黑芝麻螺旋藻营养饮料配方的稳定性研究
黑芝麻为脂麻科植物脂麻的干燥成熟种子,性味甘、平,归肝、肾、大肠经,具有补肝肾、益精血、润肠燥的功效,常用于精血亏虚、头晕眼花、耳鸣耳聋、须发早白、病后脱发肠燥便秘等治疗或食疗"。
目前,国内黑芝麻食品主要包括黑芝麻固体饮料黑芝麻液体饮料和其他黑芝麻食品三大类。产品多为糊、羹、液态奶等形式。例如,南方黑芝麻集团公司所出品的黑芝麻糊、黑黑乳等。孙月娥等采用黑米、黑豆和黑芝麻等物料开发制备出的复合饮料口感细腻、营养丰富、稳定性较好。李慧以黑芝麻和红枣为主要原料,生产出风味独特、组织状态良好、营养丰富的饮料,具有很高的开发价值。此外,还有黑芝麻大豆复合饮料"、凝固型紫甘薯黑芝麻酸奶9黑米黑芝麻谷物牛奶6等复合保健产品。
螺旋藻是一种新型“药食同源"的优质菌体蛋白,也是新资源食品,具有很高的营养、保健及医药价值。近年来,螺旋藻的研究与开发应用引起了科研人员的广泛注意,螺旋藻是一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热值的营养食品,除含有大量的蛋白质外,还含有较多的生物活性成分,例如螺旋藻多糖、B-胡萝卜素、藻胆蛋白、y-亚麻酸、内源性酶等,从而使螺旋藻具有提高机体免疫力、抗衰老、降血脂、降血压、促进蛋白质合成、抗癌等生理功效,在功能性食品、中医药等方面有广泛的应用。据研究"1 g螺旋藻所含的营养相当于1000 g各种果蔬营养的总和,被认为是浓缩的绿色食品。
工艺要点
原料的处理:将黑芝麻在110℃烘焙30 min,混合螺旋藻粉粉碎,置于65℃下烘4h,取出后超微粉碎,过筛,同样置于65℃下干燥,直至不粘托盘。
腥味的祛除:取适量黑芝麻螺旋藻粉,加水调配成15%的浆液,置于超声仪中超声10min,使螺旋藻中的腥味物质逸出,加入0.4%的酵母、4%的一水葡萄糖,搅拌均匀,置于28℃的恒温水浴锅中培养15h-1加入B-环糊精适量,搅拌均匀,备用。
饮料的调配:在前期试验的基础上,取适量黑芝麻螺旋藻粉(黑芝麻与螺旋藻质量配比为50:1.24),加入纯水适量,制成浆液浓度为1.81%,脱腥味后,置于高速搅拌机中,加入3.73%白糖,搅拌均匀,滤过(四层300月纱布过滤,精度是微米级),备用。
饮料的均质:在调配好的浆液中加入蔗糖脂肪酸酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、黄原胶、海藻酸丙二醇酯、羧甲基纤维素钠等稳定剂与乳化剂适量(各稳定剂与乳化剂已先用少量浆液预溶),二次搅拌,滤过,乳匀机均质,备用。
灌装与灭菌:将均质过的浆液灌装后,放入高压灭菌锅105℃灭菌30min,即得。
结果与分析
单因素试验:蔗糖酯对沉淀率的影响蔗糖醋拟用量为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%.0.25%,根据单因素试验结果确定蔗糖酯的用量。沉淀率随蔗糖脂用量增加上升,燕糖酯拟用量为0.05%时沉淀率最少。
蒸馏单硬脂酸甘油酯对沉淀率的影响蒸馏单硬脂酸甘油酯拟用量为0.05%、0.1%、0.15%.0.2%,0.25%,根据单因素试验结果确定蒸馏单硬脂酸甘油酯用量。沉淀率随蔗糖酯用量增加先上升后下降,蒸馏单硬脂酸甘油酯拟用量为0.2%时沉淀率最少。
黄原胶对沉淀率的影响:黄原胶拟用量为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%0.1%,根据单因素试验结果确定黄原胶的使用量。可以看出,沉淀率随黄原胶用量增加先上升后下降,黄原拟用量为0.02%时沉淀率最少。
海藻酸钠丙二醇酯对沉淀率的影响海藻酸钠丙二醇酯拟用量为005%.0.1%,0.15%、0.2%、0.25%,根据单因素试验结果确定海藻酸钠丙二醇酯用量。试验结果可以看出,从0.05%开始,沉淀率有往下降的趋势,海藻酸钠丙二醇酯用量为0.15%的沉淀率最低,0.20%,0.25%用量处于上升状态。
羧甲基纤维素钠对沉淀率的影响发甲基纤维素钠拟用量为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%.0.5%,根据单因素试验结果确定发甲基纤维素钠用量。试验结果可以看出,羧甲基纤维素钠用量为0.1%的沉淀率最低,从0.1%往后沉淀率一直处于上升状态。
乳化稳定剂联用对沉淀率的影响
根据蒸馏单硬脂酸甘油酯、黄原胶、海藻酸钠丙二醇酯、蔗糖酯、羧甲基纤维素钠的单因素试验最低沉淀率从低到高排序,得出影响沉淀率的主要乳化稳定剂为:蒸馏单硬脂酸甘油酯、黄原胶、海藻酸钠丙二醇酯;根据排序给各乳化稳定剂编号并安排4组固定用量的联用:a.蒸馏单硬脂酸甘油酯0.05%b.黄原胶0.02%c.海藻酸钠丙二醇0.05%d.蔗糖酯0.05%e.羧甲基纤维素钠0.20%。
讨论
通过单因素试验,可以知道各考察因素的效应面法考察范围与变化趋势,根据各单因素试验结果,筛选主要的影响因素与适宜的用量范围,以此减少星点设计-效应面法试验的工作量。与正交设计试验相比,星点设计-效应面法试验得到的结果更精确,更接近真实值,而缺点在于对于非连续变量无法考察。前期试验发现,单一乳化剂与稳定剂的效果并不理想,除了黄原胶外,其他4种乳化剂与稳定剂容易出现分层或者絮凝。由两种或两种以上的乳化剂搭配的混合乳化稳定剂,常常比单一乳化剂、稳定剂具有更好的乳化效果和更佳的乳化稳定性1-31,根据乳化稳定剂联用预试验结果,5种乳化剂与稳定剂联用的感官评价最高,整体的均勺度与口感效果最佳。结合前期的单因素试验考察结果,我们选择对沉淀率影响较大的蒸馏单硬脂酸甘油酯、黄原胶、海藻酸钠丙二醇酯作为星点设计-效应面法进一步考察的因素,而固定蔗糖酯与发甲基纤维素钠的用量。