2021-4-9 | 工藝論文
作者:魏振承 唐小俊 張名位 鄧媛元 池建偉 張雁 張瑞芬 單位:廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所/農業生物技術研究所
1材料與方法
1.1材料與儀器材料:紅米市購;高溫淀粉酶,酶活80000U/g諾維信公司;蔗糖、瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠、藻酸丙二醇酯(PGA)均為市購。儀器:膠體磨廊坊通用機械有限公司;高壓均質機上海科司大均質機電設備有限公司;立式壓力蒸汽滅菌器江陰濱江醫療設備有限公司。
1.2紅米飲料生產工藝流程紅米→粉碎→過60目篩→酶解→膠體磨→均質→裝瓶→封蓋→滅菌→貼標→檢驗→成品
1.3酶解工藝研究
1.3.1單因素實驗把裝有100mL蒸餾水的燒杯放入恒溫水浴鍋中預熱,達到設定溫度后,加入8g經粉碎和過60目篩的紅米粉,一邊攪拌一邊加入一定添加量的高溫淀粉酶,酶解一定時間后立即用200目濾布過濾,然后干燥稱取濾渣重量,計算濾渣重量占紅米粉重量百分比。高溫淀粉酶添加量對酶解效果的影響:處理設高溫淀粉酶添加量占紅米粉重量百分比0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05%,酶解溫度均設為90℃,酶解時間6min,3次重復。酶解溫度對酶解效果的影響:處理設70、80、90、100℃,高溫淀粉酶添加量占紅米粉重量百分比均設為0.03%,酶解時間6min,3次重復。酶解時間對酶解效果的影響:處理設4、6、8、10、12、14、16、18、20min,高溫淀粉酶添加量占紅米粉重量百分比均設為0.03%,酶解溫度90℃,3次重復。
1.3.2正交實驗根據單因素試驗結果,選取高溫淀粉酶添加量、酶解時間、酶解溫度為考察因素,每個因素取3個水平,進行L9(33)正交試驗設計,因素水平如表1,以濾渣重量占紅米粉重量百分比為指標,對試驗參數進行優化。1.4紅米飲料的穩定性實驗
1.4.1單因素實驗把裝有1500mL蒸餾水的容器放入100℃恒溫水浴鍋中預熱,達到設定溫度后,加入120g經粉碎和過60目篩的紅米粉,一邊攪拌一邊加入0.45mL的高溫淀粉酶,酶解10min后立即用200目濾布過濾。然后加入輔料和穩定劑瓊脂、海藻酸鈉、藻酸丙二醇酯(PGA)、黃原膠后,過膠體磨和均質機,裝瓶,封口,121℃20min滅菌,冷卻后按1.4.3的方法進行感官評分。瓊脂、海藻酸鈉、藻酸丙二醇酯(PGA)、黃原膠用量對紅米飲料穩定性的影響:各穩定劑處理均設穩定劑添加量占飲料重量百分比0、0.025、0.05、0.075、0.1、0.125、0.15、0.175、0.2%9個處理,3次重復。
1.4.2正交實驗把裝有1500mL蒸餾水的容器放入100℃恒溫水浴鍋中預熱,達到設定溫度后,加入120g經粉碎和過60目篩的紅米粉,一邊攪拌一邊加入0.45mL的高溫淀粉酶,酶解10min后立即用200目濾布過濾。然后加入輔料和一定添加量的穩定劑后,過膠體磨和均質機,裝瓶,封口,121℃20min滅菌,冷卻后按
1.4.3的方法進行感官評分。根據穩定劑單因素實驗的結果,選取瓊脂、海藻酸鈉、藻酸丙二醇酯(PGA)、黃原膠為考察因素,每個因素取3個水平,進行L9(34)正交試驗設計,因素水平如表2,以感官評分為指標,對試驗參數進行優化。
1.4.3感官評定滅菌后進行感官評定,評定指標包括分層、粘壁物、懸浮物、沉淀物、流動性,10個經過培訓的評定員就上述指標給出分數,最好的10分,最差的1分,總分按分層分數占50%、粘壁物10%、懸浮物10%、沉淀物10%、流動性20%的權重計算。
2結果與分析
2.1酶解工藝對酶解效果的影響
