本发明属于食品领域，涉及一种具有抗氧化功能的彩色马铃薯饮料生产工艺。
背景技术：
自由基在生物体的生化反应中起着调节的作用，通常自由基的清除与产生处于相对平衡状态，但在特殊情况下（如衰老、应激、疾病等），自由基平衡被打破，过量的自由基就会进攻重要的生物分子，造成氧化损伤，从而引起衰老及其他代谢性疾病的出现。马铃薯是中国第四大粮食作物，含有多种人体必需营养素，如蛋白质、维生素、矿物质等，脂肪及热量含量低，且含有禾谷类粮食所没有的人体必需的8种氨基酸，素有“超级蔬菜”、“地下苹果”和“第二面包”的美誉。彩色马铃薯因其薯皮以及薯肉中含大量天然色素类物质—花色苷而呈现不同的颜色，已被证明彩色马铃薯花色苷是被酰基化的花色苷，其稳定性高于其他水果蔬菜。花色苷不仅赋予植物鲜艳的色彩，还具有多种健康促进功效，是预防和治疗疾病、维护人体健康的最安全、有效的自由基清除剂之一。有研究表明，长期摄入富含花色苷的饮料能提高机体抗氧化酶的活性和血浆总抗氧化能力，保护身体免受氧化应激，起到预防多种疾病的作用。科学报道证实，花色苷的抗氧化性大约是vc的20倍，是ve的50倍，彩色马铃薯的抗氧化活性是普通马铃薯抗氧化活性的2~3倍。马铃薯全粉是马铃薯脱水制品中的一种，含有鲜薯所有的干物质，因其具有运输成本低、贮存期限长等特点，故彩色马铃薯主要加工成全粉存放。利用彩色马铃薯研制的营养冲调粉、面包、饼干等，深受广大消费者的欢迎，但以全粉为原料生产饮料的研究报道还很少。随着马铃薯主食化战略的实施推进和人们对健康饮食的追求，以营养丰富、富含花色苷等生物活性物质的彩色马铃薯全粉为原料生产粮食饮料具有广阔的发展前景。申请号为201310156030.7的专利公开了一种紫马铃薯保健饮料的制备方法，以新鲜的紫马铃薯为原料经过去皮、切片、打浆、去渣，酶解等工艺制备清汁饮料，但未考虑护色问题，并且存在酶解时间较长花色苷损失大、原料利用率低及工艺复杂等缺点。申请号为201210310826.9的专利公开了一种具有美容与保健功效的紫马铃薯米酒的酿造工艺，该工艺生产周期长，并且饮料中含有酒精成分，不适合小孩、孕妇、老人等特殊人群饮用。有研究利用彩色马铃薯全粉生产营养粉，但需要热水冲调，饮用不是很方便，且未经进一步细化处理，口感较粗糙。本发明彩色马铃薯饮料的制备方法制备出的饮料，不仅彩色马铃薯营养物质利用率高、营养成分破坏少，从而抗氧化活性高，口感好，携带饮用方便，符合目前人们健康、快捷的消费潮流，还可促进彩色马铃薯产业的发展。技术实现要素：针对彩色马铃薯饮料研发过程中存在的颜色褐变、体系不稳定、风味特殊，抗氧化成分损失严重等技术问题，本发明提供一种不添加任何香精和色素的彩色马铃薯饮料，采用马铃薯全粉为主要组分，最大限度利用了彩色马铃薯，从而最大程度保留了具有抗氧化活性的花色苷，饮料制备工艺不仅易操作、生产成本低，而且对花色苷的破坏极小。制备出的饮料颜色鲜艳，风味独特、均匀稳定，具有较强的抗氧化功能，适用人群广泛。实现上述发明的技术方案是：1.一种具有抗氧化功能的彩色马铃薯饮料的制备方法，包括以下步骤：（1）粉碎筛分：将彩色马铃薯雪花全粉经高速粉碎机粉碎1min后，过40目筛；（2）酶解护色：将步骤（1）所得彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:9~1:15的料水比与水混合，加入全粉质量0.03~0.08%的α-淀粉酶，并加入全粉质量0.02~0.09%的柠檬酸，0.01~0.06%的edta-2na和0.02~0.1%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在45~70℃条件下酶解30~70min；（3）灭酶：将步骤（2）所得彩色马铃薯酶解液于沸水中煮2min进行灭酶处理；（4）粗滤：用双层脱脂棉过滤彩色马铃薯酶解液，去除杂质，收集下层酶解液过胶体磨1次，得到酶解原液；（5）调配：取酶解原液40~75%（v/v），加入质量为饮料体积0.015~0.65%的甜味剂，0.05~0.15%的酸味剂，0.08~0.4%的缓冲剂，加入质量为饮料体积0.04~0.1%的黄原胶，0.05~0.12%的海藻酸丙二醇酯，0.05%~0.12%的羧甲基纤维素钠，最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀；（6）均质：将加入稳定剂的浊汁饮料在20~25mpa压力下均质2次；（7）脱气：在真空度为75×103pa的条件下脱气5min，去除饮料中氧气及异味；（8）灌装、灭菌：将饮料装进马口铁罐，在135℃条件下灭菌5s，梯度冷却至室温；所加甜味剂为甜菊糖苷或木糖醇，酸味剂为柠檬酸或苹果酸，缓冲剂为柠檬酸钠或苹果酸钠。2.一种具有抗氧化功能的彩色马铃薯饮料的制备方法制备出的饮料具有抗氧化功能。