摘要:通過正交試驗，對玉米飲料的穩(wěn)定性進行研究，得出玉米飲料穩(wěn)定劑的配方:黃原膠 0. 05%、魔芋膠0. 015% 、CMC 0. 1% 、乳化鹽 0. 02% 。玉米飲料的生產工藝參數(shù):質溫度為 65 ℃ ，次質壓力為 20 MPa，第二次質壓力為 25 MPa，溶液 pH 值為 6. 0，殺菌溫度為 90 ℃，殺菌時間為 30 min。用該方法制作的玉米飲料的保質期可達 120 d。
玉米(Zea mays)，亦稱玉蜀黍、苞谷、苞米、棒子，粵語稱為粟米，閩南語稱作番麥，是一年生禾本科草本植物。玉米具有較高的營養(yǎng)價值，被稱作黃金作物，是公認的健康長壽食品之一，也是全世界總產量的糧食作物。每 100 g 玉米中含有蛋白質 8. 4 g、維生素 B10. 31 mg、胡蘿卜素 0. 12 mg、纖維素 1. 5 g，并富含可降低人體血液中膽固醇、柔化動脈血管的亞油酸，以及硒、鎂、鐵等抗癌微量元素。中醫(yī)學及傳統(tǒng)中草藥學認為:玉米具有消渴、利尿、解毒之功效，經常食用，對人體十分有益。此外，玉米還含有大量植物纖維，可增加胃腸蠕動，防治便秘和結腸癌。可見，玉米是非常具有開發(fā)潛力的食品原料。
玉米飲料中含有大量的蛋白質和淀粉，兩者都是大分子物質，分散在水中制得的飲料屬懸浮液水溶膠，是一種典型不穩(wěn)定體系，產品在生產和貯藏過程中易產生析水、分層、沉淀等質量問題，嚴重制約該類產品的開發(fā)和發(fā)展。本文從膠體動力學、膠體電性質及穩(wěn)定劑等方面對玉米飲料的穩(wěn)定性進行研究，以期解決玉米飲料的穩(wěn)定性問題和生產工藝問題。
1 材料與方法
1.1 材料
玉米為市售干玉米籽粒，飽滿無蟲蛀;黃原膠、魔芋膠、CMC、乳化鹽、EDTA、檸檬酸鈉等為市售優(yōu)質添加劑。
1.2 儀器設備
豆?jié){機;膠體磨;高壓質機;離心機;恒溫水浴鍋; 電子天平;酸度計;高壓滅菌鍋。
1.3 工藝流程與操作要點
1.3.1 工藝流程
選料→除雜→浸泡→磨漿→過濾→糊化→質→調配→二次質→脫氣→灌裝→殺菌→成品。
1.3.2 操作要點
原料的預處理。選擇無霉變、無蟲蛀、無損壞的優(yōu)質玉米籽粒。玉米與水按 1 ∶ 4的比例，在 55 ℃下浸泡 12 h。
磨漿。將浸泡好的玉米加水，按 1 ∶ 15 的比例磨漿，然后再用膠體磨進一步破碎大分子顆粒，以提高漿液的穩(wěn)定性。
過濾。用 8 層紗布將磨漿后的漿液進行過濾。
糊化。將制備好的玉米漿放入恒溫水浴鍋中加熱糊化，糊化效果好則穩(wěn)定性好。影響糊化效果的主要因素是糊化時間和糊化溫度。
調配。將溶解好的配料加入玉米漿中，邊加入邊攪拌，用量筒定容。
質。質效果的好壞直接影響產品的穩(wěn)定性與口感。本實驗采用二次質:次質壓力為 20 MPa，第二次質壓力為 25 MPa，質溫度為65 ℃ 。
殺菌。將質后的玉米飲料裝入瓶中，在90 ℃下殺菌 30 min，然后自然冷卻。
1.4 穩(wěn)定性評價
1.4.1 觀察法
質或殺菌后，飲料在干凈的燒杯內壁分布呈細膩、勻、無肉眼可見較大顆粒的薄膜;殺菌后，常溫放置 1 ～3 d，無明顯沉淀、無明顯析水，則產品的穩(wěn)定性。
1.4.2 離心法
取一定量的玉米飲料于離心管中，以 3000 r/min離心 10 min。以沉淀率 SＲ表示體系的穩(wěn)定性，SＲ越小，穩(wěn)定性越好。當 SＲ＜ 1% 時，產品的穩(wěn)定性良好。
SＲ(% ) = (m1/ m2) ×100式中:m1為樣品溶液離心后沉淀物的質量，g;m2為樣品溶液離心前的質量，g。
2 結果與討論
2.1 玉米的浸泡條件
浸泡玉米的目的主要是使玉米軟化，易于磨碎，提高玉米的利用率和出汁率，其浸泡條件可影響產品的穩(wěn)定性。以溫度、固液比、時間為因素做對比實驗，測不同條件下玉米的吸水率。玉米的浸泡方案是:溫度為 55 ℃，時間為 12 h，固液比為 4 ∶ 1，吸水率為 61%。
