【青稞燕麥豆乳飲料工藝優(yōu)化的實驗探究6800字（論文）】

摘要：為制作青稞燕麥豆乳飲料，添加燕麥、大豆、奶粉、青稞糊、白砂糖等材料進行研究，通過感官評分作為評價飲品的指標，進行單因素試驗，從而確定燕麥汁添加量、奶粉添加量、白砂糖添加量、青稞糊添加量、大豆汁添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)的影響，再進行L9（34）正交優(yōu)化試驗。研究結果表明：當燕麥汁添加量45％、奶粉添加量3％、白砂糖添加量2％，具有豆?jié){的醇香和燕麥的香氣，香味較為協(xié)調(diào);口感順滑、協(xié)調(diào)，流動性好;產(chǎn)品呈現(xiàn)良好的液體狀態(tài)，不分層，無沉淀。該工藝條件下產(chǎn)品感官評分91.1分，總酸含量5.13g/L，pH6.62，固形物含量7.5%，離心沉淀率72.37%。豐富了市場上豆乳飲料的種類，也為人們提供了更多的選擇。關鍵詞：青稞；燕麥；豆乳飲料；正交優(yōu)化1引言青稞也是屬于谷物類的一種，是中國西藏地區(qū)的主要糧食作物之一，具有豐富的營養(yǎng)，不僅可作為飼料，還是啤酒的原料。青稞中含有β－葡聚糖、酚類物質(zhì)、黃酮物質(zhì)、肽類物質(zhì)等，這些物質(zhì)不僅有預防肥胖和降低膽固醇的功能，還有抗氧化特性及抗癌、抗菌、抗炎癥等功效[1]。燕麥是來自我國古老的雜糧作物之一，也是世界上第六大糧食作物。而燕麥的主要功能有對心血管疾病的預防、提高機體的免疫功能、預防糖尿病和肥胖癥的發(fā)生，還能夠抗疲勞，并且還有美容、抗衰老等功能[2]。大豆屬于谷物食品，在中國已經(jīng)是普遍種植的一種食物，也是中國人早餐的主要種類之一，大豆具有的主要價值有營養(yǎng)、醫(yī)藥、食用、工業(yè)等，大豆中含有的大豆纖維、大豆軟磷脂等能夠促進人體的健康。另外還有含有異黃酮、大豆低聚糖等都是對人體的健康有益的物質(zhì)。除此之外，還有含有維生素B1、維生素B2以及維生素E，因此它具有降血壓、抗氧化、抗疲勞等功能。青稞燕麥豆乳飲料是一款老少皆宜的飲料。選擇以燕麥、青稞、大豆、奶粉為主要原料而制作出的一款豆乳飲料。通過單因素試驗，以添加的原料作為因素，原料的添加量為水平，將感官評分作為指標，為了讓青稞燕麥豆乳飲料的組織狀態(tài)良好，并且具備優(yōu)良的口感、瑩潤的色澤、獨特的風味，探究不同原料的不同添加量對這款飲料的影響，得出最優(yōu)水平，然后再進行L9（34）正交試驗確定青稞燕麥豆乳飲料的最優(yōu)工藝。這款飲料富含多種對身體有益的成分，營養(yǎng)方面和價值方面也更加的具體，并且所含的大豆、青稞、燕麥都是對人體有益的成分，是一款具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值的高品質(zhì)飲料[3]。2材料與方法2.1試驗材料原輔料：燕麥片（山東百家興農(nóng)業(yè)科技股份有限公司）、青稞粉（河南慶文食品有限公司）、食品級白砂糖（江西巧嫂食品有限公司）、奶粉（古歐世蒙牛乳制品公司）、黃豆（賓縣云谷谷物種植專業(yè)合作社）。試劑：分析純氫氧化鈉（上海麥克林生化科技有限公司）、食品級碳酸氫鈉（昆山臻樂門食品公司）。2.2試驗設備DCL20-35W電磁爐、HC電子天平、JS39D-250榨汁機、PHS-3CpH計、Brix0-30手持式折光儀、TDL-60C低速離心機、78-1型磁力攪拌器、鍋、堿式滴定管、濾紙、實驗室常用玻璃儀器等。2.3試驗方法2.3.1工藝流程青稞燕麥豆乳制備工藝流程如下。大豆→挑選→清洗→浸泡→脫皮→脫腥→粗磨→過濾→豆?jié){↓燕麥→浸泡→蒸煮→打漿→過濾→燕麥汁→調(diào)配→破壁→成品↑↑奶粉→加水→牛奶青稞糊←加水←青稞粉2.3.2操作要點（1）原料的挑選挑選出無發(fā)霉、變質(zhì)的優(yōu)質(zhì)燕麥片以及大豆，除去原料中不可食的雜質(zhì)。（2）燕麥的處理=1\*GB3①蒸煮：稱量挑選好的的燕麥片，然后用冷水進行浸泡5min左右，接著將所稱量好的燕麥片與水按照1∶2的比例倒入鍋中煮6min，直至產(chǎn)生濃郁的燕麥香氣。=2\*GB3②打漿：往榨汁機中倒入溫水（50℃左右）與燕麥片，其比例大約為3：1，然后調(diào)至打漿狀態(tài)打漿25min，打至使燕麥與水較好地混合，呈現(xiàn)均勻的液態(tài)狀。=3\*GB3③過濾：對燕麥漿的汁液與渣進行分離，然后將過濾好的燕麥汁液備用。（3）大豆的處理=1\*GB3①清洗浸泡：挑選出相對優(yōu)質(zhì)大豆，然后將其清洗干凈。