（农产品加工及贮藏工程专业论文）米乳饮料生产工艺研究.pdf

酶肼法生产米乳饮料关键技术研究 摘要 稻米是我国主要粮食品种之一，开发米制食品是目前我国稻米产业化发展的重 要研究领域。本文以精米和糙米为原料，开发出了具有焙烤香和发酵风味的米乳饮 料。研究了原料配比、预处理、酶解、调配均质和灭菌等对产品品质的影响，并采 用酶解、发酵工艺，经破碎、烘焙、磨浆、酶解、调配、灭菌等工序，研发出发酵 型和普通型两种米乳饮料。研究结果如下： ( 1 ) 原料配比、烘焙条件对产品品质有明显影响。精米在1 8 0 下烘焙3 5 r a i n 、 糙米在1 6 0 下烘焙3 6 m i n ，可达到最佳的烘焙效果；将精米和糙米按4 ：3 的比例迸 行配比，产品可获得较为理想的风味。 ( 2 ) 浆液过筛目数对原料利用率有一定的影响。将大米破碎制成过2 0 目筛的粗 颗粒，再进行烘烤处理效果较好；磨浆后的浆液过2 0 0 目，其原料利用率高，且产 品口感滑爽细腻。 ( 3 ) 采用两步酶解法，即用1 5u g 的q 淀粉酶在温度8 0 、p h5 0 的条件下处 理时间2 0 m i r a 再用9 0u g 糖化酶、2 0 0 0 u g 风味酶的混合酶，温度5 5 c ，p h 为 6 0 ，酶解2 h ，可获得较好的风味，且原料利用率高 ( 4 ) 发酵型米乳饮料选用湖南汉寿白曲较好，最佳作用条件为p h 6 ，料水比 3 0 0 ：1 ，在2 7 下培养1 3 h 可获得最佳效果。 ( 5 ) 米乳饮料的调配。普通型米乳饮料的最佳配方为提取液9 0 0 m l ，蔗糖酯、 卵磷脂和海藻酸钠各1 9 ，植脂末1 0 9 ，麦芽糊精6 0 9 ，奶粉1 6 9 ，加7 0 c 左右水配 制成1 0 0 0 m l 。发酵型米乳饮料最佳配方为提取液9 0 0 m l ，单甘酯和c m c 各1 9 、植 脂未1 0 9 、麦芽糊精6 0 9 ，奶粉l 6 9 ，加7 0 左右水配制成1 0 0 0 m l 并调节成品的p h 至4 0 左右产品经均质、灭菌后能保持理想的风味和稳定性。 关键词：米乳；旺- 淀粉酶；糖化酶；蛋白酶；生产工艺 2 0 0 5j ；i ；颇 - 学位论文 s t u d i e so n p r o c e s s i n go f r i c em i l k a b s t r a c t r i c ei so n eo fm m nf o o d s t u f f si nc h i n a a t p r e s e n t ，t h ee x p l o i t a t i o no fr i c ef o o di s a ni m p o r t a n tr e s e a r c hp o i n ti nr i c ei n d u s t r i a l i z a t i o nd e v e l o p m e n t n l i ss t u d ye x p l o i t e d r i c em i l kw i t hb a k e ds m e l la n dz y m o s i sf l a v o rb ym i l l e dr i c ea n db r o w nr i c e t h er a t i oo f m i l l e dr i c ea n db r o w nr i c e ，p r e t r e a t m e n t ，e n z y m eh y d r o l y s i s ，c o n f e c t i o n ，h o m o g e n i z a t i o n a n ds t e r i l i z a t i o no nt h eq u a l i t yo fp r o d u c tw e r ei n v e s t i g a t e d f e r m e n t e da n du n f e r m e n t e d r i c em i l k w e r ee x p l o i t e db ye n z y m eh y d r o l y s i sa n df e r m e n t a t i o nt e c h n i q u e t h er e s u l t s w e r ea sf o l l o w s ： 1 t h er a t i oo f m i l l e dr i c ea n db r o w nr i c ea n db a k i n gc o n d i t i o nh a do b v i o u si n f l u e n c e o nt h eq u a l i t yo fp r o d u c t t h eb e s tb a k i n gc o n d i t i o nw a s1 8 0 ，3 5 m i nf o rm i l l e dr i c e 1 6 0 ，3 6 m i n f o rb r o w n r i c e t h e f i n a l p r o d u c t h a d