（农产品加工及贮藏工程专业论文）莲子饮料稳定性及其加工工艺研究.pdf

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m a n u f a c t u r e dg o o d so rc a n n e df o o d , a n dt h i s r e s t r i c t e dt h e a p p l i c a t i o no f l o t u ss e e & 1 1 始p r o p e r t i e sa n d p a r t i a l h y d r o l y z a t i o no ft h el o t u ss e e ds t a r c hw c v s t u d i e di nt h i sp a p e ra n dt h e b e v e r a g ef o r m u l aw a sg o t t e n 1 p r o p e r t i e so f1 0 t u ss e e ds t a r e h s t a r c hi st h em a i nc o m p o s i t i o no f l o t u ss e e d i t ss t r u c t b r ea n dc h a r a c t b rw o d di n f l u e n c et h ep r o c e s so fl o t u s s e e d n 峙r e s u l t ss h o w e dt h a tt h e r ew a s2 3 9 9 o fa m y l o s e , 7 6 0 1 o f a r a y l o p e c t i ni nt h el o t u ss e e ds t a r c h t h ep a s t ec l a r i t yo fl o t u ss e e ds t a r c h w a s2 3 。t h es o l u b i l i t yw a s1 6 a n dt h es w e l l i n gp o w e rw a s7 。5 7 a f t e r n i n ef r e e - t h a wc i r c l e s ，t h es y a e r e s i sm t eo fs t a r c hw a s4 7 ，a n di t ss t a b i l i t y d e c r e a s e d , s oi tw a sn o ts u i t a b l ef o rc h i l l e df o o d 1 1 把v i s c o s i t yp r o p e r t yo f l o t u ss e e ds t a r c hp u l pw a sa f f e c t e db yp a s t i n gc o n c e n t r a t i o n , t e m p e r a t u r e ， t i m e ，s h a r er a t e ，e r e i tw o u l di n c r e a s ew i t ht h ec o n c e n t r a t i o n w h c np a s t i n g t e m p e r a t u r ew a sh i g h e ro rt i m ew a sp r o l o n g e d t h ev i s c o s i t yw o l l i df i r s t l yg o u pa n dt h e nd r o p 。s t a r c hp a s t ew a sp s e u d o p l a s t i cl i q u i d , s ot h ev i s c o s i t y w o u l dd e c l i n ew h i l et h es h a l m t ew a sm c r e a s e d t h e s es t u d i e sw i h p r o v i d e t h e o r e t i c a lb a s i sf o rf u r t h e rp r o c e s so f l o t u ss e e dp r o d u e t s 2 t u r b i d n e s sa n ds t a b i l i t yo fl o t u ss e e db e v