2021-4-9 | 工艺论文
作者：魏振承 唐小俊 张名位 邓媛元 池建伟 张雁 张瑞芬 单位：广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业生物技术研究所
1材料与方法
1.1材料与仪器材料：红米市购；高温淀粉酶，酶活80000U/g诺维信公司；蔗糖、琼脂、海藻酸钠、黄原胶、藻酸丙二醇酯（PGA）均为市购。仪器：胶体磨廊坊通用机械有限公司；高压均质机上海科司大均质机电设备有限公司；立式压力蒸汽灭菌器江阴滨江医疗设备有限公司。
1.2红米饮料生产工艺流程红米→粉碎→过60目筛→酶解→胶体磨→均质→装瓶→封盖→灭菌→贴标→检验→成品
1.3酶解工艺研究
1.3.1单因素实验把装有100mL蒸馏水的烧杯放入恒温水浴锅中预热，达到设定温度后，加入8g经粉碎和过60目筛的红米粉，一边搅拌一边加入一定添加量的高温淀粉酶，酶解一定时间后立即用200目滤布过滤，然后干燥称取滤渣重量，计算滤渣重量占红米粉重量百分比。高温淀粉酶添加量对酶解效果的影响：处理设高温淀粉酶添加量占红米粉重量百分比0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05%，酶解温度均设为90℃，酶解时间6min，3次重复。酶解温度对酶解效果的影响：处理设70、80、90、100℃，高温淀粉酶添加量占红米粉重量百分比均设为0.03%，酶解时间6min，3次重复。酶解时间对酶解效果的影响：处理设4、6、8、10、12、14、16、18、20min，高温淀粉酶添加量占红米粉重量百分比均设为0.03%，酶解温度90℃，3次重复。
1.3.2正交实验根据单因素试验结果，选取高温淀粉酶添加量、酶解时间、酶解温度为考察因素，每个因素取3个水平，进行L9（33）正交试验设计，因素水平如表1，以滤渣重量占红米粉重量百分比为指标，对试验参数进行优化。1.4红米饮料的稳定性实验
1.4.1单因素实验把装有1500mL蒸馏水的容器放入100℃恒温水浴锅中预热，达到设定温度后，加入120g经粉碎和过60目筛的红米粉，一边搅拌一边加入0.45mL的高温淀粉酶，酶解10min后立即用200目滤布过滤。然后加入辅料和稳定剂琼脂、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯（PGA）、黄原胶后，过胶体磨和均质机，装瓶，封口，121℃20min灭菌，冷却后按1.4.3的方法进行感官评分。琼脂、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯（PGA）、黄原胶用量对红米饮料稳定性的影响：各稳定剂处理均设稳定剂添加量占饮料重量百分比0、0.025、0.05、0.075、0.1、0.125、0.15、0.175、0.2%9个处理，3次重复。
1.4.2正交实验把装有1500mL蒸馏水的容器放入100℃恒温水浴锅中预热，达到设定温度后，加入120g经粉碎和过60目筛的红米粉，一边搅拌一边加入0.45mL的高温淀粉酶，酶解10min后立即用200目滤布过滤。然后加入辅料和一定添加量的稳定剂后，过胶体磨和均质机，装瓶，封口，121℃20min灭菌，冷却后按
1.4.3的方法进行感官评分。根据稳定剂单因素实验的结果，选取琼脂、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯（PGA）、黄原胶为考察因素，每个因素取3个水平，进行L9（34）正交试验设计，因素水平如表2，以感官评分为指标，对试验参数进行优化。
1.4.3感官评定灭菌后进行感官评定，评定指标包括分层、粘壁物、悬浮物、沉淀物、流动性，10个经过培训的评定员就上述指标给出分数，最好的10分，最差的1分，总分按分层分数占50%、粘壁物10%、悬浮物10%、沉淀物10%、流动性20%的权重计算。
2结果与分析
2.1酶解工艺对酶解效果的影响
