張雅娜，張晟，馬麗媛，郭麗，李旭克

綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院（綏化 152061）

香芋營養(yǎng)豐富且有一定的藥用價值，具有散積理氣、解毒補脾的藥效[1]。香芋富含淀粉、粗纖維、粗蛋白、多種微量元素和氨基酸，尤其是鈣和硒的含量非常高，每100 g香芋中含約21 g淀粉、3.5 g粗蛋白、約52 mg鈣、2.2 mg硒、約7 mg維生素C[2-3]。此外，香芋還含有多糖、酚類等活性物質(zhì)，具有增強免疫力、健胃清腸、抗氧化、抗腫瘤、降血脂等功效[4-5]。

藍莓果渣中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，有研究表明，殺菌后的藍莓果汁中只含13%～23%的花青素，而在果渣中的含量約42%，此外藍莓果渣中還含有豐富的綠原酸和膳食纖維等功能性成分，具有抗氧化、抗癌、增強人體免疫力等功效[6-7]。藍莓果汁加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，作為果汁加工的副產(chǎn)物——果渣產(chǎn)量大，果渣的綜合利用成為困擾果汁生產(chǎn)企業(yè)的一個亟待解決的問題[8]。通過研制以藍莓渣為原料的沖調(diào)粉，一方面可以充分滿足消費者對口感和營養(yǎng)的需求，另一方面，合理利用藍莓果渣可以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高藍莓的附加值和利用率，極大豐富藍莓產(chǎn)業(yè)鏈。同時，通過對藍莓果渣的再利用可對其余水果果渣進行再開發(fā)帶來一定啟發(fā)，對企業(yè)提高經(jīng)濟效益和解決環(huán)境污染有積極意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍莓渣（鳳陽健民藍莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司）；香芋（荔浦縣荔浦芋高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)示范基地）；大豆分離蛋白粉（臨沂山松生物制品有限公司）；果膠（億鑫生物科技有限公司）；糖粉（上海楓未實業(yè)有限公司）；脫脂奶粉（雙城雀巢有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

RT-02A粉碎機（北京開創(chuàng)同和科技發(fā)展有限公司）；XS-365M電子天平（普利賽斯國際貿(mào)易上海有限公司）；A45烤箱（青島漢尚電器有限公司）；BGZ電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海博訊事業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗工藝流程

1.3.2 藍莓渣的干燥與粉碎

取200 g冷凍藍莓渣，利用鼓風(fēng)干燥箱進行干燥，溫度60 ℃，干燥后進行粉碎，粉碎后用0.180 mm（80目）篩對藍莓渣粉進行3次篩選，得到細(xì)膩均勻的藍莓渣粉。

1.3.3 香芋的干燥與粉碎

將新鮮的香芋用清水清洗干凈，去皮后切成0.3～ 0.5 cm的薄片，放在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，溫度60 ℃，烘干后用粉碎機粉碎，過3次0.180 mm（80目）篩，得到均勻細(xì)致的香芋粉。

1.3.4 香芋粉的焙烤

將香芋粉置于烤盤并鋪平，于100 ℃焙烤5 min。

1.3.5 單因素試驗

以香芋粉與藍莓渣粉添加比例（2.0∶1.0，1.5∶ 1.0，1.0∶1.0，1.0∶1.5和1.0∶2.0 g/ g）、香芋粉與藍莓渣粉添加總量9 g、大豆分離蛋白粉添加量（3，4，5，6和7 g）、糖粉添加量（5，6，7，8和9 g）、果膠添加量（0，1%，2%，3%和4%）為單因素，考察各因素對香芋藍莓渣沖調(diào)粉品質(zhì)的影響。

1.3.6 正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以香芋粉與藍莓渣粉添加比例、大豆分離蛋白粉添加量、糖粉添加量以及果膠添加量為因素，以感官評價和穩(wěn)定性K值為指標(biāo)，進行四因素三水平正交試驗，確定香芋藍莓渣沖調(diào)粉最佳配方。試驗因素與水平表見表1。

表1 正交因素水平表

1.3.7 香芋藍莓渣沖調(diào)粉質(zhì)量指標(biāo)測定

1.3.7.1 產(chǎn)品感官評價

評定小組由10人組成，按評分標(biāo)準(zhǔn)（見表2）進行評價，總分100分，取其平均值作為最終結(jié)果。

表2 香芋藍莓渣沖調(diào)粉感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.7.2 穩(wěn)定性測定

