发酵型低酒精度玉米汁饮料的研制

发酵型低酒精度玉米汁饮料的研制

玉米是我国最重要的粮食之一，含有丰富的糖、氨基酸、脂肪和粗纤维。玉米籽中氨基酸和氨基酸的含量相对丰富。同时玉米还含有丰富的B族维生素、VE、β-胡萝卜素、VC、叶酸和微量元素。玉米中的谷固醇,具有防止高血压、冠心病和细胞衰老的作用。玉米中还含有公认的抗癌因子——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优点外还具有自身的特色。但目前我国甜、糯玉米消费量较低。其主要原因在于生产能力不足、市场推广力度不够、深加工产品结构不合理不丰富。为此,全国农业技术推广服务中心专家认为,我国甜、糯玉米产业需要进行系列产品的开发,使甜、糯玉米有更多的加工途径,对其进行有效的价值转化,并进一步丰富甜、糯玉米产品类型。该饮料采用超甜嫩玉米为原料,其开发与研制对玉米深加工和丰富饮料市场具有重要意义。1材料和方法1.1北京奥博星生物技术中心甜玉米市售新鲜超甜嫩玉米,成熟,籽粒饱满柔嫩;菌种沈阳啤酒酵母,四川华润蓝剑(绵阳)啤酒有限公司提供;α-淀粉酶(活力单位不小于4000U/g)北京奥博星生物技术责任有限公司;糖化酶(活力单位不小于50000U/g)北京奥博星生物技术责任有限公司。1.2u3000自动从根、碱和水浴温度出发的污水处理装置DHG-9140型电热恒温鼓风干燥箱;WMK-02型恒温培养箱;LDZX-40Ⅱ型立式自动电热压力蒸汽灭菌器;SW-CJ-1F无菌操作台;BCD-209伊莱克斯冰箱;pHS-25型酸度计;DS-1高速组织捣碎机;H.HSZI-HI4电热恒温水浴锅;BSZZ3S电子天平。1.3结构品质测定水分的测定:烘干重量法;灰分的测定:干式灰化法;蛋白质的测定:微量凯氏定氮法;粗脂肪的测定:索氏提取法;淀粉含量的测定:碘量法;还原糖的测定:斐林试剂法;α-氨基氮测定:茚三酮法;pH测定:pH计直接测定:感官品质评定:感官品评法。由10位品评员根据外观15分、香气25分、味道30分、口感20分、杀口力10分,酌情扣减,进行综合评分,再求其平均值。1.4工艺1.5操作要点1.5.1玉米的选择挑选颗粒饱满、无霉变、无虫蛀的嫩甜玉米,去除杂质。1.5.2脱衣粉和去除污垢用锋利钢刀将玉米籽粒刮下,用清水漂洗去皮屑。1.5.3砂浆猛料浸泡后,加适量水打浆,过60目筛,反复洗涤残渣,得玉米浆。1.5.4糊精玉米浆煮沸10min,使淀粉彻底糊化。1.5.5制度化将糊化醪降温至在90℃,用乳酸调pH至5.5,然后加0.08%的α-淀粉酶进行液化40min。1.5.6糖化将温度降至60℃,调pH4.5,加入0.02%的糖化酶,保温3h。1.5.7消毒和消毒加水,将糖化液总固形物浓度调至200P。0.15MPa灭菌20min。1.5.8发酵接种啤酒酵母,在15℃,发酵5d,结束主发酵。在4℃下后发酵10d。直至残糖浓度降到1.5%。1.5.9清水和准备将发酵液澄清过滤,然后调整甜度,并用适量玉米香精补充加工中损失的香气物质。1.5.1包装、消毒和冷却灌装,巴氏灭菌法灭菌,冷却后于室温下保存。2结果与分析2.1玉米营养的测定甜玉米是近几年来利用基因工程技术育种的优良玉米新品种,嫩甜玉米具有鲜嫩、粘糯、香甜、渣少的特点。