一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料及其制备方法

技术领域

本申请涉及固体饮料技术领域，更具体地说，它涉及一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料及其制备方法。

背景技术

马蹄学名为荸荠，是一种风味独特、营养丰富的特色果蔬，含有金鱼草素、木犀草素、桦木酸等丰富的生物活性物质，具有良好的抗肿瘤、抗菌、清肺化痰、利肠通便等功效。马蹄分为水果马蹄和淀粉马蹄两种。水果马蹄主要生食或作配菜用，但削皮繁琐,保鲜难，贮藏难，运输难，市场价格变化大。水果马蹄还加工为马蹄罐头和马蹄全粉。马蹄罐头储藏期较长，但马蹄风味损失严重。马蹄全粉马蹄风味浓郁，但因其颗粒大淀粉溶出少、糊化作用弱，复水后容易凝沉分层，不宜直接冲调食用，仅用作食品辅料。淀粉马蹄主要用来生产淀粉。马蹄淀粉糊化后弹性极好，但生产过程中营养成分、风味成分和生物活性物质流失严重，而且用沸腾开水冲调时容易结团和凝沉，影响直接冲调食用，故主要用于生产马蹄糕和马蹄粉条。因此，研发出一种马蹄风味浓郁、马蹄脆口感强、即冲即食的速溶型马蹄脆脆粉固体饮料具有十分重要的意义。

淀粉结团的原因是淀粉颗粒与沸腾开水接触后迅速糊化成粘性凝胶，将剩余其他淀粉颗粒包裹，阻碍水分子与内部淀粉颗粒接触，从而形成团块。减少淀粉结团现象的方法主要有三类：一是通过对淀粉进行物理改性减缓其糊化粘结速度，但操作繁杂、成本高。二是添加助溶剂和稳定剂阻止淀粉结团，但会影响食品风味和健康，不符合消费者需求。三是先用少量冷水湿润再用热水冲调，保证热水与内部淀粉颗粒接触，比如市场上销售的藕粉的冲调方法是先加入少量凉开水调匀再加入沸腾开水，这种方法简便易行，但操作麻烦，影响淀粉糊化效果和食用。

发明内容

为解决马蹄淀粉用开水冲调易时容易结团和凝沉而不能直接冲调食用的问题，本申请提供一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料，采用如下的技术方案：

一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料，包括如下重量份数的组分：

马蹄淀粉360-440份；

马蹄全粉360-440份；

白砂糖80-160份；

麦芽糊精80-160份；

β-环状糊精40-120份；

湿润剂80-120份；

所述马蹄全粉的制备方法为：将新鲜马蹄清洗干净，削皮，切成8-12mm厚度的马蹄片，热风干燥至水分含量为4-5％，粉碎，过20-70目筛，即得马蹄全粉。

优选的，马蹄全粉的目数为30-40目。

通过采用上述技术方案，将重量份数400份马蹄淀粉与400份30-40目的马蹄全粉进行复配，结团率和凝沉率分别由400份马蹄淀粉的66.5％、17.3％降低到3.69％、2.53％，表明添加30-40目的马蹄全粉有效地降低了马蹄淀粉用热水冲调时的结团率和凝沉率。

优选的，所述马蹄淀粉、马蹄全粉、白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精的重量比为：1:(0.8-1.3):(0.2-0.4):(0.2-0.4):(0.1-0.3)。

通过采用上述技术方案，将所述组分按上述重量比进行复配，马蹄全粉一方面富含马蹄的营养成分和生物活性成分，复水后马蹄风味浓郁，咀嚼时有脆口感，另一方面增加了马蹄淀粉颗粒间隔，有效地解决了马蹄淀粉用开水冲调时因糊化作用阻止水分进入淀粉内部而导致的结团和凝沉难题，可即冲即饮。白砂糖可以减小马蹄淀粉颗粒间的阻力，增加马蹄淀粉水溶性，减小结团率和凝沉率，还有助于改善马蹄淀粉的口感。麦芽糊精可以降低马蹄淀粉分子间氢键的作用，破坏所形成的凝胶膜，增加马蹄淀粉颗粒的分散性和水溶性，防止结团。β-环状糊精具有的内疏水、外亲水的空腔结构，可与马蹄淀粉分子形成包合物，增强马蹄淀粉分子水溶性和稳定性。将本申请制得的固体饮料进行结团率和凝沉率测定以及感官评分，结团率和凝沉率分别由马蹄淀粉的61.3％、16.9％降低到本申请制得的固体饮料的1.37％、1.30％，感官评分由马蹄淀粉的61.35分提升到本申请制得的固体饮料的96.49分。

