植物蛋白饮料.doc

集美大学毕业论文 课题：莲子、芒果复合饮料的研制
1.引言

1.1概念及发展史
1.1.1饮料的概念及发展历史
维持人体生命的主要过程是新陈代谢，需要的水分和其它重要营养成分，要通过饮水和食物来解决。加工的食物称为食品。传统习惯虽然饮、食分为两个范畴，但除少数例外并不另列“饮品”一类，而统称为“食品”。作为软饮料一般可以表述为“以补充人体水分为主要目的的流质食品”。
称之为固体饮料的产品则是专指那些商品虽然是固体形态，但是通常不直接食用，而必须以水溶解成溶液再饮用的饮料。固体汤料在习惯上视同菜肴，不列为饮料。
饮料可以分为含酒精饮料和非酒精饮料，通常将非酒精饮料称作软饮料。软饮料分为：碳酸饮料、瓶装水、果汁与果汁饮料、蔬菜汁饮料、植物蛋白饮料、含乳饮料、茶饮料、固体饮料、特殊饮料和其他饮料等十大类[1]。 但实际上这些饮料之间差别不大，它们都有以下特征：
（1）解渴功能：即提供人体必须的水。人体重约三分之二是水，人在正常情况下每天要喝2升水。饮料能提供人体必须的水分。
（2）增加营养功能：大部分饮料都能向人们提供一定的营养成分。
（3）有容器包装：饮料是指有容器，方便消费者饮用的商品[2]。

1.1.2 相关概念
（1）酸性食品：传统上人们早已认识到谷类和肉类中含有的磷、硫等物质会在人体中形成各种酸而起酸性作用，我们把这些食品称为“酸性食品”。
（2）碱性食品：水果及蔬菜中富含钾、钠等矿物质，进入人体后呈碱性作用，我们称之为“碱性食品”。这对人体有著重要生理意义[3]。　
（3）果汁（或蔬菜汁）：所谓果汁（或蔬菜汁）是指未添加任何外来物质，直接从新鲜水果（或蔬菜）中用压榨或其他方法取得的汁液。
（4）果汁饮料（或蔬菜汁饮料）：以果汁（或蔬菜汁）为原料，加水、糖、酸或香料调配而成的饮品称为果汁饮料（或蔬菜汁饮料）[4]。

1.1.3 软饮料在食品工业中的地位和发展前景
根据生理学计算，在一般情况下，每人每日通过出汗、排泄约损失2.5L水分，其中一半要靠饮水或其它饮料补充。随着人类社会的发展，生活水平的不断提高，特别是在发达国家，白水的饮用量逐年下降，而各种饮料的消费量逐年增加，这就成为饮料工业发展的客观原动力。
食品工业是在国民经济的发展中占有重要地位的一个工业部门，在我国，食品工业是工业部门的十一大部门之一。在国民经济生产总值中，食品工业的产值在世界发达国家和很多发展中国家均名列前茅。我国食品工业产值居第三位，仅次于机械和纺织行业；日本、法国、西德等国家食品工业产值均居第一位。因此，食品工业是国民经济发展中的一个重要部门。
食品工业不仅与“国计”密切相关，也是“民生”的主要依托。初浅地说，“民以食为天”，无食则无以生存；更进一步说，人类的社会发展，则是以最大限度地满足人们的物质、精神的需要为目标，因此，生产出高品质的满足人们需要的各种各样的食品，是社会发展的要求。
在食品工业部门中，软饮料工业是随着社会经济发展而新近迅速发展的一个工业部门。发达国家从60年代末70年代初开始，软饮料生产消费量呈现急速增长。我国则从80年代初开始发展，其发展速度是其它工业部门难以实现的[5]。
中国软饮料工业是中国食品工业中起步晚，但发展较快的行业。以1982年软饮料列入国家计划产品为新起点，在年产量44万吨的基础上步入快速发展阶段。20年中，饮料年产量保持了21.1%的平均增幅，在1997年和2002年实现了两次标志性突破，两年分别达到1069万吨和2025万吨，其中果汁饮料是各类饮料中增长最快的品种，2002年比上年增长45%，成为果汁饮料今后发展的主流方向和消费时尚。据统计，1997年全国饮料生产厂已达2831个，职工总数达15万人，工业总产值30亿元，软饮料年产量突破450万吨，10年间增长10倍。饮料工业产量每年以递增24.46%的速度发展，成为国内轻工产品增长速度最快的行业之一，是整个食品工业中规模较大，生产水平较先进并最有前途的产业。特别是果汁饮料已由1980年的30万吨，发展到1998年的1200万吨（包括乡镇企业）。这种发展速度在其它工业门类中是很难实现的[6]。
软饮料工业之所以能够在短时间内有这样快的发展，其原因是多方面的。在我国，十一届三中全会以后，国民经济形势迅速好转，人民生活水平提高，消费要求增长，市场从投资少，见效快，获利较高，可以安排一定劳动力等，都是其它工业部门所不及的。如软饮料工业的固定资产投资低于啤酒、白酒、制糖、油脂、面粉等行业。1977年日本的啤酒厂每个工人所需固定资产额为1300万日元，而软饮料厂每个工人的固定资产额为688万日元。软饮料工业获利较高，以附加值率计，食品工业的平均附加价值率在日本为26.6%，而软饮料为39.1%。软饮料行业在美国职工人数为14万名，在食品工业中仅次于乳制品和面包糕点烘烤业，居第三位。这些工业本身的特点，也是软饮料工业迅速发展的重要原因[7]。
1992年11月，中国食品界的专家、学者、企业家在北京召开了“21世纪中国食品研讨会”。与会专家一致认为21世纪的中国食品已不再是农业食品的概念，工业食品在食品消费中应占主导地位；食品工业将不仅是单纯的加工，而更加具有制造工业的性质；其中还着重指出：饮料行业将是一个有着巨大发展潜力的行业，具有中国特色的各种天然果蔬汁饮料将占主导地位。
由于软饮料工业在食品工业的发展中游这样优越的地位，所以软饮料工业在国际上，特别是近年来在我国将会有更大的发展，这将成为社会发展的一大趋势。