e r a g e 1 1 ”p r o c e s s i n g t e e l m o l o g yo fl o t u s s e e d b e v e r a g e t r e a t e d b yu s i n go r - a m y l a s e a n d g l u c e a m y l a s ew 勰s t u d i e d mo p t i m u mc o n d i t i o n so ft h el i q u e f a c t i o nb y o r t h o g o n a lt e x tw a sg o t t e na n dt h er e s u l t ss h o w e da sf o l l o w s ：l i q u e f a c t i o n p e r i o d6 0m i n u t e s ，d o s a g eo fa - a m y l a s e2 7 u ( gs t a r c h ) ，t e m p e r a t u r e6 8 c ， p u l pc o n c e n t r a t i o n5 w h e nt h el i q u e f a c t i o nd ev a l u ew a sc o n t r o l l e da t 2 5 ，t h ef i n a ls a c c h a r i f i c a t i o nd ev a l u er e a c h e d9 5 u n d e rt h ef o l l o w i n g c o n d i t i o n s ：t e m p e r a t u r e6 2 ，s a c e h a r i f i e a t i u np e r i n d3h o u r s ，d o s a g eo f g i u c o a m y l a s ew a s5 6 u ( gs t a r c h ) 1 1 1 e l o t u ss e e d p u l p w i t hd i f f e r e m 3 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 h y d r o l y z i n gl e v e lc o u l db eg o t t e nb yc o n t r o l l i n gt h ed i s t r i b u l i n go ft h ed e v a l u e n ee f f e c to fh y d r o l y z i n gl e v e lo fs t a r c ho nt h eb e v e r a g ef l a v o r , v i s c o s i t yw a sa l s os t u d i e di nt h i sp a p e r t h eo p t i m u mh y d r o l y z i n gl e v e lw d ev a l u e5 0 g o tb yt h em e t h o d ss u c ha sd e p o s i t i n g ，c e n t r i f u g i n ga n df l e e - t h a w i n g t h en a t 叫es e d i m e n t a t i o np e r i o do ft h eb e v e r a g ew a sf o r e c a s t e d a b o u t4m o n t h s ，t h i sm e t h o dc o u l dn o to n l yu n c h a i nt h ee f e c to ft h es t a r c h a g i n g ，b u ta l s ok e p tt h em a x i m u mf a v o ro f t h el o t u ss e e db e v e r a g e 3 p r o c e s s i n gt e c h n i q n eo fl o t u ss e e db e v e r a g e s t a b i l i t yw a sv e r y i m p o r t a n tt ot h e l o r r i ss e e db e v e r a g e t h ed e p o s i t i o no fp r