灌浆期嫩甜玉米与普通嫩玉米比,其蛋白质含量高,人体必需氨基酸组成比例平衡,总糖含量比普通玉米高3%～4%,关键是低聚糖、还原糖含量高,大分子淀粉含量低,甜玉米还含有丰富的不饱和脂肪酸,水溶性膳食纤维,同时含有丰富的B族维生素、VE、β-胡萝卜素、VC、叶酸、烟酸和微量元素。因此本实验选用八成熟的青苞甜玉米。通过分析测定,其营养成分见表2。嫩玉米水分含量充足,查阅资料表明打浆料水比为1:1比较合适。打浆结束,过滤,用洗涤水将固形物总量调至20%左右,得嫩玉米浆。2.2糖化酶解玉米液化的最适条件确定玉米浆通过煮沸糊化后,降温至在90℃,用乳酸调pH至5.5,然后加0.08%的α-淀粉酶液化40min。但液化得到的短链糊精不能被酵母利用转化。因此,还需进一步进行糖化处理。影响糖化效果的主要工艺参数有温度、时间和糖化酶用量及pH值。本试验选用的糖化酶的最适温度为55～60℃,最适pH为4.5～4.7,活力单位为50000单位/g。但以上特征参数是在水解纯淀粉的条件下测定的,为了进一步确定该糖化酶水解玉米液化醪的最适条件,做L9(34)正交试验。因素水平及试验结果见表3、4。从表5可以看出,经过驯化的种子液活性高,发酵能力强,细胞浓度和出芽率都在正常范围内,说明通过驯化培养,啤酒酵母是能够适应玉米糖液作为发酵基质的。2.3正交试验结果在发酵基质、起始pH值确定的情况下,影响发酵成品质量的因素有发酵温度、发酵时间、接种量等。本试验选用外观糖度为17%的嫩玉米水解糖液,其pH值为5.7～5.8,该pH值适合啤酒酵母的增殖,无需调节,因此就发酵温度、发酵时间、接种量三个影响因素做了L9(33)正交试验,以发酵液的感官评分为评价指标。试验方案和结果分析如表6、7所示。由表6、7可知,在发酵过程中,对结果影响最大的因素是发酵温度,其次为接种量。影响顺序依次为A>C>B,最佳工艺参数为:A1B2C2。即最佳工艺参数为:发酵温度15℃,时间5d,酵母菌接种量为8×106个/ml。主发酵结束后,通过对发酵液进行感官品评和分析测试表明:主发酵结束时糖份未被完全转化。为了使饮料的风味更加圆满、透明度更好,采用了4℃低温后发酵工艺。试验表明:后酵结束时发酵液的品质较主酵结束时有较大的改善。2.4甜玉米香精调香该饮料是以香、甜为主要口味的饮料。故选用甜度高、能量低、稳定性好的阿斯巴甜作甜味剂,并用甜玉米香精调香。采用二因素三水平全排列组合试验,确定最佳调配方案。由10名品评员根据试验产品的外观、香气、味道、口感、协调性等感官指标进行评分,结果见表9。由表9可知,最理想的配方为A2B2。即玉米香精最佳用量40μl/L,甜味剂最佳用量0.40mg/L。2.5澄清处理本产品为澄清透明型饮料,实验室经过滤纸抽滤后的样品透明度很好。工业生产上在灌装之前也必须进行澄清处理,常用的有硅藻土过滤、微孔薄膜过滤等方法。后者澄清效果更好。3产品类别3.1感觉质量色泽金黄,澄清透亮,均匀一致。既有啤酒的风味,还有玉米香气,含气充足,有较强的杀口感。3.2物理和化学指标酒精度为5.5%(V/V);α-氨基氮66mg/100ml。3.3健康诊断标准菌落总数≤100个/ml;大肠杆菌≤3个/100ml;无致病菌。4玉米自由基饮料本试验采用富含低聚糖等小分子营养物质的嫩甜玉米作原料,用下面啤酒酵母作生产菌种,采用低温两段发酵工艺在实验室研制出既有啤酒的感官特点,又有典型玉米香气