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荷叶固体饮料配方及风味研究


生 产 工 艺









荷叶固体饮料配方及风味研究
刘军波,邹礼根,赵 芸 ( 杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 ) 310024

借助正交试验设计模型, 以七度等级制定评语论 摘要:利用模糊数学理论在荷叶固体饮料配方研究中进行感官

评判, 域, 优化出荷叶固体饮料最佳配方 (质量比 ) , 荷叶提取物∶桂圆粉∶蔗糖∶麦芽糊精为 12.5∶5∶75∶5, 并利用电子鼻技术对优 选的荷叶固体饮料配方进行风味图谱测试, 1、 4、 6 号传感器的响应值为该配方风味的特征值。 关键词:荷叶; 固体饮料; 模糊数学; 配方; 风味

A Study on Formula and Flavor of a Solid Beverage of Lotus Leaf
LIU Jun-bo,ZOU Li-gen,ZHAO Yun (Hangzhou Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310024,Zhejiang,China ) Abstract: A sensory evaluation was carried out on the formula of a solid beverage of lotus leaf by the fuzzy mathematics theory, and an orthogonal test design model was used to formulate a 7-grade domain of comments to optimize the optimal ) lotus leaf extract : longan powder : sugar : maltodextrin = 12.5 ∶ 5 ∶ 75 ∶ 5. The formula of the beverage as (mass ratio flavor of the solid beverage was also studied using an electronic nose, and the response values of Sensors 1, 4 and 6 were the characteristic values of flavor of the formula. Key Words: lotus leaf;solid beverage;fuzzy mathematics;formula;flavor 中图分类号:TS278 文献标志码:A 文章编号:1007-7871 (2013 ) 12-0013-03
数学感官评价方法并不是以简单的分值来作为评 判指标,而是将模糊数学理论与感官指标评判的
3] 有机结合,评价更加客观[2, 。

荷叶是莲的叶子,是我国公布的药食同源的 植物之一,荷叶中含有黄酮和多糖等功能性物质, 具有降血脂、降血压、降血糖的功能 [1]。 莲的种植 在我国南北方都比较普遍,以收获莲藕或莲子为 主,荷叶多被丢弃,造成资源的浪费 。 我国自古 就有饮用荷叶茶的传统,荷叶固体饮料的开发就 是在此基础上,利用现代加工技术将荷叶中的功 能性成分提取出来,再与其他原辅料配伍制作而 成 。 荷叶固体饮料的开发一方面是对荷叶废弃资 源的综合利用,另一方面也符合现代人时尚 、 快 捷、方便的饮用习惯。 在固体饮料加工过程中,口感好 、 风味纯正 的配方设计是关键,而食品感官属性中的色 、 香 、 味 、 形难以明确划分优劣界限,因此,感官检验 在判断食品优劣时,由于个体的喜好差异性,每 个评判员对同一样品的评判结果不一致,采用统 计方法处理检验数据,其结果往往不准确,模糊 [收稿日期] [基金项目] [作者简介]

1
1.1

材料与方法
材料与试剂 荷叶 浙江建德里叶白莲有限公司;纤维素

2013

酶、果胶酶 (酶活均为 10000U/g ) 南宁东恒华道生 物科技有限公司;蔗糖 、 麦芽糊精 、 桂圆粉 、 红 枣粉、甜橙粉均为食品级。 1.2 仪器与设备 喷雾干燥设备 系列槽型混料设备 司;摇摆式造粒机 英国 LAB-PLANT 公司; CH 常州市东南干燥设备有限公 江阴凯太基机械制造有限公 常州海正药化设备有限 上海昂申智能科

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司;振动型喷动流化床 技有限公司。

公司; IENSO 电子鼻测试系统



2013-11-28 杭州市科技发展计划项目 (20120232B09 ) 刘军波 (1985- ) , 男, 硕士, 助理工程师, 研究方向为农产品加工与保鲜。E-mail: junbliu@126.com

13


1.3


方法 1.3.1


工艺流程



生 产 工 艺
果粉 (1:桂圆粉、2:甜橙粉、3:红枣粉 )、蔗糖 、 麦芽糊精为荷叶固体饮料混合成分,麦芽糊精主 要是在造粒过程中起到粘合剂的作用 。 因为荷叶 香气清淡,偏凉性,选取的其他果粉与荷叶提取 物配伍,能起到风味互补的作用 。 具体原辅料配 方质量分数见表 2,其中其他果粉质量份数固定在
4 进行 5。 借助四因素三水平的正交试验模型 L( 9 3)
→ → →