第二方面，本申请提供一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料的制备方法，包括如下制备步骤：

S1、将马蹄淀粉、马蹄全粉、白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精混合，得到混合物F；

S2、向混合物F中加入润湿剂，搅拌混合，得到混合物G；

S3、将混合物G造粒，在15-25℃下干燥，即得速溶型马蹄脆脆粉固体饮料。

通过采用上述技术方案，将固体饮料各组分直接混合，操作简便，工业生产效率高。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过添加马蹄全粉增加固体饮料的马蹄风味和脆口感，结团率和凝沉率极低，可用沸腾开水即冲即饮。

2、本申请通过添加白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精，减小固体饮料颗粒间的阻力，降低分子间氢键作用，破坏形成的凝胶膜，增加固体饮料颗粒的分散性、水溶性和稳定性，改善固体饮料的口感。

3、本申请的制备方法便于工业化生产，制备的固体饮料是马蹄加工新产品，解决了马蹄保鲜难、生食削皮麻烦、马蹄罐头风味缺失、马蹄淀粉不宜直接用开水冲调食用等难题，把马蹄的美味传遍世界，并为淀粉类速溶型固体饮料制备提供科学参考。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的各制备例和实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售。

本申请实施例中所有原料添加剂用量均满足GB 2760-2011《食品添加剂使用标准》中规定的使用量。

本申请的各制备例和实施例所得的产品，进行质构测试、结团率测试、凝沉率测试和感官评价，具体方法如下：

一、质构测试：分别称取不同目数的马蹄全粉8g置于500mL烧杯中，边搅拌边加入95℃以上的热水300mL，使马蹄全粉充分复水。然后用100目筛网将水滤干，取2.5g样品均匀铺于模具中，用物性测定仪测定硬度、弹性、咀嚼性、回复性等质构特性。测试条件：采用直径50mm的平底圆柱型探头P/50，测试前速率1.0mm/s

二、结团率测试：分别称取不同产品8g置于500mL烧杯中，边搅拌边加入95℃以上的热水300mL，使其充分糊化。将制得的样品过10目筛网，并用清水冲洗。将筛网上残留的团块放入105℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥至恒重。结团率＝(干燥后筛网和团块物的质量/g-干燥前筛网的质量/g)÷8×100％。每种产品进行3次平行测试，结果取算数平均值。

三、凝沉率测试：分别称取不同产品8g置于500mL烧杯中，边搅拌边加入95℃以上的热水300mL，使其充分糊化。将制得的样品转移至具塞量筒，在室温下静置3h。凝沉率＝(转移至量筒后悬浊液的最初体积-3h后量筒内悬浊液的最终体积)÷转移至量筒后悬浊液的最初体积×100％。每种产品进行3次平行测试，结果取算数平均值。

四、感官评价：选取15位食品专业人员组成感官评价小组，按照感官评价标准(见表1)对产品进行评价，每种产品进行3次平行评分，结果取算数平均值。

表1感官评分标准

制备例

制备例1

一种马蹄全粉，其制备方法为：将新鲜马蹄清洗干净，削皮，切成8-12mm厚度的马蹄片，热风干燥至水分含量为4-5％，粉碎，过20-30目筛，即得马蹄全粉。测定其质构特性(见表2)、结团率和凝沉率(见表3)，按表1评价其脆口感。

