魔芋苹果复合颗粒纤维饮料研制

随着人类社会的发展，人们对食品和饮料的选择开始有了较高的要求,讲求营养，个性、品味。逐渐，膳食纤维的保健作用日益受到重视。为了促进人民身体健康、提高食品工业在国内国际市场上的竞争力。将以魔芋精粉和苹果为主要原料，进行魔芋苹果复合颗粒纤维饮料研制。魔芋块茎干物质主要成分为魔芋葡甘聚糖，是一种优良的水溶性膳食纤维。故将魔芋精粉溶于水可以形成弹性凝胶，再与苹果汁配合，可制成魔芋，苹果颗粒纤维饮料。将以魔芋精粉和苹果为主要原料，进行魔芋苹果复合颗粒纤维饮料研制，通过单因素试验、正交试验和通过感官评定断来研究合理配方。得到了魔芋苹果复合颗粒纤维饮料的最佳工艺配方为（以质量百分比计）：魔芋凝胶颗粒12%，青苹果果汁60%，蔗糖30%，琼脂0.5%，山梨酸钾0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min.魔芋苹果膳食纤维饮料的开发开辟了魔芋苹果消费新途径。膳食纤维饮料不仅“口感怡人”，而且弥补了人体膳食纤维日常吸收过程中的缺乏，使得纤维的营养价值更加广泛的被我们人类摄入。魔芋苹果膳食纤维饮料是纤维饮料走向嗜好性关键词：魔芋精粉，苹果，纤维饮料，研制AbstractAlongwiththedevelopmentofhumansociety,peopleoffoodandbeverageofchoicehashigherrequirements,nutrition,personalityandtaste.Gradually,dietaryfiber'shealtharemoreandmoreattention.Inordertopromotethehealthofthepeopleandraisethecompetitivenessofthefoodindustryinthedomesticandinternationalmarket.Tokonjacpurifiedpowderandappleasmainrawmaterials,theappleandthegranularofkonjacfiberbeveragetobedeveloped.Konjactuberdrymatterforthemaincomponentofchitosan,PortugueseKennedyisafineofwater-solubledietaryfiber.Sokonjacwillbepurifiedpowderinsolubleinwatercanbeformed,andtheelasticgelwithapplejuice,canmaketheappleandthegranularofkonjacbeveragefiber.Tokonjacpurifiedpowderandappleasmainrawmaterials,theappleandthegranularofkonjacbeveragefibertobedeveloped,bysinglefactorexperiment,orthogonalexperimentandthroughthesensorytodeterminereasonableformula.Gettheappleandthegranularofkonjacfiberbeverageattheoptimumformula(inmasspercentage):12%konjacgelparticles,applejuice60%,30%sucrose,0.5%agar,Potassiumsorbate0.5%，thesterilizationtemperatureof100℃,Sterilizationtimeisabout15min.Theappleandthegranularofkonjacbeveragefiberdevelopmentopensanewwayofconsumption.Onlyisdietaryfiberdrinks"goodtaste",andexcellentforhumandietaryfiberabsorptionprocessoflackofdaily,fibernutritionalvaluemorewidelybyourhumanconsumption.theappleandthegranularofkonjacfiberbeverageisthefibertodrinkbeverageofahobby.Keywords：konjacpurifiedpowder,apple,beverage,developed目录1.绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1膳食纤维饮料的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1.1膳食纤维的定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1.2纤维饮料发展的客观原因．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1.3纤维饮料生理功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1.4膳食纤维的功效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2魔芋及其保健特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.1魔芋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.1魔芋的保健特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.3苹果及其保健特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.3.1苹果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.3.2苹果的保健特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.4立项背景及研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.5研究方法及主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.1实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.2实验设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.3魔芋苹果复合颗粒纤维饮料的工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.4苹果添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.5魔芋凝胶颗粒添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.6蔗糖添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.7琼脂添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.8正交试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.9实验所得产品分数采用的感官评定参照标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123．结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.1苹果汁添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.2魔芋凝胶颗粒添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.3蔗糖添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.4琼脂添加量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.5正交实验分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184.1结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184.2展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23PAGE191.绪论1.1膳食纤维饮料的发展1.1.1膳食纤维的根据联合国粮农组织的定义，膳食纤维是指：“能用公认的定量方法来测定人体消化器官固有的消化酶所不能分解的食用动植物的构成成分”。由此可知，膳食纤维是一类多糖物质混合物的总称[16]。纤维饮料的“功能”与果菜汁“功能”相近，其次类推是运动饮料、果汁、乳酸饮料。纤维饮料中发挥主要的功效的物质是水溶性纤维。膳食纤维是指食物中不被人体消化、酵素分解的植物性非淀粉多糖。