一种银杏复合蛋白饮料的研制

2017-07-13 05:21:43秦志平杨晓光付文欣
安徽农业科学 2017年2期
关键词:加工工艺银杏稳定性

秦志平 杨晓光 付文欣

摘要[目的]研制一种新型银杏复合蛋白饮料,为饮料企业开发银杏产品提供参考。[方法]以理化指标作为银杏复合蛋白饮料稳定性的判定标准,研究了不同加工工艺、胶体和乳化剂种类对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响,确定银杏复合蛋白饮料的加工工艺。[结果]采用冷水磨银杏果,80~85 ℃保温15~30 min,胶体采用黄原胶0.05%或海藻酸钠0.10%,乳化剂采用单或双甘油脂肪酸酯0.05%、蔗糖酯0.01%、硬脂酰乳酸钠(SSL)0.03%时,产品口感顺滑,黏度10~13 cp,离心沉淀率0.30%以内,在保质期内没有回黏、沉淀等问题。[结论]冷水磨浆后煮浆和稳定体系的选择是复合蛋白饮料稳定的关键。

关键词 银杏;复合蛋白;加工工艺;稳定性

中图分类号 TS275.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)02-0111-03

Abstract[Objective] The aim was to develop a new type of ginkgo compound protein beverage, to provide reference for development of ginkgo beverage.[Method] With physical and chemical indexes as the beverage stability criterion, effects of different processing technology, colloid and emulsifier types on the stability of ginkgo compound beverage were studied, the processing technique for gingko compound protein beverage was obtained.[Result] Using cold water to grind ginkgo fruit, 80-85 ℃ heat preservation for 15-30 min, adopting 0.05% xanthan gum, 0.10% sodium alginate as colloid, 0.05% single, double glycerin fatty acid ester, sucrose ester 0.01%, sodium stearate 0.03% as emulsifier, the product taste smooth viscosity was 10-13 cp, centrifugal precipitation within 0.30%, there was no sticky, precipitation and other issues within shelflife.[Conclusion] The key to the stability of compound protein beverage is the selection of the pulp boiling and stabilization system after cold water milling.

Key words Ginkgo;Compound proteins;Processing technology;Stability

银杏(Gimkgo biloba)又称白果,为银杏科银杏属植物,在我国分布较广,其中含有蛋白质、淀粉、脂肪、维生素C、核黄素、胡萝卜素等营养元素和钙、磷、铁、钾、镁等微量元素以及银杏酸、五碳多糖、脂固醇等成分[1-2]。银杏的种仁含有丰富的营养成分和特异的化学物质,此外还含有白果酸、氢化白果酸、银杏内醋等成分。银杏熟品香糯微甘,略有苦味,润喉养肺,为传统的外贸商品。目前在市场上流通的银杏产品有罐头食品、固体饮料、蜜饯类等加工产品,也有银杏酒产品的销售[3],还有即冲银杏粉,但是成品银杏饮料的销售比较少。因此,对银杏进行合理利用开发,发展其深加工产业,具有很好的前景[4-5]。

虽然现今市场上针对银杏果开发的饮料日益增多,但多为澄清型饮料[6],酶解、过滤等多重加工对银杏果中各种微量元素有很大的破坏。笔者研制了一种银杏复合蛋白饮料,不仅营养丰富,加工工艺简单,并且很大程度上保留了其功效成分,对银杏饮料新产品开发有参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料

原料:市售鲜银杏。

配料:白砂糖、全脂奶粉、椰浆、黄原胶、海藻酸钠、卡拉胶、三磷酸甘油酸(PGA)、单,双甘油脂肪酸酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠(SSL)。

主要仪器设备:搅拌器、胶体磨、高压蒸汽灭菌锅、均质机、水浴锅、UHT灭菌机、显微镜、分析天平、布拉班德黏度计、Brookfield黏度计、离心机、pH计、马尔文粒径电位分析仪等。

1.2 方法

1.2.1 产品稳定性测定指标及方法。

黏度测定采用Brookfield DV-Ⅱ黏度计,25 ℃ 1#转子 100 r/min;

pH测定采用梅特勒pH计,校正后于25 ℃条件下测定数值;