2.1.1高温淀粉酶添加量对酶解效果的影响在红米饮料生产中，由于红米含有大量的淀粉，加热后淀粉糊化非常粘稠，为了获得粘度低流动性良好的红米饮料，采用高温淀粉酶对红米粉进行酶解，高温淀粉酶添加量对酶解效果的影响，结果见图1。从图1可以看出，不加高温淀粉酶时，由于非常粘稠，难于过滤，导致滤渣占红米粉的重量百分比高达50%以上；加入少量高温淀粉酶后，滤渣占红米粉的重量百分比迅速降低，当酶添加量达到0.02%时，其滤渣占红米粉的重量百分比与酶添加量0.03%、0.04%和0.05%时的结果没有显著性差异。
2.1.2酶解温度对酶解效果的影响酶解温度对酶解效果的影响，结果见图2。从图2可以看出，随着酶解温度的上升，滤渣占红米粉重量百分比降低，各处理温度之间的滤渣占红米粉重量百分比都有显著性差异。
2.1.3酶解时间对酶解效果的影响酶解时间对酶解效果的影响，结果见图3。从图3可以看出，随着酶解时间的增加，刚开始时滤渣占红米粉的重量百分比降低较快，酶解时间到10min以后，其滤渣占红米粉的重量百分比下降速度变得缓慢。
2.1.4酶解工艺正交实验酶解正交实验设计及结果见表3。从表3可以看出，极差结果表明，酶解温度R值>酶解时间R值>酶添加量R值，因此各因素对滤渣占红米粉重量百分比影响的顺序为：酶解温度>酶解时间>酶添加量；表3结果还表明，酶添加量K3<K2<K1，酶解温度K3<K2<K1，酶解时间K3<K2<K1，因此最佳酶解工艺组合为A3B3C3，即高温淀粉酶添加量0.04%，酶解温度100℃，酶解时间12min。由于最佳酶解工艺组合未出现在正交实验表中，按照此条件进行验证实验，结果表明滤渣占红米粉重量百分比为13.21%，说明该酶解工艺组合效果较好，可以用于红米淀粉酶解。
2.2稳定剂对红米饮料稳定性的影响
2.2.1稳定剂单因素实验结果稳定剂对红米饮料稳定性的影响实验结果见表4。
2.2.2稳定剂正交实验结果根据稳定剂单因素实验的结果，以琼脂、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯、黄原胶为考察因素，进行L9（34）正交试验设计，以感官评分为指标，对试验参数进行优化。从表4可以看出，极差结果表明，琼脂R值>海藻酸钠R值>黄原胶R值>藻酸丙二醇酯R值，因此各稳定剂对红米饮料稳定性影响的顺序为：琼脂>海藻酸钠>黄原胶>藻酸丙二醇酯；表4结果还表明，琼脂K3>K2>K1，海藻酸钠K3>K2>K1，藻酸丙二醇酯K1>K3>K2，黄原胶K2>K3>K1，因此各稳定剂最佳组合为A3B3C1D2，即琼脂用量0.15%，海藻酸钠0.15%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.1%。由于该最佳组合未出现在正交实验表中，且试验组合号为7、8、9的感官评分结果差距不大，即琼脂用量为0.15%时，其他胶体用量影响极小，因此从生产成本角度考虑，分别按照琼脂用量为0.15%、海藻酸钠0.15%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.15%，以及琼脂用量为0.15%、海藻酸钠0.05%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.05%进行稳定性实验，结果表明琼脂用量为0.15%、海藻酸钠0.15%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.15%时感官评分为7.99，而琼脂用量为0.15%、海藻酸钠0.05%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.05%时感官评分也达7.92，两者差异不大，综合考虑生产成本因素，可采用琼脂用量为0.15%、海藻酸钠0.05%，藻酸丙二醇酯0.05%，黄原胶0.05%条件，即可获得稳定性较好的红米饮料。