资源描述
本科毕业设计(论文)
奇异果玉米果汁的研制
学 院 轻工化工学院
专 业 食品科学与工程
2010 年 6 月
摘 要
人们生活节奏越来越来。对饮食方面的关注逐渐减少。营养不均衡,肥胖现象十分普遍。奇异果与玉米风味独特、营养物质丰富,能够促进人体健康,因此本文以奇异果和玉米为主要原料研制口感鲜美、香气怡人、味道特别含有丰富维生素C和纤维素的奇异果玉米果汁。通过不同用水量与时间,实验得出玉米预煮的最佳条件。采用单因素实验分别研究蜂蜜、稳定剂、酶对果汁品质的影响。选择四个影响最大的因素做正交实验,通过感官评分得出最佳配方。实验结果表明奇异果玉米果汁最佳配方为:奇异果汁为12%,玉米汁为15%,蜂蜜为7%,柠檬酸为0.04%。具有丰富的维生素C和纤维素,能有益于人体健康的奇异果玉米果汁,符合人们营养需求,一定有广阔的前景。
关键词:果汁,奇异果,玉米
Abstract
With the pace of life more and more fast. Attention on the diet was decreased. Unbalanced nutrition, obesity is widespread. My thesis is according to the special
taste,appearance, nutrition and which improve our health of kiwifruit and cornand. Taking the process preparation of fruit juice to export the delicious, and rich in vitamin C and Cellulose. Through the different water volume and time. To find out the pre-cooked best conditions. By the single factor experiment to study the honey, stabilizer, enzymes how to affect on the juice quality. Select four of most influential factors to make the orthogonal. The experimental results show that the best formula for the kiwifruit corn juice is 12 percent kiwifruit juice, 15 percent corn juice, 7 percent honey, , 0.04 percent citric acid. Rich in vitamin C and cellulose are benefit for our life, kiwi fruit corn juice suit for people's nutritional needs, there must be a broad prospect.
Key words: juice , kiwi , corn
目 录
1 绪 论 1
1.1概述 1
1.1.1奇异果简介 1
1.1.2玉米简介 1
1.2 奇异果、玉米的资源及营养价值 2
1.2.1奇异果的资源及营养价值 2
1.2.2玉米的资源及营养价值 3
1.3奇异果、玉米的食疗功效 4
1.3.1奇异果的食疗功效 4
1.3.2玉米的食疗功效 5
1.4国内外的研究概况及存在问题 6
1.4.1国内外果汁开发的研究现状 6
1.4.2玉米饮料的发展现状与趋势分析 7
1.4.3存在问题 8
1.5研究的目的和意义 9
1.6课题研究内容 9
2 材料与方法 11
2.1实验材料 11
2.1.1原料 11
2.1.2化学试剂 11
2.2实验仪器与设备 11
2.3工艺流程 12
2.4操作要点 12
2.4.1奇异果汁的制备 12
2.4.2玉米汁的制备 13
2.4.3奇异果玉米果汁的制备 13
2.5实验方法 14
2.5.1 玉米粒预煮条件的选择 14
2.5.2 不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响 14
