乳酸菌饮料

乳酸菌饮料 - 1 - 第一章 前言 乳酸菌饮料是以鲜乳或乳制品为原料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂,培养发酵,加入水、糖液等稀释调配成的活性或非活性饮料制品。其中，成品中蛋白质含量不低于10g/L的称乳酸菌乳饮料，蛋白质含量不低于7g/L的称乳酸菌饮料。 我们通常所说的酸奶也属于乳酸菌饮料的一种。酸奶是以各种乳品为原料经乳酸菌发酵而成的产品，它起源于保加利亚，而我国晋朝就有了关于酸奶的记载。酸奶除保留牛奶的全部营养外，与鲜奶最显著的差异就在于它还含有大量的乳酸及益于人体健康的活性乳酸菌:乳酸不仅使酸奶富有醇香，清爽的酸香味，而且还使乳蛋白质更加细腻润滑，有利于人体消化吸收利用;活性乳酸菌对人体具有很多的好处，随着相关科学研究的不断深入，活性乳酸菌对于人体健康的益处被越来越多地揭示出来，如促进机体对营养成分的吸收利用、维持肠道菌群的微生态平衡、增强机体免疫功能等，同时它们可以在消化道中吸收胆固醇，有降低胆固醇的作用，对防止老年人的动脉粥样硬化、心脑血管栓塞、高血压等疾病有较好的辅助治疗效果。 在奶制品消费中酸奶的比例呈逐年上升的趋势。在我国，随着生活水平的不断提高和对生活品质的更高要求，酸奶产销量在乳品市场中增长迅速。国内酸奶在2006年的销售总量达到了3.07亿升，较2005年同期增长了73%。这种超常的发展速度在全球酸奶发展史上是非常罕见的。但相对来说，我国的酸奶研究和生产与发达国家相比还是比较落后的。欧洲早在1942年便已开始酸奶商业化生产，这些国家在产品方面的创意引领了酸奶发展的趋势，值得我们借鉴。我们要紧紧把握酸奶产品的发展趋势，不断研究开发新产品，使酸奶产品不断向口感温和、风味纯正、保健功能高、保质期长、包装形式多样的方向发展。 健康引导时尚，人们在满足了口感的同时，越来越意识到健康的重要性。酸奶以营养丰富的牛奶为主要原料，又加之乳酸菌对肠道的有益作用，故其保健功能一直为人类所认可，近年来人们又把果葡糖浆、果糖等甜味剂、维生素族、氨基酸系列、矿物元素、低聚糖系列、益生菌、膳食纤维、核苷酸、ARA、DHA、CPP、牛磺酸、卵磷脂等功能性原料应用到功能性酸奶开发中，以寻找新的卖点。与此同时，新型保健酸奶的开发也不拘泥于传统的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的使用，开始寻找新的肠道益生菌。 从国际保健型酸奶的发展形势来看，有以下几大趋势:其一，Lb.Planrarun和Lb.Reuteri等新型菌种的引入是一种必然趋势;其二，发展如AB/ABC酸奶更先进菌种的混合使用是一种必然趋势;其三，既使用益生菌又添加益生源的合生源产品的发展是一种必然趋势;其四，添加其他对人体有益的营养素如DHA、维生素等多功能产品的发展是一种必然趋势。另外，随着人们对苗条身材、防止高血压、糖尿病等各种疾病的要求，酸奶向低糖、低脂肪的方向发展是一种必然趋势。 绿豆，别名植豆，又名吉豆，属豆科中的蝶花亚科豇豆属，我国是原产地，已有2000 - 2 - 年以上的栽培史，且资源丰富，全国大部分地区均有生产。绿豆用途广泛，既是调节饮食的佳品，又是食品工业的重要原料，也是防病治病的良药。自古以来，人们就有熬绿豆汤防暑降温的习惯，绿豆汤不仅清凉解渴，还有清热解毒的功效。绿豆不仅可做成粥、饭，还可以制成花色多，风味独特的绿豆糕，绿豆饴、粉丝、粉皮、豆芽菜以及绿豆淀粉、绿豆沙等制品。绿豆的药用价值也很高，中医认为绿豆及其花、叶、种皮、豆芽和淀粉均可入药，其味甘性寒，内服有清热解毒、消肿利尿、明目降压等功效，对治疗动脉粥样硬化，减少血液中的胆固醇及保肝等也有明显的作用。外敷可治疗烫伤、创伤等症。 据有关研究，每100g绿豆含蛋白质21.6g、脂肪0.8g、膳食纤维6.4g、碳水化物55.6g、胡萝卜素13ug、视黄醇22ug、硫胺素0.25mg、核黄素0.11mg、尼克酸20mg、维生E10.95mg、钾787mg、钠3.2mg、钙81mg、镁125mg、铁6.5mg、锰1.11mg、锌2.18mg、铜1.08mg、磷373mg、硒4.28mg，不含有毒微量元素。