这类物质并非由单一的成分组成，而是由许多种具有相同物理特性的多糖类组分组成的复台物。按照其对人体的作用及理化特性，可分为两种基本类别：水不溶性纤维：包括纤维素、半纤维素及本质素以及来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜，这类纤维不溶于水，是植物细胞壁的组成成分，它的主要作用是加速排便，主要来源于植物茎、叶，非水溶性纤维也可降低罹患肠癌的风险，同时可经由吸收食物中有毒物质预防便秘和憩室炎，并且减低消化道中细菌排出的毒素。水溶性纤维：包括果胶，树胶、豆胶等，它的主要作用在降低胆固醇水平与调节糖代谢等方面，主要来源于植物细胞间质。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处[15]。国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量为：美国防癌协会推荐标准为每人每天30-40克，欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。世界粮农组织建议正常人群其摄入量应为27克/日，我国营养学会在2000年提出，成年人适宜摄人量为30克/日，目前我国国民从日常食物中摄取的膳食纤维只能达到8-12克/日。此外针对“富贵病”患者在此基础上应增加10-15克/日，2-20岁的幼童、青少年，其摄入量推荐为年龄数加5-10克/日[13]。1.1.2国际软饮料产品经历了下述几代产品的变化发展(1)碳酸饮料第一代饮料(2)可乐饮料第二代饮料(3)酵母乳酸饮料第三代饮料(4)果汁饮料第四代饮料(5)运动饮料第五代饮料(6)纤维素、豆类、蔬菜、森林饮料第六代饮料80年代以来，人们的生活水平普遍提高。饮食营养丰富，摄取的热量充足，有的甚至过多，使一些现代疾病的发病率日益上升，饮料是维生索和微量元素等营养成分的理化载体，目前的科学技术的进步，已使饮料能成为满足人体某些需要的一种饮品。运动饮料因其具有特殊功能与营养，提高运动能力，曾经在84-86年中风靡世界。运动饮料是一种电解质饮料，台湾消费基金会对在88年台湾饮料市场出售的各种牌号运动饮料的成分与容量的测定结果，提出了患有肾脏病、心脏病者应避免饮用，以免电解质摄取过多的劝告，同时已有研究分析显示运动饮料钠含量偏高，对预防高血压的成人应少喝，这一类报导将对运动饮料产生负影响。在现代人追求健康，忠于原味指导思想下，纤维饮料给人以自然新鲜的印象，在近年的饮料市场中纤维热流行全球[9]。在欧美最受注目的健康食品是含有膳食纤维的食品，欧美学者研究纤维食品对于便秘、痔疮、大肠癌、高血压、脱肛、心脏病、静脉瘤、胆结石、动脉硬化、糖尿病及肥胖等有明显的预防功效，其受欢迎程度已远远超出了维生索。FASEB(FederationofAmericanSocietiesforExperimentalBiology)的专家审查小组建议健康的成年人每天应摄取20-35g的纤维，美国国家癌症研究会(NCI)就旨在减少结肠癌发生的膳食指南中提出，每天应摄取膳食纤维20-30g，但最多不超过每日35g，英国健康委员会建议在饮食中增加50g的疗效纤维[18]。为此，纤维饮料已为许多国家所重视，成为饮料市场最热门的话题。1.1.3膳食纤维的分子结构一般由单糖（葡萄糖、半乳糖酸、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖等）为基本单位组成的有机化合物及其衍生物，其主链和支链结构上，存在着许多羟基和其他的活泼官能团，可进行甲基化、羟甲基化、酯化、醚化等多种衍生物反应，氢键等静电吸附和络合等反应.膳食纤维被营养学界称为“第七营养素”，1998年美国FDA建议，补充适量的膳食纤维可有效预防肥胖、糖尿病、冠心病、直肠癌、结肠癌等，膳食纤维通过吸收胃肠内的水份，迅速膨胀，使人体产生饱腹感，并且减少肠道吸收糖类、脂类物质，润滑肠道，促进排便，抑制肥胖[17]。膳食纤维虽然不能被人体消化吸收,但膳食纤维在体内具有重要的生理作用，是维持人体健康必不可少的一类营养素。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出，因而有“肠道清洁夫”的美誉。这些反应决定了膳食纤维具有以下具体功能：