o t e i na n dt h e f l o a t i n go ff a tw a se a s yd u r i n gt h es t o r e ，a n dt h i ss e r i o u s l yi n f l u e n c e dt h e a p p c a r a n c ea n dc o m m e r c i a lv a l u eo ft h ep r o d u c t s b y a d d i n ge m u l s i f i e r s ( s u c r o s ee s t e r ：m o n o g l y e e r i d e - - - 7 ：3 ) ，c m c ( o 1 l ) ，x a n t h a ng o m ( o 0 9 ) ， a l g a ec o l l o i d ( 0 2 2 ) ，s u g a r ( 7 8 ) a n da d j u s t i n gp nb e t w e e n6 0t o6 5 ， c o n t r o l l i n gt e m p e r a t u r e6 0 6 5 c ，h o m o g e n i z i n gt w i c eu n d e rt h ep r e s s u r e 2 0 m p a , a n dt h e ns t e r i l i z e da t1 2 1 f o rl o m i n , t h eh o m o g e n e o u sa n ds t e a d y l o t u ss e e db e v e r a g ew o u l db eg o t t e n k e yw o r d s ：l o t u ss e e d ；b e v e r a g e ；s t a r c h ；h y d r o l y z e ；s t a b i l i t y 4 山东农业大学硕士学位论文 1 引言 1 1 莲子概述 1 1 1 莲子的化学成分 莲子是莲的果实，由果皮( 莲壳) 、种子( 莲仁) 、胚( 莲心) 组成，系 子房发育而成，为坚果，形状为椭圆形、卵形及卵圆形，老熟后呈棕 褐色、灰褐色或黑褐色。莲子果皮极为坚硬，表皮上有厚的角质层， 角质层下分布着排列紧密的马氏细胞，马氏细胞层内含纤维素，可加 强保护作用，其下覆盖多层的单宁细胞，可防止病菌和昆虫的侵害， 同时水分、空气不易透入( 谢丽娟，2 0 0 5 ) 。据测定，莲子中含有 1 7 2 的蛋白质、2 4 2 5 的脂肪、6 4 2 的淀粉和4 的灰分，营 养丰富( 鲁运江，2 0 0 1 ) 莲子还富含钙、磷、铁等人体所需的多种 营养成分，详细成分见表1 ( 黄杰，2 0 0 3 ) 每l o o g 莲子中所含的磷 高达2 0 0 r a g ，是成年人日需求量的2 2 5 钙是构成牙齿、骨骼的主 要成分，还是细胞核蛋白与许多酶的主要成分，可以帮助机体进行蛋 白质、脂肪、糖类的代谢和维持酸碱平衡。由于莲子中磷钙的比例恰 好为3 2 ，并且莲子中有丰富的蛋白质、氨基酸，有利于钙的吸收，可 满足婴儿的、孕产妇和老年人对钙的需求。缺镁可引起肾钙化，莲子 中镁含量达到成人日需求量的7 9 3 3 。因此莲子具有益肾的功效。莲 子中所含的钾为所有动、植物食物之首，每l o o g 莲子含钾2 0 5 7 m g ， 钾对维持肌肉的兴奋性，心跳规律性和各种代谢有重要作用。莲子中 铁的含量也非常丰富，每l o o g 莲子含铁高达6 1 6 m g ，铁是血红蛋白、 肌红蛋白、细胞色素的主要组成成分，具有防治贫血、抵抗感染、强 身壮体、养脑增智的作用。莲子中锰占成人日需求量的1 5 7 ，因此它 可促进骨骼生长发育，滋养交感神经，宁心安神，促进生殖系统发育 ( 李清亚，2 0 0 2 ) 。 莲子中氨基酸含量丰富，种类齐全，有十八种氨基酸，其中七种 是人体所必需的，尤其是儿童生长发育所必需的( 郑宝东，2 0 0 3 ) 。 在必需氨基酸组成中，赖氨酸含量最高，高达1 4 1 4 m g k g ，在总氨基 酸含量中占的比例达到6 3 ，而赖氨酸在普通食物或膳食中是第一限 制性氨基酸，这表明鲜莲子在一些特定人群的饮食中可能具有一定意 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 义，可以补充赖氨酸摄取的不足，提高蛋白质的吸收率。在非必需氨 基酸中，精氨酸占总氨基酸的比例达到2 1 ，这是任何其他食物达不 到的( 许益民，1 9 9 2 ) 。 