稱取9 g樣品置于100 mL量筒中，量取90 mL 80 ℃的開水倒入量筒中攪拌，靜置3 min，測量上清液高度h1和沖調(diào)液總高度h，并按式（1）計算K值。

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有的試驗至少進行3次，利用Origin 8.5軟件進行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.1.1.1 香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

藍莓渣中含有大量酸性物質(zhì)，且后味微苦。添加過多會使成品酸澀，口感差。藍莓渣中膳食纖維含量豐富，添加過少會降低沖調(diào)粉的營養(yǎng)價值。由表3可知：香芋粉與藍莓渣粉比例1.0∶1.0時，感官評分最高，藍莓渣粉所占比例高于1.0∶1.0時，酸苦味過重，口感不協(xié)調(diào)；藍莓渣粉所含比例低于1.0∶1.0時，香芋粉味道過濃，產(chǎn)品結(jié)塊較多，口感粗糙。因此，香芋粉與藍莓渣粉最佳添加比例為1.0∶1.0（各4.5 g）。

表3 香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

2.1.1.2 香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

由圖1可知，隨著藍莓渣粉添加比例增加，K值先減小后增大，即穩(wěn)定性先增加后降低。一方面，由于香芋粉中淀粉含量較高，加入熱水后能變成糊狀液，具有一定穩(wěn)定性，藍莓渣中纖維素含量較高，可以吸水膨脹。因此加入適量的藍莓渣粉可以吸收多余水分，提高沖調(diào)液的穩(wěn)定性。另一方面，由于藍莓渣顆粒較香芋粉大，因此藍莓渣粉添加比例過高會使其吸附水分的同時吸附適量的香芋粉而產(chǎn)生較多沉淀，使沖調(diào)液穩(wěn)定性下降而產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

圖1 香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

2.1.2 大豆分離蛋白粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.1.2.1 大豆分離蛋白粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

大豆分離蛋白粉作為沖調(diào)粉的營養(yǎng)強化劑，主要提供給食用者每日足夠的能量，另外，大豆分離蛋白粉質(zhì)地細(xì)膩，遇熱水會變成膠狀，因此大豆分離蛋白粉的添加也會改善沖調(diào)粉沖調(diào)液的狀態(tài)。由表4可知，大豆分離蛋白粉添加量6 g時感官評分最高，此時沖調(diào)粉沖調(diào)液色澤鮮亮，流動性好，無結(jié)塊和顆粒，黏稠度適當(dāng)，口感較細(xì)膩，能夠很好地保留香芋和藍莓渣原有的香味。大豆分離蛋白粉添加量高于6 g時，會稀釋沖調(diào)粉的香味和酸味，并使溶液過于黏稠。大豆分離蛋白粉添加量低于6 g時，降低了沖調(diào)液的流動性，結(jié)塊較多。因此，大豆分離蛋白粉最佳添加量為6 g。

表4 大豆分離蛋白粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

2.1.2.2 大豆分離蛋白粉添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

由圖2可知，隨著大豆分離蛋白粉增加，K值逐漸下降，沖調(diào)粉沖調(diào)液的穩(wěn)定性逐漸增加。主要是因為大豆分離蛋白粉中蛋白質(zhì)含量較高，大豆分離蛋白變性溫度70 ℃，而沖調(diào)時水溫遠遠高于這一溫度，變性蛋白狀態(tài)會發(fā)生改變，使組織變得緊密而起到穩(wěn)定的作用。大豆分離蛋白粉添加量高于6 g后，沖調(diào)液穩(wěn)定性下降，可能是由于大豆分離蛋白與藍莓渣中花青素間靜電斥力的減弱，使穩(wěn)定性下降[9-10]。因此，大豆分離蛋白粉最適添加量為6 g，與表4感官評分結(jié)果一致，此時感官評分最高。

圖2 大豆分離蛋白粉添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

2.1.3 糖粉添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.1.3.1 糖粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

糖粉一方面能提高沖調(diào)粉的速溶性，另一方面可以中和藍莓渣粉的酸味，改善沖調(diào)粉的口感。由表5可知，糖粉添加量8 g時感官評分最高，此時沖調(diào)粉的風(fēng)味最佳，口味柔和、協(xié)調(diào)。糖粉添加量高于8 g時，糖粉的甜味過重掩蓋了香芋和藍莓渣原有的香味。糖粉添加量低于8 g時，甜味過輕，不足以中和藍莓渣粉的酸味。因此，糖粉最佳添加量為8 g。

