時，紫薯飲料的穩定性最佳，并且口感好.

2.4正交實驗結果與分析

根據單因素實驗結果，以糖添加量、酸添加量、復合型穩定劑添加量為因素采用3因子3水平進行正交實驗L9(33)，對紫薯飲料的感官品質進行評分，因素水平見表3.

表3　正交試驗因素水平表

通過正交試驗和感官評價對紫薯飲料的配方進行研究，正交試驗設計結果及極差分析見表4.

表4　正交試驗結果與極差分析表

由表4通過極差分析可知三因素對紫薯飲料的影響順序為A>B>C，即糖添加量>酸添加量>復合型穩定劑添加量.由各因素的K值可得到紫薯飲料調配的最佳工藝因素水平為：A1B1C2，即糖添加量為4%，酸添加量為0.15%，復合型穩定劑添加量為0.15%.將最佳工藝進行驗證試驗，得到紫薯飲料的感官評分為93分，說明試驗結果與預測一致.

2.5產品質量指標

2.5.1感官指標

紫薯飲料顏色具有紫薯特性，呈亮紫色，澄清透明；香氣宜人，具有紫薯的氣味，酸甜適度，無異味.

2.5.2理化指標

花青素含量/(mg/L)為97.51mg.

2.5.3微生物指標

菌落總數≤10 CFU/mL 大腸菌群≤3MPN/mL;致病菌不得檢出.

3結論

通過單因素與正交實驗確定了紫薯飲料的最佳調配工藝參數為：糖添加量為4%，酸添加量為0.15%，復合型穩定劑添加量為0.15%，制得的紫薯飲料符合食品衛生標準，營養價值較高，為紫薯飲料將來大規模生產提供試驗基礎.

參考文獻：

[1]孫鵬堯, 周芳寧, 李喜層, 等. 紫甘薯飲料中花青素的穩定性研究[J]. 食品工程, 2014,(3):28-32.

[2]劉波, 袁利鵬. 紫甘薯豆漿復合飲料加工技術研究[J]. 廣東農工商職業技術學院學報, 2012,(2):78-81.

[3]潘麗軍, 孫瀟雅, 姜紹通. 紫薯復合飲料的質量指標、營養成分及抗氧化性分析[J]. 食品科學, 2013,(20):165-169.

[4]蒲傳奮, 唐文婷, 張巖, 等. 紫薯全粉工間護色及干燥工藝的研究[J]. 食品科技, 2014,(3):125-128.

[5]齊希光,張暉,王立,錢海峰. 紫薯飲料的液化糖化工藝研究[J]. 食品科技,2014,(8):109-113.

(作者本人校對)

Preparation of Purple Sweet Potato Biological Beverage

XU Feng

(Department of Biological and Environmental Engineering,Changsha University,Changsha Hunan 410022,China.)

Abstract：With purple sweet potato as the main material, the technology of preparing purple sweet potato biological beverage was studied. By single factor experiment and orthogonal test, the optimum purple sweet potato beverage formula was 4% sucrose, 0.15% citric acid and 0.15% Composite stabilizers(CMC-Na : xanthan gum : agar =1:1:1).After optimization, the beverage featured by bright color, good taste, rich nutrition and it is one kind of potential biological beverage.

Key Words：purple sweet potato; orthogonal test; beverage

中圖分類號:TS215; TS27

文獻標識碼：A

文章編號：1008-4681(2016)02-0020-03

作者簡介：徐峰(1982— )，男，湖南長沙人，長沙大學生物與環境工程系實驗師，碩士.研究方向：食品生物技術.

收稿日期：2015-12-16