表l 莲子中矿物质含量以及占每日营养需求量的百分数 t a b l e1t h em i n e r a lc d n t e n ti nh el o t u ss e e da n dp e r c e n to f t h ed i u r n a ln u l r i t i o n d e m a n d 以1 0 0 9 食物满足热需求量为1 0 8 7 千焦成人的营养需要的百分散( 以体重6 5 1 c g 计) 1 1 2 莲子的重要生理功能 莲子在我国自古以来就是一种高级滋补食品，可鲜食，也可当干 果食用，应用莲子可以制作出许多美味佳肴，还可以制成罐头食品， 在民间食用较为广泛，具有极大的开发利用价值。更为重要的是，莲 子具有多种保健与食疗作用。现代科学研究也表明，莲子具有抗衰老 和增强免疫的功效，现已被列入我国卫生部公布的既是食品又是药品 的物品名单中( 郑宝东，2 0 0 6 ) 莲子性味甘、平、涩，无毒。药圣 李时珍曾撰文称莲子“交心肾，厚肠胃，固精气，强筋骨，补虚损，利 耳目，除寒湿，止脾泄久痢”。神农本草中认为莲子是补中养神，益 气力除百疾，轻身耐劳，不饥延年的上品，它含有多种生物碱、金丝桃 苷、芸香苷、天门冬素、v b 、尼克酸、莲子碱等。中老年人特别是脑 力劳动者经常食用，可以健脑，增强记忆力，提高工作效率，并能预 防老年痴呆的发生。 现代医学认为，莲子具有补脾益胃、养心安神、补肾固涩、补废 根、强筋骨、固精气之功效，还具有抗癌和降低血压的作用。莲子是 6 山东农业大学硕士学位论文 脾虚泄泻、心悸不安、失眠多梦、肾虚遗精、食欲不振等患者的康复 营养食品，也是中老年人强身防病、抗衰延寿的滋补品。莲子还有促 进凝血，使某些酶活化，维持神经传导性，镇静神经，维持肌肉的伸 缩性和心跳的节律等作用。由于莲子极高的营养价值和食疗效果，使其 具有极高的开发利用价值和广阔市场前景。 1 1 3 国内莲子加工产业的现状及前景 随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，莲子作为保健食品 已走进寻常百姓家，用量随之上升。2 0 0 1 年我国莲子用量为1 5 万吨， 2 0 0 2 年增至2 0 万吨，2 0 0 3 年增至3 0 多万吨，但我国莲子总产量只有l o 万吨左右，缺口达2 0 万吨以上据有关部门对全国3 0 个城市中药材、 保健品、食品三个市场调查显示，从1 9 9 9 年至今，莲子及其副产品， 如莲子芯、莲蓬、莲须、荷叶、荷梗等的市场需求量逐年增加，价格 连年上涨。据调查，2 0 0 4 年自莲子每公斤由往年的1 0 元上涨至1 5 1 6 元，红莲子价格由6 元涨至l o l l 元莲子产品销量之多、涨幅之大， 为历年所少见( 谢丽娟，2 0 0 5 ) 究其原因主要是因为莲子的用途拓 宽，莲子除了在医学上的大量应用外，保健品的生产和食品加工业都 有需要，特别是现在食品加工企业对莲子的需求量与日俱增。近年来 莲子生产加工和科研引起了各界的广泛关注，其生产加工都呈现一番 前所未有的巨大潜力。 莲子早期的产品种类也比较单一，大多为半成品和罐装食品。近 年来，随着人们的健康、保健意识的逐步提高，植物蛋白饮料以其有 别于其他类型饮料的特殊功能迎合了人们对于健康的需要。国内外对 莲子的研究也主要集中到了饮料方面。 凌云、曾小玲等于1 9 9 4 年对莲豆奶的生产工艺进行了研究。莲豆 奶以湘莲、绿豆为主要原料，通过去除豆腥味、选择稳定性条件等关 键环节精制加工而成，并对莲豆奶产品进行了检验，对其营养价值进 行了讨论。 ， 潘思轶等于1 9 9 5 年研究过洳淀粉酶和糖化酶双酶法处理莲子浆， 制造澄清莲子饮料的工艺，并对各工艺参数对淀粉转化率和饮料稳定 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 性的影响进行了探讨，较好地解决了利用高淀粉含量原料制作澄清饮 料的稳定性问题。 2 0 0 1 年，李今、张光华提出了利用莲子制取风味莲子乳饮料的工 艺流程，指出了p h 值、均质压力、杀菌条件等各种加工因素及添加剂 对风味莲子乳饮料品质的影响。 刘忠义以大豆、糯米、莲子为原料，用嗜热乳链球菌和保加利亚乳 杆菌( 1 ：1 ) 的混合菌种为发酵剂，制得一种新型的营养保健性植物乳酸 奶。