將清洗好的大豆放置于在0.3%碳酸氫鈉溶液中浸泡2.5h，使大豆軟化從而得到較高的有效成分，然后對大豆進行脫皮。=2\*GB3②大豆脫腥：為除去大豆的腥味，采用2次浸泡濕熱磨漿法加工，第一次在0.5%碳酸氫鈉溶液中，設定溫度為98℃，浸泡時間為5min，第二次在80℃條件下進行，浸泡時間為4min，浸泡豆水比均為1∶3。=3\*GB3③粗磨：往打漿機中加入250g的大豆與1750g的純凈水（比例與為1：7），磨漿，得到大豆?jié){液，備用。青稞糊的處理將熟的青稞粉與水按1∶2的比例得到液狀態(tài)的青稞糊，使得青稞糊能夠更好地與燕麥汁、大豆液混合。（5）調(diào)配將打好的燕麥汁、大豆液與青稞糊、白砂糖、奶粉（奶粉∶水=1∶2）按要求的添加量進行混合，倒入打漿機均質(zhì)3min后得到調(diào)配液。2.4產(chǎn)品評價方法2.4.1感官評定指標及方法邀請10位人員對青稞燕麥豆乳飲料進行感官評定，分別對其組織狀態(tài)、口感、風味、色澤進行評分，以感官評分為指標，對單因素試驗和正交試驗分析，感官評分標準見表1。表1青稞燕麥豆乳飲料感官評分標準Tab.1Highlandbarleyoatbeandrinksensoryevaluationcriteria項目評分標準得分/分組織狀態(tài)（30分）組織均勻，無分層，無沉淀22～30組織較均勻，出現(xiàn)些許沉淀12～21出現(xiàn)明顯的分層和沉淀0～11口感（30分）甜度適合，口感順滑、協(xié)調(diào)22～30甜度較好，協(xié)調(diào)，但口感略微粗糙12～21過甜或過淡且口感較為粗糙且不協(xié)調(diào)0～11風味（20分）有適宜的燕麥香及大豆香氣，且味道協(xié)調(diào)15～20燕麥香和大豆香過濃過過淡，但無明顯異味9～14沒有燕麥香和大豆香且有異味0～8色澤（20分）呈淺白色，色澤均勻，無雜色16～20稍淺或稍暗，但色澤均勻，無雜色11～15色澤不均勻，且出現(xiàn)顏色異常，有雜色0～102.4.2理化指標評價（1）總酸的測定用配好的氫氧化鈉溶液滴定青稞燕麥豆乳飲料中的酸，當溶液的電位發(fā)生變化時，為滴定終點。按照氫氧化鈉溶液的消耗量計算青稞燕麥豆乳飲料中的總酸含量?？偹岷坑嬎愎饺缡剑?）。（1）式中：c——氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度（mol/L）；V1——滴定試液時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積（mL）；V2——空白試驗時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積（mL）；F——試液的稀釋倍數(shù)；m——試樣的取樣量（g或mL）；K——酸的換算系數(shù)（本試驗取乳酸0.090）。（2）固形物含量在試驗之前進行校正，先用清水進行校正，用螺絲刀調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)至與零刻度線重合。校正完畢，在蓋板上滴兩滴所要測的液體，讀數(shù)，即為飲料中固形物的含量。（3）pH值試驗前，需要對pH計進行校準，先采用pH=6.86的緩沖液進行校正，再用pH=4.01緩沖液校對。校對完畢后，將pH計放入待測溶液，帶校正電位器穩(wěn)定后，此時的數(shù)值即為溶液的pH。（4）離心沉淀率稱取等量不同的兩只樣液W1g，需對稱放置離心機內(nèi)；設置離心轉(zhuǎn)速為4000r/min，啟動離心機。等離心15min后，將離心管中的上層液體倒去，然后稱其質(zhì)量記為W2[28-30]。計算樣品的離心沉淀率則如式（2）。（2）式中：W1——試樣的取樣量（g）；W2——離心后樣品的質(zhì)量（g）。2.5單因素試驗設計2.5.1燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響以250g混合液的量為基準，固定大豆汁添加量為35%（質(zhì)量分數(shù)，下同），青稞糊添加量為6%，奶粉添加量4%，白砂糖添加量3％，燕麥汁的添加量分別為30%、35%、40%、45%、50%，其余用純凈水補足，進行單因素試驗，通過燕麥汁添加量的感官評定對飲料品質(zhì)的影響進行分析。