g o o d f l a v o r w h e n t h er a t i oo f m i l l e d r i c ea n db r o w nr i c ew a s4 ：3 2 t h es i z eo fs e r o s i t yh a da ni n f l u e n c eo nt h eu t i l i z a t i o nr a t i oo fm a t e r i a l st os o m e e x t e n t t h eg o o de f f e c t i v e n e s sc o u l db eo b t a i n e db yb a k i n ga f t e rf r a c t i o n a lr i c ed i f t i n g o u t2 0m e s h t h em i l i z a t i o nr a t i oo f f i c es l u r r yt h a ts i f t e do u t2 0 0m e s hw a sh i g h a n dt h e p r o d u c th a dg l i d i n g ，e x q u i s i t et a s t e 3 t h ef i n a lp r o d u c tp r o c e s s e db yt w os t e pe n z y m eh y d r o l y s i sh a dg o o dr a y o nt h e u t i l i z a t i o nr a t i oo f m a t e r i a li nt h i sh y d r o l y s i sm e 血o dw a sh i g h t h eh y d r o l y s i sp r o c e d u r e w a sa sf o l l o w s ：1 5u gn a m y l o s a s eh y d r o l y z e d2 0r a i na t8 0 ，p h5 o ；t h e n ，9 0u g s a c c h a r i f i n ge n z y m ea n d2 0 0 0 u gf l a v o u r a s ee n z y m eh y d r o l y z e d2 ha t5 5 ，p h 6 0 4 h a n s h o uw h i t ek o j ii nh u r i a hp r o v i n c ew a sb e s t i t sb e s tr e a c t i v ec o n d i t i o nw e r ed h 6 0 m a t e r i a l ：w a t e r3 0 0 ：1 ，c u l t i v a t e d1 3 ha t2 7 5 t h ec o n f e c t i o no fb o t hb e v e r a g ew e r ea sf o l l o w s ：f o ru n f e r m e n t e dr i c em i l k 。 c l a r i f i e de x t r a c t9 0 0m l ，s u c r o s ee s t e r , l e c t i t h i na n ds o d i u ma l g i n a t elg r e s p e c t i v e l y , n o n d a i r yc r e a m e r1 0 9 ，m a l t o s ed e x t r i n6 0 9 ，a n dm i l kp o w d e r1 6 9 ，m i x e dt o1 0 0 0m l 谢t hw a t e ra t7 0 f o rf e r m e n t a b l er i c em i l k , c l a r i f i e de x t r a c t9 0 0m l t r i p o l y g l y c e r o l m o n o s t e a r a t e s a n dc m c1gr e s p e c t i v e l y , n o n - d a i r yc r e a m e r1 0 9 ，m a l t o s ed e x t r i n6 0 9 ， a n dm i l kp o w d e r1 6 9m i x e da n da d j u s t e dp h4 0 n l ep r o d u c tc o u l ds u s t a i ni d e a lf l a v o r a n ds t a b i l i t ya f t e rh o m o g e n i z a t i o na n ds t e r i l i z a t i o n k e yw o r d s ：r i c em i l kn - a m y l o s e s a c c h a r i f i n ge n z y m ep r o t e a s ep r o c e s s i n g 2 蟛肼法生产米乳饮料关键技术研究 1 、概论 1 1 研究目的及意义 我国是世界上的粮食大国，大米是我国主要的粮食作物之一，2 0 0 2 年我国稻米 产量达1 8 亿吨，其中早籼米占很大一部分，由于早籼米口感较差，难以令人接受， 所以库存积压很大各国科学工作者从品种改良的思路出发，已做了大量工作，并 取得了一定成效，但限于天时、地利等因素的影响，早籼米其品质与晚稻总有一定 差距，因此，如何消化解决早籼稻的库存积压，始终是我国稻米产业化急需解决的 主要问题之一。 