一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法

专利名称：一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法
技术领域：
本发明属于农产品紫甘薯的精深加工技术领域，特别涉及一种紫甘薯泥固态饮料 的制备方法。
背景技术：
紫甘薯简称“紫薯”、又称“黑薯”，属旋花科一年生草本植物，是新近开发出的一类 优良特异的甘薯品种，其肉紫色至深紫色。它除了具有普通甘薯的营养成分和具有软化血 管、降低血压、润肠、通便等功能外，还富含增强人体免疫功能的硒元素、花青素等物质。经 常食用紫甘薯，可明显增强人体免疫能力，对消化道、心脑血管等疾病有高的防效，紫甘薯 的防癌抗癌能力居各种食物之首。随着人们生活水平的不断提高和保健意识的增强，近年来紫甘薯在国际、国内市 场上十分走俏，产品远不能满足消费需求，市场开发的潜力很大。目前，鲜食是紫甘薯开发 的重头戏，我国60% 80%的紫甘薯用于鲜食。但鲜紫甘薯的附加值较低，每亩收入仅在 3000元左右，且由于保藏不当而霉烂，也会导致一部分经济损失，这样鲜紫甘薯就没有被完 全利用起来。如果把紫甘薯加工成紫甘薯泥饮料，其附加值将得到极大的提高。紫甘薯加 工成紫甘薯泥饮料可以提高紫甘薯的深加工水平，充分利用我国丰富的紫甘薯资源，改善 人们的膳食结构，促进农民增产增收，给广大农民带来巨大的收益，具有重要的现实意义。目前，中国专利(申请)中已公开了一些与甘薯泥或甘薯饮料相关的技术，如“一 种甘薯糖化薯泥及其系列即食产品的加工方法“(CN101347219A)采用耐高温α -淀粉酶对 薯泥进行酶解，使薯泥中的部分淀粉分解成糊精，其所用的α "淀粉酶对薯泥中的淀粉主 要起到液化作用，即淀粉大分子分解断链成小分子糊精，酶解产物以糊精为主，但小分子糖 的生成不会太多，这是α -淀粉酶本身的特性所决定的，最终产品的淀粉分解率约为40% 60%，大分子的淀粉和糊精的溶解性较差，因此其产品不适宜于直接加水冲调配制饮料。另 外，该专利采用耐高温的α-淀粉酶进行液化处理，由于α-淀粉酶自身有一种不愉快的异 味，会严重影响产品的风味。“紫甘薯保健饮料及生产方法”(CN1410012A)公开了一种紫甘 薯保健饮料的制作方法，主要是将新鲜紫甘薯加工成全粉后，按比例加入甘草粉、人参粉、 蜂蜜等配料煮制、澄清、过滤、均质、灭菌处理而成，产品以液体形式进行保存和运输。此外， 该专利直接对紫甘薯原料切片后热风干燥，没有采取任何护色措施，这样在原料干燥过程 中由于其自身的多酚氧化酶活性未受破坏或抑制，必然导致严重的酶褐变，大大影响制品 的色泽。“速冻甘薯泥的制备方法”(CN1846531A)主要是将原料甘薯去皮加入葡萄糖活性 酶和护色剂蒸煮后直接制泥，速冻而得成品；该发明没有针对添加葡萄糖活性酶的目的和 对产品质量的影响作任何描述，比如产品的色泽、营养素的保留情况未加说明；也没有针 对紫甘薯的任何内容。“一种紫心甘薯原汁的生产方法及其产品”(CN101507518A)主要是以 紫甘薯为原料加水打浆后，分别加入α-淀粉酶、纤维素酶和糖化酶的复合酶酶解淀粉，离 心过滤后得到的液体状态的原汁饮料；该方法所得产品形式为液态，并调节了 PH值使颜色 为宝石红色，即它改变了紫甘薯固有的紫色。“一种纯天然原色原味甘薯饮料的制备方法”(CN101601485A)公开了一种纯天然原色原味甘薯饮料的制作方法。该饮料以紫甘薯为原 料，去皮热烫破碎后分成两部分，一部分破碎后在105°C下焙烤至含水量为3% 19%，另一 部分破碎加水后加入适量焙烤产品，两者的混合物加入淀粉酶、果胶酶进行酶解，所得汁液 进行口味调配，最后用稀土超声换能器进行非热灭菌处理，并进行分装，产品形式也是液体 状态；该发明未对所用的淀粉酶进行描述，是α-淀粉酶，β-淀粉酶还是葡萄糖淀粉酶？ 各类淀粉酶的作用机理和产物都是不同的，这就很难保证产品质量的一致性和稳定性；同 时该发明需要进行硅藻土抽滤并采用稀土超声换能器进行灭菌处理，工艺流程和设备相对 较复杂，105°C的高温长时间焙烤以及硅藻土抽滤都会减少原料的色素和营养素。综上所述，上述生产工艺所得产品或是不能直接加水冲调成饮料，或是以液体形 式存在，有些方法还会对紫甘薯的色泽和营养素造成较大的影响，没有一种既可直接冲调 成液体饮料，又以方便的固体形式进行保藏、贮运的并尽量保存紫甘薯色泽和营养素的产
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发明内容
