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玉米飲料的穩定性研究

文章來(lái)源:未知 發(fā)布日期:2014-12-16 13:08:29作者:admin 點(diǎn)擊次數: 次
摘 要:通過(guò)正交試驗，對玉米飲料的穩定性進(jìn)行研究，得出玉米飲料穩定劑的配方:黃原膠 0. 05%、魔芋膠0. 015% 、CMC 0. 1% 、乳化鹽 0. 02% 。玉米飲料的生產(chǎn)工藝參數:質(zhì)溫度為 65 ℃ ，次質(zhì)壓力為 20 MPa，第二次質(zhì)壓力為 25 MPa，溶液 pH 值為 6. 0，殺菌溫度為 90 ℃，殺菌時(shí)間為 30 min。用該方法制作的玉米飲料的保質(zhì)期可達 120 d。
    玉米(Zea mays)，亦稱(chēng)玉蜀黍、苞谷、苞米、棒子，粵語(yǔ)稱(chēng)為粟米，閩南語(yǔ)稱(chēng)作番麥，是一年生禾本科草本植物。玉米具有較高的營(yíng)養價(jià)值，被稱(chēng)作黃金作物，是公認的健康長(cháng)壽食品之一，也是全世界總產(chǎn)量的糧食作物。每 100 g 玉米中含有蛋白質(zhì) 8. 4 g、維生素 B10. 31 mg、胡蘿卜素 0. 12 mg、纖維素 1. 5 g，并富含可降低人體血液中膽固醇、柔化動(dòng)脈血管的亞油酸，以及硒、鎂、鐵等抗癌微量元素。    中醫學(xué)及傳統中草藥學(xué)認為:玉米具有消渴、利尿、解毒之功效，經(jīng)常食用，對人體十分有益。此外，玉米還含有大量植物纖維，可增加胃腸蠕動(dòng)，防治便秘和結腸癌�？梢�(jiàn)，玉米是非常具有開(kāi)發(fā)潛力的食品原料。
    玉米飲料中含有大量的蛋白質(zhì)和淀粉，兩者都是大分子物質(zhì)，分散在水中制得的飲料屬懸浮液水溶膠，是一種典型不穩定體系，產(chǎn)品在生產(chǎn)和貯藏過(guò)程中易產(chǎn)生析水、分層、沉淀等質(zhì)量問(wèn)題，嚴重制約該類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和發(fā)展。本文從膠體動(dòng)力學(xué)、膠體電性質(zhì)及穩定劑等方面對玉米飲料的穩定性進(jìn)行研究，以期解決玉米飲料的穩定性問(wèn)題和生產(chǎn)工藝問(wèn)題。
1 材料與方法
1.1 材料
    玉米為市售干玉米籽粒，飽滿(mǎn)無(wú)蟲(chóng)蛀;黃原膠、魔芋膠、CMC、乳化鹽、EDTA、檸檬酸鈉等為市售優(yōu)質(zhì)添加劑。
1.2 儀器設備
    豆漿機;膠體磨;高壓質(zhì)機;離心機;恒溫水浴鍋; 電子天平;酸度計;高壓滅菌鍋。
1.3 工藝流程與操作要點(diǎn)
1.3.1 工藝流程
    選料→除雜→浸泡→磨漿→過(guò)濾→糊化→質(zhì)→調配→二次質(zhì)→脫氣→灌裝→殺菌→成品。
1.3.2 操作要點(diǎn)
原料的預處理。選擇無(wú)霉變、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)損壞的優(yōu)質(zhì)玉米籽粒。玉米與水按 1 ∶ 4的比例，在 55 ℃下浸泡 12 h。
磨漿。將浸泡好的玉米加水，按 1 ∶ 15 的比例磨漿，然后再用膠體磨進(jìn)一步破碎大分子顆粒，以提高漿液的穩定性。
過(guò)濾。用 8 層紗布將磨漿后的漿液進(jìn)行過(guò)濾。
糊化。將制備好的玉米漿放入恒溫水浴鍋中加熱糊化，糊化效果好則穩定性好。影響糊化效果的主要因素是糊化時(shí)間和糊化溫度。
調配。將溶解好的配料加入玉米漿中，邊加入邊攪拌，用量筒定容。
質(zhì)。質(zhì)效果的好壞直接影響產(chǎn)品的穩定性與口感。本實(shí)驗采用二次質(zhì):次質(zhì)壓力為 20 MPa，第二次質(zhì)壓力為 25 MPa，質(zhì)溫度為65 ℃ 。
殺菌。將質(zhì)后的玉米飲料裝入瓶中，在90 ℃下殺菌 30 min，然后自然冷卻。
1.4 穩定性評價(jià)
1.4.1 觀(guān)察法
    質(zhì)或殺菌后，飲料在干凈的燒杯內壁分布呈細膩、勻、無(wú)肉眼可見(jiàn)較大顆粒的薄膜;殺菌后，常溫放置 1 ～3 d，無(wú)明顯沉淀、無(wú)明顯析水，則產(chǎn)品的穩定性。
1.4.2 離心法