目前，饮料是国内外消费量最大的食品之一。根据轻工部“十五”发展规划， 我国软饮料工业至2 0 0 5 年总产量将达2 2 6 0 万吨，2 0 1 5 年将达3 7 0 0 万吨。其中碳 酸饮料约占4 0 ，果蔬汁饮料占1 5 、植物蛋白饮料占9 、含乳饮料占9 、矿泉 水等约占1 4 ，随着饮料消费的发展趋势，碳酸饮料的占有率将有所下降，基本稳 定在4 0 左右，营养性饮料等品种的产量将逐步上升至6 0 左右，其中，蛋白饮料 与果蔬汁饮料、天然矿泉水一样，在未来的十年将是发展速度最快的行业。开发大 米饮科是一条很好的消耗大米的途径之一大米中米蛋白营养丰富，淀粉含量高。 一般市售大米的淀粉含量都在7 0 以上，蛋白质含量8 左右( 陈炳卿，2 0 0 0 ) 。米 乳饮料以大米为主要原料，通过现代饮料生产技术，在保留稻米的营养价值的基础 上，进一步配合乳品生产的一种新型营养型饮料。保存了大米中大部分的营养成分。 如米淀粉、米蛋白，尤其是糙米中含有丰富的不饱和脂肪酸，生育酚，可溶性多糖、 y 谷维醇，膳食纤维等，具有很好的保健功能( 张洪，1 9 9 9 ) 在国外尤其是亚洲国家米乳饮料深受消费者喜爱，日本、韩国等均已经有产品 面市韩国乌津米乳年销售额就达人民币8 亿元。目前国内米乳饮料的开发刚刚起 步，江苏亲亲集团目前研制开发成功了“双亲米乳”；阜新香香食品公司，引进台 湾技术丌发成功了香香米乳。但总的来看，国内研究开发的力度仍然不够。产品仍 然存在着稻米利用率低、口感差、味道一般、营养素破坏严重、产品稳定性差、难 以长期保持等问题，尽管有一两家企业在生产。但生产规模不大，产品形式单一 米乳饮料生产的关键技术还待进一步研究。 本文拟以早先稻米为原料，研究原料配比、预处理、酶解、调配均质和灭菌等 工序对泌乳饮料品质的影响，解决米乳饮料生产过程中原料利用率低、香味弱、易 沉淀等问题，开发生产普通米乳饮料和发酵型米乳饮料，拓展稻米新的利用途径， 对充分利用我国早籼稻米资源、提高其价值具有重要意义。 ! 塑! 旦堡兰垡堡兰 1 2 国内外大米加工利用研究进展 根据相关资料，糙米和精白米的主要化学成分、矿物质和维生素含量相关数据 分别见表1 ( 毛会水，陈利君，2 0 0 4 ) 、表2 ( 胡树林，黄启为，徐庆国，2 0 0 2 ) 和表3 ( 毛 会水。陈利君。2 0 0 4 ) 。 表l 糙米与精白米的主要化学成分( ) ：垒! 堡! ：! ：! ! 竺! 垫! ! ! 竺! ! ! ! ! ! 竺! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ：! = ! ! 鎏! ! ! ! p ! ! ! 娈! ! ! ! ! ! 成分水分 租蛋白租脂肪 碳水化合物膳食纤维灰分 c o m p o s i t i o n w a t e rc r u d ep r o t e i n c r u d ef a t c a r b o n h ，v d r a t ed i g e s t e df i b r e a s h 。箍米 1 2 ，1 6 h r o w nr i o e 凛l i s h 脒e dr i 。1 2 1 6 9 1 3 6 9 2 0 0 7 2 7 4 5 3 7 2 8 0 1 0 81 1 0 0 6 0 70 6 1 2 表2 糙米和糖自米的矿物质营养元素含量 ：! ! ! ! ! ! 垒竺! ! ! ! 坐翌垫! 翌! 竺翌e 竺型! ! ! ! ! 翌! ! 堕! ! ! ! ! p ! 坐! 型! ! ! ! ! ! 型! 盟 种类v a r i e t y 糙米b r o w nr i c e 精自米p o l i s h e dr i c e 表3 糙米和精白米的维生素含量 坠! ! ! i 垒尘! ! ! ! ! ! ：! 塑竺! ! ! ! ! 型! ! 堡! ! ! ! e ! ! 堡! ! ! ! i ! ! 鱼! 丛虫 ： 维生紊v i t a m i n糙米b r o w nd c e精白米p o l i s h e dr i c e a 0 1 3痕量 b -2 4 4 50 4 6 1 2 6 b 20 7 5 o 8 6 0 1 1 o 3 7 b3(埘酸)4862 1 0 2 2 8 j ( 泛酸) 1 4 6 1 8 66 ，3 7 7 b 6 ( 吡哆醇) 9 4 i i 20 3 7 6 2 b 1 2 0 0 0 5 0 0 0 1 e1 3 1痕量 叶酸03 0 1 4 h ( 生物象)0 1 1 0 1 3 0 0 3 4 0 0 6 肌醇1 1 9 4 1 0 0 胆碱 1 1 2 4 4 5 0 4 酶解法生产米乳饮科关键技术研究 由表1 、表2 和表3 可知糙米的营养成分明显高于槠米的。