绿豆的蛋白质大多是球蛋白类，其氨基酸组成中赖氨酸含量丰富，而蛋氨酸、色氨酸和酪氨酸较少。绿豆的脂肪多属不饱和脂肪酸，磷脂成分中有磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸和磷脂酸等。绿豆的淀粉中含较多的戊聚糖、半乳聚糖、糊精和半纤维生素。干绿豆虽然不含维素C，但发芽以后则含有丰富的抗坏血酸。 绿豆具有抗菌抑菌作用:?绿豆中的某些成分直接有抑菌作用。根据有关研究，绿豆所含的单宁能凝固微生物原生质，可产生抗菌活性;绿豆中的黄酮类化合物、植物甾醇等生物活性物质可能也有一定程度的抑菌抗病毒作用。?通过提高免疫功能间接发挥抗菌作用。绿豆所含有的众多生物活性物质如香豆素、生物碱、植物甾醇、皂甙等可以增强机体免疫功能，增加吞噬细胞的数量或吞噬功能。 研究发现，绿豆中含有的植物甾醇结构与胆固醇相似，植物甾醇与胆固醇竞争酯化酶，使之不能酯化而减少肠道对胆固醇的吸收、并可通过促进胆固醇异和或在肝脏内阻止胆固醇的生物合成等途径使血清胆固醇含量降低。 有实验发现，绿豆对吗啡+亚硝酸钠诱发小鼠肺癌与肝癌有一定的预防作用。另有实验证实，从绿豆中提取的笨丙氨酸氨解酶对小鼠白血病L1210细胞和人白血病K562细胞有明显的抑制作用，并随酶剂量增加和作用时间延长，抑制效果明显增加。 绿豆中含有丰富的蛋白质，生绿豆水浸磨成的生绿豆浆蛋白含量颇高，服可保护胃肠粘膜。绿豆蛋白、鞣质和黄酮类化合物可与有机磷农药、汞、砷、铅化合物结合形成沉淀物，使之减少或失去毒性，并不易被胃肠道吸引。 绿豆磷脂中的磷脂酰胆碱、膦脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸和磷脂酸有增进食欲作用。绿豆含有丰富无机盐、维生素，以绿豆汤为饮料，可以及时补充因高温出汗过多而丢失的营养物质，以达到清热解暑的治疗效果。 绿豆淀粉中含有相当数量的低聚糖(戊聚糖、半乳聚糖等)。这些低聚糖因人体胃肠道没有相应的水解酶系统而很难被消化吸收，所以绿豆提供的能量值比其他谷物低， - 3 - 对于肥胖者和糖尿病患者有辅助治疗的作用。而且低聚糖是人体肠道内有益菌双歧杆菌的增殖因子，经常食用绿豆可改善肠道菌群，减少有害物质吸收，预防某些癌症。 绿豆还是提取植物性SOD的良好原料。由绿豆为原料制备的SOD口服液，其中所含的SOD经过化学修饰，可不被胃酸和胃蛋白酶破坏，延长半衰期，适合于人体口服吸收。该口服液除了含有SOD以外，还富含氨基酸、β-胡萝卜素和微量元素等营养成分，具有很好的抗衰老功能。 由此可见绿豆对人体有很大的营养保健作用，所以我们以绿豆为主要原料制成绿豆乳，然后再和酸奶调配混合均匀制成的绿豆乳酸菌饮料不仅改善了绿豆乳的风味，提高了营养价值，而且具有绿豆和酸奶的双重营养保健作用，是一种很有市场前途的乳酸菌饮料，必将会得到广大消费者的喜爱。 醪糟是以蒸熟的糯米(江米)或大米为原料，经加入发酵剂(酒曲)发酵而成的一种食品，风味独特，男女老幼皆宜。据分析，醪糟中除了富含碳水化合物，还有多种氨基酸、脂肪、维生素、钙、铁和有机酸等人体不可缺少的成分。常喝醪糟不仅对健康有益，而且对一些慢性病有辅助医疗效能。患有慢性萎缩性胃炎的病人及消化不良的人，常喝醪糟可以促进胃液分泌，增加食欲，帮助消化。患有高脂血症、动脉粥样硬化的病人，常喝醪糟可加快血液循环，提高高密度脂蛋白的含量，减少脂类在血管内的沉积，对降血脂、防止动脉粥样硬化有帮助。慢性关节炎病人常喝醪糟，有活血通络的作用。产后的妇女乳汁分泌不足时，喝醪糟可以促进乳汁分泌，增加奶量。醪糟还有提神及解除疲劳的功效。尤其是人过中年以后，无论是体力劳动或是脑力劳动，经过一天的辛劳，睡前喝碗热醪糟不但可以缓解疲劳，而且睡得更甜。大病初愈，身体虚弱、贫血、大手术恢复期的病人，常喝点醪糟可起辅助治疗的作用。 醪糟虽然味美可口，半并不适合每个人，如患有肝病(急、慢性肝炎，肝硬化)则不宜喝醪糟，因酒精对肝细胞有直接刺激作用，否则对病情不利。 显而易见,用醪糟和酸奶调配而成的醪糟乳酸菌饮料必将具备二者营养保健作用,符合现在人们对健康食品的要求,会成为乳酸菌饮料的一个新的卖点。 - 4 - 第二章 实验材料与方法 1(1 实验材料与方法 1(1(1 材料 原料:市售鲜乳 绿豆 醪糟 菌种:保加利亚乳杆菌 嗜热链球菌 配料: (1)甜味剂:白砂糖、安赛蜜(A-K糖)、阿斯巴甜、甜蜜素 (2)酸味剂:柠檬酸、乳酸 (3)增稠剂:瓜尔豆胶、黄原胶、明胶、果胶、琼脂、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯(PGA)、变性淀粉、CMC-Na、 (4)乳化剂:单甘酯、蔗糖酯(SE)、山梨醇酐脂肪酸酯(司盘Span)、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯(吐温Tween) (5)水分保持剂:焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠 (6)酶制剂:高温α-淀粉液化酶 (6)其他辅料:Vc、小苏打、纯净水 1(1(2 设备及仪器 (1) 恒温培养箱 PYX-DHS-40*50型 (2) 调温多功能水浴锅 DN-10D型 (3) 均质机 GYB40-105型 (4) 数字酸度计 PHS-25C型 (5) 电子天平 MP2000D(精确度0.05) SA50003(精确度0.0001) (6) 冰箱 LCY-155型 (7) 科顺多功能搅拌器 JLL350-B型 (8) BROOKFIELD流变仪 DV-E型 (9) 尙朋堂电磁炉 SR-1608型 (10) 飞鸽离心机 TDL-40B型 (11) 手持糖度计 WYT-4型 (12) 烧杯、量筒、试管、玻璃棒、不锈钢锅 1(2 实验方法 1(2(1 酸奶的研制 1(2(1(1 酸奶的工艺流程 - 5 - 糖和稳定剂 ? 鲜牛奶的验收与贮存?化?加热?均质?灭菌?冷却?发酵?破乳?冷却?罐装?冷藏后发酵?销售 1(2(1(2 操作要点 (a)原料乳的验收 必须根据国家生鲜牛乳收购标准(GB6914)进行验收。标准规定，生鲜牛乳应该是正常饲养的健康奶牛分泌的常乳。检验项目包括感官检验、理化检验和卫生检验，即需要对色泽、滋味、气味、组织形态进行检验，同时做密度、温度、酸度、蛋白质含量、脂肪含量的测定以及酒精实验、还原酶实验等。另外，为保证乳酸菌的正常发酵，还得注意:不得使用含有抗生素或其他杀菌剂的鲜牛乳。不得使用已严重污染的鲜牛乳;不得使用患乳房炎的乳牛产生的鲜牛乳。除此之外由于发酵后还需和调味剂等混合，所以鲜牛乳中的非脂乳固形物含量应该提高至10%,15%。 (b)标准化 为了提高搅拌型酸乳的硬度、稠度，减少乳清分离，通常需提高酸乳的总干物质含量。在要求原料乳总干固形物含量大于12.5,，可采取以下方法:(1)添加脱脂乳粉，加入量为乳重量的0.5,,2.5,;(2)将牛乳中水分蒸发10,,20,，相当于乳的总干固形物含量提高1.2,,2.8,。 (c)混和加热 将标准化的鲜奶投入混料罐，加热至40?，然后将稳定剂、白糖干混料投入，直至加热到65,70?。 (d)均质 为了使产品口感细腻润滑、防止乳清析出，采取18,20MPa 压力进行均质。 (e)灭菌与冷却 灭菌的目的是为了杀死奶液中的微生物，一般可采取 3 种灭菌方式:80-85?，30min;90-95?，15min;超高温瞬时灭菌。本工艺选取的是第2种灭菌方式，该方式在灭菌的同时还可在极短的时间内将奶液温度从 90?降到45-50?，便于后面的 43?发酵。 (f)发酵 控制发酵罐内奶液温度恒定43?，按照4,量添加母发酵剂，轻轻搅拌几分钟后，封闭发酵罐，保持体系内温度恒定，静止发酵。 (g)破乳 发酵4,6h 后，检测发酵罐内的pH。通过抽样用手提式pH 测定器或pH 测定仪测定，也可以用酸度滴定方法代替。当pH 为4.5,4.6 时，可停止发酵，并启动搅拌装置，这过程称为破乳。 (h)冷却 在罐装之前，发酵乳必须通过冷却装置，将温度迅速降低到20?以下，延缓发酵乳的后熟过程，防止酸度继续增加。该工艺采用的是板式热交换器。