本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）本产品使用彩色马铃薯全粉为原料，充分利用了马铃薯，最大程度保留了产品的花色苷含量。（2）酶解过程采用护色工艺，既减小了马铃薯的褐变，又减少了花色苷等抗氧化功能物质的损失。（3）资源利用率高，无需使用大型昂贵仪器，生产成本低，适合企业大规模化成产。（4）将通常以主食形式消费的彩色马铃薯全粉研制成饮料，该款饮料没有马铃薯固有的土腥味，口感细腻爽滑，酸甜适口，选取非营养型甜味剂，不添加任何色素和防腐剂，可以被大众接受。（5）产品含有丰富的花色苷等抗氧化物质，且对自由基的清除效果整体优于市面上已出现的马铃薯饮料。（6）饮料具有彩色马铃薯固有的色泽，风味独特，质量稳定。（7）产品适用人群广，方便携带，可随时饮用。附图说明图13种饮料清除dpph自由基能力。图23种饮料清除羟基自由基能力。图33种饮料清除超氧阴离子自由基能力。具体实施方式：下面结合具体实例对本发明进行进一步说明，实施例仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。实施例1（1）粉碎筛分：将雪花全粉经高速粉碎机粉碎1min后，过40目筛；（2）酶解护色：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:9的料水比与水混合，加入全粉质量0.03%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.02%的柠檬酸、0.01%的edta-2na和0.02%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在45℃条件下酶解30min；（3）灭酶：沸水中保持2min进行灭酶处理。实施例2具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：解将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:15的料水比与水混合，加入全粉质量0.08%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.09%的柠檬酸、0.06%的edta-2na和0.1%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在70℃条件下酶解70min。实施例3具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:11的料水比与水混合，加入全粉质量0.05%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.045%的柠檬酸、0.04%的edta-2na和0.05%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在55℃条件下酶解45min。实施例4具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:14的料水比与水混合，加入全粉质量0.07%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.08%的柠檬酸、0.055%的edta-2na和0.075%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在65℃条件下酶解65min。实施例5具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:10的料水比与水混合，加入全粉质量0.04%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.04%的柠檬酸、0.03%的edta-2na和0.045%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在50℃条件下酶解40min。实施例6具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:12的料水比与水混合，加入全粉质量0.06%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.05%的柠檬酸、0.045%的edta-2na和0.055%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在50℃条件下酶解50min。实施例7具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:13的料水比与水混合，加入全粉质量0.065%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.07%的柠檬酸、0.048%的edta-2na和0.065%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在55℃条件下酶解60min。