1.1.4 饮料行业发展的目标
饮料工业的快速发展源于人们对其消费需求的不断增加，随着国民经济的持续稳定发展，人民生活水平的日益提高，饮料消费的需求会不断的增加，为企业提供巨大发展空间和广阔的销售市场，饮料工业在今后较长的一个时期内将是发展较快的行业之一。饮料工业是一个永不衰竭的工业，要使其永不衰竭就要根据市场需求，提高产品质量，调整产品结构，开发新产品、新品种，这是重要的前提，也是其活力所在。今后五到十年，我国饮料行业发展目标依然是：充分利用和发挥我国可利用的丰富资源优势，遵循天然、营养、回归自然的发展方向，适应消费者对饮料多口味的需要，大力发展各种天然饮料如果汁、蔬菜汁、植物蛋白、天然矿泉水、乳、茶等各类饮料[8]。

1.2 植物蛋白饮料
1.2.1 营养效用
植物蛋白饮料主要原料为植物核果类及植物的种籽。这些籽仁含有大量脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等，是人体生命活动中不可缺少的营养物质。植物蛋白及其制品，由于它不含胆固醇而含大量的亚油酸和亚麻酸，长期食用，不仅不会造成血管壁上的胆固醇沉积，而且，还对血管壁上沉降的胆固醇具有溶解作用。植物籽仁中含有较多的维生素E，可防止不饱和脂肪氧化，去除过剩的胆固醇，防止血管硬化，减少褐斑，有预防老年病的作用。
许多植物籽仁具有疗效作用。如杏仁，被传统中医学谓“南杏润肺养颜，北杏化痰止咳。”现代医学临床调查揭示，杏仁有降血脂和预防动脉粥样硬化形成的功能。花生仁可预防高血压，动脉硬化和心血管等疾病。
植物蛋白饮料还富含钙、锌、铁等多种物质和微量元素，为碱性食品，可以缓冲肉类，鱼、蛋、家禽、谷物等酸性物质食品的不良作用感。部分人尤其是亚洲人多数体内不含乳糖。引用牛奶有过敏问题，而饮用植物蛋白饮料因其不含乳糖，就无此问题，有利于人体消化吸收。

1.2.2 分类
近年来，植物蛋白饮料在市场上越来越畅销，花色品种也越来越多。根据其加工特性，市场上出现的植物蛋白饮料可分为：天然植物蛋白饮料、调制植物蛋白饮料、果蔬复合植物蛋白饮料、发酵型植物蛋白饮料等。
（1）天然植物蛋白饮料：植物的籽仁经简单预处理（去壳、浸泡等），加水磨浆，加热煮沸直接饮用的，称为天然植物蛋白饮料。它不含任何食品添加剂，且包含了该植物籽仁的全部成分，甚至粗纤维。
（2）调制植物蛋白饮料：植物的籽仁经原料预处理，加水磨浆，浆渣分离，加入食品添加剂等，杀菌后得到保质期在3个月以上的均匀乳液即为植物蛋白饮料。此类植物蛋白饮料蛋白质含量大于或等于1%，脂肪大于或等于1%。
（3）果蔬复合植物蛋白饮料：植物蛋白饮料中加入果汁或蔬菜汁，经加工处理所得的为果蔬复合植物蛋白饮料。
（4）发酵型植物蛋白饮料：发酵型植物蛋白饮料又称植物乳酸菌饮料，是以植物的籽仁为主要原料，经乳酸菌发酵而制得的饮料[8][9]。
本课题所研制的即为果蔬复合植物蛋白饮料。