1)膳食纤维的吸水溶胀性能有利于增加食糜的体积,刺激胃肠道的蠕动,并软化粪便,防止便秘,促进排便和增加便次,起到一种导泄的作用,减少粪便在肠道中的停滞时间及粪便中有害物质与肠道的接触，保持肠道清洁，从而减少和预防胃肠道疾病.2)膳食纤维能够抑制胆固醇的吸收,预防高血脂症和高血压。3）膳食纤维能够延缓和减少重金属等有害物质的吸收,减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。4）膳食纤维可以改善肠道菌群,维持体内的微生态平衡,有利于某些营养素的合成。5）水溶性膳食纤维具有很强的吸水溶胀性能，吸水后膨胀，体积和重量增加10～15倍,既能增加人的饱腹感,又能减少食物中脂肪的吸收,降低膳食中脂肪的热比值,相对控制和降低膳食的总能量,避免热能过剩而导致体内脂肪的过度积累,既可解决饱腹而不挨饿的问题,又可达到控制体重减肥的目的。6）科学研究发现,在控制餐后血糖急剧上升和改善糖耐量方面,可溶性膳食纤维效果最佳。膳食纤维能够延缓葡萄糖的吸收,推迟可消化性糖类如淀粉等的消化,避免进餐后血糖急剧上升,膳食纤维对胰岛素敏感性增强,还可直接影响胰岛ａ—细胞功能,改善血液中胰岛素的调节作用,提高人体耐糖的程度,有利于糖尿病的治疗和康复。研究表明,膳食纤维含量充足的饮食,无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效[4]。1.1.4膳食纤维的功效1）防治便秘：膳食纤维体积大，可促进肠蠕动、减少食物在肠道中停留时间，其中的水份不容易被吸收。另一方面，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水份，使大便变软，产生通便作用。2）利于减肥：一般肥胖的人大都与食物中热能摄入增加或体力活动减少有关。而提高膳食中膳食纤维含量，可使摄入的热能减少，在肠道内营养的消化吸收也下降，最终使体内脂肪消耗而起减肥作用。3）预防结肠和直肠癌：这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。学者一致认为，长期以高动物蛋白为主的饮食，再加上摄入纤维素不足是导致这两种癌的重要原因。4）防治痔疮：痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起防治痔疮的作用。5）降低血脂，预防冠心病：由于膳食纤维中有些成分如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而有预防冠心病的作用。6）改善糖尿病症状：膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，有利于糖尿病病情的改善。近年来，经学者研究表明，食物纤维具有降低血糖的功效，经实验证明，每日在膳食中加入26克食用玉米麸（含纤维91.2％）或大豆壳（含纤维86.7％）。结果在28—30天后，糖耐量有明显改善。因此，糖尿病膳食中长期增加食物纤维，可降低胰岛素需要量，控制进餐后的代谢，要作为糖尿病治疗的一种辅助措施。7）改善口腔及牙齿功能：现代人由于食物越来越精，越柔软，使用口腔肌肉牙齿的机会越来越少，因此，牙齿脱落，龋齿出现的情况越来越多。而增加膳食中的纤维素，自然增加了使用口腔肌肉牙齿咀嚼的机会，长期下去，则会使口腔得到保健，功能得以改善。8）防治胆结石：胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，因而可预防胆结石的形成。有人每天给病人增加20-30克的谷皮纤维，一月后即可发现胆结石缩小，这与胆汁流动通畅有关。9）预防妇女乳腺癌：据流行病学发现，乳腺癌的发生与膳食中高脂肪、高糖、高肉类及低膳食纤维摄入有关。因为体内过多的脂肪促进某些激素的合成，形成激素之间的不平衡，使乳房内激素水平上升所造成[19]。1.2魔芋及其保健特性1.2.1魔芋魔芋，英文名：Konjac，别名蒟蒻（jǔruò），多年生天南星科草本植物，有小毒.用途广泛。魔芋是一个大家族，全世界大约有130种，我国就有30多种，魔芋是目前发现的、唯一能大量提供葡甘露聚糖的经济作物，在食品医药方面魔芋的应用价值将不断地被开发出来。魔芋因具有很高的食用价值而受到人们普遍欢迎，其主要成份是葡甘露聚糖，它不仅含有人体所需的10多种氨基酸和多种微量元素，更具有低蛋白、低脂肪、高纤维、吸水性强、膨胀率高等特性，药用功效方面具有降血脂、降血糖、降血压、排毒、减肥、美容、保健、通便润肠胃等多种疗效[3]。1.2.2魔芋的保健特性经研究证明它具有降脂、降糖、防癌通便等多种功用。魔芋含有的葡苷聚糖，是一种高分子化合物，具有很强的吸水性，吸水后体积可膨胀80-100倍，食后不易被消化吸收。并能吸附胆固醇和胆汁酸，对降低血压减少心血管病发作有一定效用。1）魔芋含有丰富的膳食纤维,在肠道内膳食纤维能加强肠道蠕动，促使排便,缩短食物在肠道内的停留时间，肉类食物从进食到排出体外大约需要12小时,魔芋从进食到排出体外大约为7小时。可使大便在肠道停留的时间缩短5小时左右。