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1、饮料加工工艺论文薏米饮料加工工艺的研究摘要 以薏米为主要原料，经磨浆、酶解、过滤、调配等一系列工艺，制成薏米饮料。本文对耐高温-淀粉酶、碱性蛋白酶及糖化酶的酶解时间及酶的添加量进行了研究，确定了最佳酶解时间及酶的添加量为：耐高温-淀粉酶：添加量为6U/g，时间30min；碱性蛋白酶：添加量6mg/g，时间2h；糖化酶：添加量300U/g，时间1.5h；以此获得的饮品的DE值可达56.7%，氨基态氮含量可达0.036g/100ml。对原料的预处理及稳定剂的选择进行了研究，确定了最佳的原料预处理及稳定剂；同时还在单因素的基础上对薏米、奶粉、蔗糖添加量进行探讨，对配料比例作正交优化，通过对产品综合评

2、分选出最佳配料比，最后得出最佳配方为：薏米10%、奶粉1%、蔗糖9%，（均为质量百分比）。薏米饮料的口感、风味均获得满意效果。 关键词 薏米 饮料 工艺 稳定剂The productive technology of the seed of Job s tears beverageAbstract Beverage was made by the seed of Job s tears as its rawmaterial.It was manufacture through the grinded with water, hydrolysed by the starch enzyme, fi

3、ltered and mixed. In this paper, the heat-stable-amylase, alkali protease and saccharifying enzyme of enzyme solution and enzyme adding amount of time .Determine the optimal enzyme solution and enzyme adding amount of time for 6 U of the heat-stable-amylase per one gramme starch , liquefying for 30m

4、inutes; 6 mg of the Alkali protease per one gramme starch , liquefying for 2 hours; 300U of the heat-stable-amylase per one gramme starch , liquefying for 1.5 hours.It is akinf of aiming at milk quality. The optimum cond-tions,such as compostions of stabilizer、milk powder、and suger etc,were determin

5、ed by orthoyonal test.date from erperiment iderifies the optimized proportion of 10% backrice、milk powder 1%、suger 9%. The taste flavour and stability of this rice milk were content.Key words the seed of Job s tears beverage process stabilezer目录1引言 12实验材料 22.1 原料 22.2 试剂 32.3 实验仪器 33实验方法 43.1 酶活力的测定

6、 43.1.1 高温-淀粉酶活力的测定 43.1.2 糖化酶活力的测定 43.1.3 碱性蛋白酶活力的测定：福林酚法 53.2 酶解条件的优化 53.2.1 高温-淀粉酶酶解条件的优化 53.2.2 碱性蛋白酶酶解条件的优化 63.2.3 糖化酶酶解条件的优化 73.3 原料前处理的选择 83.3.1 原料的预处理 83.3.2 DE值的测定 83.3.3 氨态氮含量的测定 83.3.4 稳定性及及感观评价 83.4 稳定剂及杀菌公式的选择 83.5 配方的调配 83.5.1 单因素实验 83.5.2 正交实验设计 93.6 微生物检验： 103.6.1 大肠菌群检验 103.6.2 细菌总数

7、的测定 103.7 理化检验 113.7.1 可溶性固形物含量的测定 113.7.2 总糖的测定 113.7.3 总酸度的测定 113.7.4 氨基酸的测定 114 结果分析 124.1 酶活力的测定 124.1.1 高温-淀粉酶活力的测定 124.1.2 糖化酶酶活力的测定 124.1.3 碱性蛋白酶活力的测定 134.2 酶解条件的优化 144.2.1 高温-淀粉酶酶解条件的优化 154.2.2 碱性蛋白酶酶解条件 164.2.3 糖化酶酶解条件的优化 174.3 原料前处理的选择 194.3.1 DE值的测定 194.3.2 氨态氮含量的测定 204.3.3 稳定性评价 204.4 稳定

8、剂的选择 204.5 配方的调配 224.6 微生物检验 234.7 理化指标 235 结论 246 致谢语 247 参考文献 241 引言薏米又名薏仁、薏苡仁，主要产于福建、河北、辽宁等地。薏米的营养价值很高, 被誉为“世界禾本科植物之王”。富含淀粉、蛋白质、多种维生素及人体所需的氨基酸。中医认为:薏米味甘、淡,性微寒、入脾、胃、肺经,具有利水渗湿、健脾止泻、清热解毒之功。本草纲目记载薏米“健脾益胃、补肺清热、去风渗湿”;本草经记载薏米“主筋急拘挛,不可曲伸,风湿痹”。薏米为药食两用的食品,具有医食同源、寓医为食、食中求健、食进其用1。薏米是一种营养丰富的谷物, 它含有薏米含蛋白质16.2%