1.3 原料介绍
1.3.1 莲子
莲子(Nelumbonucifera Gaertn)，又称莲子肉、藕实、莲实、水芝丹、泽芝、莲蓬子，是睡莲科植物莲的种子。盛产于湖南、湖北、江西、福建等地，资源丰富。其中又以湖南产“湘莲”最为有名。自古以来，莲子就因其具有丰富营养性及特殊的滋补和疗效作用而一直受到人们的青睐。莲子是一种老少皆宜的食疗佳品。中医认为莲子味甘，性涩而平，具有养心安神，健脾止泻、补肾涩精之功。现代研究也表明，莲子含有丰富的蛋白质、糖、多种维生素及钙、磷、铁等多种人体所必需的矿质元素及人体所需的全部8种必需氨基酸，尤其是一般食品中所缺乏的赖氨酸含量丰富。因此具有极高的开发利用价值。（据分析，莲子可食部分每100g中含蛋白质16.6g，脂肪2.0g，碳水化合物61.8g，粗纤维2.2g，钙89 mg，磷285 mg，铁6.4mg，并含有丰富的维生素，如维生素B1，B2，C，PP等[10]）
莲子的营养及其食疗效果虽高，且资源丰富，但因其不耐贮存、质地坚硬、食用不便、加工单一，而使其作用的发挥受到了很大限制。为了改变这一状况，人们根据莲子的营养和食疗特点及饮料开发向天然性、营养性及保健性发展的趋势，开发研究出营养丰富、风味独特的莲子蛋白饮料，为莲子的开发加工寻找新的途径。

1.3.2 芒果
芒果(Ｍangiferaindica)是一种偏肩肉质核果，通常单接或串接在树上，芒果果实由果柄、厚似皮革的外果皮、果肉、纤维、扁形坚硬的种壳及壳内种仁组成的，是热带、亚热带著名果实,被誉为热带水果之王。我国芒果主要分布在海南、广东、广西、福建、云南、四川、台湾等省。芒果具有适应性广、生长快、结果早、果实外观美、肉质细嫩、风味独特等优点，深受人们喜爱。芒果果实营养价值极高，中医认为芒果性平、味甘、微酸、有益胃生津、止渴止呕、利尿之效，同时也是人类维生素A原——β—胡萝卜素的重要来源。
根据对我国芒果产区几个芒果主要品种分析资料归纳，芒果可溶性固形物14%-24.8%，含糖量11%-19%，蛋白质0.65%-1.31%，每100克果肉含胡萝卜素2281-6304微克，而且人体必需的微量无素（硒、钙、磷、钾等）含量也很高。芒果除可以鲜食外，还可以制作多种加工品，如糖水片、果酱、果汁、蜜饯、脱水芒果片、话芒以及盐渍或酸辣芒果等，叶可做药用和清凉饮料，种子可提取蛋白质、淀粉（可做饲料）、脂肪（可替代可可脂配制糖果，亦可做肥皂）。芒果是世界主要的果树之一，年产量超过1600万吨[资料来源1990年联合国粮农组织（FAO）生产年报]，产量居世界果树第五位。芒果树速生快长，要求栽培条件不高，结果早，产量高，是我国南亚热带地区很有发展前途的果树。   

1.3.3 意义
芒果与莲子复合的保健饮料正是为顺应现代人崇尚天然、保健的消费观念而研制的，集莲子、芒果二者优点于一体的复合饮料,充分利用当地资源优势,开发具有现实的经济效益和社会效益的复合饮料。本课题的开发前景可谓广阔。

2.材料与仪器设备

2.1 材料
市售芒果、莲子，白砂糖，食用柠檬酸，
羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、黄原胶、明胶，
碳酸氢钠（NaHCO3）， 抗坏血酸（Vc），水（蒸馏水）等

2.2 仪器设备
玻璃仪器：烧杯、玻棒、量筒（100ml*1）
设备：
电子天平 DS-671 上海寺冈电子有限公司
电子分析天平 FA1004N 上海衡平仪器仪表厂
四孔恒温水浴锅 DK-98-1 余姚市电工仪器厂
磁力加热搅拌器 79-1 金坛市富华仪器有限公司
电热鼓风干燥箱 101-313型 海实验仪器总厂
双层铁皮电炉 A型 上海申航五金电器厂丹阳分厂
Haier冰箱 BCD-219K Haier
酸度计 PHS-2C型 上海伟业仪器厂
手提灭菌锅 YXQ-SG46-280A
高压均质机 SLS60/70

