大麦红枣澄清型饮料加工工艺研究

2021-10-27 08:28金学莹
农产品加工 2021年17期
关键词:混合液大麦蔗糖

温 科,毕 文,金学莹

(甘肃农业职业技术学院,甘肃兰州 730020)

牟麦、饭麦、赤膊麦是大麦(Hordeumvulgare L.)的别称,一年生禾本科[1],具有生育期短、抗逆性强及适应性广等特点,总产量仅次于小麦、水稻和玉米,种植区域主要集中在南纬50°到北纬70°之间[2]。大麦是中国的原产作物之一,距今已有5 000 多年栽培历史[3]。早在秦汉以前大麦青稞就是黄河流域先民的主食。从21 世纪开始,我国大麦的种植面积显著减少,总产量也明显下降[4]。大麦的蛋白质、氨基酸、纤维素等含量都高于其他禾本科作物。从2005 年开始选育出了更多、更好的优质高产大麦新品种,如大麦品种甘啤6 号,产量水平提高到7 500 kg/hm2以上,品质、抗性和适应性均达到了一个新的历史水平[5]。大麦作为啤酒原料有不可替代的作用[6],在啤酒发酵前大麦先要处理为大麦汁,大麦汁是一种营养价值丰富的液体饮品。

红枣,鼠李科枣属植物枣(Ziziphusjujuba Mill.)的成熟果实,原产于我国,是我国一大优势干果品种之一,味美可口[7],营养丰富,富含多种维生素、氨基酸等营养物质[8],具有重要的食用及药用价值。红枣中维生素含量非常高,素有“活维C 丸”的美誉[9]。红枣富含的环磷酸腺苷,对于冠心病、心肌梗塞等心血管疾病的预防及其治疗有很大作用,还有增强肌力、保护肝脏、防癌抗癌的功效[10]。同时,红枣又是食品加工产业的主要原料之一,用途极为广泛。我国幅员辽阔,大部分地区都有吃红枣的习惯,随着生活水平的不断提高,人们对红枣的需求量将日益增加。红枣在我国各地均有栽培,主要集中在新疆、陕西、山西、河北、山东与河南等地,以色红、肉厚、饱满、核小、味甜者为佳[11]。红枣作为食品产业加工的重要原料,随着红枣食品加工的迅速发展,红枣的深加工也成了不少企业的重点加工项目。因而,红枣的深加工越来越引起人们的关注,但在干红枣的加工中枣皮始终是困扰生产者的难题。红枣皮的主要成分为粗纤维,质地较硬,随着打浆等过程进入红枣的下游产品中,使其始终带有红枣皮固有的黑红色,严重影响产品的口感、外观及稳定性,因而干红枣的去皮成为研究的重点内容之一[12-13]。

在现有研究成果基础上,探索能充分发挥大麦、红枣价值的大麦红枣澄清型饮料工艺,以期为大麦、红枣深加工及饮料行业发展新方向提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

蔗糖、植脂末、果胶、CMC-Na、黄原胶、蔗糖脂肪酸酯、单甘酯、微晶纤维素,均为食品级;红枣、大麦,均为市售。

1.2 仪器与设备

组织捣碎机、胶体磨、电热恒温水浴锅、电热压力蒸汽灭菌器、均质机等。

1.3 工艺流程[14]

1.4 大麦汁制作工艺[15]

1.4.1 原料配比(原麦汁浓度:10 度)

大麦芽45 kg,小麦芽40 kg,水400 L,酒花:第1 次0.2 kg 苦型酒花,麦汁煮沸开锅后5 min;第2次0.12 kg 香型酒花,煮沸终了前5 min。

注意:使用最新大麦芽和小麦芽(大麦芽浸出率≥80.8%,色度≤4.5 EBC), (小麦芽浸出率≥85%,色度≤6.0 EBC)。

1.4.2 糖化工艺

37 ℃(20′) →50 ℃(40′) →65 ℃(80′) →78 ℃。

1.4.3 过滤

温度升至78 ℃后,倒醪至过滤槽先静置15 min,然后回流15 min 至麦汁清亮;开始过滤,过滤速度不宜太快,保持过滤速度均匀缓慢进行;在2.5 h 左右过滤完毕即可。

洗糟水为投料前杀菌水,杀菌清洗完毕在发酵罐暂存,此时接软管泵回过滤槽,用于洗糟;过滤终了控制总糖9.5 度,残糖3.5 度。滤液汇入煮沸锅内,并同时加热90 ℃以上。

1.4.4 煮沸时间

煮沸时间60 min,最终麦汁量500 L。控制沸终麦汁浓度9.7~10.0 度,若在规定时间内浓度未达到9.7 度。可适当延时。

1.4.5 漩涡槽静止时间

漩涡槽静止时间40 min。

1.4.6 麦汁冷却漩涡后热麦汁通过薄板冷却,进行降温并通氧。降至麦汁接种温度12.5~13.5 ℃。

1.5 红枣汁制作[16]