荷叶→干燥→粉碎→浸提 → → →浓缩→喷雾干燥→提取物 → →混料→造粒→干燥 →
→ 其他辅料 →

→包装→产品 1.3.2 操作要点 粉碎:将鲜荷叶在 45~50℃烘干至水分含量在 5% 以下,用低温超微粉碎机破碎后过 100 目筛网 得到荷叶粉。 浸提:将荷叶粉与水以质量比 1∶35 混合,加入 纤维素酶和果胶酶的混合酶 (1∶1 ) 0.2g/100g,在55℃ 辅助浸提 120min。 浓 缩 、 喷 雾 干 燥 : 在 65 ~70℃ 真 空 浓 缩 至 5 Brix 后 喷 雾 干 燥 , 进 口 温 度 190℃ , 出 口 温 度 85℃,制备荷叶提取物。 混料 、 造粒 、 干燥:将荷叶提取物与其他果 粉 、 蔗糖 、 麦芽糊精混合后利用摇摆式造粒机过 20 目筛网造粒,然后进入喷动流化床干燥,进口 温度 110℃ ,出口温度 80℃ ,停留时间 15min,干 燥至水分含量在 5%以下。 1.3.3 模糊数学感管评判实验 由具有感官评价知识背景的 20 人组成评价小 组进行感官评价 。 采用模糊数学中的七度标分法 对评分值进行分析。评语论域 V 见表 1,因素域即 感官质量指标域 U 定为<色泽、香气、口感、形态>。 根据环比法[4]确定各指标的权重集为 X:<0.20 (x1 ) 、 (x2 (x3 (x4 ) 、0.30 ) 、0.20 ) 0.30 >,R 为从 U 映射到 V 的一个评判模糊矩阵。R:
→ → → → → → → → → → → → → → →

配方优选[5],各原辅料中质量比见表 2。评价指标以 每 5g 荷叶固体饮料冲调至 200mL 后进行感官评判。
表2 原辅料用量因素水平表

Table 2 Factors level form of raw materials consumption
因 水平 荷叶提取物 1 2 3 10.0 12.5 15.0 其他果粉 1 2 3 蔗糖 70 75 80 麦芽糊精 3 4 5 素

注: 其他果粉中 1、 2、 3 分别代表桂圆粉 、 甜橙粉和红枣粉, 质 量比例固定为 5。

1.3.5

电子鼻风味图谱测定 将优选后的配方利用电子鼻测试系统中的 10

个风味传感器,对其进行风味测定,确定荷叶固 体饮料的风味图谱及风味特征值。 1.3.6 感官、理化和微生物指标检验 根据 GB7101-2003,对荷叶固体饮料产品的 感官、理化和微生物指标进行产品检验。

2
2.1

结果与分析
模糊数学在荷叶固体饮料配方设计中的应用 对于饮料配方的研究,感官质量评分的离散

a11

a12 a22 a32 a42

a13 a23 a33 a43

a14 a24 a34 a44

a15 a25 a35 a45

a16 a26 a36 a46

a17 a a a

a21 a31 a41

→ → → → → 27 → → → → 37 → → → → → 47 →

度较大,仅用一个平均数也很难准确地表示出某 一指标应得的分值,如果评定的样品数较多,最 后的平均数若 出现相同,很 难排列它们 的名次 。 采用模糊数学的方法,就可以解决上述问题,获 得一个综合且较客观的结果[6]。 选 取 10 名 男 性 和 10 名 女 性 组 成 评 判 小 组 , 对每个设计配方的每项指标进行感官评判 。 评判 的具体实施过程举例说明: 如对试 验 1 号 每 项 质 量 指 标 分 别 评 定 等 级 , 然后再统计 出各个指标 、 各个等级的 评定比例, 确定评判模糊矩阵 R1。

其中 aij 为第 i 个感官质量指标评定等级为 j 的 人数比例。 评判结果集 Y=X · R,最后将 Y 集进行归一化 处理得到 M 集 <m1, m2, m3, m4, m5, m6, m7 > 其 中 mi 表示第 i 个评定等级的评分比例,以最高值 作为峰值。
表1 评语论域 (七度标分法 )

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评定 等级 评语

(Seven degrees standard of law ) Table 1 Comment domain
1 最难 接受 2 较难 接受 3 稍难 接受 4 一般 接受 5 稍易 接受 6 较易 接受 7 最易 接受



