金日生，单 琴，蒋 义，叶玲玲，孙汉巨，何述栋，沈 阳，沈 源

（1.合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥 230009；2.安徽达园粮油有限公司，安徽灵璧 234200）

0 引言

黑芝麻为胡麻科芝麻的黑色种子，含有丰富的脂肪和蛋白质，其中芝麻蛋白属于完全蛋白质，富含多种人体必需的氨基酸，不含胆固醇，无抗营养因子[1]。黑芝麻为药食两用，近些年来受到越来越多消费者的关注[2]。有健胃、保肝、促进红细胞生长的作用，可以增加体内黑色素，有利于头发生长，还具有抗氧化、抗肿瘤、清除胆固醇、降血脂、调血糖的保健功效，具有延年益寿的效果，是一类很好的滋补品[3-6]。市场上黑芝麻糊产品多偏向于低脂易消化型[7]。

糯米，一种具有黏性的稻米，可以补中益气、和胃止泻，因此常用于脾胃虚弱、消化不良、乏力自汗等症状[8]。黑米，素有“药米”“长寿米”之称，富含花色苷、黄酮、生物碱、甾醇、强心甙等对人体健康有益的生物活性物质，能够增强人体非特异性免疫和抗过敏性，具有降血脂、抗疲劳、抗氧化等功效[9-13]。黑豆，含有丰富的微量元素，对保持机体功能完整、延缓机体衰老、降低血液黏度、满足大脑对微量物质需求都是必不可少的[14]。红枣，味甘性温，含有三萜类物质、红枣多糖、黄酮类化合物等有特殊营养价值的物质，久食有补气血、益脾胃、润肤养颜、养生保健等功效[15]。山楂，作为药食同源的食品之一，能够消食开胃，有抗氧化、降血压、降血脂、抗癌等多方面药理活性[16]。鹰嘴豆，营养丰富，具有多种优质蛋白，是一种良好的植物氨基酸补充剂[17-18]。猴头菇，一种名贵的药食两用菌，不仅营养丰富，且具有良好的药用价值，如抗溃疡、抗炎、增强免疫力、抗肿瘤、降血糖、胃保护和促进肠道健康等[19]。木糖醇，一种天然健康的甜味剂，甜度和吸湿性与蔗糖相似，入口后被人体吸收，无副作用，可以辅助治疗糖尿病、肥胖症、儿童龋齿、心脑血管疾病等[20]。通过添加糯米粉、黑米、黑豆等辅料，从各方面增强了黑芝麻糊的保健功效，尤其是对中老年人高血压、高血脂和心血管疾病等有非常大的益处[21-22]。

以黑芝麻为主料，糯米、黑米、黑豆、红枣、山楂、鹰嘴豆、猴头菇为辅料，使冲调的芝麻糊呈亮黑色，具有醇厚的香气和滋味。同时，以木糖醇为甜味剂，避免了老年人饮用时对健康的影响。为了改善产品的口感，选择麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶作为稳定剂，对糊状产品进行增稠。通过单因素试验及正交试验寻找并优化出最佳生产配方，开发出一款新型黑芝麻固体保健饮料。

1 材料与方法

1.1 原材料与试剂

黑芝麻、黑豆、糯米粉，安徽达园粮油有限公司提供；黑米粉，齐齐哈尔老屯食品有限责任公司提供；红枣，山东枣庄老乡生态农业有限公司提供；山楂粉，河北美威药业股份有限公司提供；鹰嘴豆粉，新疆天山奇豆生物科技有限责任公司提供；猴头菇，宁安市北耳贸易有限公司提供；木糖醇、麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶，均为食品级，河南圣斯德实业有限公司提供。

1.2 仪器与设备

JZC-1000MSE型电子天平，福州科迪电子技术有限公司产品；JA1003型电子天平，上海市安亭电子仪器厂产品；FW100型高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司产品；DGT-G80型电热鼓风干燥箱，北京博翔兴旺科技有限公司产品；九阳C21-SC821型家用电磁炉，山东济南九阳股份有限公司产品。

1.3 工艺流程

①猴头菇→筛选→粉碎→猴头菇粉；

②糯米粉、黑米粉、山楂粉、鹰嘴豆粉；

③黑芝麻、黑豆→筛选→炒制→冷却；

④红枣→筛选→烘干→粉碎→红枣粉；

1.4 操作要点

1.4.1 原料挑选

黑芝麻、黑豆、红枣、猴头菇的挑选以个大饱满、无病害和无机械损伤为佳；糯米粉、熟黑米粉、山楂粉、鹰嘴豆粉的挑选以粉质细腻、无异味为佳；木糖醇、麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶的挑选以无变质、食品级为标准。

