毕业论文-红枣银耳复合果冻加工技术研究.doc

红枣银耳复合果冻加工技术研究摘要:本文以红枣和银耳为主要原料进行复合果冻的研制，研究不同凝胶剂的凝胶性能和复配胶的最佳比例，复合果汁的添加比例和添加量，糖的浓度以及柠檬酸的添加水平四因素对复合果冻的影响，以此来对复合果冻的配方和制作工艺进行优化。实验结果：复配胶的最佳配比为魔芋胶黄原胶卡拉胶琼脂=2111，果冻的最佳配方为：复合果汁（红枣汁银耳汁3:2）40,复配胶0.9,白砂糖10,柠檬酸0.16 %。最优水平组合的感官评分为90分。关键词：红枣；银耳；复合果冻;凝胶剂Abstact: In this paper, Red jujube and white fungus are used as the main raw material to Develop composite Jelly . Regarding different gels and gel properties of the optimal ratio of complex plastic composite juice proportion and quantity of added sugar and citric acid added oncentration levels as four factors in influence on the composite jelly, in order to the composite jelly recipe and production process optimization. Results: The best mixed gum ratio of konjac gum: Xanthan gum: Carrageenan: Agar = 2:1:1:1, best jelly formula: complex Juice (jujube juice: white fungus juice = 3: 2) 40%, complex gum 0.9%, sugar 10%, citric acid 0.16%.Key words: Red jujube; white fungus; Composite jelly;Gels1. 前言 红枣是鼠李科枣属植物枣的果实,原产我国。红枣营养丰富,含有较高的VC、多糖、脂肪、矿物质、山楂酸、环磷酸腺苷及达玛烷型皂甙等多种人体生理活性物质，蛋白质、糖、脂肪、维生素及矿物质,具有降低血清胆固醇，防治高血压和心血管疾病，抑制癌细胞增殖，保护肝脏，消除疲劳，延缓衰老等功能，在神农本草经、齐民要术、本草纲目中把红枣列为药物、果品中的上品。银耳是一种优质的食用菌，富含胶质、维生素、矿物质、蛋白质、氨基酸、酸性异多糖、有机酸及有机铁，具有滋阴润肺、强心补肾、生津止咳、提神健脑、增强免疫等功能，对高血压、冠心病、慢性支气管炎、肺结核等疾病有显著疗效。本文以红枣和银耳为主要原料, 以复配胶的最佳比例及添加水平，复合果汁的添加比例和添加量，糖的浓度以及柠檬酸的添加水平为因子,通过单因素和多因素正交试验,对红枣银耳复合果冻的生产工艺和产品配方进行合理优化，研制开发出品质优良、风味独特，兼有红枣、银耳双重营养保健功效的新型果冻。果冻是一种西方甜食，呈半固体状，是用增稠剂加入各种人工合成香精、着色剂、甜味剂、酸味剂配制而成。我们知道，水果、蔬菜、粗粮中含有一定的膳食纤维，对人体的主要营养作用是调节肠道功能，特别是润肠通便。果冻和它们起到的作用是一样的，多吃可以增加肠道内的湿润度，改善便秘。同时，一些果冻中还加入了低聚糖，有调节肠道菌群、增加双岐杆菌等好的细菌、加强消化吸收功能、减少患病几率的作用。据调查，大部分中国人日常饮食中摄入高脂肪、高热量食物超标是普遍现象，在无法及时补充蔬菜、水果的情况下，多吃点果冻增进消化，也不失为好的选择。此外，果冻的另外一大优点就在于它的低热量。它几乎不含蛋白质、脂肪等任何热能营养素，想减肥或保持苗条身材的人可以放心食用1.1果冻的发展现状与趋势果冻产品，自从1980年代中期进入中国市场以来，其丰富的口味和特殊的口感很快受到广大消费者，特别是青少年朋友的青睐。1990年代中后期，随着需求的迅速扩大，果冻行业逐步形成产业。