2.5.3 酶解条件对玉米饮料风味的影响 14
2.5.4 稳定剂的选择及添加用量的确定单因素实验 14
2.5.5 蜂蜜添加量确定的单因素实验 14
2.5.6 奇异果玉米果汁的配方优化实验 15
2.5.7 奇异果玉米果汁中理化指标的测定 16
2.6 奇异果玉米果汁感官评定项目和方法 16
3 结果与讨论 18
3.1 玉米粒预煮条件的选择 18
3.2 不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响 18
3.3 酶解条件对玉米饮料风味的影响 19
3.4 稳定剂的选择及添加用量的确定单因素实验 20
3.5 蜂蜜添加量确定的单因素实验 21
3.6 奇异果玉米果汁的配方优化实验 21
3.7 奇异果玉米果汁中理化指标的测定 24
4 结论与展望 26
4.1 结 论 26
4.2 展 望 26
参考文献 28
致 谢 30
1 绪 论
1.1概述
1.1.1奇异果简介
猕猴桃是一种营养价值极高的水果,被誉为“水果之王”。它含有亮氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、丙氨酸等十多种氨基酸,以及丰富的矿物质,包括丰富的钙、磷、铁,还含有胡萝卜素和多种维生素。猕猴桃对保持人体健康,防病治病具有重要的作用。多食用猕猴桃可以预防老年骨质疏松,抑制胆固醇的沉积,从而防治动脉硬化,还可改善心肌功能,防治心脏病等,也能对抗癌起到一点儿作用。多食用猕猴桃,还能阻止体内产生过多的过氧化物,防止老年斑的形成,延缓人体衰老。冬天常吃猕猴桃可以调节人体机能,增强抵抗力,补充人体需要的营养。
猕猴桃是一种深受消费者喜爱的水果,其果实细嫩多汁,清香鲜美,酸甜宜人,营养极为丰富。它的维生素C含量高达100-420g/100mg,比柑桔、苹果等水果高几倍甚至几十倍,同时还含大量的糖、蛋白质、氨基酸等多种有机物和人体必需的多种矿物质。猕猴桃是各种水果中营养成份最丰富、最全面的水果。
1.1.2玉米简介
玉米是一年生草本植物,又称玉蜀黍,俗称棒子、玉茭和苞米等,原产墨西哥和中美洲其他国家,引入中国栽培的历史仅有400多年。玉米籽粒中含有70%-75%的淀粉,10%左右的蛋白质,4%-5%的脂肪,2%左右的多种维生素。籽粒中的蛋白质、脂肪、维生素A、维生素B含量均比稻米多。玉米是自然界一种生产周期短、产量高、种植范围广的农作物。现今世界的玉米播种面积和总产量仅次于小麦和水稻,位居第三位。已发展成为世界重要的粮食、饲料、经济兼用作物。分布在24个省、市、自治区。其中黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东等是主产区。我国的玉米以食用、生产淀粉、酿酒、生产饲料等为主,这些都未能有效保存玉米中的有效成分和天然的风味。如果能将具有丰富资源的玉米,开发出适销对路的饮料产品,不仅可丰富饮料市场,还能以该产业带动农民致富。
甜玉米的营养价值很高,尤其是对于当代经济发达社会的人群来说,还有一些特殊的保健作用,如普通玉米和甜玉米中所含的亚油酸可以降低胆固醇,防止其沉淀在血管内壁上,对预防高血压和心血管疾病具有积极的作用。
1.2 奇异果、玉米的资源及营养价值
1.2.1奇异果的资源及营养价值
奇异果,首载于《开宝本草》,古时又叫藤梨、杨桃、狐狸桃、猴子桃等,为猕猴桃科猕猴桃属植物中华猕猴桃的果实。因其果形如桃,又为猕猴所喜爱,故名猕猴桃。主要分布于陕西(秦岭和大巴山区)、江苏、安徽、浙江、江西、福建、广东北部、广西北部和西南等省区。中医认为,奇异果性寒味甘酸,归肾、胃经,具有调中理气、生津润燥、解热除烦、利尿通淋、和胃降逆的功效。奇异果的食、药应用历史悠久,如《新华本草纲要》谓其治“烦热,消渴,消化不良,食欲不振,呕吐,黄疸,石淋,痔疮,烧烫伤。”;崔禹锡在《食经》中谈及其能“和中安肝。主黄疸、消渴。”;《食疗本草》又日:“取瓤和蜜煎,去烦热,止消渴。”;《开宝本草》日其能“止暴渴,解烦热,下石淋。热壅烦热者,取汁和剩姜汁服之。”;《本草拾遗》中也有记载:“主骨节风,瘫缓不随,长年变白,痔病,调中理气。”等等。
