發酵型低酒精度玉米汁飲料的研制

玉米是我國最重要的糧食之一，含有豐富的糖、氨基酸、脂肪和粗纖維。玉米籽中氨基酸和氨基酸的含量相對豐富。同時玉米還含有豐富的B族維生素、VE、β-胡蘿卜素、VC、葉酸和微量元素。玉米中的谷固醇,具有防止高血壓、冠心病和細胞衰老的作用。玉米中還含有公認的抗癌因子——谷胱甘肽,可起到良好的抗癌作用。甜、糯玉米除了具有普通玉米的優點外還具有自身的特色。但目前我國甜、糯玉米消費量較低。其主要原因在于生產能力不足、市場推廣力度不夠、深加工產品結構不合理不豐富。為此,全國農業技術推廣服務中心專家認為,我國甜、糯玉米產業需要進行系列產品的開發,使甜、糯玉米有更多的加工途徑,對其進行有效的價值轉化,并進一步豐富甜、糯玉米產品類型。該飲料采用超甜嫩玉米為原料,其開發與研制對玉米深加工和豐富飲料市場具有重要意義。1材料和方法1.1北京奧博星生物技術中心甜玉米市售新鮮超甜嫩玉米,成熟,籽粒飽滿柔嫩;菌種沈陽啤酒酵母,四川華潤藍劍(綿陽)啤酒有限公司提供;α-淀粉酶(活力單位不小于4000U/g)北京奧博星生物技術責任有限公司;糖化酶(活力單位不小于50000U/g)北京奧博星生物技術責任有限公司。1.2u3000自動從根、堿和水浴溫度出發的污水處理裝置DHG-9140型電熱恒溫鼓風干燥箱;WMK-02型恒溫培養箱;LDZX-40Ⅱ型立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器;SW-CJ-1F無菌操作臺;BCD-209伊萊克斯冰箱;pHS-25型酸度計;DS-1高速組織搗碎機;H.HSZI-HI4電熱恒溫水浴鍋;BSZZ3S電子天平。1.3結構品質測定水分的測定:烘干重量法;灰分的測定:干式灰化法;蛋白質的測定:微量凱氏定氮法;粗脂肪的測定:索氏提取法;淀粉含量的測定:碘量法;還原糖的測定:斐林試劑法;α-氨基氮測定:茚三酮法;pH測定:pH計直接測定:感官品質評定:感官品評法。由10位品評員根據外觀15分、香氣25分、味道30分、口感20分、殺口力10分,酌情扣減,進行綜合評分,再求其平均值。1.4工藝1.5操作要點1.5.1玉米的選擇挑選顆粒飽滿、無霉變、無蟲蛀的嫩甜玉米,去除雜質。1.5.2脫衣粉和去除污垢用鋒利鋼刀將玉米籽粒刮下,用清水漂洗去皮屑。1.5.3砂漿猛料浸泡后,加適量水打漿,過60目篩,反復洗滌殘渣,得玉米漿。1.5.4糊精玉米漿煮沸10min,使淀粉徹底糊化。1.5.5制度化將糊化醪降溫至在90℃,用乳酸調pH至5.5,然后加0.08%的α-淀粉酶進行液化40min。1.5.6糖化將溫度降至60℃,調pH4.5,加入0.02%的糖化酶,保溫3h。1.5.7消毒和消毒加水,將糖化液總固形物濃度調至200P。0.15MPa滅菌20min。1.5.8發酵接種啤酒酵母,在15℃,發酵5d,結束主發酵。在4℃下后發酵10d。直至殘糖濃度降到1.5%。1.5.9清水和準備將發酵液澄清過濾,然后調整甜度,并用適量玉米香精補充加工中損失的香氣物質。1.5.1包裝、消毒和冷卻灌裝,巴氏滅菌法滅菌,冷卻后于室溫下保存。2結果與分析2.1玉米營養的測定甜玉米是近幾年來利用基因工程技術育種的優良玉米新品種,嫩甜玉米具有鮮嫩、粘糯、香甜、渣少的特點。