1.4.2 黑芝麻、黑豆处理

将筛选得到的黑芝麻与黑豆颗粒用电磁炉与不锈钢锅分别炒制，两者炒制时电磁炉均选择最低档，黑芝麻翻炒3 min，黑豆翻炒5 min，得初加工产品。

1.4.3 红枣处理

将筛选得到的红枣置于鼓风干燥箱中，在60℃下干燥8 h后取出去核，使用高速万能粉碎机粉碎，粉碎时间3 min，得初加工产品，立即密封罐装备用，以免吸水结块。

1.4.4 猴头菇处理

将筛选得到的猴头菇使用高速万能粉碎机粉碎3 min，得初加工产品。

1.4.5 调配

将各原辅料按比例进行调配，调配后立马送入高速万能粉碎机进行粉碎，以防结块，粉碎时间2 min，要求混合物粒度小于80目。

1.4.6 混合

按确定的比例加入木糖醇、麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶及黄原胶，将充分粉碎后的物料混合，使之呈现均一状态。

1.4.7 称量与包装

将加工完成的产品按每袋25 g采用真空包装机进行包装。

1.5 稳定剂试验

1.5.1 稳定剂的单因素试验

在稳定剂配比的单因素试验中，先固定黑芝麻8.00 g，糯米粉4.00 g，黑米粉3.00 g，黑豆3.00 g，红枣1.00 g，猴头菇1.00 g，鹰嘴豆粉0.50 g，山楂粉0.25 g，再分别以麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶添加量为单因素，感官品质为评价指标，确定最佳添加量。

（1）麦芽糊精添加量的单因素试验。固定木糖醇、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶添加量分别为8.00%，1.25%，1.25%，0.25%，麦芽糊精添加量分别为6.00%，7.00%，8.00%，9.00%，10.00%。根据感官品质，研究麦芽糊精添加量对产品品质的影响。

（2） CMC-Na添加量的单因素试验。固定木糖醇、麦芽糊精、卡拉胶、黄原胶添加量分别为8.00%，8.00%，1.25%，0.25%，CMC-Na添加量分别为0.25%，0.50%，0.75%，1.00%，1.25%。根据感官品质，研究CMC-Na添加量对产品品质的影响。

（3）卡拉胶添加量的单因素试验。固定木糖醇、麦芽糊精、CMC-Na、黄原胶添加量分别为8.00%，8.00%，1.25%，0.25%，卡拉胶添加量分别为0.25%，0.50%，0.75%，1.00%，1.25%。根据感官品质，研究卡拉胶添加量对产品品质的影响。

（4） 黄原胶添加量的单因素试验。固定木糖醇、麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶添加量分别为8.00%，8.00%，1.25%，1.25%，黄原胶添加量分别为0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，0.30%。根据感官品质，研究黄原胶添加量对产品品质的影响。

1.5.2 稳定剂的正交试验

在单因素试验的基础上，缩减稳定剂的使用量范围。以麦芽糊精添加量为8.50%，9.00%，9.50%；CMC-Na添加量为0.80%，1.00%，1.20%；卡拉胶添加量为0.80%，1.00%，1.20%；黄原胶添加量为0.23%，0.25%，0.27%，进行四因素三水平的L9（34）正交试验。根据感官品质，优化稳定剂配比。

麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶因素与水平设计见表1。

表1 麦芽糊精、CMC-Na、卡拉胶、黄原胶因素与水平设计/%

1.6 固体饮料原料配比试验

1.6.1 原料配比的单因素试验

在原料配比单因素试验中，先固定红枣1.00 g，猴头菇1.00 g，鹰嘴豆粉0.50 g，山楂粉0.25 g，木糖醇8.00%，麦芽糊精9.50%，CMC-Na 1.20%，卡拉胶0.80%，黄原胶0.25%。再分别以黑芝麻、糯米粉、黑米粉、黑豆添加量为单因素，感官品质为评价指标，确定最佳添加量。

（1） 黑芝麻用量的单因素试验。固定糯米粉、黑米粉、黑豆用量分别为4.00，3.00，3.00 g，黑芝麻用量分别为5.00，6.00，7.00，8.00，9.00 g。根据感官品质，研究黑芝麻用量对产品品质的影响。

（2） 糯米粉用量的单因素试验。固定黑芝麻、黑米粉、黑豆用量分别为8.00，3.00，3.00 g，糯米粉用量分别为2.50，3.00，3.50，4.00，4.50 g。根据感官品质，研究糯米粉用量对产品品质的影响。

（3） 黑米粉用量的单因素试验。固定黑芝麻、糯米粉、黑豆用量分别为8.00，4.00，3.00 g，黑米粉用量分别为 1.20，1.70、，2.20，2.70，3.20 g。根据感官品质，研究黑米粉用量对产品品质的影响。