据美国Rutgers大学食品研究中心测试,奇异果是各种水果中营养成分最丰富、最全面的水果,被称为“水果金矿”。奇异果果实中还含有人体所必需的17种氨基酸及果酸、鞣酸、柠檬酸和钙、磷、钾、铁等多种矿物质元素,且脂肪含量低,不含胆固醇,是一种独特的营养保健果品。在前三位低钠高钾水果中,奇异果由于较香蕉及柑橘含有更多的钾而居榜首。最引人注意的是,每百克鲜果中含有维生素C100~400mg,比柑橘高5~10倍,比苹果和梨高20~30倍,加之其独特的风味,已成为世界上的热门水果,被誉为“果中珍品”、“维生素C之王”等。根据国际科技文献发表的数据和美国食品药物管理局(FDA)颁布的优良[>l 0%DV(人体每天需求量Daily Value)]和优秀(>20%DV)营养含量的定义,奇异果的维生素C量及食用纤维素含量达到了优秀标准。每个奇异果可提供8%DV叶酸,8%DV铜,8%泛酸,6%DV钙和镁,4%DV铁和维生素B。,2%DV碳和维生素A以及其它维生素和矿物质,其丰富的营养成分不是一般的水果所能及的,真是一种独特的营养保健果品。
1.2.2玉米的资源及营养价值
甜玉米起源于美洲大陆。在欧洲人进入美洲大陆以后,甜玉米迅速发展成为庭院植物,以后逐步扩展为大田作物。20世纪初期开始商品化。30年代开始加工制作罐头,40年代以来美国不断扩大甜玉米种植面积,并逐步发展起颇具规模的甜玉米加工业。在欧美等西方发达国家,甜玉米早已被视为一种蔬菜作物,深受消费者欢迎的常规食品。美国是世界上最大甜玉米生产国和出口国。在所有蔬菜作物中甜玉米总产值排在鲜售蔬菜产品市场第4位,加工产品第2位,是最重要蔬菜作物之一。据有关资料报道,1999年全世界甜玉米种植面积超过66.67万,2001年全球甜玉米总面积为100万,2002年113.33万左右。主要产地为美国、加拿大、欧洲、中国、日本和中国台湾地区,而消费国主要为美国、日本、韩国及我国台湾省。
1、玉米中含有大量的营养保健物质,除了含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素外,玉米中还含有核黄素等营养物质。这些物质对预防心脏病、癌症等疾病有很大的好处。专家们对玉米、稻米等多种主食进行了营养价值和保健作用的各项指标对比。结果发现,玉米中的维生素含量非常高,为稻米、面粉的5-10倍。研究还显示,特种玉米的营养价值要高于普通玉米。比如,甜玉米的蛋白质、植物油及维生素含量就比普通玉米高1-2倍,“生命元素”硒的含量则高8-10倍。
2、玉米含有7种“抗衰剂”。在当今被证实的最有效的50多种营养保健物质中,玉米含有7种钙、谷胱甘肽、纤维素、镁、硒、维生素E和脂肪酸等物质。玉米含有丰富的钙质,经测定,每100克玉米能提供近300毫克的钙,几乎与乳制品中所含的钙差不多,丰富的钙可起到降血压的功效。
3、玉米中还含有丰富的脂肪。玉米脂肪中含有50%以上的亚油酸、卵磷脂和维生素E等营养素,这些物质均具有降低胆固醇,防止高血压、冠心病、细胞衰老及脑功能退化等效果,并有抗血管硬化的作用。磨得很粗的玉米面中含有大量白胺酸和麸胱甘肽,能抑制抗癌药物对人体产生的副作用,还能抑制肿瘤生长。
4、玉米中所含的胡萝卜素,被人体吸收后能转化为维生素A,它具有防癌作用。纤维素能加速致癌物质和其他毒物的排出。天然维生素E则有促进细胞分裂、延缓衰老、降低血清胆固醇、防止皮肤病变的功能,还能减轻动脉硬化和脑功能衰退。研究人员指出,玉米含有的黄体素等可以抵抗眼睛老化。
5、玉米中富含的维生素C等,有长寿、美容作用。玉米胚尖所含的营养物质有增强人体新陈代谢、调整神经系统功能。能起到使皮肤细嫩光滑,抑制、延缓皱纹产生作用。玉米有调中开胃及降血脂、降低血清胆固醇的洲印第安人不易患高血压与他们主要食用玉米有关。
1.3奇异果、玉米的食疗功效
1.3.1奇异果的食疗功效
1、奇异果含有丰富的叶酸,叶酸是构筑健康体魄的必需物质之一,能预防胚胎发育的神经管畸型,为孕妇朋友解除后顾之忧,有助胎儿发育。
2、奇异果含有优良的膳食纤维和丰富的抗氧化物质,能够起到清热降火、润燥通便的作用,可以有效地预防和治疗便秘和痔疮。
3、奇异果含有抗突变成分谷胱甘肽,有利于抑制诱发癌症基因的突变,对肝癌、肺癌、皮肤癌、前列腺癌等多种癌细胞病变有一定的抑制作用。
4、奇异果富含精氨酸,能有效地改善血液流动,阻止血栓的形成,对降低冠心病、高血压、心肌梗塞、动脉硬化等心血管疾病的发病率和治疗阳萎有特别功效。