3.一般工艺流程介绍

3.1 工艺流程
芒果--->热烫--->去皮除核--->打浆--->过滤--->芒果汁----混合

莲子--->浸泡--->打浆--->糊化--->过滤--->莲子汁

糖、酸 稳定剂

--->调配--->脱气--->均质--->灌装--->杀菌--->冷却--->成品

3.2 工艺条件说明
3.2.1 莲子的处理
（1）原材料的选泽: 莲子以粒大饱满者为优。选用色白、无虫蚀、无霉变的空心莲子为原料。莲子的空心率要高达95％以上。因为莲子心色深、味苦，含油高，莲子的存在会对饮料的色泽、风味及稳定性产生不利影响
（2）浸泡、漂洗：选好的莲子先用清水冲洗几遍，将洗净的莲子，加入0.3％一0.5％的NaHC03，用3倍水浸泡，浸泡8—10h，至浸泡液中刚出现小泡时为佳。用流动水漂洗干净
（3）打浆：将漂洗干净的莲子加入一定量的水后放入打浆机中进行打浆取汁，尽量多打浆几次，以使莲子细胞彻底破碎，便于原料中蛋白质和不饱和脂肪酸充分释放出来，提高蛋白质饮料的营养价值
（4）糊化：莲子中的主要成分是淀粉，浆液必须糊化才能进一步加工，糊化应选择的工艺条件通过试验得出
（5）过滤：莲子浆用100目筛锅进行过滤

3.2.2 芒果的处理
（1）原料的选择：芒果宜选择新鲜、完好、成熟度较高、无病虫害的
果实
（2）清洗：将芒果表面的泥沙杂质用水冲洗干净，放入沸水中热烫一分钟左右
（3）去皮取核：将芒果果皮用刀剥皮，要剥干净，将附在核上的果肉削下，并切成小块
（4）打浆榨汁：在芒果中加入1倍温开水，添加0.1％Vc，然后放入打浆榨汁机进行打浆取汁
（5）过滤：将芒果汁液过100目的过滤器进行过滤，过滤后除去滤渣，取得汁液

3.2.3 调配
原料汁配比，稳定剂用量，糖酸用量由实验确定。芒果汁在缓慢搅拌中加入莲子原浆，按要求加足净化水，然后加入糖液和溶化好的稳定剂溶液，拌匀，加入酸液调pH值，使pH值处于近中性的范围内，否则将对饮料的色泽及稳定剂的效果将会产生不利影响

3.2.4 脱气、均质
果蔬细胞表面常附有空气，配料搅拌也混入少量空气，故料液混合后需经真空脱气处理，以除去大部分空气，然后送入高压均质机，进行均质处理

3.2.5 杀菌、保藏
经均质处理后的料液，趁热灌装，经高压杀菌，杀菌完毕后，分段冷却至常温，产品可保藏半年

4.最佳配方实验设计方案

（1）莲子浆糊化方法的选择试验：莲子中的主要成分是淀粉，加工成饮料时必须糊化.。本试验采用对比法观察不同糊化方法对产品质量的影响，以便筛选出最佳的糊化方法。
（2）莲子汁用量调配试验：根据感官试验，进行了莲子汁含量的调配。
（3）稳定剂的调配试验：莲子磨成浆后，因粘性低而易产生沉淀与分层现象，而由于芒果汁本身属于酸性饮料，两者的复合饮料必需添加稳定剂，以使两种溶液均匀的混合在一起，成为最终所研制的新型果汁复合植物蛋白饮料。
本试验采用对比法，然后进行感官评定，对不同的稳定剂（单一稳定剂和复合稳定剂）在莲子、芒果复合饮料中的稳定效果进行了比较，以期找出适宜的稳定剂种类和用量。
（4）正交试验：根据单因素试验结果，选择试验因素，进行正交试验设计。

4.1 莲子浆糊化方法的选择试验
4.1.1 试验结果记录

表1 不同糊化方法对产品质量的影响
糊化方法
pH值
糊化时间/min
温度
/℃
效果
加碱热处理
9.0
45
95
乳白色，风味较差
直接热处理
7.0
45
95
乳白色，风味良好

4.1.2 试验结果分析
从表1可以看出，采用直接加热糊化(95℃，pH7.0)的产品色泽和风味均较佳，而采用加碱糊化(95℃，pH9.0)时，产品的风味较差，且淀粉糊化速度较慢。其原因可能是在pH值较高时，易使淀粉颗粒表面迅速糊化并形成一层膜，从而妨碍淀粉颗粒内部进一步糊化。
同时，从试验结果也可得知：糊化时间过长，产品的香气较差，可能是因为加热时间长，香气挥发较多以及蒸煮味加重所致；糊化时间短，产品易出现沉淀，可能是淀粉颗粒糊化不完全的缘故。
因此，莲子浆的糊化方法的最佳选择是：95℃下，pH值为7时，糊化45 min