为保证产品质量的均一，泵及冷却系统的能力应在20,30min 内排空一个发酵罐。 (i)罐装及冷藏 为了控制产品一定酸度，发酵终止后，冷却是十分必要的。达到发酵终点时应立即将酸乳放入2,6?冷库中以迅速抑制酸乳菌的生长，降低酶的活性，防止酸度过大。一般，酸乳需在2,6?条件下存放12h 以上(即所谓后发酵)，以 - 6 - 促进芳香物质产生，同时增加酸乳制品的粘稠度。最终产品应呈现出胶体状，白色不透明，组织光滑，具有柔软蛋奶羹状的硬度。冷却的方法很多，但是，应注意的是冷却速度，冷却速度的快慢直接影响到产品的组织状态。如果冷却速度太快，会引起乳清分离，这是因为乳蛋白的肽链迅速收缩，而造成断裂，同时，也影响酸乳亲水胶体的性能。冷却速度太慢，会使酸度迅速升高，而超过标准。正常的做法是当发酵终止时，在1,1.5h内将罐内温度降低至10,15?以内。但是应在此时避免振动，防止乳清析出。 1(2(2 绿豆乳酸菌饮料的研制 2(1 绿豆乳酸菌饮料的工艺流程 1(2( 绿豆?预处理?脱皮?浸泡?煮豆?打浆?过滤脱渣?绿豆乳 ? 鲜乳?标准化?加白砂糖和稳定剂?均质?灭菌?接种?发酵?后发酵?调配?均质?杀菌?灌装?成品 ? 稳定剂 1(2(2(2 操作要点 (a)处理绿豆 选择饱满、无霉变、脂肪蛋白含量高的绿豆、生产前将泥沙、杂物、烂豆除去。 (b)脱皮 绿豆皮中含有大量单宁物质,经加热处理很快由绿变为黄绿色,直至褐色,而经过脱皮后制成的豆乳颜色为浅黄绿色,所以必须进行脱皮。要求脱皮率不低于85%。 (c)浸泡 浸豆主要为软化豆粒,便于磨浆。浸豆时间要根据豆粒大小、绿豆品种、生产季节、水温高低而定,一般用15?,20?水浸泡,夏季8h,10h,冬季16h,20h,浸泡时加适量小苏打粉,使pH值在7.5,8.5之间,以利于抑制豆内脂肪氧化酶活性,除去豆腥味和苦涩味,浸泡至绿豆可掐出白汁,有脆感,并散发出香气为止。将浸泡液弃去，用清水冲净残皮。浸泡时豆水比例为1:4为宜。泡豆是保证产品质量的重要环节，也是提高产品营养价值的重要环节，因为绿豆种子里磷的含量相当高，而磷和一些矿物质作用易生成不溶性的、人体不易吸收的肌醇六磷酸盐，浸泡可以减少这种物质的生成。 (d)煮豆 将浸泡后的绿豆加清水(绿豆:水=1:8)同时添加高温α-淀粉液化酶，然后放入到不锈钢锅中用电磁炉进行加热，加淀粉酶是为了降解绿豆中的淀粉，增加绿豆乳的甜度和可溶性固形物含量。加热煮豆时间是很重要的，我们选择水沸腾后再加热45分钟直到绿豆全部开花为止。 (e)打浆 将以上已经煮好的豆液放入到打浆机中进行打浆得到均匀细腻的绿豆乳。 (f)糖与稳定剂的混合 溶解将白砂糖、稳定剂按比例干混,混合均质后,加入50?,60?温水,搅拌成糖浆液均质过滤后备用。均质温度为55?,60?。均质压力为20MPa,30MPa。 - 7 - (g)调配 调配是生产绿豆乳酸菌饮料的关键工序,不仅严格、准确控制各辅料用量,而且要严格控制好调配温度与时间,以防蛋白质变性。一般调配温度不宜超过80?。调配还应严格控制好饮料的pH值,远离绿豆乳饮料的等电点(pH = 5.8),一般要求pH为4.5,4.8,以确保形成口感良好、质地均匀稳定的饮料。 (h)均质 均质压力和浆液温度对绿豆乳酸菌饮料的稳定性极为重要,即浆液温度在75?,80?的条件下,均质压力为20MPa ,25MPa,均质2次可获得良好效果。 (i)杀菌与灌装 为使饮料保存期延长,可采用121?、15秒杀菌,经过杀菌后的饮料应尽快冷下来,以免蛋白质受热变性。包装形式可采用易拉罐或玻璃瓶。 (j)保存温度 一般为6?,10?为宜,因为绿豆中除含蛋白质外还含有淀粉,保藏温度太低,淀粉易老化。 1(2(3 醪糟乳酸菌饮料的研制 1(2(3(1 醪糟乳酸菌饮料的工艺流程 糯米?清洗?浸泡?蒸饭?淋饭?拌曲?发酵?醪糟?加热?打浆?醪糟浆 ? 鲜乳?标准化?加白砂糖和稳定剂?均质?灭菌?接种?发酵?调配?均质 ? ?杀菌?灌装?二次杀菌?检验?成品 稳定剂 1(2(3(2 操作要点 (a)浸泡 其目的是使米中的淀粉粒子吸水膨胀,淀粉颗粒之间逐步疏松起来,便于蒸煮糊化。浸泡是水面高出米面10-20cm。