本发明的主要目的是针对上述现有技术中存在的紫甘薯做成可冲调性饮料由于 淀粉含量较高而溶解性差、色泽及营养素损失较大，或者工艺复杂、对设备要求高等问题， 提供一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法，该方法以紫甘薯为原料，通过特定的工艺处理，降 低原料中的淀粉含量，增加可溶性固形物含量尤其是小分子糖的含量，提高紫甘薯泥的溶 解度，从而提高可冲调性；并且工艺流程简单，对设备要求低，同时又可最大限度地保留紫 甘薯的花色苷等成分，使制得的产品色泽鲜艳呈原料固有的紫色，冲调性和风味俱佳。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下 一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤
(1)、预处理选取无腐烂、无伤痕、无霉斑、新鲜的紫甘薯原料，用清水洗净，除去表面 的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，控制5mm IOmm的厚度，蒸煮8min 15
min ；
通过蒸煮处理，可使紫甘薯原料中的淀粉完成糊化，从而有利于下一步的糖化，同时又 不致糊化过度导致色素和营养素等的不当损失；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，制泥(可使用捣碎机等捣碎制泥，如选择功率为 2-5kw的捣碎机，处理时间为5 IOmin即可)，得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量0.3% 1.0%的葡萄糖淀粉酶(又叫糖化酶)，于温 度50°C 70°C的水浴中处理0. 5 h 1. 5h ；然后加入紫甘薯泥重量1. 0% 5. 0%的软水 (软水是指总硬度在IOOmg CaC03/L水以下的水，水的总硬度以CaCO3计)，于胶体磨中胶磨， 使其细度粒径达到5 15 μ m ；
通过本步骤的糖化和胶磨处理，可促使大分子物质淀粉转为小分子可溶性糖类，并降 低颗粒细度，大大提高薯泥的溶解度；
(5)包装按照不同需要，包装成不同规格的产品(可采用蒸煮袋或其它罐头形式等包 装，规格可有100g、250g、500g、1000g等不同)，包装完毕后于115°C 121°C下灭菌处理5 min 20 min，冷却后即得紫甘薯泥固态饮料产品。
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食用时可将成品紫甘薯泥按各人喜好加入不同比例的配料如奶粉、白糖、蜂蜜等， 直接用3 5倍开水进行冲调，即可得到易溶解、呈均勻液体状、具有紫甘薯特殊风味和色 泽的饮料。与现有技术相比，本发明的有益效果是
(1)、本发明方法以紫甘薯为原料，采用糖化工艺和胶体磨处理相结合，前者利用糖化 酶从淀粉链的非还原性末端切开α-1，4糖苷键，同时缓慢水解α-1，6葡萄糖苷键，产生葡 萄糖，使紫甘薯泥里的淀粉含量降低，提高可溶性固形物尤其是可溶性糖的含量，同时也提 高紫甘薯泥的溶解度、甜度和淀粉的利用率，为满足薯泥良好的冲调性能提供了保证；胶体 磨处理可以直接降低紫甘薯泥中不溶性大分子物质和颗粒细度，大大提升产品的冲调性、 质地和口感。(2)、本发明方法中，可作为原料的紫甘薯来源广，工艺流程简单，对仪器设备要求 较低，易于操作，可进一步降低成本。(3)、通过本发明方法制得的紫甘薯泥，不仅色香味良好，且应用广泛，可根据不同 场合、不同人群所需不同口味等直接加入配料和水调配成多种口味的饮料，还可以作为多 种点心的原材料，制备具有紫甘薯美观色泽和营养的各类点心。(4)、通过本发明方法制得的紫甘薯泥固态饮料耐保藏，保温检验合格的产品保质 期达12个月。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上 述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括 在本发明的范围内。下述各实施例中使用的葡萄糖淀粉酶为购自北京索莱宝生物科技有限公司生产 的产品。实施例1
本实施例紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤
(1)、预处理选取IKg左右无腐烂、无伤痕、无霉斑的新鲜南紫甘薯008，用清水洗净， 除去表面的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，厚度约5mm，蒸煮8min，去皮，得率约95. 0%左