9、，脂肪4.6%，糖类79.2%2 这些成分的含量均大大超过稻米, 所含蛋白质远比米、面高, 而且还含有人体所需的亮氨酸、精氨酸、赖氨酸、酪氨酸等必需氨基酸及矿物质。薏米的不饱和脂肪酸含量也较高,其中亚油酸和油酸的含量可达75% 以上; 薏米重金属及有毒物质残留量极低, 是典型的“绿色食品”。研究表明, 薏米含有多种活性成分, 如脂类、多糖类、木脂素类、酚类和腺苷等化合物。薏米油中甘油三酯达87% 以上,不饱和脂肪酸残基占甘油三酯脂肪酸残基的大部分, 多达84%以上, 其主要的脂肪酸为油酸和亚油酸, 含量分别达到3.l 42%和47. 38%, 具有一定的抗癌作用。有学者认为薏米油中还含有具有很

10、强的抗癌活性的奇数碳链脂肪酸。另外, 有学者对薏米成分进行筛选, 得到3种活性多糖, 精制得到多糖A由鼠李糖：阿拉伯糖：木糖：甘糖露糖：半乳糖( 1：1：1：11：10)组成, 多糖B由鼠李糖：阿拉伯糖：木糖：甘露糖：半乳糖：葡萄糖( 3：18：13：3：10：5) 组成, 多糖C 为葡聚糖, 这3种活性多糖具有降血糖的作用3。薏米具有多种作用功效，第一，它是减肥主食：薏仁是五谷类中纤维质最高的，低脂、低热量，是减肥的最佳主食。它还含有丰富的蛋白质、油脂、维生素、矿物质和糖类。有美白、除斑功能，对下半身水肿的人尤具疗效。第二，它还具有预防心血管疾病：若每天食用 50-100 克的薏仁，可以降低

11、血中胆固醇以及三酸甘油脂，并可预防高血脂症高血压、中风、心血管疾病以及心脏病。第三，降血脂作用：因为薏仁含有丰富的水溶性纤维，可以由吸附胆盐（负责消化脂肪），使肠道对脂肪的吸收率变差，进而降低血脂肪、降血糖。 第四，促进新陈代谢：薏仁可以促进体内血液和水分的新陈代谢，有利尿、消水肿等作用，并可帮助排便，所以可以帮助减轻体重。第五，美白肌肤：薏仁因富含蛋白质，可以协助消除班点，使肌肤较白皙，若长期饮用，还可以达到滋润肌肤的功效！ 第六，预防和抵抗癌症：现代科学证实，薏仁内含的薏苡脂有阻止癌细胞生长及伤害作用。 目前在国际上薏米越来越多地被人们开发利用，尤其在日本，薏米作为极佳的保健食品被加工成各

12、种形式的产品得到广泛使用。而在我国，食用方面加工产品较为单一，原料主要用于出口，薏米的经济效益并未得到充分发挥。因此开发以薏米为原料的薏米乳,获得食用方便风味化、功能化食品饮料,提高薏米的经济价值具有重要意义。目前现有技术生产薏米饮品的方法主要是发酵法与配制法。但这些生产技术均存在几个问题，严重影响了饮品的质量。（1）在对薏米进行预处理时花费时间长，且效果不理想，所得薏米饮料仍有不良异味，（2）为防止薏米饮品的分层与沉淀，加入了比例较高的增稠剂与稳定剂，从而导致了饮品的稠度较高，口感较差4。因此，如何解决这两个问题至关重要。薏米饮料的主要制作工艺为原料筛选浸泡(烘烤)磨浆糊化酶解（离心分离）调

13、配均质灌装杀菌检验成品5，酶解过程主要包括淀粉酶的液化过程和糖化酶的糖化两个部分，由于薏米的蛋白质含量比较高，因此可以加入蛋白酶进行水解，以此获得氨基酸，制作营养丰富的薏米功能饮料。本实验采用酶解工艺对薏米饮料进行研制，对淀粉酶、蛋白酶及糖化酶酶解工艺进行研究，确定最佳的酶解条件，对原料的预处理及稳定剂使用进行探讨，同时对薏米原料、蔗糖、奶粉的添加量等影响产品品质的因素进行探讨，在单因素实验的基础上，用正交试验进行配方的优化，以此获得最佳的制作工艺。2 实验材料2.1 原料薏米. 福建龙海市嘉荣水产有限公司耐高温-淀粉酶.苏柯汉（潍坊）生物工程有限公司糖化酶.苏柯汉（潍坊）生物工程有限公司碱性