采用80-2B 台式低速离心机于25 ℃、3 000 r/min 10 min测离心沉淀率[离心沉淀率=(沉淀物体积/10 mL饮料重量)×100%];

马尔文粒径电位分析仪Zetasizer Nano ZS90,按照产品类型,稀释相同倍数后,测定粒径和电位。

1.2.2 产品稳定性测定。

將所得产品分别在常温及4、37、55 ℃静置观察,观察沉淀和析水等情况。

沉淀:从样品瓶底部开始测量,以mm为单位计量,照片记录;

析水:视线与液面相平,以mm为单位计量,照片记录;

浮油:视线与液面相平,以mm为单位计量,照片记录;

分层:视线与液面相平,观察相分离界面在瓶身的位置,例如在瓶身的2/3分层,照片记录;

凝胶:具有可恢复性,倾倒观察,倾倒时瓶口正对自己,与双眼齐平,倾倒速度为500 mL/min,仔细观察流动状态是否有不平滑现象产生,并根据不平滑程度进行定级从无到严重凝胶打分,分数从0到5。

1.2.3 试验配方。

银杏果60 g/kg,白糖50 g/kg,全脂奶粉20 g/kg,椰浆10 g/kg,水 g/kg,860 g/kg。

1.2.4 加工工艺。

复合蛋白饮料制备工艺见图1。

1.2.5 银杏淀粉特性分析。

1.2.5.1 布拉班德曲线分析银杏淀粉糊化温度。

将银杏果120 g,冷水磨浆后定容至500 g。置于布拉班德黏度计中,设置升温程序,随着温度的变化,考察银杏果中淀粉在固定剪切力下,

其黏度变化曲线。

1.2.5.2 镜检分析。

将12 g银杏果,冷水磨浆,定容至100 g,镜检分析银杏淀粉状态。升温至85 ℃保温5、15、30 min,镜检其淀粉颗粒糊化后状态。

1.2.5.3 糊化温度和时间对黏度影响。

将12 g银杏果,冷水磨浆,定容至100 g,升温至85 ℃,保温5、15、30 min,降温至25 ℃,测定其黏度变化情况。

1.2.5.4 银杏果加工工艺对比。

将银杏果60 g分别进行如下加工处理:1#,沸水加热保温30 min,后用300 g热水磨浆;2#,300 g水冷水磨浆,升温至85 ℃保温15 min;3#,300 g水冷水磨浆,升温至85 ℃保温30 min处理。分别降温至25 ℃,检测其黏度η1,再将料液定容至1 000 g,检测其生产定容浓度黏度η2,再经30 MPa均质2次,降温至25 ℃测定其均质后黏度η3。

1.2.6 胶体用量对复合饮料沉淀率的影响。

1.2.6.1 PGA对复合蛋白饮料稳定性的影响。

将PGA按0.05%、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%添加到复合蛋白饮料中,75 ℃,30 MPa均质,UHT灭菌。降温后测定离心沉淀率。

1.2.6.2 黄原胶对复合蛋白饮料穩定性的影响。

将黄原胶按0.01%、0.03%、0.05%、0.10%添加到复合蛋白饮料中,75 ℃,30 MPa均质,UHT杀菌。降温后测定离心沉淀率。

1.2.6.3 海藻酸钠对复合蛋白饮料稳定性的影响。

将海藻酸钠按0.05%、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%添加到复合蛋白饮料中,75 ℃,30 MPa均质,UHT杀菌。降温后测定离心沉淀率。

1.2.6.4 卡拉胶对复合蛋白饮料稳定性的影响。

将卡拉胶按0.05%、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%添加到复合蛋白饮料中,75 ℃,30 MPa均质,UHT杀菌。降温后测定离心沉淀率。

1.2.6.5 乳化剂对产品稳定性的影响。

选取乳化剂单甘脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠(SSL)3个因素,采用正交试验考察其对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响,正交试验因素水平设计见表1。

2 结果与分析

2.1 银杏淀粉特性分析

2.1.1 布拉班德黏度仪分析结果。

由图2可知,银杏淀粉75 ℃左右开始糊化,85 ℃糊化完全,黏度开始降低,说明银杏淀粉较易糊化,支链淀粉含量较高。后期黏度回生严重,淀粉老化可能是该产品存在的问题之一。