发展至今天，果冻行业在我们国家已经成长为一个总销售额达70亿规模的产业,并超过日本成为世界上最大的果冻生产国和销售国。由于与糖果食品有淡旺季调节和品类互动作用，使得大批企业纷纷进入果冻行业。目前，果冻行业已经形成了以喜之郎、蜡笔小新、亲亲、旺旺和金娃为首的领先品牌群。其中，喜之郎、蜡笔小新等品牌获得“中国名牌”荣誉称号，亲亲等品牌获得“中国驰名商标”荣誉称号。据统计，目前我国已有2000多家果冻生产企业（其中规模企业300多家），年直接用工20多万人（不包括销售人员及原铺材料用工人员）。 果冻产品大量使用农产品原辅料，如白糖占果冻比例16%-25%，每亩甘蔗地产白砂糖600公斤；西部特产摩芋粉，占果冻比例5%，每亩农田产200公斤摩芋粉；卡拉胶占果冻比例8%，每15吨鲜海藻可提取1000公斤卡拉胶；以及大量使用水果等农产品。因应国家的三农政策，在农业产业化的背景下，果冻工业正在迎来快速发展的局面。尽管国内果冻行业每年都在均速增长，但是它的产品销售比例却始终保持相对稳定的数字值，即大杯装果冻和果冻爽总量的35%左右，小杯装果冻和袋装果冻占总量的60%以上。近年来随着我国休闲食品消费的快速增长，果冻行业也得到了突飞猛进的发展果冻产品的未来主流趋向天然化、功能性.质地嫩滑的果冻，辅以天然果肉,形成了独特口感,并含有水果的营养成分。市场上有菠萝、柑橘、桃、梨等品种的果肉果冻产品，可供广大消费者选择.另外,应消费者对果冻保健功能的需求，市场上还出现了高钙果冻、芦荟果冻等品类。所有类型的果冻，其可溶性固形物含量要求在15.0%以上，即白糖添加量为15%，与糖果相比可称低热量食品。含乳型果冻蛋白质要求为1.0%以上，在食用果冻的同时也摄入了由乳制品带来的优质蛋白。营养健康型果冻，日益受到消费者的青睐。中国的果冻在满足了国内需求后，每年有五分之一出口到国外，同时还进口国外的一些差异化果冻，普通果冻市场已经饱和，但实用型营养果冻市场尚未完全开发。有机会替代传统型普通果冻。随着人民生活水平的提高，人们对果冻的要求越来越高，以及我国加人WTO，大量优质低价的进口产品也将会对国内果冻市场造成一定的冲击。同时经过十五年的发展,国内果冻市场已经供过于求，迫切要求提高产品档次，打进国际市场，开辟果冻行业新的生存发展空间。1.2果冻生产工艺设计的意义由于我们的生活水平的不断提高，人们对食品的要求越来越高，营养成了人们选择食品的第一标准。据调查显示，国不少城市居民饮食中肉类、蛋白质和脂肪摄入量远超过全国平均水平，接近发达国家水平，这种“高蛋白、高脂肪”饮食结构易引致心脑血管病、肠胃不适症、肥胖症等，而果冻中丰富的膳食纤维对预防以上“现代文明病”有积极意义。果冻在制造过程中需要添加钙、钾、钠等矿物质，这些矿物质也是人体所需元素。如人体的骨骼需要大量的钙质，细胞液、组织液中含有定比例的钠、钾离子，这些离子对维持细胞的渗透压、机体酸碱平衡、神经信息的传导起重要作用。由此可知，果冻是一种营养价值很高的休闲食品。而果冻的原料主要来自海藻，可是在从海藻的提取过程中经过酸、碱、漂白等工艺处理后，其原有的维生素、无机盐等营养成分均丧失贻尽，为了减少这些营养成分的损失，需要进行新的果冻生产工艺的设计。2材料和方法2.1实验材料与试剂红枣,银耳,市售;白糖,市售;柠檬酸,卡拉胶、魔芋胶、黄原胶、琼脂食品级等;2.2实验仪器与设备2.2.1 实验仪器 烧杯1000ml、500ml、100ml4，量筒，移液管10ml3、5ml、1ml，玻璃棒，等2.2.2 设备组织捣碎机、恒温水浴锅、电子分析天平、阿贝折光仪、酸度计、100目纱布等。2.3 操作要点 工艺流程干红枣 粉碎加水蒸煮浸提过滤红枣汁银耳选料清洗剪碎浸泡浸提过滤 混合凝胶剂、白砂糖加水混匀浸泡匀胀煮沸过滤糖胶液加柠檬酸充填封口灭菌冷却成品2.3.1 红枣汁的制备 将红枣去核,用组织捣碎机破碎枣肉,加入果肉质量8倍的水,在温度80条件下加热提取40 min，之后8层纱布过滤备用。2.3.2 银耳汁的制备 选择色泽洁白、肉质肥厚的优质银耳，清洗干净，用不锈钢剪刀剪成颗粒，加干银耳重量倍的35倍水浸泡使其充分吸水膨胀，然后加热熬煮浸提，浸提液用 100目滤布过滤即得银耳汁。2.3.3 糖胶液的制备 将凝胶剂和白砂糖在水中浸泡，搅拌 15 min 使其混合均匀，充分溶胀，加热煮沸 2 min3 min，待胶体完全溶解后，用 100 目滤布过滤除去微量杂质及泡沫，即得澄清透明、光滑黏稠的糖胶液。