5、奇异果桃含有大量的天然糖醇类物质肌醇,能有效地调节糖代谢,调节细胞内的激素和神经的传导效应,对防止糖尿病和抑郁症有独特功效。
6、奇异果含有维生素C、维生素E、维生素K等多种维生素,属营养和膳食纤维丰富的低脂肪食品,对减肥健美、美容有独特的功效。
7、奇异果含有丰富的叶酸,叶酸是构筑健康体魄的必需物质之一,能预防胚胎发育的神经管畸型,为孕妇朋友解除后顾之忧。
8、奇异果含有丰富的叶黄素,叶黄素在视网模上积累能防止斑点恶化导致永久失明,为白内障朋友实现“千里眼”之梦助一臂之力。
9、奇异果含有抗氧化物质,能够增强人体的自我免疫功能。
10、奇异果病虫害少,一般无需使用农药,是极少数没有农药污染的无公害果品之一,这是维护人体健康的最佳保证。
1.3.2玉米的食疗功效
1、补充营养 玉米含有丰富的营养保健物质,诸如碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素、核黄素、烟酸、各种维生素、钙、谷胱甘肽、纤维素、镁、硒和脂肪酸等,尤以鲜玉米、甜玉米含量更高更多。其中,钙、谷胱甘肽等7种是迄今专家证实的最有效的营养物质,维生素含量为稻米和小麦的5-10倍,脂肪中含50%以上的亚油酸、卵磷脂,而硒则被誉为“生命元素”。这些营养物质是生命的基础,是人体组织、酶、激素的重要组成成分,不可或缺。食用玉米可有效补充营养物质,维护健康。
2、补钙降压 经测定,每100克玉米能提供近300毫克钙,几乎与乳制品含钙量相同。丰富的钙可使外周血管扩张,可利尿,因而有明显的降压功效。医学家证实,若每天摄入1克钙,成年男性6周后血压能降9%,女性9周后降6%。中美洲印第安人之所以不易患高血压,就与他们主要食用玉米有关。
3、防癌抗癌 玉米中所含的谷胱甘肽是“抗癌因子”,能与致癌物结合,使之失去活性;所含的胡萝卜素,吸收后转化为维生素A,具有抗癌作用;所含丰富的纤维素,可润肠通便,从而加速致癌物和其他毒物的排出。在磨得很粗的玉米面中含有大量亮氨酸和麸胱甘肽,它们能抑制致癌物生长,并促其排出,从而遏制肿瘤发生,同时还能抑制抗癌药物的副作用。
4、抗老防衰 玉米中所含的维生素E有促进胞分裂、延缓衰老、降低血清胆固醇、防止皮肤病变的功能,还能减轻动脉硬化和脑功能衰退;所含的黄体素、玉米黄质可对抗眼睛老化,预防老年黄斑性病变,同时能刺激脑细胞,增强记忆力;所含的卵磷脂、亚油酸与维生素E协同,可预防冠心病、细胞衰老、血管硬化及脑功能退化等老年病患;所含的谷胱甘肽与硒协同,生成谷光甘肽氧化酶,具有恢复青春、延缓衰老的功能;玉米胚尖所含的营养物质有增强人体新陈代谢、调整神经系统功能,并使皮肤细嫩光滑,抑制、延缓皱纹产生。此外,玉米富含的维生素A、维生素C也有延寿美容作用。
1.4国内外的研究概况及存在问题
1.4.1国内外果汁开发的研究现状
果蔬汁的加工始于1世纪末小包装非发酵性纯果汁的商品生产,以瑞士的巴氏杀菌苹果汁为最早,1920年后才有工业化生产。1981年我国引进了第一条浓缩果汁生产线,至1995年达到了40多条,其中用于苹果汁的lO多条,用于柑橘汁的约15条,用于黑加仑子汁的5条,引进了近10条果浆生产线,共形成50多万吨,年的水果加工能力。在最近几年的发展中,浓缩苹果汁的生产能力增长至约50万吨/年,而其他水果浓缩汁的生产能力没有发生太大的变化,部分设备改造后也用于浓缩苹果汁生产。1995年世界果汁的销售总量达到360亿升,2003年达到390亿升左右,世界人均果汁的消费量为6升左右,三大主要的消费市场分别是北美、澳大利亚及西欧,其中美国、德国及加拿大人均超过了40升,而我国人均只有1升左右嗍。在所有果汁饮料中,柑橘汁、苹果汁和葡萄汁最畅销,其中浓缩橙汁居世界果汁消费的第一位,苹果汁在全球的产销量由小到大,成为第二大果汁类商品。我国水果资源丰富,水果的总产量为世界第一位,据统计1999年我国的水果产量达到6230万吨,为我国的果汁加工业的发展提供了丰富的原料嘲。但是,我国果汁饮料起步晚,经过近二十年的曲折发展,现在才开始成熟,近几年以苹果、柑橘、猕猴桃、椰子、杏仁为原料的各种果汁饮料迅猛发展。1995年前后的果汁饮科主要为果汁含量较低的饮料类,由于质量欠佳,很快萎缩,而全国总产量一直徘徊在100万吨左右,2001年真正进入健康而快速的发展轨道嗍,初步形成了以橙汁、苹果汁为主,草莓、桃、杏、酸枣、西柚等为次的品种结构,特别是最近突起的牵手等果汁与蔬菜汁的混合饮料、汇源高纤维饮料、果汁奶等品种将推动果汁饮料市场再上新台阶。同时果蔬汁饮料的果汁含量也由过去的≤10%发展成为100%、40%、20%、10%等多种规格,特别是100%的果汁已被广大消费者接受。