右；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，使用捣碎机捣碎制泥，功率2kw，处理时间lOmin， 得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量0.5%的葡萄糖淀粉酶，于温度50°C水浴中处理 1. 5h ；然后加入紫甘薯泥重量2. 0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到约8 10 μ m ；
(5)包装用蒸煮袋包装(净重1kg)，并抽真空，于115°C下灭菌20min，冷却后即得。取紫甘薯泥适量，加入奶粉3. 0%(占薯泥重量百分比，下同)，白糖3. 0%，蜂蜜2. 0%， 用4. 5倍开水冲调即得紫甘薯泥饮料，进行感官评价产品加水冲调后呈紫甘薯本身的紫色；易溶解，呈均勻液体状，甜味适中，具有浓郁的 奶香味和蜂蜜的甜香，口感细腻。按照国标方法分析测定，紫甘薯泥的溶解度85.0%以上， 可溶性固形物8. 8% 10. 6%ο实施例2
本实施例紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤
(1)、预处理选取1.5Kg左右无腐烂、无伤痕、无霉斑的新鲜川山紫甘薯，用清水洗净， 除去表面的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，厚度约7mm，蒸煮10min,去皮，得率约95. 0% 左右；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，使用捣碎机捣碎制泥，功率3kw，处理时间8min， 得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量1.0%的葡萄糖淀粉酶，于温度50°C水浴中处理
0.5h ；然后加入紫甘薯泥重量3. 0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到约10 15 μ m ；
(5)包装用蒸煮袋包装(净重0.5kg)，并抽真空，于118°C下灭菌15 min，冷却后即得。取紫甘薯泥适量，加入奶粉4. 0%，白糖3. 0%，蜂蜜1. 0%，用4倍开水冲调即得紫甘 薯泥饮料，进行感官评价
产品加水冲调后呈紫甘薯本身的紫色；易溶解，呈均勻液体状，甜味适中，具有浓郁的 奶香味和蜂蜜的甜香，口感细腻。按照国标方法分析测定，紫甘薯泥的溶解度86. 7%以上， 可溶性固形物9. 4% 11. 3%ο实施例3
本实施例紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤
(1)、预处理选取2.OKg左右无腐烂、无伤痕、无霉斑的新鲜宁紫甘薯1号，用清水洗 净，除去表面的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，厚度约10mm，蒸煮15min，去皮，得率约95. 0% 左右；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，使用捣碎机捣碎制泥，功率5kw，处理时间5min， 得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量0.3%的葡萄糖淀粉酶，于温度55°C水浴中处理
1.5h ；然后加入紫甘薯泥重量1. 0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到约5 10 μ m ；
(5)包装用蒸煮袋包装(净重0.5kg)，并抽真空，于121°C下灭菌5min，冷却后即得。取紫甘薯泥适量，加入奶粉3. 5%，白糖2. 0%，蜂蜜1. 5%，用4倍开水冲调即得紫甘 薯泥饮料，进行感官评价
产品加水冲调后呈紫甘薯本身的紫色；易溶解，呈均勻液体状，甜味适中，具有浓郁的 奶香味和蜂蜜的甜香，口感细腻。按照国标方法分析测定，紫甘薯泥的溶解度85. 5%以上， 可溶性固形物9. 1% 11. 0%。实施例4
本实施例紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤(1)、预处理选取3.OKg左右无腐烂、无伤痕、无霉斑的新鲜济薯18紫甘薯，用清水洗 净，除去表面的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，厚度约5mm，蒸煮13min，去皮，得率约95. 0%