灌漿期嫩甜玉米與普通嫩玉米比,其蛋白質含量高,人體必需氨基酸組成比例平衡,總糖含量比普通玉米高3%～4%,關鍵是低聚糖、還原糖含量高,大分子淀粉含量低,甜玉米還含有豐富的不飽和脂肪酸,水溶性膳食纖維,同時含有豐富的B族維生素、VE、β-胡蘿卜素、VC、葉酸、煙酸和微量元素。因此本實驗選用八成熟的青苞甜玉米。通過分析測定,其營養成分見表2。嫩玉米水分含量充足,查閱資料表明打漿料水比為1:1比較合適。打漿結束,過濾,用洗滌水將固形物總量調至20%左右,得嫩玉米漿。2.2糖化酶解玉米液化的最適條件確定玉米漿通過煮沸糊化后,降溫至在90℃,用乳酸調pH至5.5,然后加0.08%的α-淀粉酶液化40min。但液化得到的短鏈糊精不能被酵母利用轉化。因此,還需進一步進行糖化處理。影響糖化效果的主要工藝參數有溫度、時間和糖化酶用量及pH值。本試驗選用的糖化酶的最適溫度為55～60℃,最適pH為4.5～4.7,活力單位為50000單位/g。但以上特征參數是在水解純淀粉的條件下測定的,為了進一步確定該糖化酶水解玉米液化醪的最適條件,做L9(34)正交試驗。因素水平及試驗結果見表3、4。從表5可以看出,經過馴化的種子液活性高,發酵能力強,細胞濃度和出芽率都在正常范圍內,說明通過馴化培養,啤酒酵母是能夠適應玉米糖液作為發酵基質的。2.3正交試驗結果在發酵基質、起始pH值確定的情況下,影響發酵成品質量的因素有發酵溫度、發酵時間、接種量等。本試驗選用外觀糖度為17%的嫩玉米水解糖液,其pH值為5.7～5.8,該pH值適合啤酒酵母的增殖,無需調節,因此就發酵溫度、發酵時間、接種量三個影響因素做了L9(33)正交試驗,以發酵液的感官評分為評價指標。試驗方案和結果分析如表6、7所示。由表6、7可知,在發酵過程中,對結果影響最大的因素是發酵溫度,其次為接種量。影響順序依次為A>C>B,最佳工藝參數為:A1B2C2。即最佳工藝參數為:發酵溫度15℃,時間5d,酵母菌接種量為8×106個/ml。主發酵結束后,通過對發酵液進行感官品評和分析測試表明:主發酵結束時糖份未被完全轉化。為了使飲料的風味更加圓滿、透明度更好,采用了4℃低溫后發酵工藝。試驗表明:后酵結束時發酵液的品質較主酵結束時有較大的改善。2.4甜玉米香精調香該飲料是以香、甜為主要口味的飲料。故選用甜度高、能量低、穩定性好的阿斯巴甜作甜味劑,并用甜玉米香精調香。采用二因素三水平全排列組合試驗,確定最佳調配方案。由10名品評員根據試驗產品的外觀、香氣、味道、口感、協調性等感官指標進行評分,結果見表9。由表9可知,最理想的配方為A2B2。即玉米香精最佳用量40μl/L,甜味劑最佳用量0.40mg/L。2.5澄清處理本產品為澄清透明型飲料,實驗室經過濾紙抽濾后的樣品透明度很好。工業生產上在灌裝之前也必須進行澄清處理,常用的有硅藻土過濾、微孔薄膜過濾等方法。后者澄清效果更好。3產品類別3.1感覺質量色澤金黃,澄清透亮,均勻一致。既有啤酒的風味,還有玉米香氣,含氣充足,有較強的殺口感。3.2物理和化學指標酒精度為5.5%(V/V);α-氨基氮66mg/100ml。3.3健康診斷標準菌落總數≤100個/ml;大腸桿菌≤3個/100ml;無致病菌。4玉米自由基飲料本試驗采用富含低聚糖等小分子營養物質的嫩甜玉米作原料,用下面啤酒酵母作生產菌種,采用低溫兩段發酵工藝在實驗室研制出既有啤酒的感官特點,又有典型玉米香氣