在果蔬饮料的包装上,一改过去小容量纸塑包装的不良形象,注重了外包装的质量和多样化,发展了适合家庭、餐饮的大容量包装,也推出了互动型包装。PET瓶热灌装与无菌灌装技术的推广也将促进果汁饮料的消费,特别是玻璃瓶包装近来有回升的趋势。这些包装一目了然的内在特性可以让消费者放心饮用。果汁饮料的生产已由过去的大小企业一起上转交为有相当实力的企业的介入,国内上市公司的加盟、国际可口可乐与百事可乐等大公司的投入,使果蔬汁饮料的起点以国际先进水平为目标,达到了较高的水平。目前,果汁饮料发展中的问题是,有些国产浓缩果汁质量较差,国内需求大多要靠进口解决,部分包装也要靠进口,价格高、时间长,给生产带来了不便;但同时可以看到国内果汁饮料市场开发不够,十三亿人口的大国,人均年消费量还不足0.7公斤,而在欧洲则达到40公斤以上。
2001年全国果饮料产量为146万吨,比上年增长了49.87%,全年的增长势头稳健、逐月上升,增长态势良好。2002年中国果汁饮料产业实现产量214万吨,产值达123.5亿元,比2001年分别增长了46.58%和50.61%,掀起了中国饮料工业的第四次浪潮,成为2003年行业的聚焦点。目前果汁的产量在我国软饮料中仅次于瓶装水、碳酸饮料和茶饮料,居第四位。果汁饮料本着厚实的原料基础和丰富的营养功能越来越受市场青睐,现在的任务是开发更多新品种的果汁产品来迎合市场和消费者的需求。因此近几年来研究院所、学校、企业投入了较多的科研力量,围绕果蔬饮料的低物耗、低能耗、营养成分的保留、最佳色泽以及不同果汁、蔬菜汁、蛋白饮料之间的混配、外观形成及质量保证等课题,从品种改良、引种、果蔬汁提取工艺、浓缩工艺到果蔬汁饮料的产品配方设计、生产工艺、设备等方面开展了大量的科研工作。2002年9月召开的2001年北京国际饮料科学与技术报告会的论文集,经大会专家委员会论证有66篇论文入选,其中有18篇是果蔬饮料加工。
1.4.2玉米饮料的发展现状与趋势分析
市场上果汁饮料品种很多,主要以橙汁、苹果汁、桃汁、草莓汁、酸枣汁、菠萝汁、芒果汁为主。世界上果汁消费量橙汁为第一位,苹果汁位居第二。但作为美国最重要蔬菜作物之一的玉米,被开发成饮料产品的却不多。
目前,玉米的利用主要有鲜食、制做罐头和速冻加工。对于玉米饮品加工还不多,可能开发还存在一些技术性问题,如饮品的口感、稳定性和原料的利用率。近年来食品行业人士主要是研究玉米汁的配方和小型加工工艺,对其加工设备没有作深入的研究,未能大规模推进我国甜玉米产业的快速发展。其中对玉米粉碎后出现严重的皮渣现象,都是通过浆渣分离去除皮渣,工艺复杂,对于工业化生产来说,降低了原料的利用率,加大成本,使产品价格高于消费者的平均水平。所以,更加阻碍了玉米的饮料加工途径。
玉米的含酸量很低,不利于制备果汁饮料,但因其营养成分相当丰富使其应用也日趋广泛,可以考虑用来加工成营养价值很高的特种混合水果原汁和特种混合果汁饮料。在使用时,玉米粒被加工成玉米原浆。国外主要研究甜玉米的栽培、转基因和提取,对其饮料加工几乎找不到相关文献。相对国内有些这方面的研究,但起步晚,数量也不很多,主要是对实验加工工艺的研究,加工设备几乎相同。
1.4.3存在问题
根据国标中软饮料分类(GBl0789.1996),果肉饮料即在果浆(或浓缩果浆)中加入水、糖液、酸味剂等调制而成的制品。混浊型果肉饮料的生产工艺流程大致可以分为两大作业步骤:第一步先制造水果原浆(基本原料),第二步制造饮料成品。果肉饮料是由果实可食部分经破碎打浆制成的,果肉颗粒以悬浮状态存在于果汁中。果肉经过均质后颗粒的直径分布范围为几微米到几百微米,其骨架组织是纤维素、半纤维素和不溶于水的果胶物质(原果胶、不溶于水的果胶酸酯和果胶酸盐),骨架之中含有各种水溶性的果蔬成分。这种带果肉的混浊饮料因含有果肉微粒,在营养、风味和色泽上都比澄清汁好。然而,这也给果肉饮料的生产带来困难,即如何保持饮料稳定的悬浮状态。