浸泡后的米要求颗粒保持完整,用手指掐米粒成粉状,无粒心。水分吸收量一般为25%,30%。 (b)蒸饭 把浸泡好的米滤水后平摊于蒸锅屉中,隔水以旺火蒸。蒸好的饭要求外硬内软,内无白心,疏松而不烂。 (c)淋饭 用冷水淋饭,使饭温降到35?左右,以免拌药后因饭温过高杀死酒药中的微生物。同时淋除浸出的淀粉,使饭粒松散不粘连。此法特别适合夏天操作,其缺点是米饭中的可溶性物质因淋洗而流失;也可不淋洗进行自然摊凉,但此法占用面积大,时间长,易受杂菌污染,不利于自动化。 (d)拌曲 甜酒药的添加量一般为糯米重量的2,酒药研磨成粉后与1.5倍的白砂糖拌匀(可增加酒药中酵母的活力),再撒在饭粒上,边撒边翻,撒匀翻透后将物料堆成喇叭窝并压平表层,再在表层撒上剩余的少量酒药,最后淋上少许凉开水,并将容器口的饭粒用洁净纱布擦去,加盖封口。在糯米重量相同的条件下,分别以糯米重量的0.5,、1.0,、1.5,甜酒药,分析酒药添加量对发酵后酒精度、糖度的影响,确定最适拌药量。 (e)发酵 研究不同温度下恒温发酵不同时间制得成品品质有何异同,确定最佳发酵条件。 (f)加热 将发酵好的醪糟在不锈钢锅中加热20分钟，以利于以后的打浆。 - 8 - (g)打浆 将加热好的醪糟让入到打浆机中进行打浆从而得到均匀细腻乳白色的醪糟乳。 (h) 糖与稳定剂的混合 溶解将白砂糖、稳定剂按比例干混,混合均质后,加入50?,60?温水,搅拌成糖浆液均质过滤后备用。均质温度为55?,60?。均质压力为20MPa,30MPa。 (i) 调配 调配是生产醪糟乳酸菌饮料最为重要的一个环节，醪糟乳和酸奶的比例以及各种添加剂稳定剂的添加量都是非常重要的，这些因素将直接影响到我们生产出的醪糟乳酸菌饮料的产品质量，所以我们要严格控制把握好这些因素。同时我们应严格控制饮料的pH值，以防止蛋白质沉淀从而影响我们产品的外观和质地。 (j) 均质 均质压力和浆液温度对醪糟乳酸菌饮料的稳定性极为重要,即浆液温度在65?,70?的条件下,均质压力为20MPa,30MPa,均质2次可获得良好效果。 (k) 杀菌与灌装 为使饮料保存期延长,可采用121?、15秒杀菌,经过杀菌后的饮料应尽快冷下来,以免蛋白质受热变性。包装形式可采用易拉罐或玻璃瓶。 (l) 保存温度 一般为6?,10?为宜,在此温度下能保藏更长的时间，同时得到的醪糟乳酸菌饮料的口感会更好。 - 9 - 第三章 实验结果分析与讨论 2(1 绿豆乳酸菌饮料的实验结果分析与讨论 2.1.1 绿豆浸泡时间对煮豆的影响 绿豆浸泡是为了软化绿豆，以方便我们以后的煮豆和打浆，浸泡时间直接影响着我们的煮豆时间，同时在浸泡时加不加小苏打也会影响我们的煮豆时间。我们煮豆的终点就是全部的豆子开花，整个豆液散发洋溢着浓厚的绿豆风味。浸泡时间对煮豆的影响见下表: 表2.1.1 绿豆浸泡时间对煮豆的影响 浸泡时间 小苏打 煮豆时间 豆液品质 4小时 添加 90分钟 开花不完全，豆香味较差，有豆腥味 6小时 添加 80分钟 基本开花，豆香味一般 8小时 添加 60分钟 全部开花，豆香味较浓 10小时 添加 45分钟 全部开花，豆香味很浓 由上表我们可以得知对绿豆在清水中浸泡10小时，可以大大缩短我们的煮豆时间，不仅可以节约能源而且还可以得到品质较好的绿豆液。 2.1.2 绿豆乳浓度对产品品质的影响 煮豆时绿豆和水的比例也就是豆乳的浓度将直接影响到我们的最终调配所得的产品的品质。合适的绿豆乳的浓度可以使产品在饮用时口感细腻爽口，豆香浓厚。绿豆乳浓度对产品品质的影响见下表: 表2.1.2 绿豆乳浓度对产品品质的影响 豆水比 是否分层 可溶固形物含量 pH值 粘度 口感 530.6cP 1:4 分层 15.2, 4.44 口味不协调，有点稠 1:6 分层 14.5, 4.52 487.6cP 口味一般，有沙感 1:8 不分层 14.1, 4.58 446.8cP 口感细腻爽口 1:10 分层 13.6, 4.60 421.3cP 豆香味不足 1:12 分层 13.2, 4.64 402.3cP 基本上没有绿豆味 由上表我们可以知道，当绿豆和水的比例为1:8时，得到的绿豆乳和酸奶调配后基本上不出现分层现象，产品比较稳定，而且口感比较好，因此我们在煮豆时选择绿豆和水的比例是1:8。 