银杏豆奶复合饮料的研究

2014-02-21 02:47钟华锋杨春城杨旭萍曾丽朗
中国酿造 2014年3期
关键词:豆奶豆浆银杏

钟华锋,杨春城,杨旭萍,曾丽朗

(广西职业技术学院食品与生物技术系,广西南宁530226)

银杏豆奶复合饮料的研究

钟华锋,杨春城,杨旭萍,曾丽朗

(广西职业技术学院食品与生物技术系,广西南宁530226)

以银杏、黄豆为主要原料,通过单因素试验和正交试验,对银杏豆奶复合饮料的配方、稳定性进行了研究。研究表明,最佳配方为:银杏豆浆混合液75%(银杏水解液与豆浆的比例9∶10)、白砂糖6%、食盐0.01%、CMC-Na 0.01%、海藻酸钠0.02%、蔗糖脂肪酸酯0.03%、山梨醇酐单硬脂酸酯0.006%。在此工艺条件下制得的银杏豆奶饮料,具有感官品质佳、稳定性好和营养丰富等特点。

银杏;豆奶;复合饮料

银杏(Ginkgo bilobao)为银杏科(Ginkgoaceae)银杏属(Ginkgo),是药食同源物质。银杏品味甘美,口感香糯,口味清新,作为食疗、滋补、保健食品已有1000多年的历史。据分析,银杏不仅富含银杏酸(ginkgolic acid)、银杏酚(ginkgol)、银杏醇(ginnol)、银杏黄素、银杏黄酮(ginkgetin)、蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁、镁、钾、胡萝卜素、维生素B族、VC、VD等营养成分[1],还具有改善呼吸系统、改善微循环、降低血液黏度、耐缺氧、抗血栓、抗自由基、抗疲劳、抗衰老、抗菌等作用[2]。

大豆[Glycine max(L)](黄豆)属豆科,多年来一直被认为是营养成分的重要来源[3]。大豆中含有38%蛋白质、18%脂肪、25%碳水化合物、4%~5%粗纤维和4%~5%矿物质[4],其蛋白中含有多种必需氨基酸。大豆及其制品不仅有很高的营养价值,而且有特殊的保健功能。大豆中的不饱和脂肪酸能阻止胆固醇在血管中沉积,大豆磷脂为人体大脑和肝脏所必需,并有降低胆固醇的作用,大豆异黄酮具有降低骨质疏松和乳腺癌的发病率,改善妇女绝经期综合症和预防老年痴呆的作用[5]。

本试验充分利用银杏和黄豆的营养价值,将银杏和黄豆有机结合,加强对银杏和黄豆的开发,旨在开发出一种味道独特、营养丰富、口味新颖的新型植物蛋白饮料,这不仅能提高银杏和黄豆的附加价值,加快银杏和黄豆产业的发展,还能丰富饮料市场的花色品种,为植物蛋白饮料的开发与生产提供思路。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

银杏(白果仁):桂林宏鑫食品有限公司;黄豆:市售;白砂糖:南宁市佳瑞商贸有限公司;食盐:重庆合川盐化工业有限公司;中温α-淀粉酶(4 000U/g):南宁东恒华道生物科技有限公司;糖化酶(5 000U/g):张家港市金源生物科技有限公司;羧甲基纤维素钠(sodium salt of caboxy methyl cellulose,CMC-Na):南宁东恒华道生物科技有限公司;海藻酸钠:青岛大洋海藻工业有限公司;蔗糖脂肪酸酯:柳州长远食品配料科技有限公司;山梨醇酐单硬脂酸酯(司盘-60):国药集团化学试剂有限公司;聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯(吐温-40):浙江省温州清明化工厂。

1.2 仪器与设备

WYT型手持糖量计:泉州光学仪器厂:JYL-B060打浆机:九阳股份有限公司;YXO SG41 280手提式压力蒸汽灭菌锅:上海华线医用核子仪器有限公司;HH-S数显恒温水浴锅:江苏省金坛县医疗仪器厂;J100型电子天平:常熟双杰测试仪器厂;LD5-10型低速离心机,北京时代北利离心机有限公司;JM-F100胶体磨:温州市豪龙胶体磨厂;JJ100L/70型均质机:廊坊盛通机械有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 银杏豆奶饮料的工艺流程和操作要点