含有混浊物质的果汁是一个复杂的胶态系统,果汁中颗粒的电荷量、颗粒和果汁的比重、pH值、电解质含量以及饮料的流变性质等,都是影响混浊果汁悬浮状态稳定性的因素。由于果汁中的混浊物质主要是细胞壁碎屑、中胶层碎屑、原生质成分,细胞器和一部分可溶性固形物,例如糖、蛋白质、氨基酸、果酸和酚类化合物等,此外还有一些在制成果汁后才出现于果汁中的固体颗粒。这些成分不仅互相会产生各种反应,而且还会与空气中的氧气和果汁中的溶解氧反应,此外由于所带电荷不同,颗粒之间互相碰撞会形成较大的颗粒,造成体系浊度的下降。由于这些因素的存在和相互间的作用,往往会导致混浊果汁饮料品质的降低。
另外,水果原汁的制造工艺基本上是根据它的化学影响因素和酶影响因素确定的。在未受损伤的完整果实中,生物化学反应速度相当缓慢,但当原料被破碎后,果实中的化学反应、酶反应会突然加速,相互影响。其中最主要的是酶促褐变和非酶促褐变,这些反应往往也引起果汁质量(颜色、香味、滋味和化学成分)下降。
1.5研究的目的和意义
随着社会的发展,人们生活节奏越来越来。对饮食方面的关注逐渐减少。上班一族随便吃个饭盒,学生们常吃零食缺乏营养,老人家岁数较大,营养吸收不足。导致人们的身体和免疫力减弱,容易受到病菌的侵袭。
奇异果细嫩多汁,清香鲜美,酸甜宜人,含有大量维生素C,同时还含大量的糖、蛋白质、氨基酸等多种有机物和人体必需的多种矿物质,是各种水果中营养成份最丰富、最全面的水果。玉米含有丰富的营养保健物质,诸如碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素、核黄素、烟酸、各种维生素、钙、谷胱甘肽、纤维素、镁、硒和脂肪酸等,其中,钙、谷胱甘肽等7种是迄今专家证实的最有效的营养物质,维生素含量为稻米和小麦的5-10倍,脂肪中含50%以上的亚油酸、卵磷脂,而硒则被誉为“生命元素”。这些营养物质是生命的基础,是人体组织、酶、激素的重要组成成分,不可或缺。食用玉米可有效补充营养物质,维护健康。但是人们在现今环境下,很容易就忽略或者没时间去关心这些营养问题。因此为了食用方便,营养充分,口感怡人,提高农副产品的附加值,促进农业产业化,采用奇异果与玉米作为原料,研制出营养丰富、口感美味的果汁饮料具有实际的研究意义。
1.6课题研究内容
1.玉米粒预煮条件的选择
通过不同用水量和预煮的温度,对玉米预煮条件进行实验,以玉米粒预煮后对玉米饮料风味的影响,确定玉米粒预煮的最佳条件。
2.不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响
在预煮后,用不同的保存方式,来测试对玉米饮料品质产生不同的影响,来试验玉米粒预煮后的不同保存方法对玉米饮料风味的影响。
3.酶解条件对玉米饮料风味的影响
通过不同的酶解时间,以酶解后对玉米饮料风味的影响,确定酶解条件。
4.稳定剂的选择及添加用量的确定单因素实验
通过使用不同稳定剂,以及不同的用量,寻找出最佳的稳定条件。
5.蜂蜜添加量确定的单因素实验
采用单因素实验通过感官评价研究蜂蜜的添加量对果汁的影响。
6.奇异果玉米果汁的配方优化实验
通过选取影响较大的四个因素进行正交实验,通过感官方面的综合评分研制出果汁的最优配方。
2 材料与方法
2.1实验材料
2.1.1原料
1、原辅材料
名称
级别
生产厂家
奇异果
食品级
广州市友谊商店
玉米
食品级
广州市友谊商店
白砂糖
食品级
潍坊三松食品有限公司
蜂蜜
食品级
广州市宝生园有限公司
2、稳定剂
名称
规格
生产厂家
黄原胶
500g
北京市旭东化工厂
羧甲基纤维素钠
500g
上海淘捷化学试剂有限公司
2.1.2化学试剂
表2.12 化学试剂一览表
名称
级别
生产厂家
浓硫酸(比重1.84)
分析纯
广州市东红化工厂
硫酸铜
分析纯
天津市大茂化学试剂厂
盐酸
分析纯
广州市东红化工厂
抗坏血酸
分析纯
洛阳市化学试剂厂
草酸
分析纯
江门市恒健药业有限公司
2,6-二氯靛酚
分析纯
江门市恒健药业有限公司
偏磷酸
分析纯
天津市大茂化学试剂厂
2.2实验仪器与设备
表2.2 仪器设备一览表
名称
型号
生产厂家
高速捣碎机
DS-1
上海标本模型厂制造
蒸汽压力灭菌锅
LDZX-40
上海申安医疗器械厂
电子天平
JA5003
上海安锐自动化仪表有限公司
电池炉
BT16-16D
--
不锈钢锅
--
彩塘新联工业区
电热恒温培养箱
DHP-9052
上海一恒科技有限公司