2.1.3 高温α-淀粉液化酶对产品品质的影响 由于绿豆里面含有55.6,的碳水化合物(绿豆淀粉)，绿豆淀粉不仅会增加产品的粘稠度而且会使产品产生沙粒感，严重影响产品的口感，所以我们在煮豆的时候加入0.5ml的高温α-淀粉液化酶(活力为20000U/ml)来液化水解绿豆中的淀粉，使他们降解 - 10 - 为小分子的多糖、双糖、单糖。这样不仅可以改善产品品质同时还可以增加我们最后产品的甜度，从而减少我们在调配时甜味剂的使用，节省不少成本。高温α-淀粉液化酶对产品品质的影响见下表: 表2.1.3 高温α-淀粉液化酶对产品品质的影响 淀粉酶添加与否 粘度 可溶性固形物含量(糖度) 口感 不添加 620.4 cP 9.6, 太稠，有较重的沙感 添加 445.6 cP 14.2, 粘稠合适，口感细腻 由上表我们可以知道，在煮豆时添加0.5ml的高温α-淀粉液化酶不仅会增加产品的糖度，同时还可以很好地改善产品的口感和品质。 2.1.4 酸奶与绿豆乳的比例对产品品质的影响 我们在调配绿豆乳酸菌饮料时，控制好酸奶与绿豆的体积比是非常重要的。酸奶与绿豆乳的比例直接影响到我们所得绿豆乳酸菌饮料的口感，要想使乳酸菌饮料的酸奶和绿豆味和谐统一爽口就必须控制好酸奶与绿豆乳的体积比例。酸奶与绿豆乳的比例对产品品质的影响见下表: 表2.1.4 酸奶与绿豆乳的比例对产品品质的影响 体积比例 pH值 可溶固形物含量 粘度 分层量 外观口感 20:5 4.43 14.6, 438.5 cP 2.6mm 酸奶味太重 20:10 4.58 14.1, 446.8 cP 0.8mm 味道和谐 20:15 4.70 13.8, 456.3 cP 3.0mm 绿豆味较重 20:20 4.82 13.6, 462.8 cP 3.5mm 绿豆味太重 由上表我们可以知道当酸奶与绿豆乳的体积比例是20:10时，我们所得的绿豆乳酸菌饮料的产品品质最好。 2.1.5 增稠剂对产品稳定性的影响 乳酸菌饮料是一种乳浊液，其蛋白质粒子的沉降造成了溶液的不稳定，蛋白质粒子的沉降速度应该满足斯托克斯定律，而根据斯托克斯定律，我们会发现:蛋白质粒子的沉降速度与其直径的平方成正比，与粒子与流体之间的密度差成正比，与流体的黏度成反比。又因为粒子的沉降速度越小，该乳浊液的稳定性越好。因此我们可以得出提高稳定性途径:减小蛋白质粒子的直径;减小密度差;增大料液黏度。 食品增稠剂通常是指能溶解于水中，并在一定条件下充分形成粘稠、滑腻的胶冻液的大分子物质，又称食品胶。属亲水性高分子化合物，其分子结构种含有许多亲水基团，如羟基、羧基、氨基等，在水中水化后以分子状态高度分散在水中，形成高黏度的均匀分散体系。其稳定作用主要是通过黏度的改变或在含水的分散介质中的凝胶作用，而赋予食品胶体长期的稳定性。此外，增稠剂能在食品胶体中以高分子链无规线团结构的形式吸附在胶体粒子的表面，赋予食品一定的空间稳定性。增稠剂在食品中添加量甚微， - 11 - 却能有效的改善食品体系的稳定性，起到乳化、增稠、悬浮、消泡、成膜等作用。因此 根据斯托克斯定律提高稳定性的途径之一增大料液黏度，我们就在绿豆乳酸菌饮料里添 加少量的食品增稠剂以提高我们产品的稳定性。 耐酸羧甲基纤维素钠(耐酸CMC-Na)又称纤维素胶、改性纤维素、CMC、CMC, Na，是一种高分子，阴离子型的纤维素酯。纤维素分子的结构单位是葡萄糖，相对分子 质量为2.1万,5.0万。羧甲基纤维素钠为白色或淡黄色纤维状或颗粒状粉末物，无臭， 无味。加热至226-228?时颜色变褐，至252-253?时炭化。有吸湿性，易分散于水成 为溶胶。1,溶液的pH值为6.5-8.0。不溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂。葡 萄糖C6羟基的氢原子被CH2COONa(羧甲基)取代的程度，直接影响羧甲基纤维素钠的性 质。当取代度在0.3以上时，可溶于碱水溶液;取代度为0.7时，在加热和搅拌下可溶 于甘油;取代度为0.8时，溶液呈酸性也不沉淀。