4.2 莲子用量的调配实验
有关资料表明：莲子对人体的疗效作用，其用量以每天30~100g 为宜[11]，但莲子饮料作为保健食品，同时又是一种经常饮用的饮料。因此饮料中的用量以3%~5%为宜。为了确定饮料中莲子的具体用量，本实验采用对比法，根据不同莲子含量的饮料的风味和口感进行了比较后的结果确定适宜的莲子用量。

4.2.1 试验数据记录

表2 莲子用量对产品质量的影响表
莲子用量/%
产品质量
5.0
莲子风味浓，稠度过高，口感差，流动性差
4.0
莲子风味浓，稠度高，口感较差，流动性较差
3.5
具有莲子风味，稠度适中，口感好，流动性好
2.5
莲子风味较淡，稠度较小，口感较差，流动性好

从表2可知，莲子用量对饮料的质量有显著影响。莲子用量大于3.5%时，产品稠度过大，虽然莲子风味较浓，但口感较差，且易出现沉淀分层现象；莲子用量为2.5%时，产品的莲子风味较淡；莲子用量为3.5%时，产品稠度适中，口感较好，具有莲子风味，故莲子芒果复合饮料中莲子的用量以3.5%为宜。

4.3 稳定剂的调配实验
4.3.1 数据记录
表3 稳定剂对复合饮料的稳定剂用量
编号
稳定剂种类
用量（%）
1
CMC
0.18
2
黄原胶
0.16
3
明胶
0.2
4
CMC+黄原胶
0.1+0.05
5
CMC+明胶
0.1+0.1
6
黄原胶+明胶
0.1+0.06
7
CMC+黄原胶+明胶
0.1+0.05+0.05
8
不加稳定剂
——

4.3.2 结果分析
经杀菌锅121℃杀菌20min后，并放置于室温下观察5天后记录其结果：

表4 稳定剂对复合饮料的稳定剂效果
编号
效 果
1
稍微分层，颜色较好，显黄色
2
有较多明显细小的白色悬浮颗粒，颜色较差，较为粘稠
3
明显分层
4
分层不明显，颜色较好，显乳黄色
5
稍微分层
6
分层不明显，颜色偏暗
7
分层不明显，有稍微细小的悬浮颗粒
8
明显分层

结果表明，用复合稳定剂的效果比用单一稳定剂的稳定性高，效果明显偏好，但是稳定剂用量过多，口感差，因而综合考虑，以编号4即复合稳定剂用量0.15%（CMC0.1%，黄原胶0.05%）为最佳稳定剂使用方案。

4.3.3 稳定剂的使用方法
通过摸索，该稳定剂系统中，稳定剂的溶解条件如表5：

表5 稳定剂溶解条件
稳定剂
溶液浓度
溶解温度
完全溶解时间
CMC
4%
60℃
12hr
黄原胶
2%
65℃
24hr

稳定剂系统的特点之一就是它可以结合水并将其固定下来，因而赋予含水的食品系统较稳定的质构。然而，必须正确地溶解稳定剂系统，以获得最佳的功能效果；因为有些稳定剂系统是冷溶性的，有的则需加热处理。此外这两种稳定剂系统都必须在中至高度的搅拌下才能分散与低固性物含量的水相中[12]。

4.4 正交试验
4.4.1 单因素试验

4.4.1.1 糖的用量：根据资料及经验，分别试用以下浓度加到混合液中。
表6 糖的用量表
糖量（%）
4
5
6
7
8
9
效 果
较淡
偏淡
甜
稍甜
稍甜
太甜
由表6可得出，选取的用来作为后面正交试验的糖的三个水平为：
糖：5%、6%、7%

4.4.1.2 酸的用量：

表7 酸的用量表
酸量（%）
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
效 果
很淡
较淡
偏淡
适中
过酸
由于经过多次试验，最后得出若在复合饮料中再加入酸，溶液pH值太低，导致饮料易沉淀，因此试验结果为不在饮料中另加酸。

4.4.1.3 稳定剂：根据稳定剂调配试验最佳组合：
CMC+黄原胶=0.1%+0.05%

选取浓度：
CMC：0.1%、0.12%、0.14%三个水平作正交试验
黄原胶：0.03%、0.04%、0.05%三个水平作正交试验

4.4.2 最佳配方的正交试验表
4.4.2.1 莲子芒果复合饮料感官鉴定标准

表8 莲子芒果复合饮料感官鉴定标准表
项 目
评 分
标 准
色 泽
（满分30分）
乳黄色
25~30
淡黄色
20~24
暗黄色
<20
香 气
（满分30分）
具莲子和芒果香气17~20
稍具莲子和芒果香气14~16
无莲子和芒果香气 <14