2.3.4 调配 取适量红枣汁和银耳汁加入到糖胶液中，搅拌混合均匀。温度 60 70 时加入柠檬酸，温度上升到 100 时停止。过程中要不断搅拌。2.3.5 充填灭菌 将调配好的混合液液装入果冻杯中并封口(防止污染杯口),放入85热水中灭菌510 min。2.3.6 冷却 自然冷却或喷淋冷却,使之凝冻即得成品。2.4 产品的评分标准以风味、色泽、口感、组织状态4项感官指标对红枣果冻的质量进行评定,满分100分,其中风味20分、色泽20分、口感30分、组织状态30分。评定结果取平均值。表 1 感官评分标准表Table 1 The criteria for sensory analysis等级风味色泽口感组织状态优17-20枣香味和银耳味浓郁17-20褐色，半透明，色泽均一25-30口感润滑、细腻，有韧性，酸甜适口25-30成冻完整，质地均匀，不粘壁，弹性、韧性好，表面光滑，无裂纹和气泡中14-16枣香味和银耳味较浓14-16褐色略带有白色，半透明，色泽较均一20-24口感一般，有一定咀嚼性，酸味或甜味稍浓20-24质地较均匀，弹性或韧性稍差，表面不光滑，有少量裂纹和气泡差14枣香味和银耳味寡淡或有不良异味14浅白色，不透明，色泽不均一20口感粗糙、软绵或韧性过强，酸味或甜味过浓20质地不均匀，弹性或韧性较差，表面不光滑，有大量裂纹和气泡3 结果与分析3.1 凝胶剂的种类和选择 试验中发现，使用单一种类的凝胶剂制作果冻，产品的品质存在一定缺陷：单一琼脂用胶量小，凝胶强度过高，持水性差，产品脆弱，易碎裂；单一魔芋胶用胶量大，且需在强碱条件下加热才能形成凝胶，产品析水量大；单一黄原胶凝胶能力弱，产品透明度差；单一卡拉胶用胶量大，产品有腥味。而采用多种胶进行复配，胶体间的协同增效作用能使其性能达到互补，凝胶效果好。本实验选取等量的魔芋胶、黄原胶、卡拉胶、琼脂 4 种凝胶剂配成等浓度（1 %）的三胶及四胶复合溶液，观察其凝胶特性，结果见表2。表2 不同种类复配胶凝胶特性比较Table 2 Gel characteristics comparison of different kinds ofcomplex gums复配胶种类凝胶性能强度弹性韧性脆性均一性透明度魔芋胶+卡拉胶+黄原胶+魔芋胶+卡拉胶+琼脂+-+魔芋胶+黄原胶+琼脂+-魔芋胶+卡拉胶+黄原胶+琼脂+注：+ + 表示好；+ 表示较好；表示一般；表示较差；表示差。由表2看出，选用魔芋胶、黄原胶、卡拉胶、琼脂4种凝胶剂组成的复配胶，凝胶强度高，弹性、韧性好，脆性适中，质地均匀，透明度好，效果最佳。3.2 复配胶比例的确定 选定魔芋胶、黄原胶、卡拉胶、结冷胶 4 种凝胶剂按不同配比进行试验，考察其凝胶性能，结果见表3。表3 不同比例复配胶凝胶性能比较Table 3 Gel characteristics comparison of different proportionsof complex gums复配胶比例（魔芋胶+卡拉胶+黄原胶+琼脂）凝胶性能强度弹性韧性脆性均一性透明度1:1:1:1+-+-+1:1:1:2+-+-+-1:1:2:1+1:2:1:1+-2:1:1:1+注：+ + 表示好；+ 表示较好；表示一般；表示较差；表示差。由表3 得出，复配胶的最佳比例为魔芋胶黄原胶卡拉胶琼脂2111（质量比）。3.3 复合果汁配比的确定 复合果汁调配时，应权衡考虑果冻的风味和营养。红枣汁比例过小，产品枣香味平淡，红枣营养成分少；红枣汁比例过大，掩盖了银耳清香，产品营养也不全面。根据预试验，固定其他工艺条件，选取红枣汁银耳汁=11、12、21、23、32 ,5个水平做单因素试验，并进行感官评分，确定果汁最佳配比。表4 果汁不同配比对果冻品质的影响Table 4 Effect of different ratio of Fruit juice jelly quality红枣汁：银耳汁感官评分1:1831:2772:1852:3803:290由表4可以看出，复合果汁的最佳配比为：红枣汁：银耳汁=3:2。3.4 复合果汁不同添加水平的单因素实验结果与分析不同复合果汁的添加水平影响着果冻的品质，在其他因素水平一定情况下,使复合果汁浓度呈梯度（10%,20%,30%,40%,%,60%），研究复合果汁的最佳添加水平。