《黑芝麻螺旋藻复合饮料制备工艺研究》8400字

图13等高线图可知，白砂糖添加量和柠檬酸添加量的交互作用显著。响应面图陡峭程度表明：白砂糖添加量对感官评分的影响更为显著。最优配方的验证综合单因素实验和响应面试验结果，并结合实际情况修正，本试验确定的黑芝麻螺旋藻复合饮料的最优配方为：黑芝麻液添加量35.00mL、螺旋藻液添加量28.00mL、柠檬酸浓度为1.5%、白砂糖添加量为9g，此时响应面优化的感官评定值为96分，按照最优配方配制黑芝麻螺旋藻饮料，所得产品色泽均匀，甜酸比适中，无藻腥味，无明显分层。感官评定实际值和预测值的误差较小，回归模型基本准确可靠。

讨论黑芝麻螺旋藻复合饮料作为一款蛋白饮料，其中包括脂肪形成的乳浊液，由糖、磷酸盐等形成的真溶液，还有由蛋白质形成的悬浮液，这样的溶液具有极强的动力学不稳定性，易在后续的杀菌和保藏过程中发生蛋白质及固体颗粒的聚沉和油脂漂浮的现象。影响饮料稳定性的因素是多方面的，如：溶液的pH值、胶体的粒径、增稠剂、乳化剂、糖、水质、微生物等[13]。本实验将从以下不同的方面对饮料的稳定性进行控制。首先在原材料的处理中对黑芝麻进行多次粉碎处理使其颗粒更小；并且为防止溶液中有未被破碎的芝麻颗粒产生沉淀，采用孔径较小的滤膜进行过滤，以免在调配时混入饮料中。因为若有芝麻颗粒的混入不仅不利于饮料的均一稳定性，而且还会在品尝时出现较强的涩口感。本实验黑芝麻液添加量为30mL时饮料的色泽较好，伴有芝麻香味，不会产生较多的芝麻沉淀物。其次黑芝麻液作为此复合饮料的主要原料之一，其添加量越多，漂浮在饮料上层的芝麻油也会越多。为了保证饮料内部环境体系的稳定，常常在制备的过程中加入稳定剂。常见的稳定剂有黄原胶、瓜尔胶、单硬脂酸甘油酯、微晶纤维素钠等。随着稳定剂用量的增加，饮料中的沉淀和油脂浮层减少，稳定性增加，感官得分也随之增高；但是当使用量继续增加时，其作用效果并没有持续上升，反而会增加饮料的稠度并降低流动性，影响整体的细腻感和爽口感[14]。本实验在黄原胶添加量为0.06g时，饮料的感官评分最好，这与杜亚飞等[15]的《芸豆青稞复合蛋白饮料的研制》的研究结果一致。油脂的存在不仅会导致溶液分层，而且更为严重的是发生油脂氧化，加速饮料变质。为了解决这一问题，在饮料加工中常加入乳化剂，如蔗糖酯具有降低液体表面张力具有乳化、保湿、悬浮等特性；但添加量过多会在口感上出现较为明显的酯味，不被消费者接受。蔗糖酯的最佳添加量为0.14g。这与赵丛丛等[16]在《花生植物蛋白饮料的研制》中的研究结果一致。为了使饮料可以长期维持其稳定状态，在饮料加工中往往不使用单一稳定剂，而是与乳化剂、增稠剂、品质改良剂等复配使用，包括环状糊精、阿拉伯胶等。因此选择添加适当的稳定剂、乳化剂共同作用可防止油脂上浮；防止蛋白质颗粒和淀粉出现沉淀问题，从而使植物蛋白饮料的内部环境系统更加稳定。黑芝麻螺旋藻复合饮料中的螺旋藻液能赋予饮料更明亮的色泽，添加量过少无法使饮料呈现翠绿色，而添加量过多会产生较浓的藻腥味。为解决螺旋藻饮料中的藻腥味有多种处理方法，例如：酶解法、吸附法、包埋法等。魏玉翠等[17]在用螺旋藻研制营养强化米粉过程中，采用发酵法对螺旋藻进行脱腥味处理，魏振承等[18]利用木瓜蛋白酶酶解螺旋藻浆液，螺旋藻的腥味会逐渐变淡。程秀云等[19]在《螺旋藻破壁脱腥方法的研究》中得出螺旋藻溶度为15%、超声波功率为300w作用时间10min、一次作用螺旋藻溶液总量30ml时破壁率最高可达95%。本实验采取超声波破壁处理法和掩蔽法相结合的方式祛除腥味达到了较为理想的效果。适量添加白砂糖和β-环状糊精也可以有效的掩盖藻腥味。本实验选择黑芝麻和螺旋藻添加量比例为1:1，此时饮料香味协调、色泽明亮、口感适宜、感官评分最高。柠檬酸常作为酸味剂和抗氧化剂常用于饮料的制备中。柠檬酸和白砂糖按适当的比例添加可使饮料酸甜可口，但若柠檬酸添加量过多会改变饮料的pH值，使藻蓝蛋白析出沉淀，破坏饮料的稳定性。为了控制溶液的pH值不因柠檬酸的加入而发生较大的变化，在此次实验中并没有在溶液中直接加入柠檬酸，而是配成不同浓度的柠檬酸溶液进行调控，这样就可以有效的降低沉淀析出的几率。本实验采用的是响应面法，通过响应面试验不仅可以准确的计算出回归曲线方程从而得出最优解，而且三维响应面图可以直观、清晰地显示两两之间的交互作用。等高线呈椭圆形说明两因素的交互作用最响应值越显著，响应面图的坡面越陡，其影响越大。通过响应面分析得到影响复合饮料的主次因素为：白砂糖添加量＞螺旋藻添加量＞黑芝麻添加量>柠檬酸添加量。此次实验仅完成了黑芝麻螺旋藻复合饮料的工艺优化实验，但是在复合饮料的保健功能上还未做深入的研究。螺旋藻的活性成分主要是藻蓝蛋白和藻多糖，具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗肿瘤、增强免疫力、保肝等生物学活性[20]。在后续的实验中可以着手于复合饮料的抗氧化性研究和临床试验。

5结论从单因素实验来看，对饮料感官评分影响较大的4个因素分别为黑芝麻、螺旋藻、柠檬酸和白砂糖添加量。设置3水平进行响应面试验优化饮料配比，试验结果为：黑芝麻液添加量35.00mL、螺旋藻液添加量28.00mL、柠檬酸浓度1.5%、白砂糖添加量9g，黄原胶添加量0.6g、蔗糖酯添加量0.14g、β-环状糊精的添加量0.24g，此时感官评定值为96分，按照最优配方制成的黑芝麻螺旋藻饮料，色泽均匀，甜酸比适中，无藻腥味，无明显分层。

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