红枣汁酶解的最佳提取条件为温度50 ℃,pH 值3~4,用量0.2%,加水量10 倍。红枣汁澄清的最佳条件为壳聚糖添加量0.6%,温度50 ℃,pH 值3.5。

1.6 大麦红枣澄清型饮料配方

1.6.1 大麦汁与红枣汁比例

大麦汁与红枣汁分别以1.0∶0.5,1.0∶1.0,1.0∶1.5,1.0∶2.0 进行混合。

以感官评价为依据,观察混合后体态,并进行品尝,根据感官评价确定大麦汁与红枣汁混合比。

大麦汁与红枣汁混合液感官评价标准见表1。

表1 大麦汁与红枣汁混合液感官评价标准

1.6.2 大麦红枣澄清型饮料配方

混合液先澄清,再以蔗糖和植脂末为配料,制备饮料。设计三因素三水平正交试验,3 个因素分别为蔗糖、植脂末、大麦汁和红枣汁混合比。以感官评价为指标进行试验。

配方正交试验因素与水平设计见表2。

表2 配方正交试验因素与水平设计

1.6.3 大麦红枣澄清型饮料稳定性

参考单因素试验结果,设定离心沉淀率为指标,设置三因素三水平正交试验,以复配增稠剂(果胶∶CMC-Na∶黄原胶(M∶M∶M) = 4∶1∶0.8)、复配乳化剂(蔗糖脂肪酸酯∶单甘酯(M∶M) =3∶1) 和微晶纤维素为因素,优化大麦红枣澄清型饮料稳定性。

稳定性正交试验因素与水平设计见表3。

表3 稳定性正交试验因素与水平设计

1.7 测定项目与方法

1.7.1 大麦红枣澄清型饮料色度值

用NH300 型高品质便携式色差仪测定大麦红枣澄清型饮料色度,色度L*值(L*值为大麦汁亮度,0代表黑色,100 代表白色),每个样品测定3 次以平均值为结果。

1.7.2 大麦红枣澄清型饮料感官品质评价

大麦汁与红枣汁混合液感官评价标准[17]见表4。

表4 大麦汁与红枣汁混合液感官评价标准

测定时邀请10 名专业人员参与,对大麦红枣澄清型饮料进行感官鉴定,并从色泽、香味、滋味和组织状态4 个方面给出最终评价。

1.7.3 大麦红枣澄清型饮料离心沉淀率

离心沉淀率(Centrifugal sedimentation rate,SR)是反映澄清效果的一个重要指标,离心沉淀率越小,澄清效果越好[18]。量取大麦红枣澄清型饮料100 mL,以转速6 000 r/min 离心15 min,称量沉淀物,每个样品3 个平行试验,取平均值[19]。离心沉淀率公式如下:

2 结果与分析

2.1 大麦汁与红枣汁比例的确定

大麦汁与红枣汁不同混合比感官品质见表5。

由表5 可知,大麦汁∶红枣汁> 1.0∶1.0 时,大麦和红枣香味不平衡,大麦味明显;大麦汁∶红枣汁= 1.0∶1.0 时,口感平衡,味道最佳;大麦汁∶红枣汁<1.0∶1.0 时,大麦和红枣香味不平衡,红枣味明显。因此,确定1.0∶1.0 为混合比。

表5 大麦汁与红枣汁不同混合比感官品质

2.2 大麦红枣澄清型饮料调配参数

L9(34)配方正交试验结果见表6。

表6 L9(34)配方正交试验结果

由表6 可知,各因素的主次关系为B>C>A,植脂末影响最大,大麦汁与红枣汁的比例对饮料的风味影响次之,蔗糖的影响最小。确定配方为A2B2C1,即将0.5%的蔗糖,2%的植脂末添加于1.0∶1.0 的大麦红枣混合液中。

2.3 大麦红枣澄清型饮料稳定性优化

稳定性正交试验结果见表7。

表7 稳定性正交试验结果

由表7 可知,各因素的主次关系为A'>C'>B',即复配增稠剂对饮料离心沉淀率影响最大,微晶纤维素次之,复配乳化剂影响最小;最优组合为A'2B'1C'2,即0.07%复配增稠剂(果胶∶CMC-Na∶黄原胶= 4∶1∶0.8)、0.15%复配乳化剂(蔗糖脂肪酸酯∶单甘酯=3∶1) 和0.15%微晶纤维素,在此工艺条件下制备的大麦红枣澄清型饮料,产品稳定性良好,离心沉淀率仅1.12%。

2.4 大麦红枣澄清型饮料感官评定

大麦红枣澄清型饮料调配配方试验感官评定结果见表8。

表8 大麦红枣澄清型饮料调配配方试验感官评定结果

以蔗糖、植脂末为配料,改善大麦红枣澄清型饮料整体品质,以符合消费要求。由表8 调配结果显示,蔗糖∶植脂末为6∶1 时,大麦红枣澄清型饮料的整体状态好,风味舒适,感官评分最高为86.32 分,效果明显(p<0.05)。

3 结论

大麦、红枣在甘肃产量近年来不断攀升,新产品的开发急需跟进。以充分发挥大麦、红枣各自优势为基础,在深加工方面提供了新思路,对促进大麦、红枣产业发展和饮品发展创新具有参考价值和一定指导意义。

结果表明,大麦汁∶红枣汁为1.0∶1.0 混合后,再将0.5%的蔗糖,2%的植脂末添加于混合液中,以0.07%复配增稠剂(果胶∶CMC-Na∶黄原胶= 4.0∶1.0∶0.8)、0.15%复配乳化剂(蔗糖脂肪酸酯∶单甘酯= 3∶1) 和0.15%微晶纤维素作为稳定剂,大麦红枣澄清型饮料感官品质最好。

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