随着国民经济的迅速发 展和人民生活水平的日益提高。具有营养保健功能的食品正越来越受到广大消费者 的青睐。在以补充人体水分为主要目的软饮料方面，追求营养、保健、回归大自然 己经成为新的消费时尚近年来，世界各国利用高新技术对稻谷进行深度加工和综 合利用，使稻谷资源增值显著，产生了巨大的经济效益不少经济发达国家粮油加 工企业对谷物深加工全利用已实现了产业化。谷物除了加工主产品外，还可将主产 品及其副产品，如碎米、米糠、米胚、稻壳等进行再加工，制成新的产品，实现物 尽其用。产品包括多功能米淀粉、大米蛋白、米糠油、米糠健康食品、生物降解材 料以及只化、医药等工业产品。因此我国如何拓展稻米资源的综合利用途径，进一 步促进稻米的消费，提高稻米及其副产品的附加值，增加稻米加工企业的经济效益， 提高农民的收入，是值得探索的问题。 我国目前市场上流通的稻米加工产品包括：l 、传统的米制品：米酒、米饼、 米粉、米糕，速煮米、方便米饭、冷冻米饭、调味品等；2 、大米粉：可用大米和 碎米加工而成，主要用于焙烤食品、早餐食品、休闲食品等：3 、米淀粉，虽然淀 粉工业的三大原料是玉米、小麦和马铃薯，米淀粉只占1 3 ，但是米淀粉却因其独 特的性能和用途，具有很好的市场前景，目前国际市场上对高纯度的米淀粉( 蛋白质 含量低于5 ) 的需求仍然较大；根据不同的需要已经生产了不同类型的改性大米淀 粉产品，包括缓慢消化淀粉、淀粉基脂肪替代物、抗性淀粉、多孔淀粉等；4 、大 米蛋白，运用不同的提取手段可以得到不同蛋白质含量和不同性能的产品，一般作 为营养补充剂用于食品的是蛋白质含量8 0 以上，并具有很好水溶性的产品，含量 为4 0 7 0 大米蛋白一般用于宠物( 猫、狗) 食品、小猪饲料、小牛饮用乳等，除 此之外，大米蛋白还有在日化行业中的应用，如用于洗发水，作为天然发泡和增稠 剂等；5 、发芽糙米，糙米发芽是在一定温度的水中浸泡，使糙米活性化，其营养 价值为原糙米数倍，发芽后使人体原来不能消化的糙米营养成分也能被有效消化吸 收。特别是其y 氨基丁酸含量是白米的5 倍，较糙米高出3 倍多富含丫氨基丁酸 的发芽糙米具有改善脑血流通、调整血压、镇静神经、减少中性脂肪等作用。而且， 发芽糙米还含有能抑制脯氨酰内肽酶产生与脑功能有关肽( 神经传递物质) ，分解亢 进的新有效成分，从而能预防神经细胞性痴呆症( 包括早老年痴呆症等) ：6 、米糠制 品、米胚芽以及稻壳深加工制品等总之，对稻米的深加工研究不但能够解决大量 籼米积压问题，而且能够带来巨大的经济效益1 1 3 国内外软饮料的发展概况 软饮料的概念至今各国尚未统一，而且差别甚大据有关资料介绍，美国对软 5 2 0 0 5j ；i ；硕 学位论文 饮料的定义是：软饮料是人工配制的，酒精含量不超过o 5 0 的饮料此饮料可以 是充二氧化碳气的，也可以是不充二氧化碳气的，还可以是浓缩加工成固体粉末状 的。但它不包括纯果汁和纯蔬菜汁，奶制品以及茶叶、咖啡、可可等植物性原料为 基础的饮料。英国的软饮料是指无醇饮料中的碳酸饮料和配制的果汁饮料，但不包 括天然果汁和蔬菜汁我国从实际情况出发，规定凡不含酒精或用作香料溶荆的酒 精含量不超过0 5 0 的饮料制品称为软饮料 软饮料的分类目前国内外没有统一的分类方法。在美国，软饮料分为含果汁的、 含国肉的、含天然抽提物的，加香的、不加香的五大类。而日本把软饮料称为清凉 饮料，分为清凉饮料和饮料粉两大类。在我国，根据我国国家标准g b1 0 7 8 9 8 9 软饮料的分类规定了软饮料分类，适用于不含酒精或作为香料等配料的溶剂的 酒精含量不超过o 5 0 的饮料制品。据此标准我国软饮料分为：碳酸饮料类，果汁 饮料类，蔬菜汁饮料类、乳饮料类植物蛋白饮料类、天然矿泉水饮料类、固体饮 料类和其它饮料八大类( 饶国华，2 0 0 3 ) “功能食品”不仅具有一般食品所具备的营养成份，同时还能调节人体生理活 动。功能性饮料又称保健饮料，目前市场上正式被国家卫生部批准为“保健食品” 的功能性饮料种类很少，虽然国内外这方面报道的文献种目繁多却未见有系统阐 述。目前市场上的功能饮料主要有：活性多糖饮料，一般包括膳食纤维饮料与真 菌多糖饮料：功能油脂饮料：抗衰老饮料：保健茶饮料：低能量饮料： 强化维生素：矿物元素饮料。 目前，在国内米乳饮料及其系列产品属子一个新产品。关于米乳饮料研究尚处 于起步阶段。有少数学者做了米乳饮料工艺的初步工作，包括对原料f 籼米、糙米、 碎米等) 的选择对比( 张洪，1 9 9 6 ) ，对糖化中风味物的形成的简单分析，认为糖化风 味物对产品的风味影响较大，并且风味物难以形成但目前米乳饮料仍有很多问题 要解决：产品的保质期较短、米乳口感差和色泽不突出等。另外对米乳饮料稳定性 进行了试验研究，大多数学者认为其保质问题难于解决，极个别学者通过试验认为 保质问题已经得到解决，但还没有正式投入生产。由于工艺条件尚未进行系统性研 究。