2.1.2 镜检结果。

从糊化后的状态来看(图3),85 ℃、5 min,不足以令银杏淀粉完全糊化;15 min基本可以完全糊化,颗粒饱满;30 min完全糊化,淀粉颗粒开始被破坏,无完整颗粒。因此,银杏淀粉糊化工艺参数可设计为85 ℃、15~30 min。

2.1.3 糊化温度和时间对黏度的影响。

试验测得,银杏果冷水磨浆,25 ℃下黏度6.60 cp;糊化温度85 ℃,糊化时间5、15、30 min下,黏度依次为25.00、32.60、33.00 cp。由此可见,随着加热时间的延长,银杏淀粉黏度增加,保温时间在15~30 min时,黏度基本不变,糊化完全。

2.1.4 银杏果加工工艺对比。

由表2可知,银杏果不磨浆,直接糊化较为困难,磨浆后糊化较易实现。正常磨浆浓度较稠,降温不宜泵送。配料罐浓度较低,通过均质工艺,淀粉完全被破坏,黏度大大降低,产品品质稳定。

2.2 复合蛋白饮料稳定性研究

2.2.1 PGA对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响。由表3可以看出,添加不同量的PGA对产品稳定性没有明显改善。

2.2.2 黄原胶对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响。由表4和图4可见,将黄原胶添加到复合蛋白饮料中后,产品沉淀显著减少。但添加量过高(超过0.05%)时,产品后期黏度回生明显,尤其7 d产品黏度增加了一倍,口感变化大。

2.2.3 海藻酸钠对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响。由表5可见,添加海藻酸钠也可以在一定程度上降低银杏复合蛋白饮料的沉淀量,但添加量不宜超过0.10%,否则产品黏度过高,造成杀菌糊管。

2.2.4 卡拉胶对银杏复合蛋白饮料稳定性的影响。由表6可见,卡拉胶添加量对银杏复合蛋白饮料的沉淀率影响不大,但添加过多,会出现凝胶现象。

2.2.5 乳化剂对产品稳定性的影响。由表7可知,SSL的极差最大,其次为单甘脂,蔗糖酯最小,说明乳化剂SSL对复合蛋白饮料的抗老化影响最大。单甘脂、蔗糖酯和SSL的添加量分别为0.05%、0.01%、0.03%时稳定性最好,其7 d能使产品无黏度变化。

乳化剂是蛋白饮料中重要的食品添加剂,一般将HLB值大的与HLB值小的混合使用,因此该试验选定MG与SE-15作为复合乳化剂。SSL对淀粉抗老化效果最好。

3 结论与讨论

通过对银杏加工工艺的研究,确定了银杏淀粉最佳糊化温度和时间,并确定了银杏果生产工艺:采用冷水磨浆后80~85 ℃保温15~30 min,避免了后期加工产品黏度不稳定的情况。

通过对比几种胶体对淀粉沉淀的控制和乳化剂用量对产品黏度的影响,确定了对产品稳定性有改善的2种胶体及用量,黄原胶0.05%、海藻酸钠不超过0.10%。乳化剂的具体配比为:单甘脂、蔗糖酯和SSL的添加量分别为0.05%、001%、0.03%。产品的货架期可达8个月,在3 000 r/min的条件下离心10 min,离心沉淀率小于0.30%,并且终端产品7 d内黏度没有变化,抗银杏淀粉老化效果好。

参考文献

[1] 丁之恩.银杏[M].北京:中国农业出版社,1997:25-37.

[2] 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所.中国食品成分表[M].北京:人民卫生出版社,1991:26-27.

[3] 李定梅.我国银杏产业现状及对策[J].林产化学与工业,1995,15(4):77-81.

[4] 唐宝莲.银杏保健品开发现状与前景展望[J].中国食品工业,2003(3):43.

[5] 胡秀良.银杏的利用价值与药用栽培[J].中国农村小康科技,2002(10):9-11.

[6] 杨婧曦.银杏饮料的制备工艺及其稳定性研究[D].济南:齐鲁工业大学,2014.

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