我们选择的是FH9型号的CMC来作 为绿豆乳酸菌饮料的增稠剂。CMC对产品稳定性的影响如下表: 表2.1.5.1 CMC对产品稳定性的影响 CMC添加量 粘度 离心分层率 外观口感 0.2, 261.3 cP 36, 有点稀，流动性好，口感一般 0.5, 410.2 cP 12, 流动性刚好，口感很好 1.0, 623.1 cP 6, 流动性不好，有粘稠感 由上表我们可以知道，当添加0.5,的CMC时，得到的绿豆乳酸菌饮料的稳定性 最好。同时我们还对其他增稠剂进行了单因素试验，试验结果如下表: 表2.1.5.2 各种增稠剂对产品稳定性的影响 需要全文请联系QQ869260800 离心分层率(%) 添加量, 瓜尔豆胶 海藻酸钠 黄原胶 琼脂 果胶 PGA 0 43.2 43.2 43.2 43.2 43.2 43.2 0.1 38.6 35.6 37.4 34.5 42.1 41.3 0.2 36.1 33.8 35.6 32.9 39.1 38.4 0.3 33.2 31.5 32.8 30.2 36.8 35.7 0.5 25.4 22.3 26.4 21.5 30.8 29.9 0.8 22.3 20.6 24.2 19.8 28.0 27.2 1.0 20.1 15.4 19.8 14.6 21.5 22.1 由上表我们知道，随着各种增稠剂添加量的增加，绿豆乳酸菌饮料的稳定性在不断 - 12 - 提高，但是还是没有CMC的效果好，而且CMC的价钱也相对比较便宜，所以最后我们选择添加0.5,的CMC。 酸钠与六偏磷酸钠的比例为1:3(总添加量为0.2,)时，我们得到的醪糟乳酸菌饮料的品质最好。 2.2.7 均质对产品稳定性的影响 均质是我们醪糟乳酸菌饮料生产工艺中很重要的一个环节。均质可以使蛋白质固体颗粒、脂肪颗粒变小，可防止蛋白质沉降，同时微粒的减小，增大了蛋白质和脂肪的吸附面积，从而阻止脂肪的上浮，而且还可以使我们的产品的质地细腻爽滑，得到很好的口感。影响均质的因素主要有温度和均质压力，我们分别就均质温度和均质压力对产品稳定性的影响进行实验，实验结果如下: 表2.2.7.1 均质温度对产品稳定性的影响 均质温度 产品稳定性(离心分层率) 50? 8.8, 60? 7.8, 70? 6.0, 表2.2.7.2 均质压力对产品稳定性的影响 均质压力 产品稳定性(离心分层率) 15MPa 9.2, 25MPa 6.3, 30MPa 7.6, 由上两表我们知道，当我们选择70?、25MPa的均质条件时，我们得到的醪糟乳酸菌饮料的稳定性最好。 2(2 稳定性的测量方法 本次实验中我们是以离心分层率来衡量绿豆乳酸菌饮料和醪糟乳酸菌饮料的稳定性的，我们把调配好的产品在冰箱里放置48小时后取5ml样品，放入离心管中，在1500,2000转,min的转速下离心5min,取出静置30min后测量上清液的高度，公式如下: A=(h,H)×100 A:分层率(,) h:离心后上清液高度(cm) H:样品的总高度(cm) 蛋白质的测定按国家标准GB5009.5中的规定执行。 总固体的测定按国家标准GB/T5009.46中4.5.1甲法执行。 蔗糖的测定按国家标准GB5009.8中的规定执行。 酸度的测定按国家标准GB/T5009.46中的规定8.2执行。 - 13 - 大肠菌群的测定按国家标准GB4789.3中的规定执行。 第四章 结论 通过本次实验，我们得到了绿豆乳酸菌饮料和醪糟乳酸菌饮料的生产工艺: 绿豆乳酸菌饮料的生产工艺: 绿豆?预处理?脱皮?浸泡?煮豆?打浆?过滤脱渣?绿豆乳 ? 鲜乳?标准化?加白砂糖和稳定剂?均质?灭菌?接种?发酵?后发酵?调配?均质 ?杀菌?灌装?成品 ? 稳定剂 醪糟乳酸菌饮料的生产工艺: 糯米?清洗?浸泡?蒸饭?淋饭?拌曲?发酵?醪糟?加热?打浆?醪糟浆 ? 鲜乳?标准化?加白砂糖和稳定剂?均质?灭菌?接种?发酵?调配?均质 ? ?杀菌?灌装?二次杀菌?检验?成品 稳定剂 同时我们还对影响两种饮料产品品质以及稳定性的各种因素进行了单因素和正交实验，分别的得出了两种饮料的最佳工艺配方:?