    取一定量的玉米飲料于離心管中，以 3000 r/min離心 10 min。以沉淀率 SＲ 表示體系的穩定性，SＲ越小，穩定性越好。當 SＲ ＜ 1% 時(shí)，產(chǎn)品的穩定性良好。
SＲ(% ) = (m1/ m2) ×100式中:m1為樣品溶液離心后沉淀物的質(zhì)量，g;m2為樣品溶液離心前的質(zhì)量，g。
2 結果與討論
2.1 玉米的浸泡條件
    浸泡玉米的目的主要是使玉米軟化，易于磨碎，提高玉米的利用率和出汁率，其浸泡條件可影響產(chǎn)品的穩定性。以溫度、固液比、時(shí)間為因素做對比實(shí)驗，測不同條件下玉米的吸水率。玉米的浸泡方案是:溫度為 55 ℃，時(shí)間為 12 h，固液比為 4 ∶ 1，吸水率為 61%。
2.2 加水量對玉米飲料穩定性的影響
    淀粉含水量為 30% ～60% 時(shí)較易老化，含水量小于 10%或在大量水中時(shí)不易老化。玉米漿含水量為 93%，糊化后不易老化，因此不會(huì )產(chǎn)生淀粉沉淀。
    隨著(zhù)加水量的增加，其沉淀量隨之減少;加水量為 20 倍時(shí)，溶液顏色較淺，濃度稀;加水量為 15 倍時(shí)，沉淀量少且穩定性較好。
2.3 糊化條件對玉米飲料穩定性的影響
    通過(guò)查找資料和初步實(shí)驗驗證，確定較好的糊化溫度是60 ～100 ℃、糊化時(shí)間是5 ～25 min。在此范圍內進(jìn)行組合試驗，從中找出穩定性的組合。玉米漿在 90 ℃下糊化 20 min，效果，沉淀量，品質(zhì)。
2.4 穩定劑對玉米飲料穩定性的影響
    根據斯托克斯定律可知，在盡可能減小瓜肉微粒直徑的同時(shí)增大分散介質(zhì)的黏度，可提高產(chǎn)品的穩定性。通過(guò) L9(34)正交試驗確定穩定劑的組合。
    各影響因素的主次順序為 A ＞D ＞C ＞B，穩定劑的組合為 A1B2C1D1，即黃原膠 0. 05%、魔芋膠 0. 015%、CMC 0. 1%、乳化鹽 0. 02%。
2.5 質(zhì)條件對玉米飲料穩定性的影響
2.5.1 質(zhì)壓力對穩定性的影響
    在次質(zhì)過(guò)程中，穩定性隨著(zhù)質(zhì)壓力的上升而提高，質(zhì)壓力為 20 MPa 時(shí)，穩定性達到值，質(zhì)壓力在 20 ～ 40 MPa 時(shí)，穩定性隨著(zhù)質(zhì)壓力的升高而降低;在第二次質(zhì)過(guò)程中，質(zhì)壓力為 25 MPa 時(shí)，穩定性達到值。因此，確定次質(zhì)壓力為 20 MPa，第二次質(zhì)壓力為 25 MPa。
2.5.2 質(zhì)溫度對穩定性的影響
    隨著(zhù)質(zhì)溫度的升高，沉淀量隨之降低。當質(zhì)溫度達到 65 ℃ 時(shí)，沉淀量達到小值;而溫度繼續升高后，沉淀量也隨之升高。此外，溫度過(guò)高，會(huì )使產(chǎn)品黏度下降，影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此，質(zhì)溫度為 65 ℃。
2.6 pH 值對玉米飲料穩定性的影響
    溶液的 pH 值對蛋白質(zhì)的水化作用有顯著(zhù)影響。在等電點(diǎn) pH 值時(shí)，整個(gè)蛋白質(zhì)分子呈電中性，水化作用弱，蛋白質(zhì)溶解度小。當溶液的 pH值偏離蛋白質(zhì)等電點(diǎn) pH 值越遠，則蛋白質(zhì)分子水化作用越強，即溶液越穩定考慮到產(chǎn)品的口感，根據分析得出，pH 值為 6. 0 時(shí)，產(chǎn)品的穩定性。
2.7 殺菌條件對玉米飲料穩定性的影響
    在 90 ℃ 下殺菌 30 min 和80 ℃ 下殺菌 40 min 兩種條件下，產(chǎn)品的穩定性良好，但由于后者不能滿(mǎn)足商業(yè)要求，所以，殺菌條件為溫度 90 ℃、時(shí)間 30 min。
3 質(zhì)量標準
3.1 感官評價(jià)
色澤:呈玉米特有的黃色，無(wú)雜色。風(fēng)味:酸甜可口，具有玉米特有的風(fēng)味，無(wú)異味。組織狀態(tài):組織狀態(tài)勻，流動(dòng)性好，無(wú)沉淀和分層。
3.2 理化指標
總糖 9%，pH 值 5. 3 ～6. 4。
3.3 微生物指標
細菌總數≤50 cfu/100 mL，大腸桿菌群數≤3 MPN /100 mL，致病菌未檢出。
來(lái)源：惠合膠體磨研磨設備廠(chǎng)
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