从而减少小肠对营养的吸收，同时也减少了大便中的有害物质对身体的危害。2）魔芋的药用成份能清出沉积在心血管的脂肪和胆固醇。3）魔芋粉吸水后体积膨涨系数很大，最高可达到干品其自身体积的100倍，魔芋在胃内吸水膨涨后使人有饱胀感，自然就不想再吃进更多其他食物。可作为减肥食品的原料。4）长期食用魔芋粉制品不只是有利于肥胖者。同样有利于便秘、高血脂和想要预防胃、肠癌的人群。总的说来魔芋不应该只说成是减肥食品，而应该定位于保健食品才对。5）魔芋还含有可溶性膳食纤维，这种纤维对抑制餐后血糖升高很有效，因而魔芋精粉及其制品都是糖尿病患者的理想降糖食品。应用后可减轻胰岛负担。尤其令人注目和感兴趣的是它所含的凝胶，这种凝胶在肠道中可以形成各种不同孔径的半透膜附着在肠道粘膜上形成一个防卫屏障，阻挡致癌物质的侵入，起到防癌的作用。因此魔芋具有多种防病保健功用，经常食用魔芋食品对身体大有好处。6）由于魔芋葡甘聚糖单糖的键合方式和纤维素相似，在小肠中并不能降解为单糖吸收，所以适用于糖尿病人等不能摄入过多糖类的情况。也正因为如此，魔芋可作为减肥食品的原料[8]。1.3苹果及其保健特性1.3.1苹果许多美国人把苹果作为瘦身必备，每周节食一天，这一天吃苹果，号称“苹果日”。吃苹果既能减肥，又能帮助消化。且苹果中含有多种维生素、矿物质、糖类、脂肪、膳食纤维等，是构成大脑所必须的营养成分。苹果中的膳食纤维，对儿童的生长发育有益，能促进生长及发育。苹果中的锌对儿童的记忆有益，能增强儿童的记忆力[2]。1.3.2苹果的保健特性1）苹果中丰富的粗纤维，可促进肠胃蠕动，协助人体顺利排出废物，减少有害物质对皮肤的危害；2）在空气污染的环境中，多吃苹果可改善呼吸系统和肺功能，保护肺部免受污染和烟尘的影响；3）苹果中含的多酚及黄酮类天然化学抗氧化物质，可以减少肺癌的危险，预防铅中毒；4）苹果特有的香味可以缓解压力过大造成的不良情绪，还有提神醒脑的功效；5）苹果中的胶质和微量元素铬能保持血糖的稳定，还能有效地降低胆固醇；6）苹果中含有大量的镁、硫、铁、铜、碘、锰、锌等微量元素，可使皮肤细腻、润滑、红润有光泽[14]。1.4立项背景及研究意义功能性食品是21世纪食品工业发展的主导食品之一。膳食纤维作为一种极其重要的功能性食品基料而引起关注,被营养医学、食品界称其为"第七营养素"。近年来,膳食纤维产品在国际上早已引起重视，1998年美国膳食纤维产品已达80余种。随着人类社会的发展，人们对食品和饮料的选择开始有了较高的要求。饮料不再是传统的印象中仅供解渴、清凉，转而讲求营养，个性、品味。进入21世纪人们提出了更有益于人体健康，向营养、天然型方向发展的新需求。因而膳食纤维饮料变成为新热崇。近20～30年，膳食纤维的保健作用才日益受到重视。增加膳食中纤维的摄入量已成为西方国家为提高自身健康而采取的一项重要措施。1991年英国卫生部门提出了膳食纤维参数值(DRVs)，并从每人每日应摄入l1-13克增至18克。在我国，由于膳食不平衡或营养过剩造成的“文明病”已经出现，在经济比较发达的沿海城市尤为严重；因此,开展对膳食纤维的研究对促进人民身体健康、提高食品工业在国内国际市场上的竞争力，均有重要的现实意义。魔芋是一种多年生草本植物，块茎中干物质的主要成分为魔芋葡甘聚糖，此外还含有蛋白质、维生素和矿物质等。魔芋葡甘聚糖和苹果中富含的纤维都是优良的膳食纤维是理想的低热低脂肪物质。苹果多汁、酸甜可口、气味芳香。富含多种维生素、矿物质、纤维素及氨基酸[5]。根据魔芋精粉溶于水中可形成弹性凝胶的特性，本试验将魔芋弹性凝胶制成颗粒与苹果汁配合，对颗粒果汁纤维饮料的合理配方进行了研究。魔芋苹果膳食纤维饮料的开发开辟了魔芋苹果消费新途径，目前膳食纤维在饮料品中占有非常重要地位和吸引力，是饮料中品种较为繁多的产品，市场占有份额逐增，因为膳食纤维饮料不仅“口感怡人”，而且弥补了人体膳食纤维日常吸收过程中的缺乏，使得纤维的营养价值更加广泛的被我们人类摄入。魔芋苹果膳食纤维饮料是纤维饮料走向嗜好性饮料品的一个典型。1.5研究方法及主要研究内容1.影响苹果魔芋凝胶颗粒纤维饮料品质的单因素研究采用单因素实验通过感官评价分别研究青苹果汁、魔芋凝胶颗粒、蔗糖和琼脂添加量对该饮料的影响。2.苹果魔芋凝胶颗粒纤维饮料研制过程中的四种影响因素的正交实验研究，获得最优配方。挑选新鲜优质的青苹果经处理加工制成苹果汁、食用性魔芋精粉制成魔芋凝胶颗粒，从单因素实验中选取影响较大的四个因素进行正交实验，通过感官方面的综合评分研制出该纤维饮料的最优配方。2.