表5 复合果汁不同添加水平对果冻品质的影响Table 5 Effect of different addition of Complex Juice on Fruit juice jelly quality试验号复合果汁/%B复配胶/%C白砂糖/%D柠檬酸/%感官评分110112013803301120138755011201370由表5可以看出，复合果汁的最佳添加水平为40%。3.5 复配胶不同添加水平的单因素实验结果与分析不同复配胶的添加水平影响着果冻的品质，在其他因素水平一定下,使复配胶添加量呈梯度（0.7%,0.9%,1.1%,1.3%,1.5%,1.7%）,研究其最佳添加水平。表6 复配胶不同添加水平对果冻品质的影响Table 6 Effect of different addition of complex gums on Fruit juice jelly quality试验号复合果汁/%B复配胶/%C白砂糖/%D柠檬酸/%感官评分1400.7120.13802400.9120.13883401.1120.13854401.3120.13825401.5120.13756401.7120.1370由表6可以看出，复配胶的最佳添加水平为0.9%。3.6 糖浓度的单因素实验结果与分析糖的浓度影响着果冻的口味和保质期，在其他因素水平一定情况下,使糖浓度呈梯度（6%,8%,10%,12%,14%,16%）,研究最佳添加水平。表7 糖浓度对果冻品质的影响Table 7 Effect of Sugar concentration on Fruit juice jelly quality试验号复合果汁/%B复配胶/%C白砂糖/%D柠檬酸/%感官评分1400.960.13802400.980.13853400.9100.13894400.9120.13875400.9140.13846400.9160.1379由表7可以看出，果冻中糖的最佳浓度为10%。3.7 柠檬酸最佳添加水平的单因素实验结果与分析 酸的浓度影响着果冻的口味和保质期，在其他因素水平一定下情况,使柠檬酸浓度呈梯度(0.10%,0.12%,0.14%,0.16%,0.18%,0. 20%)研究最佳添加水平。表 8 柠檬酸不同添加水平对果冻品质的影响Table 8 Effect of different levels citric acid on Fruit juice jelly quality试验号复合果汁/%B复配胶/%C白砂糖/%D柠檬酸/%感官评分1400.9100.10812400.9100.12863400.9100.14884400.9100.16905400.9100.18856400.9100.2077由表8可以看出，柠檬酸最佳添加水平为0.16%。3.8 最佳配方的优选在多次单因素试验的基础上，选取影响果冻品质的 4 个主要因素：复合果汁添加量、复配胶添加量、糖浓度和柠檬酸添加量，采用L9（34）正交设计进行试验，通过感官评分筛选最佳配方。表 9 红枣银耳复合果冻最佳配方正交试验结果Table 9 Results of orthogonal experiment of the best prescriptionof complex jelly of jujube and tremella试验号因素感官评分A复合果汁/%B复配胶/%C白砂糖/%D柠檬酸/%11（30）1（0.9）1（8）1（0.12）80212（1.1）2（10）2（0.16）82313（1.3）3（12）3（0.20）6042（40）123865223172623127873（50）1328489K1K2K3k1k2k3R332222362117478.770.3252325021920083.37366.7501222323021674.376.772143121424421171.381.370.3336562表9正交试验及极差分析得出，各因素对果冻感官质量影响的大小顺序为BDAC，其最优水平组合为A2B1C2D2，而感官评分值最高的组合为A2B1C2D3，将这2 个组合作验证试验，A2B1C2D2组合的感官评分为 90 分，A2B1C2D3组合的感官评分为86 分，最后得出红枣银耳复合果冻的最佳配方为A2B1C2D3，即复合果汁40，复配胶 0.9，白砂糖 10，柠檬酸0.16。