2.2 加水量對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
淀粉含水量為 30% ～60% 時較易老化，含水量小于 10%或在大量水中時不易老化。玉米漿含水量為 93%，糊化后不易老化，因此不會產生淀粉沉淀。
隨著加水量的增加，其沉淀量隨之減少;加水量為 20 倍時，溶液顏色較淺，濃度稀;加水量為 15 倍時，沉淀量少且穩(wěn)定性較好。
2.3 糊化條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
通過查找資料和初步實驗驗證，確定較好的糊化溫度是60 ～100 ℃、糊化時間是5 ～25 min。在此范圍內進行組合試驗，從中找出穩(wěn)定性的組合。玉米漿在 90 ℃下糊化 20 min，效果，沉淀量，品質。
2.4 穩(wěn)定劑對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
根據(jù)斯托克斯定律可知，在盡可能減小瓜肉微粒直徑的同時增大分散介質的黏度，可提高產品的穩(wěn)定性。通過 L9(34)正交試驗確定穩(wěn)定劑的組合。
各影響因素的主次順序為 A ＞D ＞C ＞B，穩(wěn)定劑的組合為 A1B2C1D1，即黃原膠 0. 05%、魔芋膠 0. 015%、CMC 0. 1%、乳化鹽 0. 02%。
2.5 質條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
2.5.1 質壓力對穩(wěn)定性的影響
在次質過程中，穩(wěn)定性隨著質壓力的上升而提高，質壓力為 20 MPa 時，穩(wěn)定性達到值，質壓力在 20 ～ 40 MPa 時，穩(wěn)定性隨著質壓力的升高而降低;在第二次質過程中，質壓力為 25 MPa 時，穩(wěn)定性達到值。因此，確定次質壓力為 20 MPa，第二次質壓力為 25 MPa。
2.5.2 質溫度對穩(wěn)定性的影響
隨著質溫度的升高，沉淀量隨之降低。當質溫度達到 65 ℃ 時，沉淀量達到小值;而溫度繼續(xù)升高后，沉淀量也隨之升高。此外，溫度過高，會使產品黏度下降，影響產品品質。因此，質溫度為 65 ℃。
2.6 pH 值對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
溶液的 pH 值對蛋白質的水化作用有顯著影響。在等電點 pH 值時，整個蛋白質分子呈電中性，水化作用弱，蛋白質溶解度小。當溶液的 pH值偏離蛋白質等電點 pH 值越遠，則蛋白質分子水化作用越強，即溶液越穩(wěn)定考慮到產品的口感，根據(jù)分析得出，pH 值為 6. 0 時，產品的穩(wěn)定性。
2.7 殺菌條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響
在 90 ℃ 下殺菌 30 min 和80 ℃ 下殺菌 40 min 兩種條件下，產品的穩(wěn)定性良好，但由于后者不能滿足商業(yè)要求，所以，殺菌條件為溫度 90 ℃、時間 30 min。
3 質量標準
3.1 感官評價
色澤:呈玉米特有的黃色，無雜色。風味:酸甜可口，具有玉米特有的風味，無異味。組織狀態(tài):組織狀態(tài)勻，流動性好，無沉淀和分層。
3.2 理化指標
總糖 9%，pH 值 5. 3 ～6. 4。
3.3 微生物指標
細菌總數(shù)≤50 cfu/100 mL，大腸桿菌群數(shù)≤3 MPN /100 mL，致病菌未檢出。
來源：惠合膠體磨研磨設備廠

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