2.3工艺流程
1、奇异果汁的制备
奇异果→挑选清洗→去皮破碎→榨汁→澄清过滤→储存备用①
2、玉米汁的制备
玉米→挑选→除苞衣和须→清洗→脱粒→预煮→打浆细磨→过滤→酶解→灭酶→均质→加入乳化剂和稳定剂→储存备用②
3、奇异果玉米果汁的制备
储存备用①+储存备用②→调配→灌装→杀菌→冷却→检验→成品
2.4操作要点
2.4.1奇异果汁的制备
(1)原料挑选:采用超级市场新鲜新西兰进口的奇异果,挑选无酶烂、果皮刚开始发软的果实。
(2)清洗、去皮:清洗奇异果表面的绒毛。在-25°C温度下冷冻30分钟。使奇异果表面冻结而果实内部不洞结,再用高压水冲洗去皮。
(3)榨汁、过滤:将去皮奇异果立即放入果蔬捣碎机中适度破碎,再送入压榨机,榨汁后马上添加少量抗坏血酸护色,然后通过100目果汁过滤机,去籽去渣,得到奇异果原汁。
2.4.2玉米汁的制备
(1)选料及与预处理:选用成熟度为70%左右的甜玉米,要求颗粒饱满柔嫩,呈淡黄色,组织不萎缩,无虫蛀霉变,各种营养成分含量高,淀粉等高聚物含量较少,还原糖等低聚物含量高,不溶性粗纤维较少,适口性好。在此阶段,甜玉米的生命活动旺盛,糖分转化快,品质容易劣变。采收后如果当天不能加工,应尽快装袋密封,冷冻保鲜储藏。
(2)除苞衣和须、清洗:把玉米表面的苞衣和须清除干净,然后把玉米拿去水洗。
(3)脱粒:用锋利的不锈钢刀将玉米粒刮下。
(4)预煮与护色:按照水与玉米粒的一定比例进行漂烫护色,预煮漂烫的目的是软化原料及防止氧化酶导致的产品褐变。
(5)磨浆、去渣分离:将称量好的玉米粒与水按比例混合磨浆,用纱布过滤,去掉粗渣。
(6)酶解:将得到的嫩玉米浆投入水浴锅中,加人一定比例的仅一淀粉酶,加热保温一定时间进行酶解,之后高温使酶灭活。
(7)均质:用均质机均质。使得玉米粒细化,防止颗粒大而产生沉淀;采用压力为20MPa。
(8)加入稳定剂和乳化剂:可起到助溶、乳化分散及稳定作用,同时也保护油脂抗氧化作用,使得玉米汁口感丰满、细腻不分层。
2.4.3奇异果玉米果汁的制备
(1)调配:边搅拌边按配方要求及一定顺序依次加入各种配料,最后定容至规定容量,搅拌均匀。
(2)灌装、杀菌:将均质后的产品趁热灌装、排气、封口,按照商业无菌的要求进行杀菌,采用巴氏杀菌的方法,在85°C灭菌10分钟,杀菌后冷却至温度40°C,揩净瓶身,让余温将产品表面剩余水汽蒸干。
2.5实验方法
2.5.1 玉米粒预煮条件的选择
称取100g玉米粒,分别加入与玉米重量比为2:1、3:1、5:1的饮用水,分别在100°C的温度下,预煮4分钟、8分钟、12分钟、16分钟、20分钟,实验中以玉米粒预煮后对玉米饮料风味的影响,确定玉米粒预煮的最佳条件。
2.5.2 不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响
在预煮后,不同的保存方式对玉米饮料品质产生不同的影响。按照得出的预煮条件,将玉米粒与水按质量比为1:2。并在100°C沸水中加热12 分钟的玉米平均分成3份:(1)直接打浆制成产品;(2)冷藏10小时后打浆再制成产品;(3)冷冻10小时后打浆制成产品。然后分别配制成饮料,来试验玉米粒预煮后的不同保存方法对玉米饮料风味的影响。
2.5.3 酶解条件对玉米饮料风味的影响
影响玉米中淀粉酶解的主要参数是:酶用量、酶解温度、酶解时间。因此,称取300g经磨浆后的玉米汁,加入与玉米汁质量比为0.08%的α-淀粉酶在60°C温度下分别酶解15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟。实验中,以酶解后对玉米饮料风味的影响,确定酶解条件。
2.5.4 稳定剂的选择及添加用量的确定单因素实验
由于玉米饮料是带有微粒的乳浊液饮料,为了使产品具有良好的稳定性,除酶解和均质作用外,需要添加适量的稳定剂和乳化剂。添加乳化剂和稳定剂可以达到以下的效果:(1)提高微粒悬浮稳定性,防止保存过程中微粒聚沉的现象;(2)使脂肪球与水充分乳化,分散体系均匀,提高了乳浊液稳定性;(3)改善甜玉米饮料的口感,增加风味。本实验、羧甲基纤维素钠、黄原胶进行复合对比来确定稳定剂与用量。
2.5.5 蜂蜜添加量确定的单因素实验
以奇异果汁为基准物,添加蜂蜜的比例为奇异果汁的比例为3%、5%、7%、9%、11%,然后进行感官评价,通过对产品进行感官评分,初步确定蜂蜜的添加量。