没形成成熟的生产技术，在国内米乳饮料的产业化还难以实现 国外虽然已有产品问市，但由于市价太高，很难普及。8 0 年代末期，国外有了 米乳系列产品的研究并申请了专利如n u t r i t i o n a lr i c em i l kp r o d u c t ，m e t h o df o r p r o d u c i n gh a 1 f - h u i l e dr i c em i l k ，但该专和记载的方法和工艺路线极不明确，仅仅为 一种理念性的思路。日本在米乳饮料系列产品上进行了较多研究，发明了一种用精 米或糙米经a 淀粉酶液化后再经葡糖苷酶或b 一淀粉酶糖化处理制得的米乳，日本研 究人员还用发芽糙米、半壳米经糖化、乳化后研制了半壳米乳( 王长海，1 9 9 4 ) 。但 6 酶解i 土生产米乳饮料关键技术研究 所有这些研究，都没有形成完整系统性的研究。开发出的产品不符合中国消费者习 惯和营养基础条件米乳饮料看似简单的课题，实际上还有大量实际性的课题需要 深入探讨。 1 4 课题的主要研究内容 综上所述，米乳饮料在国内外有很大的市场潜力，但制备技术及稳定性研究尚 处于初级阶段。鉴于此，本论文以精白米和糙米为原料，采用复合酶酶解工艺，生产 具有独特风味、高附加值的营养的米乳饮料，旨在为大米资源的综合利用开辟一条 新途径。而且，以谷物为原料，符合“卫生、安全、回归自然”的发展方向。本课题 的研究内容主要包括： 米乳饮料原料的选择及其配比研究； 米乳饮料原料预处理工艺参数研究； 米乳饮料液化、酶解工艺参数优化研究； 发酵型米乳饮料自曲培养研究； 米乳饮料调配与均质研究： 米乳饮料的稳定性研究： 灭菌对产品品质影响研究； 米乳饮料的营养评价。 7 2 0 0 5 届颂t ，学位论文 2 、材料与方法 2 1 实验材料 早籼精米( 余红) ：湖南金健米业股份有限公司提供 早籼糙米( 余红) ：湖南金健米业股份有限公司提供 早籼碲米( 余红) ：湖南金健米业股份有限公司提供 糯米：湖南金健米业股份有限公司提供。 米曲：常德白曲l 褂争为，另州白雠褂沩，汉寿白越舭沩，均为市售 a 淀粉酶：酶活6 0 0 0 u m l ，维信公司 糖化酶：酶活5 0 0 0 0 u m l ，苏州宏达制酶有限公司 风味酶：酶活6 4 0 0 0 u r n i ，诺维信公司 植脂术：江西维尔宝食品生物有限公司 麦芽糊精：天津市安澜工贸有限公司 全脂淡奶粉：伊利集团 t w e e n 8 0 ：抚顺佳化化工有限公司 2 2 主要实验试剂 柠檬酸：c p ，湖南化学试剂总厂 柠檬酸钠：c p ，湖南化学试剂总厂 氢氧化钙：a r ，武汉市化学试剂厂 浓硫酸：a r ，武汉市化学试剂厂 氢氧化钠：a r ，湖北大学化工厂 苯酚：a r ，广东西陇化工厂 酒石酸钾钠：a r ，山东蓬莱县化学试剂厂 葡萄糖：a r ，上海化学试剂站分装厂 柠檬酸三钠；a r ，武汉市联碱厂 丙三醇：a r ，天津市福晨化学试剂厂 硼酸：a r ，天津市福晨化学试剂厂 混合磷酸盐，硼砂：a r ，上海市爱建试剂厂 邻苯二甲酸氢钾：a r ，上海市理达仪器厂 3 ，5 二硝基水杨酸：a r ，上海振兴化工一厂 2 3 主要仪器与设备 s 酶斛法生产米乳饮科关键技术研究 离心机：l x 型上海医用分析仪器厂 高压均质机：上海东华集团 电热手提高压蒸汽消毒器，上海医用核子仪器厂 高效液相色谱仪：w a t e r s6 0 0 6 5 0 ，美国w a t e r s 公司 原子吸收分光光度仪：s p e c t r a a a 2 2 0 美国v a r i a n 公司 2 4 试验方法 2 4 1 普通型米乳饮料工艺流程 原料米一粉碎一烘焙一浸泡一磨浆一酶解一灭酶一过滤一调配一均质一灌装 一杀菌一冷却一成品 操作要点： 选料：选取无黄粒、黑粒和霉变的糙米和精米，分别用自来水将原料淘洗干净， 去掉米糠、砂粒等杂质，然后晾干 粉碎：用粉碎机将原料粉碎至2 0 目 烘焙：将原料放在烤箱中烘烤至产生浓郁的烘焙香，同时注意在烘烤过程中尽 量不要使原料的颜色太深 浸泡磨浆：将磨碎烘焙后的糙米和精米按一定比例混合，加9 倍物料重的水浸 泡一段时间后进行磨浆，磨浆时采用粗磨与精磨，尽量使颗粒变细，以利于提高原 料利用率。 糊化：加热糊化，并不断搅拌以防止浆液受热不均，至糊化完全。 液化：柠檬酸钠和柠檬酸配成p h6 的缓冲液，按浆液体积的1 4 的量加入，将 a 淀粉酶用少量缓冲液溶解后加入米浆中，8 0 液化 糖化：将液化后的浆液置于5 5 恒温水浴，加入塘化酶进行糖化。 过滤：糖化完成后将酶解液加热至沸腾，保持5 1 0 r a i n ，冷却后过滤，采用两 次过滤，粗滤过1 2 0 目筛，精滤过2 5 0 目筛 调配：滤液直接用于调配，将适量的奶粉，植脂未、麦芽糊精等分别用热水溶 解( 水温控制在5 0 8 0 ) ，稳定剂和白砂糖混匀后溶解，再加入到滤液中，然后 加水至配方所需量。每次加入物料要搅拌均匀( 邵长富等，1 9 9 3 ) 。 均质：操作温度为7 0 ，采用一次均质，均质压力为1 0 4 0m p a ，均质后颗 粒要在5 0 u m 以下 灌装封口：温度控制在7 0 7 5 ，通过热装罐排除容器内空气。 