滋 味
（满分30分）
具鲜莲子味和芒果 香味，口感细腻，甜味适中，无异味
25～30
稍具莲子和芒果味，无异味
20～24
无莲子及芒果味，味淡
<20
体 形
（满分20分）
均匀稳定，无沉淀，无分层现象17～20
较均匀稳定，稍沉淀或分层14～16
有沉淀分层现象
<14

根据单因素试验结果，以稳定剂（羧甲基纤维素CMC，黄原胶）、糖的用量、芒果汁的用量作试验因素，选用L9（34）正交表进行试验设计，得到了9个试验组合（见表9）。

表9 L9（34）因子水平正交试验表
因子

试号
CMC
（%）
黄原胶（%）
糖
（%）
芒 果汁（%）

感 官 指 标/ 分
色泽
香气
滋味
体形
总分
1
0.1
0.03
5
6.6
26.75
17.25
24.75
15.75
84.50
2
0.1
0.04
6
5.6
27.25
17.00
24.75
13.50
82.50
3
0.1
0.05
7
4.6
26.50
16.25
23.75
15.75
82.25
4
0.12
0.03
6
4.6
26.25
16.50
25.75
13.75
82.25
5
0.12
0.04
7
6.6
26.75
16.75
24.00
12.25
79.75
6
0.12
0.05
5
5.6
26.50
13.75
25.25
13.25
78.75
7
0.14
0.03
7
5.6
26.75
17.00
25.25
12.50
81.50
8
0.14
0.04
5
4.6
27.00
17.25
24.75
14.25
83.25
9
0.14
0.05
6
6.6
26.00
16.50
24.75
12.00
79.25
K1
249.25
248.25
246.50
243.50

K2
240.75
245.50
244.00
242.75

K3
244.00
240.25
243.50
247.75

R(极差)
8.50
8.00
3.00
5.00

因素水平趋势如图1：

图1 因素水平趋势图

由 L9（34）正交试验结果表9极差R可以看出，影响最佳配方比的主次因子顺序为CMC→黄原胶→芒果汁→糖。由因素水平趋势图进行直观分析得出本试验所研制的最终产品——莲子芒果复合饮料的辅助添加剂的最佳的量为CMC 0.1%；黄原胶 0.03%；糖 5%；芒果汁4.6%。

5.产品的检测

5.1 样品中总糖的测定——斐林氏法[13]
5.1.1 实验材料、仪器和试剂
（1）实验材料：
莲子芒果复合饮料，广泛试纸pH1～14
（2）仪器：
吸管5ml（*5）；容量瓶100ml（*3）；烧杯100ml（*1）；烧杯150ml（*1）；
三角烧杯150ml（*6）滴定管25ml（*1）；酒精灯（或电炉300W）。
（3）试剂：
斐林氏甲液：15g硫酸铜，0.05g次甲基兰，溶于1000ml蒸馏水中。
斐林氏乙液：50g酒石酸钾，54g氢氧化钠，4g亚铁氰化钾，溶于1000ml蒸馏水中。
0.1％标准葡萄糖溶液：准确称取干燥恒重的葡萄糖1.00g，加入少量蒸馏水溶解后，再加8ml浓盐酸（防止微生物生长），蒸馏水定容至1升。
6N盐酸；6N氢氧化钠。

5.1.2 操作步骤
（1）总糖的水解：
称取1.00g样品于小烧杯中，加6N盐酸10ml，蒸馏水15ml，再沸水浴上加热半小时，取出后用6N氢氧化钠中和至中性，然后定容至100ml，经过滤，取滤液10ml稀释至100ml，即为稀释1000倍的总糖水解液。
（2）总糖的定量测定：
在三角瓶中按下表加入各试剂，在加入斐林试剂甲液和乙液后，为了保证沸腾状态下快速滴定（整个滴定在3分钟内完成），在滴定前先从滴定管中加入适量葡萄糖液，然后在沸腾状态下以4'～5'一滴的速度，继续自滴定管中加入葡萄糖液。溶液颜色变化：蓝色--->紫蓝色--->紫红色--->淡黄色（终点）。

表10 总糖的定量测定表
瓶号
斐林氏试剂
总糖水解液（ml）
0.1％葡萄糖初滴入量（ml）
加
热
至
沸
腾
0.1％葡萄糖滴定总量（ml）
甲（ml）
乙（ml）
1
5
5
0
9
11.31
2
5
5
0
9
11.33
3
5
5
5
6
18.20
4
5
5
5
6
18.22

5.1.3 计算
按下式计算样品中总糖的含量：
总糖（％）=
（A-B）*标准葡萄糖液浓度（mg/ml）/ 吸取测定的样品液量（ml）（1）
上式中：A为空白所消耗葡萄糖毫升数；
B为样品液所消耗葡萄糖毫升数。
总糖=[(18.20+18.22)/2-(11.31+11.33)/2]*1/(10/100*10)
=6.8 (g/100ml)