4. 产品质量标准4.1 感官指标色泽：褐色，半透明，颜色均匀一致；风味：有明显的枣香味和银耳香味；口感：入口润滑、细腻，酸甜可口；组织状态：成冻完整，质地均匀，不粘壁，弹性、韧性好，表面光滑，无裂痕，无气泡。4.2理化指标总酸（以柠檬酸计）0.2；总糖（以蔗糖计）13%；可溶性固性物（20 折光仪计）40 ；重金属含量符合国家标准。4.3微生物指标细菌总数100 cfu/g；大肠菌群30 MPN/100 g；致病菌不得检出。5. 工艺流程设计5.1 生产工艺流程设计工艺流程干红枣 粉碎加水蒸煮浸提过滤红枣汁银耳选料清洗剪碎浸泡浸提过滤 混合凝胶剂、白砂糖加水混匀浸泡匀胀煮沸过滤糖胶液加柠檬酸充填封口灭菌冷却成品5.2操作要点1、煮胶煮胶的作用是将适当的水、蔗糖和果冻粉等通入蒸汽温度150165、15min20min进行一定处理，使果冻粉进行充分水化，在糖液之中形成不同浓度的胶冻液，这种工艺保证糖液的卫生，从而使产品质量得到保证。2、过滤过滤的目的是去除胶冻液中可见杂质，保证果冻产品感官符合要求。采用机械过滤形式，过滤网的目数要求在100目200目。3、调配调配的目的是改变风味、提高产品质量、增加花色品种，经过调配工艺后，果冻形成五颜六色、风味不同的品种。添加的添加剂应符合国家有关标准规定要求，严格控制添加剂超标，杜绝果冻凝胶变性、不凝胶等质量问题。4、充填封口将调配的果冻胶液在一定条件下充填，杯形果冻是用不同杯型配备不同规格的充填封口机进行充填封口形成。条状果冻或异形果冻是将胶液充填入预先加工好的包装袋或造型包装物中进行旋盖或封口形成。盖膜热封或其他形式封口，该工序要及时调整偏膜造成商标不完整、封口温度控制在180200范围，封口时间控制在1s1.5s范围，避免由于封口温度过高造成烧膜或封口温度过低造成封口不严。生产果肉果冻产品是在这道工序添加水果肉、果块，水果肉、果块要选用果实新鲜良好，成熟适度，风味正常，无畸形，无病虫害及机械伤所引起的腐烂现象。要保证生产卫生，防止造成胀杯、微生物指标超标等。5、杀菌果冻的杀菌采用巴氏杀菌工艺，一般水温控制8090，杀菌时间为10min30min。杀菌工序是果冻生产关键控制点之一，是确保产品质量符合卫生标准的关键。6、冷却对果冻的冷却采用水冷却，将封口好的果冻放在不锈钢冷水池中冷却5min10min，保证快速冷却。7、烘干对果冻的烘干采用风冷式的自动烘干机，控制在0.05m/s0.2m/s的速度通过，确保果冻凝胶形成并烘干包装物表面水分。5.3物料衡算5.3.1果冻生产物料衡算（一）果冻的生产配方及原料利用率表3-1果冻的生产配方及原料利用率原料名称添加比率利用率果冻粉6599蔗糖1097水果肉199柠檬酸398（二）根据该食品配方和原料利用率比求出班产量为274t时各物料的投料量果冻粉27465/99=179.9t蔗 糖 27410/97=28.25t水果肉2741/99=2.77t柠檬酸2743/98=8.39t配料所需水274（1-65-10-1-3）/98=58.71t(三)年产20万吨果冻生产的物料衡算表表3-2年产20万吨果冻生产的物料衡算表名称每班消耗额（t/d）年消耗量（t/a）备注果冻粉179.9131313.13蔗糖28.2520618.57水果肉2.772020.20柠檬酸8.396122.45水58.7142857.145.3.2果冻生产水衡算1.每班产品的工艺用水量（前已算过）58.71t/b2.清洗物料或容器所需水量（S2）清洗物料或容器所需水量（S2）可按单位时间内水的流量及用水时间来计算，公式如下：S2=v t*(d2/4)=3.1463001000（0.038）2/4=2040.37kgd清洗设备上进水管的内径，mv水在管道内的流速，m/st清洗设备使用时间,s水的密度，kg/m33.冷却水的用量冷却水主要用来使杀菌后的果冻冷却。（1）冷却物产品用水计算（S3）计算公式如下：Q=GCP（T1-T2）=2000001.32（90-35）=14520000（kJh）S3=Q/C(T2-T1) =14520000/4.184(35-15) =173518.16kg=173.18tQ物料或产品冷却到所需温度后所放