14、蛋白酶 .广西庞博生物技术有限公司2.2 试剂AR福林-酚 .SIGMA公司三氯乙酸 .SIGMA公司AR无水碳酸钠 .上海虹光化工厂AR无水硫酸铜 .上海虹光化工厂AR无水硫酸钾 .上海虹光化工厂AR无水乙醇 .广汕头市西陇化工厂酪氨酸 .上海化学试剂总厂经贸公司AR甲醛 .广东汕头市西陇化工厂AR浓盐酸 .广东山头市西陇化工厂AR浓硫酸 .广东山头市西陇化工厂AR甲醛 .广东山头市西陇化工厂AR硼酸 .广东山头市西陇化工厂溴甲酚绿 .广东山头市西陇化工厂AR磷酸氢二纳 .广东汕头市西陇化工厂AR磷酸二氢纳 .广东汕头市西陇化工厂AR氢氧化钠 .广东汕头市西陇化工厂三氯乙酸.广东汕头市西陇化

15、工厂干酪素 .广东汕头市西陇化工厂葡萄糖.广东汕头市西陇化工厂2.3 实验仪器FA1004 型电子天平.上海精科天平UV-2600型紫外可见分光光度计.尤尼柯（上海）仪器公司DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱.上海精密实验设备有限公司高速离心机 .BECKMAN公司SB3200型超声波清洗机.上海新芝生物技术研究所M35电子水分测定仪.赛多利斯快速水分测定仪pH211酸度计 . 厦门MOTIC实业有限公司绞肉机 .厦门英博机械有限公司阿贝折射仪. 上海明兹精密仪器厂UDK132自动凯氏定氮仪 .意大利VELP公司SY-1-2电热式很温水浴锅.天津欧诺仪器仪表有限公司3 实验方法3.1 酶活

16、力的测定3.1.1 高温-淀粉酶活力的测定吸取20.0mL可溶性淀粉溶液于试管中加入磷酸缓冲溶液5.00mL，摇匀后，置于70恒温水浴中预热8min。加入1.00mL稀释好的待测酶解液，立即计时，摇匀，准确反应5min。立即用自动移液器吸取1.00mL反应液，加到预先盛有0.5mL盐酸溶液和5.00mL稀释碘液的试管中，摇匀，并以0.5mL盐酸溶液和5.00mL碘液为空白，于660nm波长下，用10mm比色皿迅速测定其吸光度(A)。根据吸光度查得测试酶液的浓度。酶活力按一下公式计算： X=cn16.67 （1）式中： X：样品的酶活力，u/mLC: 测试酶样的浓度，u/mLn: 样品的稀释倍数

17、，40016.67: 根据酶活力定义计算的换算系数所得结果表示至整数。3.1.2 糖化酶活力的测定于甲、乙两支50ml比色管中，分别加入可溶性淀粉25ml及缓冲液5ml，摇匀后，于40恒温水浴中预热5min。在甲管（样品）中加入待测酶液2ml，立刻摇匀，在此温度下准确反应30min，立刻各加入200g/L氢氧化钠溶液0.2ml，摇匀，将两管取出迅速冷却，并于乙管（空白）中补加待测酶液2ml，吸取上述反应液与空白液5ml，分别置于碘量瓶中，准确加入碘溶液10ml，再加0.1mol/L氢氧化钠溶液15ml，摇匀，密塞，于暗处反应15min。取出，加硫酸溶液2ml，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定，直至

18、蓝色刚好消失为其终点。酶活力按一下公式计算 X（AB）c90.0532.2/51/2n2579.9（AB）cn （2）式中：X样品的酶活力（u/ml） A空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml） B样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml） c硫代硫酸钠溶液的浓度（mol/L） 90.05与1ml硫代硫酸钠标准溶液（1mol/L）相当的以克表示的葡萄糖的质量32.2反应液的总体积（ml） 5吸取反应液的体积（ml） 1/2吸取酶液2ml，换算为1ml n稀释倍数 2反应30min，换算成1h的酶活力系数所得的结果表示至整数3.1.3 碱性蛋白酶活力的测定：福林酚法3.2 酶解条件的优化3.2.1 高温-