2.1.1高溫淀粉酶添加量對酶解效果的影響在紅米飲料生產中,由于紅米含有大量的淀粉,加熱后淀粉糊化非常粘稠,為了獲得粘度低流動性良好的紅米飲料,采用高溫淀粉酶對紅米粉進行酶解,高溫淀粉酶添加量對酶解效果的影響,結果見圖1。從圖1可以看出,不加高溫淀粉酶時,由于非常粘稠,難于過濾,導致濾渣占紅米粉的重量百分比高達50%以上;加入少量高溫淀粉酶后,濾渣占紅米粉的重量百分比迅速降低,當酶添加量達到0.02%時,其濾渣占紅米粉的重量百分比與酶添加量0.03%、0.04%和0.05%時的結果沒有顯著性差異。
2.1.2酶解溫度對酶解效果的影響酶解溫度對酶解效果的影響,結果見圖2。從圖2可以看出,隨著酶解溫度的上升,濾渣占紅米粉重量百分比降低,各處理溫度之間的濾渣占紅米粉重量百分比都有顯著性差異。
2.1.3酶解時間對酶解效果的影響酶解時間對酶解效果的影響,結果見圖3。從圖3可以看出,隨著酶解時間的增加,剛開始時濾渣占紅米粉的重量百分比降低較快,酶解時間到10min以后,其濾渣占紅米粉的重量百分比下降速度變得緩慢。
2.1.4酶解工藝正交實驗酶解正交實驗設計及結果見表3。從表3可以看出,極差結果表明,酶解溫度R值>酶解時間R值>酶添加量R值,因此各因素對濾渣占紅米粉重量百分比影響的順序為:酶解溫度>酶解時間>酶添加量;表3結果還表明,酶添加量K3<K2<K1,酶解溫度K3<K2<K1,酶解時間K3<K2<K1,因此最佳酶解工藝組合為A3B3C3,即高溫淀粉酶添加量0.04%,酶解溫度100℃,酶解時間12min。由于最佳酶解工藝組合未出現在正交實驗表中,按照此條件進行驗證實驗,結果表明濾渣占紅米粉重量百分比為13.21%,說明該酶解工藝組合效果較好,可以用于紅米淀粉酶解。
2.2穩定劑對紅米飲料穩定性的影響
2.2.1穩定劑單因素實驗結果穩定劑對紅米飲料穩定性的影響實驗結果見表4。
2.2.2穩定劑正交實驗結果根據穩定劑單因素實驗的結果,以瓊脂、海藻酸鈉、藻酸丙二醇酯、黃原膠為考察因素,進行L9(34)正交試驗設計,以感官評分為指標,對試驗參數進行優化。從表4可以看出,極差結果表明,瓊脂R值>海藻酸鈉R值>黃原膠R值>藻酸丙二醇酯R值,因此各穩定劑對紅米飲料穩定性影響的順序為:瓊脂>海藻酸鈉>黃原膠>藻酸丙二醇酯;表4結果還表明,瓊脂K3>K2>K1,海藻酸鈉K3>K2>K1,藻酸丙二醇酯K1>K3>K2,黃原膠K2>K3>K1,因此各穩定劑最佳組合為A3B3C1D2,即瓊脂用量0.15%,海藻酸鈉0.15%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.1%。由于該最佳組合未出現在正交實驗表中,且試驗組合號為7、8、9的感官評分結果差距不大,即瓊脂用量為0.15%時,其他膠體用量影響極小,因此從生產成本角度考慮,分別按照瓊脂用量為0.15%、海藻酸鈉0.15%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.15%,以及瓊脂用量為0.15%、海藻酸鈉0.05%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.05%進行穩定性實驗,結果表明瓊脂用量為0.15%、海藻酸鈉0.15%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.15%時感官評分為7.99,而瓊脂用量為0.15%、海藻酸鈉0.05%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.05%時感官評分也達7.92,兩者差異不大,綜合考慮生產成本因素,可采用瓊脂用量為0.15%、海藻酸鈉0.05%,藻酸丙二醇酯0.05%,黃原膠0.05%條件,即可獲得穩定性較好的紅米飲料。