2.5.2奶粉添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響以250g的混合液的量為基準，固定大豆汁添加量為35%，燕麥汁添加量為35%，青稞糊添加量6%，白砂糖添加量3％的條件下，奶粉添加量分別為2%、3%、4％、5％、6％，其余用純凈水補足，進行單因素試驗，通過奶粉添加量的感官評定對飲料品質(zhì)的影響進行分析。2.5.3白砂糖添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響以250g的混合液的量為基準，固定大豆汁添加量為35%，燕麥汁添加量為35%，青稞糊添加量6%，奶粉添加量4%，白砂糖添加量分別為2%、3％、4％、5％、6％，其余用純凈水補足，進行單因素試驗，通過白砂糖添加量的感官評定對飲料品質(zhì)的影響進行分析。2.6正交試驗設計根據(jù)預試驗以燕麥汁添加量、奶粉添加量、白砂糖添加量、青稞糊添加量為變量因素。每個因素分別選取3個水平進行L9（34）的正交試驗，因素水平表見表2，以感官評分為考核指標，確定青稞燕麥豆乳飲料的最佳配方。表2正交試驗因素水平設計表Tab.2DesignofL9（34）orthogonaltest水平因素A燕麥汁添加量/%B奶粉添加量/%C白砂糖添加量/%D青稞糊添加量/%1403242454353505463結果與分析3.1單因素試驗結果分析3.1.1燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響按照表1對青稞燕麥豆乳飲料進行感官評價，燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳飲料的影響結果如表3所示；燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響的多重比較如表4所示。表3燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響感官評分表Tab.3Effectofoatjuiceadditiononsensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage燕麥汁添加量/%組織狀態(tài)/分口感/分色澤/分風味/分總分/分3020.619.317.415.572.8±1.45cbCB3520.420.017.215.372.9±1.10dbDB4021.721.516.914.975.0±2.41bB4524.222.317.415.379.2±2.36aA5024.522.217.215.179.0±2.37aA由表3可知，青稞燕麥豆乳的感官評分伴隨著燕麥汁添加量的增加而先上漲后略微下降。感官評分在燕麥汁添加量為30%到45%的范圍內(nèi)逐漸上升，在添加量為45％時，青稞燕麥豆乳飲料的感官評分達到最高79.2±2.36分，顯著高于添加量為40%的青稞燕麥豆乳飲料的評分75.0±2.41分，此時的飲料口感順滑、具有燕麥與豆?jié){融合而產(chǎn)生獨特風味、組織狀態(tài)良好，沒有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象；當感官評分在燕麥汁添加量為45%到50%的區(qū)間內(nèi)呈下降的趨勢，無明顯沉淀，口感正常，飲料的色澤逐漸暗沉，并且豆?jié){醇香較淡，表現(xiàn)為較濃的燕麥香味。因此，綜合飲料的感官評分，選擇燕麥汁添加量為45％左右為宜。表4燕麥汁添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)影響多重比較（LSD法）Tab.4MultipleComparisonoftheeffectofoatjuiceonthesensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage燕麥汁添加量/%i.i.-73.1i.-73.3i.-74i.-78.74579.26.1**5.9**5.2**0.55078.75.6**5.4**4.7**4074.00.90.73573.30.23073.1由表4可知，燕麥汁添加量為40%與30%、35%與30%、40%與35%、50%與45%差異不顯著，其余添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響都極顯著。因此，燕麥汁添加量為45%時青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)最好，當燕麥汁添加量為30%時青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)最差。