左右；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，使用捣碎机捣碎制泥，功率4kw，处理时间6min， 得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量1.0%的葡萄糖淀粉酶，于温度60°C水浴中处理
0.5h ；然后加入紫甘薯泥重量4. 0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到约5 μ m 8 μ m ；
(5)包装用蒸煮袋包装(净重0.5kg)，并抽真空，于121°C下灭菌10 min，冷却后即得。取紫甘薯泥适量，加入奶粉2. 5%，白糖3. 0%，蜂蜜1. 0%，用3倍开水冲调即得紫甘 薯泥饮料，进行感官评价
产品加水冲调后呈紫甘薯本身的紫色；易溶解，呈均勻液体状，甜味适中，具有浓郁的 奶香味和蜂蜜的甜香，口感细腻。按照国标方法分析测定，紫甘薯泥的溶解度86. 8%以上， 可溶性固形物11. 2% 13. 0%。实施例5
本实施例紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤
(1)、预处理选取5.OKg左右无腐烂、无伤痕、无霉斑的新鲜川山紫甘薯，用清水洗净， 除去表面的泥沙等杂质；
(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，厚度约8mm，蒸煮14min,去皮，得率约95. 0% 左右；
(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，使用捣碎机捣碎制泥，功率3kw，处理时间7min， 得到紫甘薯泥；
(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量0.8%的葡萄糖淀粉酶，于温度70°C水浴中处理
1.Oh ；然后加入紫甘薯泥重量5. 0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到约5 μ m 8 μ m ；
(5)包装用蒸煮袋包装(净重1.Okg),并抽真空，于118°C下灭菌18 min，冷却后即得。取紫甘薯泥2. OKg，加入黄油或植物黄油0. 5 Kg,白糖1. 0 Kg，鸡蛋10个(使用时 蛋白与蛋黄要分开)，面粉2.0 Kg，蛋糕发粉50 g;先将黄油加热至软化，加白糖、蛋黄，搅拌 均勻，再加入混合面粉和紫甘薯泥，和成面团；蛋白搅打成形后加入面团中，取长方形烤盒， 内面涂油后装入面团，按平，烤箱预热至170°C，放入烤箱，烤30min左右取出，冷却后即为 紫甘薯蛋糕，进行感官评价
紫甘薯蛋糕颜色浅紫，质地松酥，醇香可口。本发明研究过程中，为了考察原料切片厚度和蒸煮时间等因素对后续工艺及产品 质量等的影响(既要使原料中淀粉完成糊化从而有利于下一步的糖化，同时又不致糊化过 度导致色素和营养素的不当损失，从而最大限度保存原料的色泽和营养素)，发明人对此进 行了对比试验研究
紫甘薯蒸煮过程中感官评分对蒸煮时的紫薯进行连续取样，实验选取6位人员组成 品评小组进行感官评价，分级标准如下9=极好，8=良好，7=好，6=次好，5=—般，4= 一般稍
7差，3=差，2=很差，1=极差。单项指标判断尺度如下色泽[深紫色9分……浅紫或有杂色 1分]；香气[紫薯本身的香味9分……香气明显不足1分]；质地[口感柔软9分……口 感很硬，不熟，不能食用1分]。感官评分计算由评分小组决定三个指标在综合评分中的 重要性关系为质地〉色泽=香气，并确定质地、色泽、香气三者在总体感官评分中的权重分 别为40%、30%、30%。得到最终总体得分结果的计算公式如下
不同蒸煮条件下尚未成泥紫薯的总体得分=质地X40%+色泽X30%+香气X30%。紫甘薯蒸煮过程中色差值测定将蒸煮过程中的紫甘薯用组织捣碎机捣碎后各称 取薯泥(即紫甘薯泥，下同)10. 0g，采用蒸馏水于室温下避光静置提取粗花色苷2h，加入薯 泥重量15倍水，混勻过滤，将色素粗提取液用DC-P3新型全自动测色色差计测定明度L、色 度a和色度b，其中L值反映颜色的明亮程度，a值主要反映红色或绿色物质的含量，b值主 要反映黄色或蓝色物质的含量，同时选择蒸馏水为标准液，并计算色差值dE，实验平行三次 取均值；计算公式如下