表5 糖粉添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

2.1.3.2 糖粉添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，隨著糖粉添加量增加，K值逐漸降低，沖調(diào)液穩(wěn)定性逐漸提高。原因是蔗糖分子可以降低淀粉顆粒分散的阻力，使淀粉顆粒均勻分散，提高沖調(diào)粉穩(wěn)定性進而減少結(jié)塊[11]。糖粉添加量超過8 g后，而隨著糖粉添加量增加，K值雖然降低穩(wěn)定性增加，但變化趨勢逐漸穩(wěn)定，可能是糖粉添加量已接近飽和[11]，結(jié)合表5感官評分結(jié)果，香芋藍莓渣沖調(diào)粉中糖粉最佳添加量為8 g。

圖3 糖粉添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

2.1.4 果膠添加量對沖調(diào)粉品質(zhì)的影響

2.1.4.1 果膠添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

果膠可以提高沖調(diào)液的穩(wěn)定性，減少結(jié)塊。由表6可知，果膠添加量2%時，感官評分最高，此時的沖調(diào)液色澤均勻一致，口感柔和，流動性好，黏稠度適中。果膠添加量低于2%時，沖調(diào)液過稀并有少量結(jié)塊；果膠添加量高于2%時，沖調(diào)液過于黏稠，流動性差。因此，果膠最佳添加量為2%。

表6 果膠添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

2.1.4.2 果膠添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

果膠溶于水后形成黏稠狀膠體，可極大提高沖調(diào)液的穩(wěn)定性。由圖4可知，隨著果膠添加量增加，沖調(diào)液K值逐漸降低，即其穩(wěn)定性逐漸增強，主要是由于果膠的分子量很大，溶于水時分子鏈上的羥基、羧基等親水基發(fā)生水合作用，分子鏈伸展，部分水分子被果膠分子鏈間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所束縛，達到穩(wěn)定的效果[12]，之后K值下降趨勢變緩，穩(wěn)定性變化較小，結(jié)合表6感官評分結(jié)果，果膠最佳添加量為2%。

圖4 果膠添加量對沖調(diào)粉穩(wěn)定性的影響

2.2 正交試驗結(jié)果

從表7的極差分析結(jié)果可知，影響沖調(diào)粉感官品質(zhì)的各因素主次順序為A＞B＞C＞D，即香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉的感官品質(zhì)影響最大，大豆分離蛋白粉添加量是主要因素，其次是糖粉添加量，果膠添加量對沖調(diào)粉感官品質(zhì)影響最小。根據(jù)K值可知，影響香芋藍莓渣沖調(diào)粉穩(wěn)定性因素的主次順序為B＞D＞C＞A，即大豆分離蛋白粉添加量的影響最大，果膠添加量是主要因素，其次是糖粉添加量，香芋粉與藍莓渣粉添加比例對沖調(diào)粉穩(wěn)定性影響最小。正交試驗中得到的感官評價和穩(wěn)定性最佳組合是第6組即A2B3C1D2，而根據(jù)k值分析得到的最佳組合為A2B3C2D2和A3B3C2D3，三者不一致，因此需要增加驗證試驗，結(jié)果見表8。

表7 正交試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

由表8可知，A2B3C2D2組合更加優(yōu)于A2B3C1D2組合和A3B3C2D3，因此香芋藍莓渣沖調(diào)粉的最佳配方為香芋粉與藍莓渣粉添加比例1.0∶1.0（各4.5 g）、大豆分離蛋白粉添加量7 g、糖粉添加量8 g、果膠添加量2%。此配方下感官評分最高（95±1.85分），K值為0.453±0.003。

表8 驗證試驗

3 結(jié)論

試驗得到香芋藍莓渣沖調(diào)粉的最佳配方：香芋粉與藍莓渣粉添加比例1.0∶1.0（各4.5 g）、大豆分離蛋白粉添加量7 g、糖粉添加量8 g、果膠添加量2%。在此配方下制得的沖調(diào)粉成品呈紫紅色，色澤均勻一致，流動性好，無顆粒，無結(jié)塊，滋味適中，口感柔和，風(fēng)味協(xié)調(diào)，并且有濃郁的香芋和藍莓香味。