灭菌：杀菌温度1 2 1 ，时何1 5 m i n 。灭菌后冷却至室温( 赵晋府，1 9 9 7 ) 。 9 2 0 0 5 扁颀峰位论文 2 4 2 发酵型米乳饮料工艺流程 工艺： 科溉理一加椭煮一糊一籼培一加幡浆i 洋装+ 一均质一调配+ 一冷却过滤+ 一灭酶卜一加酶 火菌_ 产品 工艺二： 原料预处理 水蒸煮冷却拌曲培才争+ 加水煮沸 磨 泡_ 磨浆- 糊化_ + 加酶糖化一灭驴纂 产品+ 灭菌灌装十均质滤液调配+ j 操作要点： 原料预处理：按4 ：3 比例称取精米、糙米，淘洗干净。 加水蒸煮：5 0 原料加一定比例的水在电饭锅内蒸煮，切记煮糊另5 0 自n 水 煮沸后磨浆、酶解( 采用2 4 1 酶解方法) 。 冷却：将米饭冷却。 拌曲培养：米饭冷却后，与不同米曲混合，分别在米曲最佳作用下培养，要控 制酒精的产生培养结束后加9 倍的水煮沸5 分钟。 磨浆：将煮沸后的物料磨浆j 磨浆时采用粗磨与精磨，尽量使颗粒变细，以利 于提高原料利用率。 过滤：采用两次过滤。粗滤过1 2 0 目筛，精滤过2 5 0 目筛。 调配：滤液直接用于调配将柠檬酸、乳酸、苹果酸按1 5 ：1 ：1 的比例用温水配 成3 0 的溶液备用。稳定荆和白砂糖混匀后溶解，再加入到滤液中，将适量的奶粉、 植脂木、麦芽糊精等分别用热水还原、溶解( 水温控制在5 0 - 8 0 ) ，然后加水至 配方所需量。每次加入物料要搅拌均匀( 邵长富，赵晋府，1 9 9 3 ) 。 均质：操作温度为7 0 c ，采用一次均质，均质压力为1 0 4 0m p a ，均质后颗 粒要在5 0 u r n 以下 灌装封口：温度控制在7 0 7 5 c ，通过热装罐排除容器内空气。 1 0 ，b 酶解法生产米乳饮料关键技术研究 灭菌：采用巴氏杀菌工艺，8 5 9 5 c 处理1 0 2 5 m i n 。灭菌后冷却，冷却时水 中可以加入少量消毒剂，以防止污染( 赵晋府，1 9 9 7 ) 。 2 4 3 原料利用率的计算 发酵型米乳饮料与普通型米乳饮料原料利用率的计算相同。原料利用率： 彳：m i - m 2 m l 式中，x 一原料利用率，m 】一为原料米的重量，m 2 一为酶解液经过滤后的残渣重量。 原料米与滤渣均以于重计 2 4 4 理化指标 2 4 4 1 还原糖含量的测定： 标准曲线的制作：取0 、1 ，2 、3 、4 ，5 、6 、7 m g m l 的葡萄糖标准溶液各l m l ， 分别置于2 5 m l 的容量瓶中，各加入d n s 试剂( 3 ，5 一二硝基水杨酸溶液) 2 m l ，置沸 水浴中煮2 m i n 进行显色，然后以流水迅速冷却，用水定容到2 5 m i ，摇匀。以空白 调零，在5 4 0 n m 处测定吸光度，绘制标准曲线( 李如亮，1 9 9 8 ) ，如图l 所示： 0 1zj45578 还原括浓度6 r g i t ) r e d u c i n gs u g a r ( a g m 1 ) 图1 j 还原糖含量的标准曲线 f i g 1 t h es t a n d a r dc u r v eo fr e d u c i n gs u g a r 样品中还原糖含量的测定：取样液l m l ，按上述方法处理后测定吸光度，由标 准曲线方程计算 2 4 4 2 可溶性固形物的测定：折光法( 大连轻工业学院等合编，2 0 0 1 ) 。 2 4 4 3d e 值：采用直接滴定法测定( 大连轻工业学院，1 9 9 8 ) 。 d e ( 以葡萄糖计) = 还原糖含量总于物质的含量x1 0 0 2 4 4 4 总酸的测定：产品总酸度的测定采用n a o h 滴定法进行( 罗平。1 9 9 2 ) 2 4 4 5 蛋白质的测定：凯氏定氮法测定( g b f r l 4 7 7 1 9 3 ) 。 2 4 4 6 脂肪的测定：酸水解法进行( 李如亮，1 9 9 8 ) i 8 6 4 2 o 。 们 o oc日don鼻日 魁薯奢 2 0 0 5j ；f ；顾十学位论文 2 4 4 7 总固形物的测定：参照s b t1 0 0 0 9 9 2 进行。 2 4 ，4 8 酶活力的测定：f o l i n 酚法( 高雯，1 9 9 1 ) 。 酶活性的测定是将酶稀释液与1 淀粉溶液在4 0 ( 2 下保温1 0 r a i n ，然后用d n s 法测定反应生成的还原糖。 酶活力定义：在4 0 ( 2 ，p h 5 6 的条件下，每lr a i n 催化底物释放lm g 葡萄糖所 需的酶量为一个酶活力单位( 。 2 4 5 微生物指标。 2 4 5 1 菌落总数：按照g b t 4 7 8 9 2 - 2 0 0 3 进行 2 4 5 2 大肠菌群：按照g b t 4 7 8 9 3 2 0 0 3 进行 2 4 5 3 致病菌：沙门氏菌检验按照g b 厂r 4 7 8 9 4 2 0 0 3 进行；志贺氏菌检验按照 g b 厂r 4 7 8 9 5 - 2 0 0 3 进行；葡萄球菌检验按照g b 厂r 4 7 8 9 1 0 2 0 0 3 进行；溶血性链球菌 检验按照g b t 4 7 8 9 1 卜2 0 0 3 进行。 