式中AL—明度差;L#表示样品提取液的明度值，Lfe表示蒸馏水的明度值； ΔΑ—色度差表示样品提取液的色度值，表示蒸馏水的色度值； ΔΒ—色度差;b#表示样品提取液的色度值，示蒸馏水的色度值。测定结果如下述表1和表2所示 表1紫甘薯蒸煮过程中感官评分
表2紫甘薯蒸煮过程中色差值dE
由表1可知，在蒸煮时间5min 15min之间，随着蒸煮时间的延长，紫薯的感官评分也 在不断地增加，到20min时又有所降低。在蒸煮时间低于Smin时，紫薯淀粉颗粒未充分糊 化，有硬块。在蒸煮时间Smin到15min时，紫薯的淀粉颗粒已经基本糊化完全，口感硬度适 中，不发黏，有细微粉质感，口感较好。若再继续蒸煮，紫薯淀粉充分溶胀，吸收的水分大大 增加，造成薯泥黏度增加，口感不细腻。 由表2可见，随着蒸煮时间的延长，紫薯的色差值均呈现下降的趋势，在蒸煮时间8min到15min时，变化趋于平缓的状态，到20min时又有所降低。同时，切片厚度5mm的色 差值没有切片厚度8mm、IOmm的色差值大；且切片厚度越大，色差值基本上也越大。说明在 蒸煮过程中，切片厚度大的色素保留率高。因此，综合考虑感官评分和色差值等因素，蒸煮时原料切片厚度5mm 10mm，蒸煮 时间Smin 15min较好；它既使原料中淀粉完成糊化从而有利于下一步的糖化，同时又不 致糊化过度导致色素和营养素的不当损失，从而最大限度保存原料的色泽和营养素
此外，发明人还对糖化与不糖化的产品质量进行了比较
称取蒸煮后薯泥50g若干组，进行不同条件的糖化酶试验，与不糖化的效果进行比较， 酶解后测定其溶解度，冲调后观察溶解情况，并进行感官评分。紫薯泥溶解度的测定取一定量经过酶解的紫薯泥，加入200mL的开水搅拌进行 溶解，于4000r/ min下离心20min，取上清液测定体积，并用折光仪测定上清液中可溶性固 形物含量，再根据薯泥水分含量，便可计算出薯泥的溶解度。溶解度计算公式为
式中K一上清液的总体积(mL) a—可溶性固形物含量(％)
紫薯泥总质量(g) 办一紫薯泥水分含量(％) 薯泥冲调后感官评分
经过酶处理的薯泥用开水冲调后的感官评价标准见下述表3，根据外观、气味、口感三 者的重要性，确定其在总体感官评分中的权重分别为50%、25%、25%，得到最终总体得分，结 果见下述表4 ；结果的计算公式如下
酶解处理的薯泥冲调后总体得分=外观X 50%+气味X 25%+ 口感X 25% 表3紫薯泥冲调后感官品质鉴评标准
表4紫薯泥糖化酶处理条件及其效果
由表4可知，糖化酶处理后紫薯泥的溶解度和感官评分均明显好于未酶解的产品，前 者的溶解度在85%以上，感官评分9. 0分以上，酶解后溶解度增加3. 2倍以上。
权利要求
一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括下述主要步骤(1)、预处理选取无腐烂、无伤痕、无霉斑、新鲜的紫甘薯原料，用清水洗净，除去杂质；(2)、蒸煮将预处理完毕的紫甘薯切片，控制5mm～10mm的厚度，蒸煮8 min～15 min；(3)制泥将蒸煮后的紫甘薯片冷却，制泥，得到紫甘薯泥；(4)糖化和胶磨加入紫甘薯泥重量0.3%～1.0%的葡萄糖淀粉酶，于温度50℃～70℃的水浴中处理0.5 h～1.5h；然后加入紫甘薯泥重量1.0%～5.0%的软水，于胶体磨中胶磨，使其细度粒径达到5μm～15μm；(5)包装包装成不同规格的产品，于115℃～121℃下灭菌处理5 min～20 min，冷却后即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中，采用功率为2kw-5kw的捣碎机捣碎制泥，处理时间为5min IOmin0
全文摘要
本发明公开了一种紫甘薯泥固态饮料的制备方法，包括预处理、蒸煮、制泥、糖化和胶磨、包装等步骤，得到一种紫甘薯泥固态饮料产品。该方法以紫甘薯为原料，通过特定的工艺处理，可降低原料中的淀粉含量，增加可溶性固形物含量尤其是小分子糖的含量，提高紫甘薯泥的溶解度，从而提高可冲调性；并且工艺流程简单，对设备要求低，同时又可最大限度地保留紫甘薯的花色苷等成分，使制得的产品色泽鲜艳呈原料固有的紫色，冲调性和风味俱佳。
文档编号A23L1/2165GK101889710SQ20101024099
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者李博, 李鹤, 游立, 王宏, 芮光伟, 谢江, 陈祥贵, 雷激, 黄钢 申请人:西华大学;四川省农业科学院;四川省绿山农业开发有限公司