实验初步探讨了该饮料的主要制作工艺，确定了最佳发酵条件 郑铁松、龚院生等人提出了一种利用莲子制取蛋白饮料的工艺流 程，研究了浸泡时间、p h 值、各种添加剂对莲子饮料品质的影响，并 对副产品的利用作了探讨 王健柏于2 0 0 3 年通过结合银耳、核桃、莲子的营养功能，研制了以 此为原料的植物蛋白饮料探讨了该乳性饮料的工艺过程，由复合乳化稳 定剂的对比实验，确定了合理的配比。 总体看来，莲子饮料天生具备“天然、绿色、营养、健康”的品类 特征，符合饮料市场发展潮流和趋势，极有可能成为下一轮饮料消费 热点、成为饮料市场主流产品而爆发增长，在饮料市场存在巨大发展 空间和良好的发展前景。 1 2 淀粉的性质及其老化动力学 1 2 1 淀粉的分子结构 淀粉在自然界中分布很广，是高等植物中常见的组分，也是碳水 化合物贮藏的主要形式。淀粉是一种多羟基天然高分子化合物，可以 看作是d 葡萄糖单元聚合而成的多糖，分子间以氢键相互缔合成为淀 粉颗粒。淀粉分子的化学结构式为( c 6 h i 0 0 5 ) n ，根据其分子结构，可以 分为直链淀粉( 图1 ) 和支链淀粉( 图2 ) 。直链淀粉是以m 1 ，4 糖苷键 连接的d 葡萄糖的多聚体，其分子量在5 0 2 0 0 k d 之间，聚合度为 3 0 0 1 2 0 0 。支链淀粉是以小1 ，4 糖苷键连成的链作主链，在主链上通 过a - i ，6 糖苷键连接侧链而形成的d - 葡萄糖的多聚体，其分子量在 2 0 0 6 ，0 0 0 k d 之间，聚合度为1 3 0 0 3 6 0 0 ( t a k e d ay a n dh i z u k u r i ， 1 9 8 6 ；t a k e d aa n ds h i r a s a k a ，1 9 8 4 ) 。直链分子和支链分子的侧链都是 山东农业大学硕士学位论文 直线形分子，趋向于平行排列，相邻羟基间经氢键结合，成散射状结 晶束结构，颗粒中水分了也参与氢键结合。氢键的强度虽小高，但数 量众多，使结晶束具有一定的强度，也使淀粉具有较强的颗粒结构。 结晶束之间的区域，分子没有按平行排列，较杂乱，为无定形区。支 链淀粉分子庞大，串过多个结晶区和无定形区，为淀粉的颗粒结构起 到骨架作用。基于淀粉的种类和产地不同，淀粉中的直链淀粉、支链 淀粉含量以及淀粉的相对分子质量相差很大。由于淀粉高分子结构中 含有大量的活性基团一醇羟基，为人们对其加工和改性提供有利条 件。另外淀粉还是一种可再生、可降解，无毒害的自然资源，在重视 环境问题的今天，对其应用和开发备受关注。 眵 图1 直链淀粉的结构 图2 支链淀粉的结构 f i g1t h e 鲥n k t i l r eo f t h ea m y l o s ef i g2t h es l n 锄”o f t h ca m y l o p e c i n 1 2 2 淀粉的糊化、老化与老化动力学 淀粉颗粒一般不溶于冷水，在含水体系中加热至一定温度可发生 糊化。淀粉颗粒由吸水溶胀到完全糊化可分为三个阶段：加热初期， 颗粒吸收少量水分，体积膨胀较少，颗粒表面变软并逐渐发粘，但没 有溶解，水溶液粘度也没有增加，如果此时脱水干燥仍可恢复为颗粒 状态；第二阶段，随着温度升高到一定程度，淀粉颗粒急剧膨胀，粘 度大大提高，并有部分直链淀粉溶于水中，这种现象发生的温度称为 糊化温度；最后阶段，随着温度继续上升，淀粉颗粒增大到数百倍甚 至上于倍，大部分淀粉颗粒逐渐消失，体系粘度逐渐升高，最后变成 透明或半透明淀粉胶液，这时淀粉完全糊化。糊化的淀粉分子链比较 舒展，体系中有充分的游离水和结合水，绵软而且富有弹性( 张燕 萍，2 0 0 1 ) 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 经过长时间贮存的食品会出现不同程度的老化，这主要是由于淀 粉的回生引起的。回生又叫凝沉、老化，是淀粉的一个重要物理性 质，意思为己经分散了的、在糊化温度以上通过吸水、加热产生的无 定形态的淀粉，重新变成一种不溶解的、聚集的形式。一般而言，老 化是直链淀粉及支链淀粉的直线部分趋向于平行排列，从无定形态回 复到结晶体，这样会使体系能量最低，更加稳定。这种趋于平行排列 的趋势是一系列老化现象的直接内在推动力。老化的过程就是随着分 子重新排列的进行，淀粉糊化后的胶体结构被破坏，吸水能力下降， 水分析出。老化的结果就是水分散失，淀粉链重新由无定形态变为晶 体，链条之间相互约束，相互限制自由空间变小，柔韧性、摆动能力 消失，强度增加。此时食品变干交硬。食用品质大幅下降研究中发 现，老化的淀粉很难再次糊化。 为了进一步提示淀粉老化机理，近年来，国外学者开始重视对淀 粉老化动力学特性及其与食品品质相关性的研究。