2 4 6 加曲培养时p h 的测定 米曲与米饭按3 0 0 ：l 混合拌匀，装入培养皿中，在2 7 下培养，前l o b , 每2 h 观察1 次，1 0 h 后每h 观察1 次并取出培养物按料水比l ：1 7 加水，充分搅拌，然 后测定p h 。 2 4 7 米乳饮料稳定性的测定方法： 取2 0 m l 米乳液，稀释l o 倍后3 0 0 0 r m i n 离心1 0 r a i n ，取上清液于波长7 8 5 n m 处测 定吸光度值a 。然后用下式计算饮料的稳定系数r 值： 稳定系数r = a 。a 。 式中a 。一米乳饮料稀释后的吸光度，a 一米乳饮料稀释离心后上清液的吸光度r 值越大，饮料中蛋白质等颗粒的沉降速度越小，饮料越稳定，保存时问也越长。据 一资料报道，r 值与蛋白饮料的稳定性的关系如表4 所示。 表4 r 值与蛋白饮料的稳定性的关系 r a b l e4r e l a t i o n s h i pb e t w e e nrv a l u ea n dt h es t a b i l i t yo fp r o t e i nb e v e r a g e r 值rv a l u e饮料稳定性t h es t a b i l i t yo f b e v e r a g e r 9 8 0 8 s r ! d 9 3 r 0 ，9 7 一天内分层 在一周内蛋白质颗粒呈明显沉淀 在三个月内蛋白质星稳定状态 因此，通过测定米乳饮料的r 值。可以初步判断其贮藏稳定性，并可据此选择 合适的乳化剂、增稠剂等稳定壳l j 。 。 2 4 8 乳化剂的选择 1 2 酶解往生产米乳饮料关键技术研究 采用r 值评价不同乳化荆在不同添加量时对米乳饮料的乳化稳定效果米乳液 分别添加一定量的单甘酯、蔗糖酯、酪蛋白酸钠，卵磷脂，杀菌后测定r 值。以评 价单一和复合乳化剂对米乳饮料稳定性的影响。 2 4 9 增稠剞的选择 采用测定r 值评价黄原胶、羧甲基纤维素、海藻酸钠、琼脂、阿拉伯胶等增稠 荆对米乳饮科稳定性的影响。 2 4 1 0 乳化稳定剂的选择 采用单一、正交试验确定乳化剂和增稠剂复配对米乳饮料稳定性的影响和最佳 的添加量。 2 4 1 l 米乳感官评定方法 由5 人组成评审组对处理中的产物、米乳饮料进行感官评价，评定内容为产品 的香味、气味、色泽，口感以及外观，评分标准见表5 、见表6 。5 人评定后取平均 值作为实验最终记录值。 表5 米乳感官评定表( 总分1 0 0 分) ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 坚! ! ! 竺! 竺! ! ! ! ! 竺! ! ! ! ! ! ! ! 竺! ! ! g ! 产品色泽( 2 0 分)气味( 2 0 分) 口感( 3 0 分)质地( 3 0 分) 等级c o l o rf l a v o u rm o u t hf e e l i n gt e x t u r e 一级 微黄或浅黄色，有典型的烤米香味，风风味柔和，酸甜比适当流动呈液状，无沉淀 有光泽0 6 2 0 ) 昧多样，无不良气味回味浓，无异味，口感与悬浮物，质地均一 ( 1 6 2 0 )好( 2 4 3 0 ) ( 2 4 3 0 ) - 二级黄色，稍有光泽有烤米香味。风味多酸甜比较适当。有回味，流动呈液状，稍有沉 ( 1 2 1 6 ) 样，无不良气味( 1 2 无异味，口感较好( 1 8 淀，无悬浮物，质地 1 6 ) 2 4 ) 均一( 1 8 2 4 ) 二级 黄褐色t 颜色暗无烤米香味，风味单酸甜比失调，有异味。流动性较差，有沉淀 淡，无光泽一，有不良气味( 1 2 )口感差( 1 ，原料精米及糙米提供蛋白质为o 7 ， 奶粉用量需1 6 ，因此，1 吨产品中加奶粉1 6 公斤，植脂末加1 0 公斤。以溶液p h 、 白砂糖，麦芽糊精添加量为实验因素安排了正交试验，成品米乳饮料的品尝评分见 表2 4 。 从表2 4 中成品米乳饮料的品尝评分可以看出。6 号( a 2 8 3 c 2 ) 产品的品尝评分最 高，而极差分析结果表明，饮料p h 对米乳品尝评分影响最大，其次为白砂糖用量， 麦芽糊精用量影响较小。按a 2 b i c 2 配比最佳。从品尝评分和生产成本等方面综合 考虑，选择a 2 b i c 2 作为最优配比 跎 诏娼跖妮趴 记 毋 盯 坫m m ：2 拍m m m m 埔 加柏 印 踮 蚰 m m m m m m 加 m m m 啪 螂 咖 咖咖 螂 咖 咖 啪 咖 咖 2 3 4 5 6 7 8 9 m n 坦 垫! ! 旦堡：! ：兰丝堡苎 表2 4 发酵型米乳饮料的调配实验 t a b l e2 4t h ep r e p a r a t i o no ff e r m e n t a b l er i c em i l k 厅号 白砂糖 麦芽糊精 p h品尝评分 型! ： ! 坚翌苎竺型! ! 望! ! 翌j !坚翌! 坚! ! ! 堡 l8 0 1 04 0 8 0 2 8 0 2 03 8 7 0 3 8 03 0 4 2 6 5 48 51 0 3 8 8 0 5 8 5 2 04 。