实施例8具体操作方法见实施例1，其中酶解护色步骤：将经粉碎过筛的彩色马铃薯全粉以质量体积比为1:11的料水比与水混合，加入全粉质量0.055%的α-淀粉酶，并加入占全粉质量0.06%的柠檬酸、0.05%的edta-2na和0.07%的抗坏血酸组成的复合护色剂，在60℃条件下酶解55min。选取实施例1-8中最优实施例进行后续实施例操作。实施例9（1）粗滤：用双层脱脂棉过滤彩色马铃薯酶解液（2次），去除杂质，收集下层酶解液过胶体磨1次，得到酶解调配原液；（2）调配：取酶解原液40%（v/v），加入质量为饮料体积0.015%的甜菊糖苷，0.05%的酸味剂，0.08%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.04%的黄原胶，0.05%的海藻酸丙二醇酯，0.05%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀；（3）均质：将加入稳定剂的浊汁饮料在20-25mpa压力下均质2次；（4）脱气：在真空度为75×103pa的条件下脱气5min，去除饮料中氧气及异味；（5）灌装、灭菌：灌装进马口铁罐的饮料采用超高温瞬时灭菌处理，135℃，5s，梯度冷却至室温即得到彩色马铃薯饮料成品。实施例10具体操作方法见实施例9，其中调配步骤：取酶解原液75%（v/v），加入质量为饮料体积0.65%的木糖醇，0.15%的苹果酸，0.4%的苹果酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.1%的黄原胶，0.12%的海藻酸丙二醇酯，0.12%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例11具体操作方法见实施例9，其中调配步骤：取酶解原液50%（v/v），加入质量为饮料体积0.025%的甜菊糖苷，0.09%的柠檬酸，0.15%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.055%的黄原胶，0.07%的海藻酸丙二醇酯，0.07%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例12具体操作方法见实施例9，其中调配步骤：取酶解原液70%（v/v），加入质量为饮料体积0.5%的木糖醇，0.14%的苹果酸，0.35%的苹果酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.09%的黄原胶，0.11%的海藻酸丙二醇酯，0.11%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例13具体操作方法见实施例9，其中调配步骤：取酶解原液45%（v/v），加入质量为饮料体积0.02%的甜菊糖苷，0.07%的柠檬酸，0.1%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.05%的黄原胶，0.06%的海藻酸丙二醇酯，0.06%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例14具体操作方法见实施例9，其中调配步骤：取酶解原液55%（v/v），加入质量为饮料体积0.03%的甜菊糖苷，0.1%的柠檬酸，0.2%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.07%的黄原胶，0.09%的海藻酸丙二醇酯，0.09%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例15具体操作方法见实施例9，其中酶解护色步骤：取酶解原液65%（v/v），加入质量为饮料体积0.3%的木糖醇，0.11%的柠檬酸，0.25%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.08%的黄原胶，0.1%的海藻酸丙二醇酯，0.1%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。实施例16具体操作方法见实施例9，其中酶解护色步骤：取酶解原液60%（v/v），加入质量为饮料体积0.4%的木糖醇，0.12%的柠檬酸，0.3%的柠檬酸钠，加入复合稳定剂：质量为饮料体积0.065%的黄原胶，0.08%的海藻酸丙二醇酯，0.08%的羧甲基纤维素钠。最后加0.2%的β-环状胡精，其余组分为水，混匀。