许多作者根据淀粉 老化过程中的结晶特性，采用了用以描述聚合物结晶特性的a v r a m i 模 型来解释淀粉的老化过程( 赵思明，2 0 0 0 ) 。根据化学反应动力学方 程，a v m m i 提出了描述高分子聚合物结晶的数学模型； o = l - c x p ( 时) 式中，o 在t 时刻的结晶率 k - 老化速度常数 w - a v r a m i 指数 a v r a m i 方程描述了聚合物结晶过程中，晶体随时问变化的规律， 表明结晶程度随时问呈指数形式增长。当n = l 时，a v r a m i 方程与一级 化学反应方程式是等价的。因为淀粉老化程度的表示方法较多，且较 易测定，同时由于淀粉的高分子物性与链状结构，所以用于描述聚合 物结品的a v r a m i 方程被广泛用于淀粉老化的动力学模型研究中，并取 得了较高的精度。a v r a m i 方程表明老化程度是随时间呈指数率增加 的。在应用a v r a m i 方程时，通常是先测在一定温度下淀粉的等温老化 曲线( 一定温度下0 与t 的关系曲线) ，然后经过回归分析，得到每组 老化等温线的速度常数k 和a v r a m i 指数n ，再由不同条件下k 和n 的 l o 山东农业大学硕士学位论文 变化趋势研究温度、含水量等因素对k 和n 值的影响。a v r a m i 指数n 提供有关晶核特性及晶体成长过程的信息。n 值的大小取决于晶体成长 过程的维数( 如晶体形状) 和成核的时间。n = l 表示瞬间成核的晶体以 枝状形式成长，n - - - - - 2 则表示偶然成核的枝状结晶的成长或瞬间成核的碟 状晶体的成长，理论上，n 具有非整数性，有些研究者认为这是由于试 验误差引起的( k i msk ，c i a c c ocf ，1 9 7 6 ) ，但由于n 为非整数时 往往较整数的n 对a v r a m i 方程具有更高的拟和性( f e a mt r u s s e l lp l ，z h a n gw ，j a c k s o nds ，1 9 8 2 ) ，所以近期学者认为n 的非整数具 有特殊意义，其特殊意义有待进一步地研究。 1 3 食品品质损失动力学 食品工程中，食品品质损失动力学的研究一直受到很多学者的关 注，食品品质改变一般指生产过程中化学的、物理的和微生物的变 化，其中以化学反应动力学为其基本理论模型，可以很好地反映这些 变化，已经得到了广泛的应用。食品加工原料来自农、林、牧、副、 渔的动植物产品，它们在储存和加工过程中都存在着化学和生物化学 等方面的变化，如脂肪酸和磷脂的自动氧化，热和辐射引起的脂质降 解( 黄椿鉴，1 9 9 6 ) ，风味物质和维生素的化学变化，以及天然色素 的降解等。物质和维生素的化学变化，以及天然色素的降解等。这些食 品和食品加工原料，由于结构复杂，因此通常在实际考察和研究中，如 何以一个速率变化式，或以经验式的数学模型来描述这些过程及其特性 变化。对于热敏性物料，如维生素、色素、酶等，在遭受热破坏的过 程中，在多数情况下，是符合一级反应动力学规律的；l a b u z a 也指 出，在食品加工和贮存过程中，大多数与食品质量有关的品质变化都 遵循零级( n 卸) 或一级( 1 1 _ 1 ) 模式gs a g u y 和k a r e l 提出的d n d t = f ( e l ， f j ) 似与反应动力学无关，但在具体解决问题时，也以化学反应动力学 的式子作为其基础。另外，还有一种值得关注的方法是响应面方法 ( r e s p o n s es u r f a c em e t h o d o l o g y ) ，其主要是分析系统中各个变量的改 变对于响应( 即因变量) 的影响，结果是用于建立系统响应的数学模型或 对系统的响应进行优化。这种方法，既可单独描述食品体系中的品质 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 损失，也可与以化学反应动力学为基础的方法联合，共同应用于品质 损失( 李怡彬，2 0 0 5 ) 。 为反映温度对反应速率常数的影响，有两个基本模型，即 a r r h e n i u s 模型和z 值模型。对于以化学反应为主的品质变化，如贮 存、加热、浓缩等过程，常用a r r h e n i u s 模型；对于杀菌等操作即以微 生物改变为主的过程，常用z 值模型：有时还相互混用( 田纬， 2 0 0 0 ) 。