银杏水解液的制备:银杏中淀粉和蛋白质的含量占种子干质量近80%,因此在制作饮料过程中,易产生沉淀和分层现象[6-7]。为了解决此问题,提高饮料中营养成分的含量,可采用加酶水解法,使白果中蛋白质、淀粉等尽可能转化成小分子物质,从而提高饮料稳定性,同时增加白果饮料中营养成分的消化吸收率[8]。银杏水解液制备方法如下:称取银杏仁,加3倍50~60℃水打浆,浆液在85~90℃进行糊化处理10min,至完全糊化;将糊化液降温至70~75℃,调pH至6.1~6.2后,添加0.05%~0.10%α-淀粉酶,在70℃液化处理20min,以碘试验确定水解完全后,将水解液降温至60℃,调pH至4.0~4.2,加入0.05%~0.10%糖化酶,在60℃进行糖化处理,直至糖度不再上升则为糖化完全,用碱液调pH至6.9~7.0,用200目滤布过滤,得到银杏水解液,滤液备用。

黄豆浆的制备:称取无虫害、无霉变的黄豆,用清水将黄豆清洗干净去除杂质,用约70℃水将黄豆浸泡3~4h后除去豆皮,用10倍85℃水纯净水打浆[9-10](先加60%水打浆,用120目滤布过滤,豆渣再加入剩余的水进行打将过滤),混合粗滤液,再打浆1次,最后用200目滤布过滤,得到黄豆浆液,备用。

调配:取制备好的银杏水解液和豆浆,按试验方案进行混合,然后再按设计方案要求加入白砂糖、食盐、CMC-Na、海藻酸钠、蔗糖酯、司盘-60的水溶液,再用水进行定容至所需体积,饮料的蛋白质含量应>1.0%,混合均匀,进行均质处理。

稳定性试验:先将各种稳定剂分别配成一定浓度的水溶液,然后按一定的比例加入到调好味的半成品饮料中,做单因素稳定试验,确定适宜的稳定剂及使用范围,再进行复合搭配试验设计,确定最佳稳定剂配方。

均质:将调配好的物料用高压均质机进行均质处理,在25~26 MPa、80~85℃的条件下均质2次备用。

杀菌、冷却:将均质后的物料进行灌装,灌装温度在80℃以上,封口后立即进行灭菌,灭菌条件为120℃灭菌20min,冷却至40℃以下即得成品。

1.3.2 感官评分标准

从口感、风味、组织形态及色泽方面对复合饮料评分,根据三者的重要性分配分数比例,总分为100分,感官评分见表1。

表1 银杏豆奶感官评分标准Table 1 Sensory evaluation criteria of ginkgo soybean milk

1.4 测定方法

1.4.1 可溶性固形物测定

折光法[11]。

1.4.2 饮料沉淀率测定

取10mL混合饮料于离心管中,然后3 500r/min离心30min,弃去所有溶液,准确称取沉淀物质量,测量3次计算沉淀率取其平均值,计算出的沉淀率越低,饮料的稳定性越好。

2 结果与分析

2.1 银杏豆奶复合饮料的调配

2.1.1 单因素试验

(1)银杏水解液与豆浆配比对复合饮料品质的影响

银杏水解液、豆浆按不同比例调配对复合饮料的口感、风味、色泽有很大的影响。银杏有特定的香味,黄豆浆香味平平,想要得到具有较好的银杏味复合饮料,需要通过对银杏水解液和豆浆的调配来完成。本试验通过研究银杏水解液与豆浆在不同配比下混合,经过感官评价,确定银杏水解液、豆浆最佳配比,试验结果见表2。

由表2可知,银杏水解液与豆浆的比例在9∶10最佳。

(2)银杏水解液豆浆混合液用量对复合饮料品质的影响

在银杏水解液与豆浆之比为9∶10、白砂糖用量5%、食盐用量为0.010%的条件下,通过单因素试验,确定银杏水解液与豆浆混合液的用量,试验结果见表3。

由表3结果可知,银杏水解液与豆浆混合液用量以70%为佳。

表2 银杏水解液与豆浆配比对复合饮料感官的影响Table 2 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk ratio on compound beverage sensory

表3 银杏水解液与豆浆混合液用量对复合饮料感官的影响Table 3 Effect of ginkgo hydrolyzate and soybean milk dosage on compound beverage sensory

(3)白砂糖用量对复合饮料感官的影响

含糖量的高低对饮料的质量有很大的影响,甜度过高或过低都不会受消费者的欢迎。而银杏水解液本身含有一定的糖,本试验分别以加糖量为3%、4%、5%、6%、7%5个梯度探究饮料的最佳用糖量,试验结果见表4。