制备例2-5

一种马蹄全粉，与制备例1的区别之处在于，粉碎后过的筛网目数不同(见表2)，测定其质构特性(见表2)、结团率和凝沉率(见表3)，按表1评价其脆口感。

表2不同目数马蹄全粉质构测试结果

注：表格中数据为均值±标准差；同一列数据标准差右上角小写字母不同表示均值间差异达到极显著水平(p＜0.01)。

由表2可知，马蹄全粉复水后，随着目数增加，硬度、咀嚼性和回复性逐渐下降，弹性逐渐上升，这是由于目数越大马蹄全粉颗粒越小而导致的。感官评价结果表明，随着目数增加，脆口感逐渐下降，这与硬度和咀嚼性逐渐下降的结果一致。50-60目的马蹄全粉复水后脆口感已经很弱。但是，目数越小，马蹄全粉颗粒越大，复水时间越久，复水后不稳定易沉底，不利于即冲即食和马蹄脆口感的体验。随着目数增加，马蹄全粉颗粒变小，溶出的淀粉增加，遇热水糊化作用增强，导致弹性增加。综合考虑，本申请优选马蹄全粉的目数为30-40目。

表3不同目数马蹄全粉结团率和凝沉率测试结果

由表3可知，随着目数增加，马蹄全粉复水后结团率和凝沉率逐渐增大。这是因为淀粉的结团率和凝沉率受溶液中淀粉浆浓度的影响。随着目数增加马蹄全粉颗粒变小，溶出的淀粉增加。当目数≥50-60目时结团率明显升高。当目数为20-30目时结团率很低，但马蹄全粉颗粒复水后大多无法通过10目筛网，而且不稳定易沉降。虽然30-40目和40-50目的结团率和凝沉率差别不大，但30-40目的爆爆脆口感较强，故本申请优选30-40目。

制备例6

一种马蹄复配粉，其制备方法为：将520份马蹄淀粉与280份30-40目的马蹄全粉进行复配，即得马蹄复配粉，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表4。

制备例7-10

一种马蹄复配粉，与制备例6的区别之处在于，马蹄淀粉与30-40目的马蹄全粉复配的重量份数不同(见表4)，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表4。

表4不同配比马蹄复配粉的特性

按本申请结团率和凝沉率测试方法，520份马蹄淀粉的结团率和凝沉率分别为72.58％和18.93％。由表4可知，马蹄复配粉的结团率和凝沉率远远低于马蹄淀粉，表明添加30-40目的马蹄全粉，有效地解决了马蹄淀粉用沸腾开水冲调时因糊化作用阻止水分进入淀粉内部而导致的结团和凝沉难题。由表4还可以看出，马蹄复配粉的感官评分较高，这是由于马蹄全粉富含马蹄的营养成分和生物活性成分，复水后马蹄风味浓郁，咀嚼时有脆口感。制备例9表明，马蹄淀粉与30-40目的马蹄全粉复配的重量比为1:1时，马蹄复配粉的结团率和凝沉率最低，感官评分最高，可用沸腾开水即冲即饮。

制备例11

一种马蹄复配粉，与制备例9的区别之处在于，增加40份白砂糖进行复配，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表5。

制备例12-15

一种马蹄复配粉，与制备例11的区别之处在于，增加白砂糖的重量份数不同(见表5)，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表5。

表5添加白砂糖的马蹄复配粉的特性

由表5可知，对比制备例6-10，添加白砂糖可进一步降低马蹄复配粉的结团率和凝沉率，这是由于添加适量白砂糖可以减小淀粉颗粒间的阻力，增加水溶性。同时，白砂糖还有助于改善马蹄复配粉的口感，提高感官评分，但白砂糖过量会掩盖马蹄原有的风味与口感。制备例14表明，添加160份白砂糖，马蹄复配粉的结团率和凝沉率最低，感官评分最高。

制备例16

一种马蹄复配粉，与制备例9的区别之处在于，增加40份麦芽糊精进行复配，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表6。

制备例17-20

一种马蹄复配粉，与制备例16的区别之处在于，增加麦芽糊精的重量份数不同(见表6)，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表6。

表6添加麦芽糊精的马蹄复配粉的特性

由表6可知，对比制备例6-10，添加麦芽糊精也可进一步降低马蹄复配粉的结团率和凝沉率，这是由于添加适量麦芽糊精可以降低淀粉分子间氢键作用，破坏所形成的凝胶膜，增加淀粉颗粒的分散性和水溶性。制备例18表明，添加120份麦芽糊精，马蹄复配粉的凝沉率最低，感官评分最高。

制备例21

一种马蹄复配粉，与制备例9的区别之处在于，增加40份β-环状糊精进行复配，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表7。