f u j i k a w a 和j o n s s o n 分别比较了两种不同菌类失活时 采用z 值和a r r h e n i u s 模型的回归结果，并比较了两者在外推实验温度时预测 值的差别；d a t t a 以a r r h e n i u s 模型为基准，讨论了使用z 值模型带来 的误差。 1 4 本课题研究的目的、内容和意义 1 4 1 研究目的 虽然莲子自古就是食药两用的保健佳品，而且资源丰富，但是其 质地坚硬、不耐贮藏、食用不便、加工单一。这就大大限制了莲子作 用的充分发挥。针对这种情况，我们根据莲子的营养和食疗等特点， 研究开发出营养丰富，风味尤佳的莲子新饮料。 1 4 2 研究内容 1 4 2 1 莲子淀粉的性质研究 1 4 2 2 莲子淀粉酶解条件的研究及d e 值的分布莲子淀粉的酶解条件 1 4 2 3 淀粉转化程度与饮料稳定性的关系，确定适宜的稳定水解程度 1 a 2 。4 莲子饮料的加工工艺的确定；稳定荆的筛选、均质压力及杀菌 条件的确定 1 4 2 5 稳定性的测定：根据浑浊稳定原理进行相关研究，利用冻融、 离心等方法预测其保质期 1 4 3 本课题的意义 莲子含有1 7 2 的蛋白质、2 的脂肪、6 4 2 的淀粉和4 的灰 分，营养较为丰富。它含有多种生物碱、金丝桃苷、芸香苷、天门冬 素、v b 、尼克酸、莲子碱等。中老年人特别是脑力劳动者经常食用， 可以健脑，增强记忆力，提高工作效率，并能预防老年痴呆的发生。 因莲子含有丰富的营养成分及某些生理活性物质，所以其加工深受人 山东农业大学硕士学位论文 们的重视。 本课题通过对淀粉部分水解的研究，既使淀粉在莲子饮料中起到 稳定剂的作用，保持了莲子饮料特有的莲香味，又能解除淀粉威胁。 开辟了饮料研究的新思路，增添了新的内容。为高淀粉饮料的稳定提 供了一种新的方法，为饮料生产中使用自身淀粉作为一种稳定剂提供 了理论指导和参考数据。 莲子饮科的稳定性及其加工工艺研究 2 材料与方法 2 1 试验原料 原料：白莲子 购于济宁市微山湖 2 2 主要试剂 试剂名称生产单位 直链淀粉s i g m a 公司 支链淀粉s i g m a 公司 甜淀粉酶北京双旋微生物培养基制品厂 葡萄糖淀粉酶无锡酶制剂厂 盐酸天津市永大化学试剂开发中心 柠檬酸天津市巴斯夫化工有限公司 葡萄糖上海伯奥生物科技有限公司 蔗糖上海伯奥生物科技有限公司 可溶性淀粉天津四友生物医学技术公司 无水乙醇天津市永大化学试剂开发中心 三氯乙酸上海化学试剂采购供应站 三氯甲烷天津博迪化工有限公司 冰乙酸天津大茂化学仪器供应站 醋酸钠天津大茂化学仪器供应站 碘天津大茂化学仪器供应站 n a o h 天津市巴斯夫化工有限公司 n a c l天滓大茂化学仪器供应站 天津大茂化学仪器供应站 k c l天津大茂化学仪器供应站 c u c l 2 天津大茂化学仪器供应站 ( n 凰) 2 s 0 4天津大茂化学仪器供应站 n a h 2 p 0 4 2 i - 1 2 0天津大茂化学仪器供应站 k 2 hp 0 4 3 h 2 0天津大茂化学仪器供应站 1 4 纯级 生化试剂 生化试剂 生化试剂 生化试剂 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 山东农业大学硕士学位论文 c a c h f e c l 2 f e c h 硝酸银 浓硝酸 2 3 主要仪器设备 名称型号 天津大茂化学仪器供应站 天津大茂化学仪器供应站 天津大茂化学仪器供应站 天津市大茂化学仪器供应站 天津市凯通试剂有限公司 a d v e n t u r e r 电子天平 r e 5 2 a a 旋转蒸发器 8 8 - 1 型定时恒温磁力搅拌器 d e l t a3 0 2 p 8 计 u v - 2 0 0 0 型分光光度计 q l - 9 0 1 旋涡混合器 f i n n p i p e t t e 数字式移液器 m o d e ld v - 流变仪 h h - 4 型数显恒温水浴锅 t d l 一4 冷冻离心机 a u e g r a6 4 r 型高速冷冻离心机 西门子k k 2 4 e 0 0 t i 冰箱 s q 2 1 1 9 多功能食品加工机 k d m 型可调控温加热套 2 4 分析测定方法 2 4 1 淀粉的提取 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 产地 奥豪斯国际贸易( 上海) 有限公司 上海亚荣生化仪器厂 上海司乐仪器厂 上海梅特勒一托利多仪器有限公司 尤尼柯( 上海) 仪器有限公司 江苏海门市麒麟医用仪器厂 芬兰雷勃集团 美国b r o o l d i e l d 公司； 常州国华电器有限公司； 上海安亭科学仪器厂 美国b e c k m a n 公司。 