2 7 0 6 8 53 0 4 0 8 5 79 01 0 4 27 5 8 9 02 0 4 0 7 8 o 9 0 3 03 87 1 k j l 3 7 1 77 8 37 4 0 k 2 3 7 8 37 2 7 8 1 0 k 3 3 7 4 6 7 3 77 0 0 r6 65 6 1 1 0 1 吨发酵型米乳饮料最佳配方为：奶粉1 6 公斤，白砂糖8 5 公斤，稳定剂适量， 植脂末1 0 公斤，最终饮料p h 达4 0 ( 折算为每吨产品加柠檬酸1 5 公斤、乳酸i 公 斤、节果酸l 公斤、，麦芽糊精l o 公斤。可根据市场需求加少许香精达到更好口味。 3 7 米乳饮料均质条件的确定 根据均质机操作说明书，将均质温度设定为7 0 c 采用压力为i o 4 0 m p a ，对 普通型米乳饮料汁进行一次均质处理，结果见表2 5 。 表2 5 均质压力对产品品质的影响 t a b l e2 5e f f e c to f h o m o g e n i z e dp r e s s u r ea n dt e m p e r a t u r eo nt h eq u a l i t y , o f p r o d u c t 均质压力 兰曼曼星s 坠型堕! ! 翌! 坚 坚! 竺! ! ! 堡! ! 竺! ! 竺! ! 竺!塑堡坚查旦壁 整星丝 1 0 分 层粗糙 较差 2 0分层不明显较租糙较好 2 5均匀无分层细腻好 3 0均匀无分层细腻 好 4 0 均匀无分层 细腻柔和 好 酶解法生产米乳饮料关键技术研究 出表2 5 可见，米乳饮料汁在压力为3 0 1 v l p a 、温度为7 0 c 下均质处理后，产品组 织均匀，口感细腻柔和，稳定性良好。实验表明，均质压力越大，被均质物科温度 越高，颗粒越细微，越均匀，组织状态也越好。但均质压力过大，温度过高，成本 消耗也越大，均质机受的磨损大，而且产品营养成分也有损失，选择3 0 m p a 压力比 较适宜 对发酵型米乳饮料进行了同样的均质实验，结果表明米乳饮料汁在压力为 3 0 m p a ，温度为7 0 c 下均质处理后，产品组织均匀，口感细腻，稳定性良好 3 8 杀菌条件的确定 3 8 1 普通型米乳饮料杀菌条件的确定 罐装的米乳饮料产品需经过最后一道工序，即为杀菌饮料中含有丰富的蛋白 质和还原糖，在热处理杀菌过程中易发生荚拉德反应。根据现有中性乳饮料杀菌技 术，杀菌温度采用1 2 1 ，杀菌时间对产品品质的影响见表2 6 。 表2 6 杀菌时间对产品品质的影响 t a b l e2 6t h ee f f e c to f s t e r i l i z a t i o nt i m eo nt h eq u a l i t yo f p r o d u c t ， 可以将杀菌温度控制在1 2 1 左右，时间为2 0r a i n 。米乳汁发生美拉德反应，严 重影响成品饮料的色泽感官可加入0 0 2 抗坏血酸钠或0 0 2 食用焦亚硫酸钠，达 到护色的目的 3 8 2 发酵型米乳饮料杀菌条件的确定 按普通型米乳饮料相同方法，将发酵型米乳饮料在不同温度下杀菌不同时间。 存放1 个月后，对杀菌后的米乳饮料味道、微生物指标、稳定性进行了检测。实验结 果表明，调配后的发酵型米乳饮料p h 在3 8 4 2 之间。采用巴氏杀菌工艺，8 5 9 5 处理l o 2 5 m i n 即可通过品尝，米乳饮料味道没有明显变化，微生物各项指标 经检测均达标，品质均匀，无上浮和沉淀生成情况 2 0 0 5 届硕r 学位论文 3 9 稳定性试验 米乳饮料含有较为丰富的营养成分，在贮藏过程中已发生沉淀现象。米乳饮料 在加工和贮藏过程中的稳定性，是一项重要的质量指标 米乳饮料是一种复杂的水相分散体系，小分子糖类和部分矿物质存在于真溶液 中；可溶性的蛋白、核酸、多糖存在于高分子溶液中；不溶性的蛋白、脂肪、纤维 及细小颗粒等处于胶体、乳浊液、悬浮液的多相分散体系中。乳浊液和悬浮液属于 韦且分散体系，是热力学和动力学的不稳定系统，是最不稳定的一种分散体系。因此， 研究米乳饮料的乳化稳定性应从乳浊液、悬浮液的稳定性方面着手日酊主要通过 添加乳化剂、稳定剂，并经乳化、均质等操作来完成。 3 9 1 普通型米乳饮料热稳定性的研究 3 9 1 1 普通型米乳饮料不稳定的原因分析 米乳饮料在贮藏过程中。容易发生上浮或沉淀等分离现象，严重影响产品的感 官质量。本研究从米乳饮料不稳定物质成分的分析开始，研究饮料不稳定的原因及 其稳定化的措施。米乳饮料贮藏1 个月之后，不稳定物质的成分分析见表2 7 。 表27 米乳饮料贮藏1 个月不稳定物质的成分分析( g l o o m l ) ：! ! ! 堕! ! ! 竺! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 生! ! ! ! ! ! 墅三兰! ! ! ! ! ! ! 塑! ! ! ! ! ! ! ：! ! ! ! ! ! ! ! 竺! ! 生 成分分析固形物含量物质蛋白含量脂肪含量 曼! 里p ! ! ! ! ! ! !曼! ! ! ! 坐堕! ! ! !