制备例22-25

一种马蹄复配粉，与制备例21的区别之处在于，增加β-环状糊精的重量份数不同(见表7)，测定所得马蹄复配粉的结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表7。

表7添加β-环状糊精的马蹄复配粉的特性

由表7可知，对比制备例6-10，添加β-环状糊精也可进一步降低马蹄复配粉的结团率和凝沉率，这是由于β-环状糊精具有内疏水、外亲水的空腔结构，可与马蹄淀粉分子形成包合物，增强马蹄淀粉分子水溶性和稳定性。制备例22表明，添加80份β-环状糊精，马蹄复配粉的结团率最低，感官评分最高。

实施例

实施例1-29

一种速溶型马蹄脆脆粉固体饮料，各组分及其相应的重量份数通过制备例6-25的单因素试验结果优选，确定Box-Behnken试验的因素和水平，如表8所示，再通过Box-Behnken试验设计，如表9所示，并通过如下步骤制备获得：

S1、根据表8和表9，将马蹄淀粉、马蹄全粉、白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精混合，得到混合物F，其中，马蹄淀粉的重量份数＝800-马蹄淀粉的重量份数，马蹄全粉由制备例2制备获得；

S2、向混合物F中加入润湿剂，搅拌混合，得到混合物G，其中，湿润剂为浓度为70wt％的可食用酒精，其重量份数见表9；

S3、将混合物G造粒，在15-25℃下干燥，即得速溶型马蹄脆脆粉固体饮料，测定其结团率和凝沉率，并进行感官评价，结果见表9。

表8Box-Behnken试验的因素和水平

表9Box-Behnken试验设计和结果

根据表9所得到的数据，以麦芽糊精添加量(A)、β-环状糊精添加量(B)、白砂糖添加量(C)和马蹄全粉添加量(D)为因素值，以结团率、凝沉率以及感官评分为响应值，进行响应面优化试验，得到结团率、凝沉率、感官评价的多元回归方程Y1、Y2、Y3分别为：

Y1＝1.70-0.6717A+0.1083B-0.6483C-0.7333D+0.9950AB+1.79AC+0.6675AD-1.12BC-0.2000BD-0.3525CD+1.12A

Y2＝1.48+0.0583A+0.0417B-0.0750C-0.1750D-0.1500AB-0.0500AC+0.1750AD+0.0500BC-0.0750BD-0.0250CD+0.4767A

Y3＝95.98+0.2083A-0.1142B+1.1108C+0.6867D-0.3550AB-0.8275AC-0.4975AD-1.01BC-0.3750BD+0.3575CD-0.8457A

根据Design-Expert 13软件分析，预测速溶型马蹄脆脆粉最佳配方(重量份数)为：马蹄淀粉377份、马蹄全粉423份、白砂糖142份、麦芽糊精115份、β-环状糊精76份，结团率、凝沉率、感官评分预测值分别为1.29％、1.22％、95.68。按最佳配方进行5组验证试验，得到结团率、凝沉率、感官评分的平均值分别为：1.37％、1.30％、96.49。验证值与预测值接近，误差在合理范围之内，表明所建立的多元回归模型有效可靠。得到速溶型马蹄脆脆粉固体饮料具有马蹄的脆口感和浓郁风味，结团率和凝沉率极低，可用沸腾开水即冲即饮。

对比例

对比例1-3

一种固体饮料，与实施例1-29的区别之处在于，不添加马蹄全粉、白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精，仅保留马蹄淀粉，其结团率、凝沉率和感官评分见表10。

表10对比例固体饮料的特性

以下结合实施例1-29和对比例1-3以及表8、表9、表10中相应数据，对本申请制得的固体饮料的性能进行分析。由表中数据可知，实施例的结团率、凝沉率远远低于对比例的结团率、凝沉率，实施例的感官评分远远高于对比例的感官评分，表明添加马蹄全粉可有效增加本申请制得的固体饮料具有马蹄的脆口感和浓郁风味，结团率和凝沉率极低，可用沸腾开水即冲即饮；添加白砂糖、麦芽糊精、β-环状糊精，可有效减小本申请制得的固体饮料颗粒间的阻力，降低分子间氢键作用，破坏形成的凝胶膜，增加固体饮料颗粒的分散性、水溶性和稳定性，改善固体饮料的口感。

本具体实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。