材料于方法2.1实验材料原料、辅料级别来自于青苹果（带皮）魔芋精粉（食用级）优质食用级博联超市陕西汉中秦巴魔芋精粉厂生产白沙糖食用级博联超市琼脂生化试剂--维生素C山梨酸钾食用级食用级 2.2实验设备名称型号厂家榨汁机离心机 DHP-9052上海一恒科技有限公司高压蒸汽灭菌锅YXQ-LS-18SL上海博讯实业有限公司医疗设备厂冷藏机电子天平DCD-25HJA5003海信（北京）电器有限公司上海安锐自动化仪表有限公司2.3魔芋苹果复合颗粒纤维饮料的工艺流程青苹果→选果→清洗去蒂→破碎榨汁→澄清→过滤→浓缩→调配(琼脂、白沙糖、蜂蜜等辅料)→灌装→灭菌→封盖→冷却→成品↑∣∣魔芋精粉加水溶胀蒸锅制粒2.1）原料选取清洗选择充分成熟，个大色艳的苹果。放入流动水清洗，人工去掉杂质，再洗一次。2）破碎榨汁将苹果切碎成小块，放入榨汁机中榨汁，用干净的烧杯盛装炸出后的苹果汁。3）过滤保存加入少量的维生素C后，用卫生纱布可滤去小块苹果碎，然后立刻放进冷藏机里冷藏起来。2.3.2魔芋凝胶颗粒的制备将食用魔芋粉与调味水以1:48的比例混合均匀，同时加入少量的碳酸钠和环状糊精，充分搅拌直至魔芋精粉在水中充分溶胀后，放入蒸锅蒸30min。将凝胶块切成2—3mm的小块，再放入水中漂去碎屑和残留的咸味，捞出备用。2.3.3用水将蔗糖溶解，过滤，再分别加入苹果汁，魔芋凝胶颗粒和稳定剂（琼脂），再加入每一种溶液都充分搅拌，最后用水定量到1000mL。2.3.4灌装灭菌冷却将配好的复合颗粒饮料灌装到玻璃烧杯中，封口，然后放入蒸汽压力锅中，加入到100℃2.3.5工艺过程中操作要点1）魔芋精粉很难溶解，在使用前应该用水提前半个小时浸泡，使之逐渐进行溶胀。为了提高魔芋凝胶在饮料中的风味，还可以将魔芋精粉溶到先前调配好的调味水中，这样使得魔芋凝胶颗粒在口感上带有甜味，进一步强化了还膳食纤维饮料的口感。2）苹果汁很容易被氧化而变色变质。所以要在榨汁过程中和后要立刻放入适量的维生素C，还要立刻放进冰柜里冷藏。而且与魔芋凝胶颗粒等融合过程要迅速，保持苹果汁的新鲜。2.4青苹果汁添加量的确定选择一组青苹果汁用量分别是：50%、60%、65%、70%。实验其余条件都相同，均为加魔芋凝胶颗粒9%、蔗糖25%、琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min.先用以上相同条件的试验条件配备好4组一样体积、成分、浓度的液体，再分别加入4组不同浓度的青苹果汁，最后得到以下结果表4。2.5魔芋凝胶颗粒添加量的确定根据一般人对感官性，口感的敏感性和对酸甜的适应较易接受程度，选择一组魔芋凝胶用量分别是：6%、9%、12%、15%。实验其余条件都相同，均为加青苹果汁60%，蔗糖25%，琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min.先用以上相同条件的试验条件配备好4组一样体积、成分、浓度的液体，再分别加入4组不同浓度的魔芋凝胶颗粒，最后得到以下结果表5。2.6蔗糖添加量的确定选择一组蔗糖用量分别是：15%、20%、25%、30%。实验其余条件都相同，均为加青苹果汁为60%，魔芋凝胶颗粒9%，琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min.先用以上相同条件的试验条件配备好4组一样体积、成分、浓度的液体，再分别加入4组不同浓度的蔗糖，最后得到以下结果表6。2.7琼脂添加量的确定据一般人对饮料悬浮颗粒分布的感官的接受程度，选择一组琼脂用量分别是：0.1%、0.3%、0.5%、0.7%。实验其余条件都相同，均为加苹果汁为60%，魔芋凝胶颗粒9%，蔗糖25%，杀菌温度100先用以上相同条件的试验条件配备好4组一样体积、成分、浓度的液体，再分别加入4组不同浓度的琼脂，最后得到以下结果表7。2.8正交实验以苹果汁添加量、魔芋凝胶颗粒添加量、蔗糖含量、琼脂添加量作为影响魔芋苹果膳食纤维饮料的主要因素，采用正交试验设计，确定最优配方，实验因素水平见表1，正交表见表2示。表1实验因素水平表序号苹果汁量（%）魔芋凝胶颗粒量（%）蔗糖量（%）琼脂量（%）1.55 6 15 0.12. 65 12 20 0.33. 60 9 25 0.54.7015300.7注：山梨酸钾0.5%；维生素C：35mg/dL。表2正交实验表序号A青苹果汁（%）B魔芋凝胶颗粒（%）C蔗糖量（%）D琼脂量（%）1506150.12509200.335012250.545015300.75606150.16609250.576012200.386015300.79656150.510659200.3116512250.5126515300.714709200.3157012250.5167015300.72.9实验所得产品分数采用的感官评定参照标准本实验所有感官评定，主要由部分同学参与完成。酸度分为偏酸、适中、不酸三级；甜度分为偏甜、适中、不甜；感官方面分为好，一般，差；风味浓郁、较浓、差；口感分好、较好、较差、差；苹果香味分浓、较浓、淡；颗粒悬浮状态分好、较好、差。