3.1.2奶粉添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響按照表1對青稞燕麥豆乳飲料進行感官評價，奶粉添加量對青稞燕麥豆乳飲料的影響結果如表5所示；奶粉添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響的多重比較如表6所示。表5奶粉添加量對飲料感官品質(zhì)影響感官評分表Tab.5Effectofwholemilkpowderadditiononsensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage奶粉添加量/%組織狀態(tài)/分口感/分色澤/分風味/分總分/分220.319.616.615.672.1±2.02aA32221.517.615.376.4±1.62bB42322.218.716.580.4±2.06aA522.520.717.615.376.1±1.79cbCB621.21916.215.872.2±1.72dcDC由表5可知，青稞燕麥豆乳的感官評分伴隨著奶粉添加量的增加而先上漲后略微下降。感官評分在奶粉添加量為2%到4%的范圍內(nèi)逐步上漲，并且在添加量為4%時，青稞燕麥豆乳飲料的感官評分達到最高80.4±2.06分，顯著高于奶粉添加量為5%的青稞燕麥豆乳飲料的評分76.4±1.62分。此時飲料的色澤較為均勻，沒有明顯的沉淀，氣味舒適，有較好的燕麥大豆香氣，并且有淡淡的奶香氣，沒有旁雜味道，口感飽滿。當奶粉添加量在4%到6%的區(qū)間內(nèi)，無明顯分層、沉淀現(xiàn)象，口感略微粗糙，香氣則表現(xiàn)為較為濃郁的奶香，而掩蓋了醇厚的豆?jié){香氣，并且甜度略大。因此，綜合飲料的感官評分，考慮選取奶粉的添加量為4%左右。表6奶粉添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)影響多重比較（LSD法）Tab.6MultipleComparisonoftheeffectofwholemilkpowderonthesensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage奶粉添加量/%i.i.-72.1i.-72.2i.-76i.-76.4380.68.5**8.4**4.6**4.2**276.44.3**4.2**0.44763.9**3.8**572.20.1672.1由表6可知，奶粉添加量為5%與6%、2%與4%時差異不顯著，其余添加量對青稞燕麥豆乳飲料的品質(zhì)影響豆極顯著。因此，奶粉添加量為3%時青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)最好，奶粉添加量6%時青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)最差。3.1.3白砂糖添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)的影響按照表1對青稞燕麥豆乳飲料進行感官評價，白砂糖添加量對青稞燕麥豆乳飲料的影響結果如表7所示；白砂糖添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響的多重比較如表8所示。表7白砂糖添加量對飲料感官品質(zhì)影響感官評分表Tab.7Effectofsugaradditiononsensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage白砂糖添加量/%組織狀態(tài)/分口感/分色澤/分風味/分總分/分222.42317.915.979.2±1.72abA322.623.617.716.180.0±1.26aA422.622.716.915.677.8±2.68bA521.320.316.815.674.0±2.81cB621.320.216.71673.4±1.74dCB由表7可知，青稞燕麥豆乳的感官評分伴隨著白砂糖添加量的增加而先上漲后下降。感官評分在白砂糖添加量為2%到3%的范圍內(nèi)逐漸上升，并在添加量為3%時，感官評分達到最高80±1.26分，略微高于添加量為2%的青稞燕麥豆乳飲料的評分79.2±1.72，此時的青稞燕麥豆乳飲料的甜度適合，香味剛好，色澤正常。而當白砂糖添加量為4%到6%區(qū)間內(nèi)，感官評分不斷降低，是由于飲料過于甜膩，風味有所變化，略微有些沉淀，品質(zhì)下降。