5.2 样品中蛋白质的测定——微量凯氏定氮法[14]
5.2.1 .材料、仪器和试剂
（1）材料：
莲子芒果复合饮料样品
（2）仪器
微量凯氏定氮仪（一套）；胖肚吸管（*1）；吸管2ml（*3）；
胖肚吸管10ml（*3）；碱式滴定管25ml（*1）；烧杯200ml（*2）；
量筒10ml（*1）；三角锥形瓶200ml（*4）；消化管30ml（*3）；
吸耳球（*1）；当量瓶50ml（*3）；玻棒ml（*3）
（3）试剂
a、浓硫酸（C、P）
b、10N NaOH（A、R）
c、2％硼酸溶液
d、0.01N盐酸标准溶液
e、混合指示剂贮备液：取50ml0.1％甲烯兰——无水乙醇溶液和200ml0.1％甲基红——无水乙醇溶液混合，贮于棕色瓶中备用
f、催化剂：硫酸铜：硫酸钾＝1：4（W/W）混合，研成细末备用
g、0.6mg/ml硫酸铵溶液：准确称取2.829g硫酸铵加水定容至1升
h、硼酸——指示剂混合液：取100ml 2％硼酸溶液，滴加混合指示剂贮备液，摇匀后溶液呈紫红色即可（约加1ml混合指示剂贮备液）。

5.2.2 操作步骤
（1）仪器的安装和洗涤：
由于定氮仪的进出口都是细管，而且是由几个部分联接在一起的整套装置，所以不能用一般方法来清洗，只能采用蒸汽冲洗。此外，在整个测定过程中要求没有漏气现象。
（2）标准硼酸铵的测定：
a.吸取25ml2％硼酸——指示剂混合溶液，注入三角瓶，将其倾倒地放在冷凝管末端下，使管末端插入溶液内。
b.用移液管准确吸取2ml标准硫酸铵溶液置于小漏斗，小心打开夹子，使其缓慢流入反应瓶，用1－2ml蒸馏水冲洗漏斗。
c.量取5ml 10N NaOH溶液，置漏斗中，小心开夹子，使其缓慢流入反应瓶，同样每次用1－2ml蒸馏水冲漏斗1－2次，然后用少量蒸馏水封住漏斗口，避免氨散失。
d.加热蒸馏瓶使反应瓶内液体开始沸腾，立即收集氨，蒸煮5分钟，而后退下三角瓶，继续收集2-3分钟，最后用蒸馏水把末端剩余的氨全部洗到三角瓶中，即算蒸馏完毕。排除废液，量取5ml蒸馏水蒸洗反应瓶一次，就可以进行第二份标准硫酸铵溶液的蒸馏工作。
e.将收集的各瓶蒸馏液分别0.01N标准盐酸溶液滴定至兰色消失，使溶液呈淡橘红色为止。
标准硫酸铵溶液连续测定三次，三次确定之终点瓶色应该一致，滴定数据差值不超过±0.05ml。
吸取2ml水代替标准（NH4）2SO4溶液加到漏斗中，进行蒸馏其它条件同上，此为空白测定。滴定所耗的HCl溶液体积差值不得超过±0.05ml，否则说明操作有误差。取三次地丁数据的平均值进行含氮量计算，并把结果与理论值比较。

5.2.3 莲子芒果复合饮料样品中含氮量的测定
取1个洁净干燥的消化管，加入约1g的催化剂，再在通风橱里加入10ml浓H2SO4。将消化管放在通风橱子内的电炉中加热，先用小火。待水分蒸发后可用略大些的火加热。消化管内液体逐渐由黄色变为黑色，继续消化，逐渐变成淡黄色，继续加热直到溶液呈淡兰色为止，此时消化已完全。
将消化完全的样品小心洗入100ml容量瓶，定容至刻度。每取样2ml到定氮仪上进行测定，方法同（NH4）2SO4测定。每个样品测定三次，取平均值。

5.2.4 数据记录

表11 结果数据记录表
V1
V2
V3
V（平均）
3.00
2.99
3.02
3.00

测定结果按下式计算，求得定氮溶液的含氮量，
点氮量（%）=N * V* 0.014 * 100/W （2）
式中：V——滴定样品所耗盐酸毫升数（ml）；
N——标准盐酸溶液的当量浓度；
W——样品量（g）；
0.014——氮的毫克当量数。
蛋白质（%）=总氮（%）* K （3）
式中：K——换算系数，一般食品K=6.25
计算得出：蛋白质（%）=0.01*3.00*0.014*100/[（10/100）*2]*6.25
=1.31%