从消费者喜好、生产成本及现代保健方面的需要考虑,结合表4的结果得出最佳用糖量为5%。

表4 白砂糖用量对复合饮料感官的影响Table 4 Effect of sugar dosage on compound beverage sensory

(4)食盐用量对复合饮料感官的影响

食盐作为基本味之一应用最广泛。适量的食盐可使饮料的口感细腻,甜味增强,还可以掩盖银杏的青苦涩味和抑制其他的异味,增加饮料的柔和性和饱满度,少量的食盐还可以提高蛋白质的溶解度及乳化能力。在银杏水解液与豆浆质量配比9∶10及用量70%、用糖量5%的条件下,通过试验确定不同食盐用量对饮料质量的影响,试验结果见表5。

饮料中出现咸味会影响口感,降低饮料的质量,由表5可知,饮料的食盐用量为0.010%时,对于改善银杏豆奶复合饮料质量最佳。

表5 食盐用量对复合饮料感官的影响Table 5 Effect of salt dosage on compound beverage sensory

2.1.2 饮料配方优化正交试验

不同的银杏水解液豆浆比例及用量、白砂糖用量、食盐用量对复合饮料的质量影响很大,由于各因素之间的相互作用又会导致饮料感官质量的改变,为了得到最佳配方,在前期单因素试验的基础上设计L9(34)正交试验,以感官评分标准评分,确定最佳复合饮料配方。试验因素水平表见表6,正交试验结果见表7,方差分析见表8。

表6 复合饮料配方优化正交试验因素与水平Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization

表7 复合饮料配方优化正交试验结果Table 7 Results of orthogonal experiment for compound beverage formula optimization

表8 复合饮料配方优化正交试验方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage formula optimization

由表7可知,试验结果评分最高的是试验6(A2B3C1D2),即银杏水解液豆浆比为9∶10、银杏豆浆混合液用量为70%、白砂糖用量为4%、食盐用量为0.010%。从各因素极差(R)结果分析得出:影响银杏豆奶复合饮料的感官质量的主次顺序为银杏水解液豆浆比(A)>食盐用量(D)>银杏豆浆混合液用量(B)>白砂糖用量(C),复合饮料配方的最佳组合为A2B3C3D2,即银杏水解液豆浆比为9∶10、银杏豆浆混合液用量为75%、白砂糖用量为6%、食盐用量为0.010%。由于极差分析结果与正交试验组结果不同,需做验证试验确定最优配方,试验结果见表9。

表9 复合饮料配方优化验证试验对比Table 9 The comparison of verification test for compound beverage formula optimization

由表9可知,方案A2B3C3D2,调配出的复合饮料具有较好的口感。最终确定最佳稳定配方为方案A2B3C3D2,即银杏水解液豆浆比为9∶10、银杏豆浆混合液用量为75%、白砂糖用量为6%、食盐用量为0.010%。

2.2 稳定性试验

2.2.1 增稠剂单因素及复配试验

依据不同增稠剂的不同特性,选用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶做增稠剂单因素试验,试验结果见表8,在单因素试验的基础上进行增稠剂复配试验,试验结果见表10。

由表10知,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶这几种增稠剂在银杏豆奶复合饮料的应用中,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的稳定效果最好,海藻酸钠的稳定效果差,黄原胶和卡拉胶的稳定效果最差。虽然海藻酸钠单独使用时稳定效果很差,但是和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)复配时的稳定效果很好,当羧甲基纤维素钠(CMC-Na)用量0.01%、海藻酸钠用量0.02%时,稳定效果最好。

表10 增稠剂使用试验结果Table 10 The test results of thickening used

2.2.2 乳化剂的选择试验

乳化剂是一种能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力,形成均匀分散的乳浊液,能使2种或2种以上互不相溶组分的混合液体形成稳定的乳状液的一类化合物。其能改善混合料液中各种构成相之间的表面张力,形成均匀的乳化体系,从而稳定食品的物理状态,改进食品组织结构,简化和控制食品加工过程,改善风味、口感,提高食品质量,延长货架寿命等[11-12]。本试验将吐温-40、蔗糖酯、司盘-60按不同的亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance number,HLB值)以不同比例组合,添加到复合饮料中,选出最好的HLB值的组合,试验结果详见表11。