因此，綜合飲料的感官評分，選擇白砂糖添加量為3%左右。表8白砂糖添加量對青稞燕麥豆乳品質(zhì)影響多重比較（LSD法）Tab.8MultipleComparisonoftheeffectofsugaronthesensoryqualityofhighlandbarleyoatsoybeanmilkbeverage白砂糖添加量/%i.i.-73.4i.-74.9i.-78.2i.-79.23806.6**5.1**1.8*0.8279.25.8**4.3**1.0478.24.8**3.3**574.91.5*673.4由表8可知，白砂糖添加量為2%與4%、2%與3%時差異不顯著，其余添加量都為極顯著或顯著。由上可得，青稞燕麥豆乳飲料的白砂糖添加量為3%時品質(zhì)最佳，添加量為6%時青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)最差。3.2正交試驗結果分析在燕麥汁添加量、奶粉添加量、白砂糖添加量、青稞糊添加量、大豆汁添加量對青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)影響的基礎上，選擇四因素三水平進行L9（34）正交試驗，其結果分析如表9所示。表9正交試驗結果分析Tab.9Analysisoforthogonaltestresult試驗因素感官得分/分試驗號A燕麥汁添加量/%B奶粉添加量%C白砂糖添加量%D青稞糊添加量%1111190.42122287.03133380.14212386.95223185.36231288.97313285.08322386.29331184.5K1257.5262.3263.8260.2K2261.1258.5260.1260.9K3255.7253.5250.4253.2k185.887.487.986.7k287.086.286.787.0k385.284.583.584.4R1.82.94.52.6優(yōu)水平C>B>D>A主次因素A2B1C1D2最優(yōu)配方A2B1C1D2由表9可知，影響青稞燕麥豆乳飲料品質(zhì)因素的順序依次為：C>B>D>A，即白砂糖添加量>奶粉添加量>青稞糊添加量>燕麥汁添加量。其中，影響飲料品質(zhì)的首要因素為白砂糖，如果白砂糖添加量過多會導致豆乳飲料過于甜膩使得整體風味較差；奶粉添加量的影響次之，奶粉添加量越多，飲料的奶味較重，從而掩蓋了醇香的大豆風味和燕麥的香氣，導致整體的風味下降，另外甜度會增大，口感略微粗糙；青稞糊添加量的影響較小，如果添加過多的青稞糊，飲料的色澤會變暗；燕麥汁添加量的影響最小，如果添加過少的燕麥汁，則會導致飲料的色澤發(fā)生微小變化，會有些許暗沉的現(xiàn)象。通過對K值的比較，可以得出A2B1C1D2為青稞燕麥豆乳飲料的最優(yōu)工藝，即燕麥汁的添加量45％、奶粉的添加量3％、白砂糖添加量2％、青稞糊的添加量5%。3.3產(chǎn)品質(zhì)量指標3.3.1感官指標青稞燕麥豆乳飲料感官評分為91.1分，無雜色，呈均勻的淺白色；并且具有豆?jié){的醇香和燕麥的香氣，香味舒適飽滿；口感順滑、細膩，流動性較好；組織狀態(tài)正常，無沒有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，不分層。3.5.2理化指標檢測結果表明，青稞燕麥豆乳飲料中總酸含量為5.13g/L，pH為6.62，總固形物含量為7.5%，離心沉淀率為72.37%。4結論為制得一款顏色均勻，呈淺白色，風味獨特、口感良好的青稞豆乳飲料產(chǎn)品，通過試驗，結果表明最優(yōu)配方為：燕麥汁添加量45％、奶粉添加量3％、白砂糖添加量2％。在該工藝條件下制得的青稞燕麥豆乳飲料顏色呈均勻淺白色，具有豆?jié){的醇香和燕麥的香氣，香味飽滿，口感順滑、流動性較好且呈均勻乳狀液，不分層。其感官評分為91.1分，總酸含量為5.13g/L，pH為6.62，總固形物含量為7.5%，離心沉淀率為72.37%。所制作的這款飲料是具有良好的發(fā)展前景，在食品市場中將會是一款老少皆宜的飲料，并且還可以作為一款早餐奶，非常適合上班人群。參考文獻[1]馮格格，佘永新，洪思慧，等.青稞中主要功效成分最新研究進展[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2020（02）：82-89.[2]董銳，李亮，胡新中，等.我國燕麥產(chǎn)品特點及消費需求分析[J].糧油食品科技，2021，29(06)：146-155.[3]WONGJM,ESFAHANIA