西门子公司 上海帅佳电子科技有限公司 山东郓城华鲁电热仪器有限公司 实验室采取水磨法提取淀粉，将莲子去皮，去芯，捣碎后水洗搅 拌，过1 0 0 目筛，沉淀，静置6 h ，去上层浆水，加水洗涤沉淀淀粉， 过2 0 0 目筛，收集筛下部分，再重复加水洗涤沉淀5 次，取下沉淀 粉，置于烘箱中于4 5 烘干，再过1 0 0 日筛，筛下的即为莲子淀粉 2 4 2 透明度的测定 淀粉透明度采用s t u a r t ( 1 9 8 9 ) 的方进行测定。称取0 2 9 淀粉，倒入 2 0 m l 具塞刻度试管中，然后加入2 0 m l 蒸馏水调成l 的淀粉乳。混 莲子饮料的稳定性及其加工工艺研究 匀后，在沸水浴中加热3 0 m i n 。每隔5 m i n ，充分振荡试管数次。冷却 至室温，以蒸馏水做对照，测定6 5 0 r i m 下的透光率。 2 4 3 溶解度的测定 根据a n d e r s o n ( 1 9 6 9 ) 的方法测定。将5 0 m l 的离心管称重，加入 2 5 9 淀粉样品，用3 0 m l 3 0 c 的水调成淀粉乳，周期性振荡3 0 m i n ，然 后在3 0 0 0 r r a i n 下离心1 0 m i n 。上清液倾入已称重的蒸发皿。将上清液 干燥后称重，占淀粉干物质的百分比即为淀粉的溶解度。 2 4 4 膨润力的测定 称取0 2 9 淀粉于具塞玻璃试管中，加入5 m l 0 1 的a g n 0 3 。试管 放在7 0 的水浴中振荡加热1 0 m i n ，然后转入沸水浴中充分糊化 2 0 m i n ，试管使用2 0 的冷水冷却5 m i n ，最后在1 7 0 0 r m i n 下离心 4 m i n ，小心倒出上清液，沉淀物的质量与淀粉样品的质量之比即为淀 粉的膨润力( s p ) 。 2 4 5 冻融稳定性的测定 淀粉的冻融稳定性根据y u a n 和t h o m p s o n 的方法进行测定。用 3 0 m l 注射器吸取2 5 9 1 0 的淀粉乳，将注射器密封后于9 5 0 的水浴中 加热3 0 m i n 。在加热过程中，前1 5 m i n 每隔5 m i n 倒转注射器5 次。加 热结束后，将注射器冷却至室温，然后将淀粉糊注入预先称重的 1 5 m l 微型离心管中。每个样品分装1 0 支离心管。分装完成后，对其 逐一称重，并计算出淀粉糊的净重。将离心管放在一1 8 进行冷冻2 4 h 后，所有的离心管都拿出冷冻室并在室温下放置4 h 。从每个样品中取 出一支离心管，在1 0 0 0 0 r p m 下离心1 0 r a i n 。离心结束后，将离心管立 即拿出并使离心管管口朝下，倒出析出的自由水，并对离心管进行称 重。淀粉的脱水收缩率指的是从淀粉糊中析出的水量与总淀粉糊的重 量之比。其余的离心管放入冷冻室中继续进行冻融循环。在本研究中 共进行9 次冻融循环。 2 4 6 直链淀粉含量的测定 ( 1 ) 标准曲线的绘制 直链淀粉标准溶液的配制：称取o 1 9 直链淀粉标样于1 0 0 m l 烧杯 中，加入1 0 m l 的无水乙醇，充分湿润样品，再用移液管加入 山东农业大学硕士学位论文 9 0 m l l m o l l 的氢氧化钠溶液，在8 5 ( 2 的水浴中分散1 0 r n i n ，迅速冷 却，移入1 0 0 m l 容量瓶中，用7 0 m l 水洗涤烧杯3 4 次，洗涤液一并 移入容量瓶中，加水至刻度，剧烈摇匀。此i m l 标准分散液中含i m g 直链淀粉。 支链淀粉标准溶液的配制：称取0 i g 支链淀粉标样于1 0 0 m l 烧杯 中，加入1 0 m l 的无水乙醇，充分湿润样品，再用移液管加入 9 0 m l l m o l l 的氢氧化钠溶液，在8 5 0 的水浴中分散1 0 m i n ，迅速冷 却，移入1 0 0 m l 容量瓶中，用7 0 m l 水洗涤烧杯3 4 次，洗涤液一并 移入容量瓶中，加水至刻度，剧烈摇匀此i m l 标准分散液中含l i n g 支链淀粉。 试验空白：2 5 m l 0 0 9 m o l l 的氢氧化钠溶液 标准系列溶液的制备： 显色：准确移取2 5 m l 标准系列溶液于5 0 m l 比色管中，比色管中 预先加入2 5 m l 水，加o 5 m l l m o l l 的乙酸溶液，混匀，再加入1 0 m l 碘试剂，加水至刻度，塞上塞子，摇匀，静置2 0 m i n 。 测定：用分光光度