（4）黑豆用量的单因素试验。固定黑芝麻、糯米粉、黑米粉用量分别为8.00，4.00，3.00 g，黑豆用量分别为1.20，1.70，2.20，2.70，3.20 g。根据感官品质，研究黑豆用量对产品品质的影响。

1.6.2 原料配比的正交试验

在单因素试验的基础上，缩减原辅料的使用量范围。以黑芝麻用量为7.50，8.00，8.50 g；糯米粉用量为3.20，3.50，3.80 g；黑米粉用量为2.40，2.70，3.00 g；黑豆用量为2.40，2.70，3.00 g，进行四因素三水平的L9（34）正交试验。根据感官品质，优化原辅料配比。

黑芝麻、糯米粉、黑米粉、黑豆因素与水平设计见表2。

表2 黑芝麻、糯米粉、黑米粉、黑豆因素与水平设计/g

1.7 感官评分标准

取适量样品，以1∶1.5的料液比加入热水（80℃左右）冲泡，搅拌均匀。由10位有经验的食品从业者，采用100分制评分法，分别从芝麻糊的色泽、滋味及气味、组织形态、黏性、溶解性、口感等6个方面进行评分，取所有人感官评分平均值作为最终分数。

黑芝麻复合固体饮料感官评定标准见表3。

表3 黑芝麻复合固体饮料感官评定标准

2 结果与分析

2.1 稳定剂对产品品质的影响

2.1.1 麦芽糊精添加量对固体饮料品质的影响

麦芽糊精添加量对黑芝麻糊品质的影响见图1。

由图1可知，随着麦芽糊精添加量的增加，感官评价得分先升高后下降：当添加量为9.00%时，感官得分最高为87.00分；当添加量超过9.00%时，麦芽糊精会造成黑芝麻糊感官品质下降。这是因为麦芽糊精可以增加黑芝麻糊的黏稠度、改善口感。但麦芽糊精过量添加时，会造成芝麻糊黏稠度过高，适口性降低。因此，选择麦芽糊精添加量为9.00%。

2.1.2 CMC-Na添加量对固体饮料品质的影响

CMC-Na添加量对黑芝麻糊品质的影响见图2。

由图2可知，随着CMC-Na添加量的增加，感官评价得分先升高后下降：当CMC-Na添加量为1.00%时，黑芝麻糊具有最高的感官评分，得分为94.00分；当添加量超过1.00%时，黑芝麻糊感官评分急剧下降。这是因为CMC-Na具有较强的吸水性、持水性，CMC-Na添加量越大，黑芝麻糊的吸水性越强，影响溶解性与口感。低剂量的CMC-Na会改善黑芝麻糊的冲调性，提升口感；但当CMC-Na添加过量时，会使黑芝麻糊冲调性变差，造成感官评分下降。因此，选择CMC-Na添加量为1.00%。

2.1.3 卡拉胶添加量对固体饮料品质的影响

卡拉胶添加量对黑芝麻糊品质的影响见图3。

由图3可知，随着卡拉胶添加量的增加，感官评价得分先升高后下降：在添加量为1.00%时，感官得分最高为87.00分；当添加量超过1.00%时，卡拉胶会造成黑芝麻糊感官品质下降。这是因为卡拉胶具有增稠剂与悬浮剂的作用，但其凝胶偏硬，易脱水收缩，影响产品品质。低剂量的卡拉胶可以增强黑芝麻糊的持水性，提升产品稳定性；但当卡拉胶添加过量时，黑芝麻糊持水性变差，造成产品品质下降。因此，选择卡拉胶添加量为1.00%。

2.1.4 黄原胶添加量对固体饮料品质的影响

黄原胶添加量对黑芝麻糊品质的影响见图4。

由图4可知，随着黄原胶添加量的增加，感官评价得分先升高后下降：当添加量为0.25%时，感官得分最高为90.80分；当添加量超过0.25%时，黄原胶会造成黑芝麻糊感官品质下降。这是因为黄原胶具有悬浮性、乳化性，与卡拉胶具有良好的复配性，弱化卡拉胶的失水收缩作用，达到协同增效并改善芝麻糊口感的作用[22]。低剂量的黄原胶可以增强黑芝麻糊的持水性，使其产生细腻的口感；但当黄原胶添加过量时，会使黑芝麻持水性变差，感官品质下降。因此，选择黄原胶添加量为0.25%。