将优选出来的复合乳化剂按不同的比例,加入到复合饮料中,优选出较佳复合乳化剂添加量[13-14],通过多人评分取平均值,分值最高的为最好的,试验结果详见表12。

从表11评分结果可知,当乳化剂是司盘-60和蔗糖酯,HLB值为10时复合饮料的乳化效果最好。

从表12评分结果可知,试验号5的评分最高,当蔗糖酯的用量为0.03%,司盘-60的用量为0.006%时复合饮料的乳化效果最好。

表11 不同HLB值对乳化效果的影响Table 11 Effects of different HLB values on emulsifying result

表12 复合乳化剂添加量试验结果Table 12 Results of compound emulsifier dosage

2.2.3 稳定性的正交试验

不同稳定剂及不同稳定剂添加量对饮料稳定性有不同影响,而稳定剂之间的相互作用也会导致饮料稳定性的变化,在前期单因素及复配试验基础上设计L9(34)正交试验,测定其沉淀率,沉淀率越小表明饮料的稳定性越好,从而确定最佳稳定剂组合。根据单因素及复配试验结果,设计因素水平,见表13,稳定性正交试验结果见表14,方差分析见表15。

表13 复合饮料稳定性正交试验因素水平Table 13 Factors and levels of orthogonal experiment for compound beverage stability optimization

由表14结果可知,最佳稳定值的试验组合为A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸钠用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盘-60用量0.011%时有最佳稳定值。而从各因素极差结果可以看出,各因素对饮料稳定性影响的主次顺序依次是海藻酸钠(B)>CMC-Na(A)>蔗糖酯(C)、司盘-60(D)。极差分析可得最佳水平组合为A1B2C1D3。

表14 复合饮料稳定性正交试验结果Table 14 Results of orthographic experiment for compound beverage stability optimization

表15 复合饮料稳定性正交试验方差分析Table 15 Variance analysis of orthogonal test for compound beverage stability optimization

由正交试验结果分析可知,稳定性最佳配方为A1B2C1D3,并非稳定值最高的试验号2:A1B2C2D2,即CMC-Na用量0.01%、海藻酸钠用量0.02%、蔗糖酯用量0.06%、司盘-60用量0.011%时有最佳稳定值。因此,将方案A1B2C1D3与方案A1B2C2D2进行比较,做验证试验,验证试验对比结果见表16。

表16 复合饮料稳定性验证试验对比Table 16 Comparison of verification test for compound beverage stability optimization

由表16可知,方案A1B2C1D3调配出的复合饮料具有较好的稳定性。最终确定最佳稳定配方为方案A1B2C1D3,即:羧甲基纤维素钠(CMC-Na)0.01%、海藻酸钠0.02%、蔗糖酯0.03%、司盘-60 0.006%。

3 结论

由上述试验可知,当银杏水解液与豆浆比为9∶10、银杏豆浆混合液用量为75%、白砂糖用量为6%、食盐用量为0.010%,稳定剂为CMC-Na用量0.01%、海藻酸钠用量0.02%、蔗糖酯用量0.03%、司盘-60用量0.006%,制得的饮料甜度适宜,口感细腻饱满、清爽,无苦涩味,银杏味浓郁,银杏、豆浆风味协调,无不良气味,质地均匀、无分层,稠度适中,色泽米黄,营养丰富,风味独特,是一款老少适宜的饮料,应该有很好的市场前景。

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Development of the compound beverage of ginkgo and soy milk

ZHONG Huafeng,YANG Chuncheng,YANG Xuping,ZENG Lilang
(Department of Food and Biotechnology,Guangxi Vocational and Technical College,Nanning 530226,China)

With ginkgo and soybean as the main raw materials,through single factor test and orthogonal test,the formula and stability of ginkgo and soy milk compound beverage were studied.The research showed that the optimal formula was as follows:mixture of ginkgo and soybean milk 75% (ratio of gingko hydrolysis liquid and soybean milk 9∶10),sugar 6%,salt 0.01%,CMC-Na 0.01%,sodium alginate 0.02%,sucrose fatty acid ester 0.03%, sorbitan monostearate 0.006%.Under these conditions,the obtained ginkgo biloba soy milk beverage has perfect sensory,good quality and stabilization with rich nutrition.

ginkgo;soy milk;compound beverage

TS275.4

B

0254-5071(2014)03-0155-06

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.037

2014-01-10

广西教育厅支持课题(201204LX557)

钟华锋(1970-),男,副教授,本科,主要从事食品加工和质量安全控制方面的研究工作。

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