绿豆乳酸菌饮料的工艺配方为酸奶与绿豆乳的体积比为20:10，CMC的添加量为1.0,，单甘酯的添加量为1.1,，琼脂的添加量为1.0,，三聚磷酸钠的添加量为0.15,，柠檬酸的添加量为0(5‰，白砂糖的添加量为6,，把产品的pH调到4.7,再在60?、25MPa的条件下均质两次后得到品质很好的绿豆乳酸菌饮料;?醪糟乳酸菌饮料的工艺配方为酸奶与醪糟浆的体积比为20:15，添加1.0,的变性淀粉，1.5‰的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的(1:2.5)，0.2‰的柠檬酸，0.2,的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠(1:3)，调节pH为4.62,在70?、25MPa的条件下均质两次得到品质很好的绿豆乳酸菌饮料。 - 14 - 谢 致 本的研究工作和论文撰写是在导师李宏梁老师和周庆礼老师的殷切关怀和悉心指导下完成的，半个学期以来，导师无论在研究工作、学习上，还是在生活上都给予了无微不至的关怀和照顾。导师以其严谨求实的治学态度，敏锐深邃的洞察力，务实的研究态度，高度的责任心和敬业精神，虚怀若谷的胸襟和平易近人的作风，特别是献身科学的高贵品质，给我莫大的启迪和教益，并将鞭策和激励着我奋发向上，不断地进取。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢。 在实验过程中，还得到了杨大庆老师，卢亚亭老师的大力支持在此表示诚挚的谢意～同时还要感谢我的同学们，尤其是刘辉同学，正是由于他和大家的辛勤劳动和热情帮助，才使我们的实验较为顺利的完成。感谢所有关心和爱护我的老师、朋友和同学们～ - 15 - 参考文献 [1] 谢继志.液态乳制品科学与技术[M]. 北京:中国轻工出版社，1999.255,257 [2] 中国食品添加剂生产应用工业协会.食品添加剂手册[S].北京:中国轻工出版 社.1996.276,305 [3] 骆承痒.乳与乳品工艺学[M].北京:农业出版社,1992.146,150 [4] 黄来发.食品增稠剂[M].北京:中国轻工业出版社, 1999.7. [5] 黄来发.蛋白饮料加工工艺与配方[M].北京:中国轻工业出版社,1996.4 [6] 蔡云升，刘丽. 调配型酸乳饮料稳定剂及稳定性的研究[J].食品工业科 技,2003,24(5):6365 [7] 崔春，吴晖.均质对酸乳稳定性及风味的影响[J].食品工业科技,2003,24(4):19-20 [8] 刘树兴、李宏梁、黄峻榕.食品添加剂. 北京:中国石化出版社, 2001，5: 154 [9] 刘钟栋.食品添加剂原理及应用技术(第二版).北京:中国轻工业出版社,2001， 2:17-35 [10] Encarnacion. S.S and Ri11o,B.0,1982,ImProvement of Quality characteristics of Peanut milk Univ.pl-Iillipp. home Econ.J.，10:43 [11]Galve2,F.C.F,Resurreccion,A.V.A, and Koehler, P.E.1990. Optimization of Processing of peanut beverage .j.Sensory StudiesS:1 [12]Desrosier,Norman W.And James.N.Desrosier.1977.The Technolgy of Food Preservation, 4`hed.AVI Publishing Co.,Westpest, CT [13]Felows,P.J二1988.Food Processing Operations:Principles and Practice.ELLIS horwood. Newyork [14]Singh,R.P.,and D.R.heldman,1993,Introduction to Food Engineering, 2`hed.Academic Press,San Diego,CA