5.3 样品中有效酸度（pH值）的测定[14]
5.3.1 原理
即pH计测定法，即由一支能指示溶液pH值的玻璃电极作指示电极，另用甘汞电极作参比电极组成一个电池。它们在溶液中产生一个电动势，E=E0+0.0591 log[H+]=E0-0.0591pH。
即每相差一个pH值单位就产生59.1mv的电极电位，从而可读出样品溶液的pH值。

5.3.2 仪器
酸度计、玻璃电极、甘汞电极、滴定管、电动搅拌器

5.3.3 步骤
（1）调节定位、斜率
（2）测定样品的pH值

5.3.4结果
测得样品的有效酸度为 pH=5.58

5.4 菌落总数的测定[15]
5.4.1 设备和材料
（1）温箱：（36±1）℃
（2）冰箱：0-4℃
（3）恒温水浴：（46±1）℃
（4）天平
（5）电炉：可调式
（6）吸管：容量为1ml和10ml，标有0.1ml单位的刻度
（7）广口瓶或三角烧瓶：容量为500ml
（8）玻璃珠：直径为5mm
（9）平皿：皿底直径为9cm
（10）试管：18*200mm
（11）酒精灯
（12）均质器或乳钵
（13）试管架
（14）灭菌刀或剪刀
（15）灭菌镊子
（16）酒精棉球

5.4.2 培养基和试剂
（1）营养琼脂培养基
（2）75%乙醇
（3）生理盐水或其他稀释液：定量分装于玻璃瓶和试管内，灭菌
5.4.3 操作步骤
（1）检样稀释及培养：
a．以无菌操作，将检样25ml放于含有225ml灭菌生理盐水的灭菌玻璃瓶内（瓶内预放适当数量的玻璃珠），经充分振摇或研磨作成1：10的均匀稀释液。
b．用1ml灭菌吸管吸取1：10稀释液1ml，沿管壁徐徐注入含有9ml灭菌生理盐水的试管内（注意吸管尖端不要触及管内稀释液），振摇试管混合均匀，作成1：100的稀释液。
c．另取1ml灭菌吸管，按上项操作顺序，作10倍递增稀释液，如此每递增稀释一次，即换用1支1ml灭菌吸管。
d．根据食品卫生标准要求或对标本污染情况的估计，选择2-3个适宜稀释度，分别在作10倍递增稀释的同时，即以吸取该稀释度的吸管移1ml
稀释液于灭菌平皿内，每个稀释度作两个平皿。
e．稀释液移入平皿后，应及时将凉至46℃营养琼脂培养基（可放置于（46±1）℃水浴保温）注入平皿约15ml，并转动平皿使混合均匀。同时将营养琼脂培养基倾入加有1ml稀释液（不含样品）的灭菌平皿内作空白对照。
f．待琼脂凝固后，翻转平板，置（36±1）℃温箱内培养（24±2）h取出，计算平板内菌落数目，乘以稀释倍数，即得每ml样品所含菌落总数。

5．4．4 计算结果
细菌总数<100（个/ml）

5.5 大肠菌群的测定[15]
5.5.1 设备和材料
（1）温箱：（36±1）℃
（2）水浴：（44±0.5）℃
（3）天平
（4）显微镜
（5）均质器或乳钵
（6）温度计
（7）平皿
（8）试管
（9）吸管
（10）载玻片

5.5.2 培养基和试剂
（1）乳糖胆盐发酵管：
（2）伊红美蓝琼脂
（3）乳糖发酵管
（4）革兰氏染色掖
5.5.3 操作步骤
（1）检样稀释
a——c三个步骤同试验5.4 菌落总数的测定。
d．根据食品卫生标准要求或对检样污染情况的估计，选择三个稀释度，每个稀释度接种3管。
（2）乳糖发酵试验：
将待检样品接种于乳糖胆盐发酵管内，接种量在1ml以上者，用双料乳糖胆盐发酵管；1ml及1ml以下者，用单料乳糖胆盐发酵管。每一稀释度接种3管，置（36±1）℃温箱内，培养（24±2）h，如所有乳糖胆盐发酵管都不产气，则可报告为大肠菌群阴性，如有产气，则按下列程序进行：
a． 分离培养：
将产气的发酵管分别转种在伊红美蓝琼脂平板上，置（36±1）℃温箱内，培养（18-24）h，然后取出，观察菌落形态，并作革兰氏染色和证实试验。
b． 证实试验：
在上述平板上，挑取可以大肠菌群菌落1-2个进行革兰氏染色，同时接种乳糖发酵管，置（36±1）℃温箱内培养（24±2）h，观察产气情况。凡乳糖管产气、革兰氏染色为阴性的无芽孢杆菌，即可报告为大肠菌群阳性。

5.5.4 结果记录
大肠菌群<4（个/100ml）

6.结论

6.1 本研究确定了莲子芒果复合饮料的最佳配方及最佳生产工艺。