2.5.6 奇异果玉米果汁的配方优化实验
具体用以影响果汁风味的4个主要因素:奇异果汁、玉米汁、蜂蜜、柠檬酸的添加量作为研究对象,每个因素拟定3个水平,以感官评价作为考核指标,采用L9 ()正交实验进行配方优选试验,试验因素水平表见表2.1,正交设计表见表2.2
表2.1 因素水平表
水平
A 奇异果果汁(%)
B 玉米汁(%)
C 蜂蜜(%)
D 柠檬酸(%)
1
8
10
7
0.04
2
12
15
9
0.06
3
16
20
11
0.08
表2.2 正交设计表
试验号
因素
A奇异果果汁
B玉米汁
C蜂蜜
D柠檬酸
1
1
1
1
2
2
1
2
2
2
3
1
3
3
1
4
2
1
2
3
5
2
2
1
1
6
2
3
3
2
7
3
1
2
3
8
3
2
1
3
9
3
3
3
1
组织10人小组对各配制所得的奇异果玉米果汁进行感官鉴定、评分,然后用统计分析评价,评分标准参照表2.3奇异果玉米果汁的感官评定。
2.5.7 奇异果玉米果汁中理化指标的测定
1、奇异果玉米果汁中维生素C的测定
根据中华人民共和国国家标准GB 6195--86用2,6—二氯靛酚滴定液。
2、奇异果玉米果汁中纤维素的测定
根据中华人民共和国国家标准GB/T 5009.10-2003测定
3、奇异果玉米果汁中总糖含量的测定
根据中华人民共和国国家标准GB/T 5009.7-2003用碱性酒石酸铜法测定总糖含量。
2.6 奇异果玉米果汁感官评定项目和方法
奇异果玉米果汁感官评定,采用评分检验法,总分为100分,评定的指标为色泽、气味与滋味、组织形态,参与评定人数为10人,评分标准如表2.3所示
表2.3 奇异果玉米果汁的感官评定
感官评定分级
好
一般
差
色泽(20分)
液体呈绿色或黄绿色(15-20分)
液体呈绿色稍带灰褐色(10-15)
液体呈灰褐色(10分以下)
香味(45分)
具有玉米应有的清香与滋味,还带有奇异果特别的酸甜味,香气协调,甜度适口,无异味(30-45分)
具有玉米应有的香味和奇异果酸味,但香味偏淡,滋味较一般,平淡,无异味(20-30分)
无玉米香味和滋味,酸味重,口感差(20分以下)
组织形态(35分)
液体分布均匀乳浊状,流动性好,放置后稍有沉降,轻微摇晃后即分散(25-35分)
液体呈乳浊状,均匀分布,轻微分层(20-25分)
严重分层,有较大颗粒,摇晃后不易分散(20分以下)
3 结果与讨论
3.1 玉米粒预煮条件的选择
预煮的作用:(1)钝化甜玉米穗中存在的多种酶,预煮后使其失活,可有效防止饮料色泽的变化,延长贮藏期;(2)杀死田间附着在果穗表面的微生物以及虫卵,确保加工食品的卫生与食用安全;(3)减轻原料的氧化程度,利于保存产品的色泽及营养,并且使甜玉米籽粒具有一些熟食感。
图3.1 玉米粒预煮条件的对玉米饮料风味的影响
结果如图3.1显示,在水与玉米质量比为2:1,预煮时间为12分钟时,玉米饮料风味最佳。实验表明:玉米风味的形成,主要取决于预煮阶段胚乳中支链淀粉的糊化程度,只有全部糊化后,才有甜玉米甜香的口感,并且经杀菌后还可保持同样的风味品质;如果糊化不好,煮不透,杀菌时支链淀粉又不能进一步糊化,则产品不宜食用;如果预煮时间太长,就会造成营养成分流失、风味下降等现象。
3.2 不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响
感官品质
直接打浆制成产品
冷藏10小时后打浆再制成产品
冷冻10 小时后打浆制成产品
组织形态
均匀,无沉淀,无分层,流动性好
有较少沉淀,浑浊
均匀,无沉淀,无分层,流动性好
色泽
玉米特别的金黄色
淡黄色
金黄色
风味
玉米清香气味突出,十分宜人
玉米清香较淡
有玉米味清香
口感
口感细腻清爽,口味 纯正
香味稍弱,口味较次
口味较好,口感细腻
表3.2 不同保存条件对玉米饮料风味品质的影响
由表3.2得出,进行玉米饮料加工的玉米必须是新鲜的。否则会严重影响玉米饮料风味。冰箱冷藏过的玉米粒,会导致产品风味改变;冷冻保藏预煮后的玉米粒而制成的产品,虽然产品中玉米清香味有所减少,但比冷藏所产生的风味变化少,因为在预煮后甜玉米粒中的
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