质量级别是产品质量的综合评定分为A、B、C、D四个级别，其中A质量最好（≧90分），B次之（80-90），C一般（70-80），D较差（≦70分）。每一级别的确定，都是根据品尝者参照表3得出的分数，本次品尝者有7位。其评分标准：感官状态（颜色，悬浮物悬浮状态等）淡白黄色的果汁，清澈透明感官的凝胶颗粒均匀的悬浮在果汁中，无明显感官沉淀（30分）。苹果香味没有苹果变质的口味，具有温和的苹果的芳香气息（10分）。口感口感细腻，爽滑，酸甜可口，液体流动性适中（30分）。风味有明显的苹果香味、酸甜适口、清凉爽口，凝胶颗粒带适中甜度（30分）。表3魔芋苹果纤维饮料感官评定标准项目感官状态（颜色，悬浮物悬浮状态等）（30分）苹果香味（10分）口感（30分）风味（30分）A级淡白黄色的果汁，清澈透明感官的凝胶颗粒均匀的悬浮在果汁中，无明显感官沉淀（27-30）没有苹果变质的口味，具有温和的苹果的芳香气息（8-10）口感细腻，爽滑，酸甜可口，液体流动性适中（27-30）有明显的苹果味、酸甜适中、清凉爽口，凝胶颗粒带适中甜度（28-30）B级微黄色，凝胶颗粒散乱的悬浮，有些沉淀或者顶部颗粒稍微过多（24-26）没有苹果变质的口味，苹果气味稍微过浓（5-7）口感一般，酸甜度一般，液体流动性适中（24-26）香味比较清淡或者比较浓，无异味，凝胶颗粒带适中甜度（23-27）C级黄色过深，颗粒悬浮不均匀，顶部沉淀较多或者顶部颗粒较多（18-23）没有苹果变质的口味，但苹果气味刺鼻难接受（2-4）酸味过酸或不足，甜味过甜或不足，液体流动性一般（17-23）香味很清淡或者很浓，无异味，凝胶颗粒没有较多甜度（15-22）D级色泽差，颗粒分布很不均匀（<18）有苹果变质的口味，苹果气味刺鼻难接受（<2）酸味过酸或不足，甜味过甜或不足，或者口感太涩，液体流动性差（<17）有异味，凝胶颗粒没有任何甜度（<15）3结果讨论及分析3.1苹果添加量的分析表4苹果汁添加量的实验结果表序号苹果汁（%）外观、香味口感酸甜度150微黄色，苹果香味不够口感差，口味不够酸爽欠酸260浅黄色，质地均匀，苹果香味温和口感细腻，酸爽适中365黄色，质地均匀，苹果香味较佳口感细腻，但有淡淡的涩味适中470黄色过深，苹果味太浓有涩感太酸由表4可知，在魔芋凝胶颗粒9%、蔗糖25%、琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min这些条件都设定的基础上进行的单一条件试验中，青苹果汁用量过高或过低均不利于口味和酸甜度。如果过于低，饮料的颜色淡，口味过甜而体现不了青苹果酸的佳味；如果过于高，饮料的颜色浓但是酸到合起来有股涩的口感，太过于浪费原材料。青苹果汁浓度过低或者过高都不符合感官评定的标准（参照2.9评定标准）。从试验结果表中可知只有苹果汁用量在60%时，才能做出口味、色泽及酸甜度配合极佳的魔芋苹果膳食纤维饮料。3.2魔芋凝胶颗粒添加量的分析表5魔芋凝胶颗粒添加量的实验结果表序号魔芋凝胶颗粒（%）感官口感16饮料中颗粒偏少，觉得饮料整体看过稀口感差，过稀29饮料中颗粒较多，外观颗粒偏密口里嚼的时间较长312饮料中颗粒量适中，整体看来量均匀，外观容易接受入口均匀，口里感觉较好415饮料中颗粒很多，外观不容易接受，饮料流动性能差。颗粒太多，口里嚼的时间太长，不易接受由表5可知，据一般人对感官性，口感的敏感性和对酸甜的适应较易接受程度，在青苹果汁60%，蔗糖25%，琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min这些条件都设定的基础上进行的单一条件试验中，如果魔芋凝胶颗粒过少，使得饮料外观颗粒过于稀疏，没有层次感，没有口嚼的口感；如果魔芋凝胶颗粒过多，使得饮料外观颗粒过于浓密，形成不了很好的感官性，而且嚼起来很费劲，造成对老人和小孩的饮用困难，不利于老人和小孩的饮用。所以魔芋凝胶颗粒过多或者过少都对感官以及口感有不利的影响，只有当魔芋凝胶颗粒在12%时候为最佳选择。3.3蔗糖添加量的分析表6蔗糖添加量的实验结果表序号蔗糖（%）酸甜度口感115偏酸差220偏酸较差325酸甜适中好430酸甜适中很好由表6可知，由于青苹果汁过于酸，令人难以入口，所以要在饮料中加入适当的糖。在青苹果汁为60%，魔芋凝胶颗粒9%，琼脂0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min这些件都设定的基础上进行的单一条件试验中，如果蔗糖添加量过少，在青苹果汁一定的情况下，青苹果汁的酸度过高而覆盖了蔗糖的甜度，从而使得整个饮料的偏酸，而使人很难入口；如果蔗糖的添加量过多，在青苹果汁一定的情况下，该饮料口味过于甜，过于覆盖了青苹果汁的原有味道，体现不出青苹果汁口味的酸，故要添加适量。