→ → → → → → → → → → → → → → →

0 0 0 0

0 0 0 0

0.05 0 0.10 0

0.15 0 0.20 0.05

0.30 0.30 0.20 0.40

0.40 0.40 0.40 0.35 0

0.10 0.30 0.10 0.20

→ → → → → → → → → → → → → → →

1.3.4

配方方案设计 根据前期单因素实验确定荷叶提取物 、 其他 0.29

· ( 评判结果集 Y1=X R1,得到 Y 1 0 0.39

0.04

0.10

) 最后将 Y1 集进行归一化处理得到 0.18

14

生 产 工 艺
(0 M1 集


0.09 0.29 0.39
4







0

0.04

) 其中试 0.18

2.3 2.3.1

荷叶固体饮料感官、理化和微生物指标 感观指标 荷叶固体饮料为淡黄色 、 均匀的颗粒状固体,

验号 1 评定等级为 6 级,评判峰值为0.39,其他以 此类推,统计结果见表 3。由 L( 的正交试验评 9 3) 定结果可知,所有试验方案的评定等级都介于 5~7 之间,其中试验配方 4 和 7 的评定等级都为 7,为 较优配方,但试验配方 4 的峰值 0.48 明显高于配 方 7 的峰值 0.31,说明评定小组中对 4 号评定等 级为 7 的认同人数比例高于 7 号的,所以荷叶固体 饮料最佳配方质量比是荷叶提取物∶桂圆粉∶蔗糖∶ 麦 芽糊精为 12.5∶5∶75∶5。
表3 感官评判结果

每 5g 冲调至 200mL,溶解性好,颜色为淡黄色 、 具有荷叶和桂圆特有的清香。 2.3.2 理化指标 经测试荷叶固体饮料水分含量 ≤5% ,荷叶黄 酮 含 量 ≥30mg/100g, 铅 含 量 ≤1.0mg/kg, 铜 含 量 ≤5mg/kg,总砷含量 ≤0.5mg/kg,理化指标符合 国家标准。 2.3.3 微生物指标 细 菌 总 数 ≤1000CFU/g、 大 肠 杆 菌 ≤40MPN/

Table 3 Results of sensory evaluation
试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 荷叶提取物 其他果粉 蔗糖 麦芽糊精 等级 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1 6 5 6 7 6 5 7 5 6 峰值 0.39 0.42 0.36 0.48 0.28 0.38 0.31 0.29 0.45

100g、 霉菌 ≤50CFU/g,致病菌没有检出,微生物 指标符合国家标准。

3

结论
通过模糊数学综合评判法优选出荷叶固体饮

料的最佳配方 (质量比 ) 为荷叶提取物∶桂圆粉∶蔗糖∶ 麦芽糊精为 12.5∶5∶75∶5,该配方下制备的荷叶固体 饮料,溶解性良好,颜色为淡黄色 、 均匀 、 明亮 、 风味清香 。 利用电子鼻技术对荷叶固体饮料的配 方进行风味图谱测试,1、4、6 号传感器的响应值 为该配方的特征值 。 荷叶固体饮料的开发丰富了 市场上固体饮料的品种。

2.2

荷叶固体饮料电子鼻测试风味图谱的讨论 电子鼻测试系统包含有 10 个金属氧化物传感









[1] 李强. 荷叶中黄酮类化合物的浸提、分离及其抗氧化性研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2007. [2] 徐慧诠,郑为完,高媛媛. 模糊数学在菠萝果乳固体饮料制备 中的应用[J]. 食品工业科技,2012,33 (1 ) :308-310. [3] 李凤霞,陈守江,王志强. 基于 QFD 及模糊数学设计评判大学 生早餐粥配方[J]. 食品工业科技,2011,32 (11 ) :223-236. [4] 姬长英. 感官模糊综合评价中权重分配的正确制定[J]. 食品科学, (3 ) :9-11. 1993 华东师范大学,2010. [5] 王慧. 正交设计的优良性[D]. 上海: [6] 刘军波. 全藕粉饮料加工工艺及贮藏稳定性研究[D]. 无锡:江南

器组成的阵列 。 传感器对不同的化学成分有不同 的响应值 。 响应信号为传感器接触到样品挥发物 后的电导率 G,与传感器在经过标准活性碳过滤气 体的电导率 G0 的比值 。 经测试优化得到荷叶固体 饮料具体风味图谱见图 1,其中 1 号传感器响应值 最高,为 1.64,其次是 6 号和 4 号 。 1、 4 和 6 号 传感器响应值为荷叶固体饮料风味的特征值,与 其他固体饮料予以区分。
1 1.7 10 1.5 1.3 9 1.1 0.9 8 4 3 2

2013

大学,2011.

年 ≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥ ≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

《勘

误》


16

因本刊编辑疏忽, 《饮料工业》 2013 年第

16 卷第 10 期 (总第 143 期) 第 32 页, 应将脚

7 6 图1

5

注[作者简介]中的 “尚修杰” 更正为 “高翔” 。 特

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

卷 第
12



荷叶固体饮料电子鼻风味图谱

Fig1 Electronic nose flavor spectrum of Lotus leaf solid beverage

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

此更正!

15


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