19、淀粉酶酶解条件的优化3.2.1.1 最佳液化时间及加酶量的确定取三角锥瓶（瓶口加橡皮塞，塞中打孔倒插一移液管）五个, 编号，分别加入5.00g的薏仁干粉，用10倍热水将薏米粉调成薄浆并加入0.2% CaCl2，用柠檬酸溶液调节pH为6.0。放在95水浴锅中预热5min。加入耐高温-淀粉酶6 U/g，于95 分别液化0.5、1.0、1.5、2.0、4.0 h，用0.1 mol/L 的HCl 调pH3，进行灭酶（pH2.2，30 min）。待冷却到60 时，用0.1 mol/L 的NaOH调pH 至6.5 左右6。对液化液进行离心(4000r/min，10min)，离心完测DE 值(莱恩-艾农法)

20、。考察液化时间对薏米干粉液化效果的影响。另取五个三角锥瓶，分别加入耐高温-淀粉酶1U/g，3U/g，6 U/g，12U/g，24 U/g，耐高温-淀粉酶作用时间为1.5h，其他条件同液化时间的确定，以DE值为指标考察酶的添加量对薏米干粉液化效果的影响。3.2.1.2 DE值的测定3.2.1.2.1 标定碱性酒石酸铜溶液吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及5.0mL碱性酒石酸铜乙液，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠两粒，从滴定管滴加约9mL葡萄糖标准溶液，控制在2min内加热至沸，趁热以1滴/2s的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好退去为终点，记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积

21、V0，同时平行操作三份，取其平均值，计算每10mL（甲、乙液各5mL）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。F=CV03.2.1.2.2 试样溶液测定吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及5.0mL碱性酒石酸铜乙液，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠两粒，从滴定管滴加比预测体积少1mL的试样溶液至锥形瓶中，使在2min内加热至沸，保持沸腾继续以1滴/2s的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积，同法平行操作三份，得出平均消耗体积。3.2.1.2.3 结果计算试样中还原糖的含量（以葡萄糖计）按下式进行计算：X=Fn100/V=CV0n100/V （3）DE=X100/D

22、MC式中：X试样中还原糖的含量（以葡萄糖计），单位为克每百克（g/100mL）；F碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各半）相当于葡萄糖的质量，单位为毫克（g）；C葡萄糖标准溶液浓度，0.002g/mLn稀释倍数；V测定时平均消耗试样溶液体积，单位为毫升（mL）。DMC样品的干物质量，%3.2.2 碱性蛋白酶酶解条件的优化3.2.2.1 最佳液化时间及加酶量的确定取三角锥瓶（瓶口加橡皮塞，塞中打孔倒插一移液管）五个, 编号，分别加入5.00g的薏仁干粉，用10倍热水将薏米粉调成薄浆并加入0.2% CaCl2，用高温-淀粉酶液化后调节pH值为8.0并加入碱性蛋白酶，加入碱性蛋白酶6mg/g，于50下分别反

23、应0.5h，1.0 h，2.0 h，4.0 h，8.0 h，反应结束后在100下灭酶15分钟，冷却至室温后测定其氨态氮含量7。考察酶解时间及对薏米干粉碱性蛋白酶酶解的影响。另取五个三角锥瓶，分别加入碱性蛋白酶1.5mg/g，3mg/g，6mg/g，12 mg/g，24 mg/g，碱性蛋白酶的酶解时间为2.0h，其他条件同酶解时间的确定，以氨基态氮含量为指标考察酶的添加量对薏米干粉酶解效果的影响。3.2.2.2 氨态氮含量的测定： 准确称量样液20ml于200ml烧杯中，加水60ml，开动磁力搅拌器，用0.05M的Na0H标准溶液滴定至酸度计指示pH8.2，不要记录消耗NaOH的ml数;再加入1

24、0m1 40%的中性甲醛，混匀。用上述Na0H标准溶液继续滴定至pH9.2，记录消耗NaOH标准溶液的ml数，同时做空白试验。氨基酸态氮计算公式如下：氨基态氮（g/100ml）=0.01401c(V1-V2) 100/20 （4）式中： V1：第二次消耗Na0H标准溶液体积数（ml）；V2：空白试验加入甲醛后滴定至终点(pH9.2)所消耗Na0H标准溶液体积数（ml）；C：Na0H标准溶液实际浓度（mol/L）；C=0.05032 mol/L0.01401：氮的毫摩尔质量（g/mmol）。3.2.3 糖化酶酶解条件的优化3.2.3.1 最佳液化时间及加酶量的确定取三角锥瓶（瓶口加橡皮塞，塞中打孔倒插一移液管）五个, 编号，分别加入5.00g的薏仁干粉，用10倍热水将薏米粉调成薄浆并加入0.2% CaCl2，先在确定好的耐高温-淀粉酶及碱性蛋白酶最佳酶解条