试验例一酶解护色相应指标的测定对实施例1-8的的葡萄糖当量值、褐变指数及花色苷存留率进行测定，测定结果如表1所示。表1酶解护色指标测定结果项目葡萄糖当量值/%褐变指数花色苷存留率/%实施例140.530.6982.22实施例242.090.4683.57实施例343.230.3891.63实施例444.350.4290.55实施例543.060.4788..63实施例645.070.3993.82实施例744.230.3293.05实施例843.960.4092.16对表1中的结果进行综合比较，实施例6为最佳酶解护色条件，此条件下花色苷存留率也最高，对应的花色苷含量为130.3mg/l。因此选用实施例6制备彩色马铃薯酶解液进行饮料的调配。试验例二彩色马铃薯饮料的感官评定对产品进行感官评分，满分100分，评分小组由具有一定感官评定经验的10人组成，每人各自打分后取平均值。主要从饮料色泽、气味、滋味和组织形态进行评分，各占总分比例为色泽20%，气味20%，滋味30%，组织形态30%。感官评分标准如表2所示。表2饮料感官评分标准表根据感官评分标准，得出实施例9-16及相关彩色马铃薯饮料的感官评分，并测得各实施例饮料离心沉淀率，结果如表3。表3各实例离心沉淀率及感官评分表接表3从表3可以看出各实施例中实施例14为调配最佳配方，该实施例得到的饮料整体色泽、风味及稳定性最好，与已有的彩色马铃薯饮料相比，也有着较高的感官评分。紫马铃薯清汁饮料虽然稳定性最好，但是资源利用率低。试验例三彩色马铃薯饮料基本营养成分测定对按照实施例14制备的彩色马铃薯饮料和市售彩色马铃薯饮料的基本营养成分进行测定，结果如表4所示。表4营养成分测定结果（每100ml）本发明制作的彩色马铃薯饮料营养丰富，且花色苷含量是市售彩色马铃薯饮料的1.61倍，具有潜在的保健功效。试验例四彩色马铃薯饮料体外抗氧化能力分析对按照实施例14制备的的彩色马铃薯饮料与市售的彩色马铃薯饮料和绿茶饮料进行抗氧化对比试验，测定其清除dpph自由基、羟基自由基以和超氧阴离子自由基的能力。1.实验步骤（1）dpph自由基清除能力的测定取一定量的饮料于5500r/min的条件下离心15min，收集上清液，即为待测样品溶液。取待测样品0.4~2ml，与2ml0.25mmol/l的dpph溶液混合均匀，静置30min。以与样品等体积的蒸馏水与2ml无水乙醇的混合液为对照，测定样品在517nm波长处的吸光度值为a1。取待测样品0.4~2ml，加入与样品等体积的蒸馏水，以蒸馏水为空白对照，测定517nm处溶液的吸光值为a2。取2ml0.25mmol/l的dpph溶液与对应样品等体积蒸馏水混合均匀后，以2ml蒸馏水与2ml无水乙醇的混合液为对照，测定517nm处混合液的吸光值为a0。dpph自由基清除率的计算公式如下：式中a0：对照组吸光度值；a1：样品组吸光度值；a2：空白组吸光度值。（2）羟基自由基清除能力的测定在试管中分别加入不同体积的饮料样品（0.4~2ml），接着各试管分别加入2ml6mmol/l的feso4溶液、6mmol/l的h2o2溶液和6mmol/l的水杨酸溶液，混匀后在37℃条件下反应40min，离心（3000r/min，10min）后取上清液，测定其在510nm波长处的吸光值。清除率的计算公式如下：式中a1：样品吸光度值；a2：蒸馏水代替样品液所测吸光度值；a0：将水杨酸换成蒸馏水所测吸光度值。（3）超氧阴离子自由基清除能力的测定在试管中加入5mlph8.2的tris-hcl缓冲液（0.05mol/l），分别加入待测样品0.4~2ml，空白组加入与样品等体积的蒸馏水，所有组加蒸馏水定容至10ml，再加入0.5ml0.045m邻苯三酚，振荡5min后，加入0.1ml10%的盐酸溶液，迅速在325nm波长处测定吸光度。超氧阴离子自由基清除能力计算公式如下：式中a1：空白组吸光值；a2：待测样品吸光值。2.实验结果（1）dpph清除能力3种饮料对dpph自由基清除能力的结果如图1所示。从图1中可以看出，实施例14对dpph自由基的清除率显著高于其他两种饮料，且存在明显的体积浓度依赖效应。饮料体积为2ml时，实施例14对dpph自由基的清除率是87.68%，是市售彩色马铃薯饮料的1.69倍，绿茶饮料的1.50倍。（2）羟基自由基清除能力3种饮料对羟基自由基清除能力的结果如图2所示。由图2可以看出，实施例14对羟基自由基的清除率显著高于其他两种饮料，饮料体积为2ml时，实施例14对羟基自由基的清除率是64.33%，是市售彩色马铃薯饮料和市售绿茶饮料的1.53倍。（3）超氧阴离子自由基清除能力3种饮料对超氧阴离子自由基清除能力的结果如图3所示。由图3可以看出，实施例14对超氧阴离子自由基的清除率显著高于其他两种饮料，饮料体积为2ml时，实施例14对超氧阴离子自由基的清除率为76.87%，是市售彩色马铃薯饮料的1.56倍，市售绿茶饮料的1.89倍。以上结果说明本发明制备的彩色马铃薯饮料具有较强的抗氧化功能。当前第1页12