2.1.5 稳定剂正交试验

通过对各稳定剂的单因素试验得到的最佳添加量为麦芽糊精9.00%，CMC-Na 1.00%，卡拉胶1.00%，黄原胶0.25%。

稳定剂正交试验见表4。

正交试验结果显示的最佳组合为A3B3C1D2，在试验范围内的最佳因素水平组合为A3B2C1D3，因此需要进行验证试验。

验证试验见表5。

由图5可知，确定最优组合为A3B3C1D2，即麦芽糊精9.50%，CMC-Na 1.20%，黄原胶0.25%，卡拉胶0.80%。

2.2 固体饮料原料配比对产品品质的影响

2.2.1 黑芝麻用量对固体饮料品质的影响

表4 稳定剂正交试验

表5 验证试验/分

黑芝麻用量对黑芝麻糊品质的影响见图5。

由图5可知，随着黑芝麻添加量的增加，感官评价得分先升高后下降：在添加量为8.00 g时，感官得分最高为86.80分；当添加量超过8.00 g时，黑芝麻会造成产品感官品质下降。这是因为黑芝麻用量过少会减弱芝麻糊的风味，过多则会产生苦味和焦煳味。当黑芝麻用量低于8.00 g时，黑芝麻糊没有浓郁的芝麻香味；当黑芝麻用量为8.00 g时，芝麻糊香味纯正，感官评价得分最高；随着黑芝麻用量的增加，焦煳感增加。因此，选择黑芝麻用量为8.00 g。

2.2.2 糯米粉用量对固体饮料品质的影响

糯米粉用量对黑芝麻糊品质的影响见图6。

由图6可知，随着糯米粉用量的增加，感官评价得分先升高后下降：在用量为3.50g时，感官得分最高为87.40分；当用量超过3.50 g时，糯米粉会造成产品感官品质下降。这是因为糯米粉用量过少会因黑芝麻油脂析出而影响口感，过多则会产生涩感。当糯米粉用量低于3.50 g时，黑芝麻糊易分层；当糯米粉用量为3.50 g时，芝麻糊质地均一，感官评价得分最高；随着糯米粉用量的增加，涩感增加。因此，选择糯米粉用量为3.50 g。

2.2.3 黑米粉用量对固体饮料品质的影响

黑米粉用量对黑芝麻糊品质的影响见图7。

由图7可知，随着黑米粉用量的增加，感官评价得分先升高后下降：在用量为2.70 g时，感官得分最高为89.00分；当用量超过2.70 g时，黑米粉会造成产品感官品质下降。这是因为黑米粉用量过少会使芝麻糊色泽暗淡，影响感官品质，过多则会使芝麻糊过稠。当黑米粉用量低于2.70 g时，黑芝麻糊色泽较浅；当黑米粉用量为2.70 g时，芝麻糊色泽黑亮，感官评价得分最高；随着黑米粉用量的增加，黑芝麻糊口感过稠。因此，选择黑米粉用量为2.70 g。

2.2.4 黑豆用量对固体饮料品质的影响

黑豆用量对黑芝麻糊品质的影响见图8。

由图8可知，随着黑豆用量的增加，感官评价得分先升高后下降：在用量为2.70 g时，感官得分最高为86.40分；当用量超过2.70 g时，黑豆会造成产品感官品质下降。这是因为黑豆用量过少会使芝麻糊缺少豆香味，风味单一，过多则会使芝麻糊呈现豆腥味。当黑豆用量低于2.70 g时，黑芝麻糊气味单调；当黑豆用量为2.70 g时，芝麻糊香味浓厚，带有黑豆芳香味，感官评价得分最高；随着黑豆用量的增加，黑芝麻糊逐渐产生豆腥味。因此，选择黑豆用量为2.70 g。

2.2.5 原料配比正交试验

通过对各原辅料的单因素试验得到的最佳用量为黑芝麻8.00 g，糯米粉3.50 g，黑米粉2.70 g，黑豆2.70 g。

各原辅料配方正交试验见表6。

表6 各原辅料配方正交试验

正交试验结果显示的最佳组合为A'1B'3C'3D'3，在试验范围内的最佳因素水平组合为A'1B'3C'3D'3，因此无需进行验证试验。综上所述，确定最优组合为A'1B'3C'3D'3，转换为百分含量，即糯米粉15.20%，黑米粉12.00%，黑豆12.00%，黑芝麻30.00%。

3 结论

通过各原辅料配比及稳定剂含量的单因素试验和正交试验，以色泽、滋味及气味、组织形态、黏性、溶解性和口感为感官评价指标，确定各因素的最佳添加量分别为黑芝麻30%，糯米粉15.20%，黑米粉12.00%，黑豆12.00%，红枣4.00%，山楂粉1.00%，鹰嘴豆粉2.05%，猴头菇4.00%，木糖醇8.00%，麦芽糊精9.50%，CMC-Na 1.20%，卡拉胶0.80%，黄原胶0.25%。该黑芝麻复合固体饮料色泽均匀、组织细腻、冲调良好、香甜可口，并且通过添加红枣、猴头菇、鹰嘴豆粉等辅料增强其风味，赋予了一定的保健价值，解决了市场上普通黑芝麻糊产品风味和营养单一的问题，是一种集美味、健康、自然、纯真的保健食品，具有良好的市场前景。