从表3可知，该饮料蔗糖的添加量应该为30%为适合。3.4琼脂添加量的分析表6琼脂添加量的实验结果表序号琼脂（%）悬浮颗粒分布组织状态10.1差，底部较多，顶部较少差20.3较好，底部还有些偏多较好30.5好，分布较均匀好40.7差，顶部较多颗粒差本饮料以琼脂作悬浮剂，可使魔芋凝胶颗粒悬浮均匀。琼脂用在饮料类产品中，其作用是悬浮力，让饮料中固型物悬浮均匀，不下沉，从而保持了魔芋苹果复合凝胶颗粒饮料的丰满感官性。用琼脂作为悬浮剂其特点是悬浮时间及保质期长，也是其它悬浮剂无法代替之所在。使得该饮料透明度好，流动性好，口感爽滑无异味[23]。由表6可知，在青苹果汁为60%，魔芋凝胶颗粒9%，蔗糖25%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min这些件都设定的基础上进行的单一条件试验中，琼脂作为饮料中的悬浮剂和粘稠剂，添加量不但影响魔芋凝胶颗粒的悬浮分布状态，而且组织流动性。如果琼脂的添加量少了，会使得饮料中颗粒分布不够均匀，过于集中在底部，影响饮料整体的外观；如果琼脂的添加量多了，造成过多的魔芋凝胶颗粒悬浮在瓶的上端瓶口处，造成饮料粘稠度高会使得饮料的流动性很低，也不符合饮料良好的组织状态的形成标准（参照2.9评定标准3.5正交试验的分析表7正交实验表序号A青苹果汁（%）B魔芋凝胶颗粒（%）C蔗糖量（%）D琼脂量（%）感官评分1506150.1722509200.37835012250.58545015300.7745606150.1776609250.59376012200.38286015300.7699656150.57610659200.384116512250.588126515300.76613706150.16414709200.368157012250.572167015300.765K1 309 289318 282K2 321 323290 316K3 314 327298 334K4 269 272323 281K1 77.2572.2579.5070.50K2 80.25 80.7572.5079.00K3 78.50 81.7574.50 83.50K4 67.2568.0080.75 70.25R 13 13.758.25 13.25优水平A2 B3 C4 D3主次关系B>D>A>C优组合A2B3C4D3注：1.K为某一水平三次组合配方的三次试验结果之和。2.K，为三次试验结果之和的平均值。3.R为极差――表示某因素水平的最大差值。采用正交试验法，根据风味、口感、色泽及组织形态等进行综合评分，评分标准参照表3和（2.9）的感官评定标准，正交因素水平表见表1，结果见表2。通过极差的大小可以反映出各因素对指标的影响程度，根据表7的正交试验极差分析可知，影响苹果魔芋凝胶颗粒纤维饮料风味诸因素的主次关系依次为魔芋凝胶颗粒含量（B）>琼脂添加量（D）>青苹果汁含量（A）>蔗糖添加量（C）。根据正交试验结果，因素A以第二水平最好，因素B以第三水平最好，因素C以第四水平最好，因素D以第三水平最好，最佳组合为A2B3C4D3,即魔芋凝胶颗粒12%，青苹果果汁60%，蔗糖30%，琼脂0.5%，山梨酸钾0.5%，杀菌温度100℃，杀菌时间约15min.。在此最佳工艺下制作出的产品口感细腻，酸甜度及口融性较好，组织形态呈均匀分布，无沉降现象，淡白黄色的果汁，酸甜适口，清凉爽口，凝胶颗粒带适中甜度，爽滑，酸甜可口，液体流动性适中，具有有明显的苹果结论于展望结论本论文根据原料的色泽、风味及富含纤维特性，将以魔芋精粉和苹果为主要原料，进行魔芋苹果复合颗粒纤维饮料研制，通过单因素试验、正交试验和通过感官评定断来判定合理配方。研究四种种原料的添加量，然后从口感、风味、酸甜度等角度考虑，研制出一种风味适宜、感官性好、纤维丰富的苹果魔芋凝胶复合颗粒纤维饮料。本论文取得了下述主要成果：苹果汁用量在60%时，才能做出口味、色泽及酸甜度配合极佳的魔芋苹果膳食纤维饮料。魔芋凝胶颗粒过多或者过少都对感官以及口感有不利的影响，只有当魔芋凝胶颗粒在12%时候为最佳选择。过少或者过多均不利于感官和口嚼感。该饮料蔗糖的添加量应该为30%为适合。蔗糖添加量过少，青苹果汁的酸度会覆盖了蔗糖的甜度，从而使得整个饮料的偏酸，而使人很难入口；如果蔗糖的添加量过多，该饮料口味过于甜，过于覆盖了青苹果汁的原有味道，体现不出青苹果汁口味的酸。该实验中，琼脂的添加量应该为0.5%较合适。添加量不但影响魔芋凝胶颗粒的悬浮分布状态，而且组织流动性。要添加适量才能造出魔芋凝胶颗粒悬浮均匀，具有良好感官和流动性的纤维饮料来。5）从单因素实验中选取影响较大的四个因素进行正交实验，通过感官方面的综合评分研制出该纤维饮料的