尤麗新，楊 柳，宋繼偉，馬井喜

（長春科技學院 生物食品學院，吉林 長春 130600）

玉米飲料的穩(wěn)定性研究

尤麗新，楊 柳，宋繼偉，馬井喜

（長春科技學院 生物食品學院，吉林 長春 130600）

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)定劑的最佳配方：黃原膠0.05％、魔芋膠0.015％、CMC 0.1％、乳化鹽0.02％。玉米飲料的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)：均質(zhì)溫度為65℃，第一次均質(zhì)壓力為20 MPa，第二次均質(zhì)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(zhì)期可達120 d。

玉米；飲料；穩(wěn)定性

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(chǎn)量最高的糧食作物。每100 g玉米中含有蛋白質(zhì)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(jīng)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(jié)腸癌?？梢?，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(zhì)和淀粉，兩者都是大分子物質(zhì)，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(chǎn)品在生產(chǎn)和貯藏過程中極易產(chǎn)生析水、分層、沉淀等質(zhì)量問題，嚴重制約該類產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展。本文從膠體動力學、膠體電性質(zhì)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(chǎn)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、檸檬酸鈉等均為市售優(yōu)質(zhì)添加劑。

1.2 儀器設備

JYDZ-23型豆?jié){機：九陽股份有限公司；DJM膠體磨：上海東華高壓均質(zhì)機廠；GYB40-10S高壓均質(zhì)機：上海東華高壓均質(zhì)機廠；TDL-5A離心機：上海菲恰爾分析儀器有限公司；HH-2恒溫水浴鍋：上海浦東物理光學儀器廠；MP5002電子天平：上海光學儀器廠；GZMR-PH-8414酸度計：北京中西遠大科技有限公司；CL-32L高壓滅菌鍋：日本ALP公司。

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→均質(zhì)→調(diào)配→二次均質(zhì)→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(zhì)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(diào)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。

均質(zhì)。均質(zhì)效果的好壞直接影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性與口感。本實驗采用二次均質(zhì)：第一次均質(zhì)壓力為20 MPa，第二次均質(zhì)壓力為25 MPa，均質(zhì)溫度為65℃。

殺菌。將均質(zhì)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

均質(zhì)或殺菌后，飲料在干凈的燒杯內(nèi)壁分布呈細膩、均勻、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(chǎn)品的穩(wěn)定性最好。

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(chǎn)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(zhì)量，g；m2為樣品溶液離心前的質(zhì)量，g。

2 結(jié)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(chǎn)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（見表1）。

表1 玉米吸水率

從表1可以看出，玉米的最佳浸泡方案是：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(chǎn)生淀粉沉淀。

從表2可以看出，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??；加水量為15倍時，沉淀量少且穩(wěn)定性較好。

表2 加水量對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

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(nèi)進行組合試驗，從中找出穩(wěn)定性最好的組合（見表3）。

表3 糊化條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

從表3可以看出，玉米漿在90℃下糊化20 min，效果最好，沉淀量最少，品質(zhì)最佳。

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(zhì)的黏度，可提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。通過L9（34）正交試驗確定穩(wěn)定劑的最佳組合（見表4、表5）。

從表4和表5可以看出，各影響因素的主次順序為A＞D＞C＞B，穩(wěn)定劑的最佳組合為A1B2C1D1，即黃原膠0.05％、魔芋膠0.015％、CMC 0.1％、乳化鹽0.02％。

表4 正交試驗設計表

表5 L9（34）正交試驗結(jié)果

2.5 均質(zhì)條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

2.5.1 均質(zhì)壓力對穩(wěn)定性的影響

采用二次均質(zhì)法，試驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 均質(zhì)壓力對穩(wěn)定性的影響

由圖1可見，在第一次均質(zhì)過程中，穩(wěn)定性隨著均質(zhì)壓力的上升而提高，均質(zhì)壓力為20 MPa時，穩(wěn)定性達到最高值，均質(zhì)壓力在20～40 MPa時，穩(wěn)定性隨著均質(zhì)壓力的升高而降低；在第二次均質(zhì)過程中，均質(zhì)壓力為25 MPa時，穩(wěn)定性達到最高值。因此，確定第一次均質(zhì)壓力為20 MPa，第二次均質(zhì)壓力為25 MPa。

2.5.2 均質(zhì)溫度對穩(wěn)定性的影響

均質(zhì)溫度對穩(wěn)定性的影響如圖2所示。

由圖2可見，隨著均質(zhì)溫度的升高，沉淀量隨之降低。當均質(zhì)溫度達到65℃時，沉淀量達到最小值；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(chǎn)品黏度下降，影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此，最佳均質(zhì)溫度為65℃。

圖2 均質(zhì)溫度對穩(wěn)定性的影響

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(zhì)的水化作用有顯著影響。在等電點pH值時，整個蛋白質(zhì)分子呈電中性，水化作用最弱，蛋白質(zhì)溶解度最小。當溶液的pH值偏離蛋白質(zhì)等電點pH值越遠，則蛋白質(zhì)分子水化作用越強，即溶液越穩(wěn)定（見表6）。

表6 pH值對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

考慮到產(chǎn)品的口感，根據(jù)表6分析得出，pH值為6.0時，產(chǎn)品的穩(wěn)定性最好。

2.7 殺菌條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

殺菌條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響如表7所示。

表7 殺菌條件對玉米飲料穩(wěn)定性的影響

從表7可以看出，在90℃下殺菌30 min和80℃下殺菌40 min兩種條件下，產(chǎn)品的穩(wěn)定性均良好，但由于后者不能滿足商業(yè)無菌要求，所以，最佳殺菌條件為溫度90℃、時間30 min。

3 質(zhì)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)均勻，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。

4 結(jié)論

玉米飲料穩(wěn)定劑的最佳配方為黃原膠0.05％、魔芋膠0.015％、CMC 0.1％、乳化鹽0.02％。玉米飲料的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)為均質(zhì)溫度65℃，第一次均質(zhì)壓力20 MPa，第二次均質(zhì)壓力25 MPa，溶液pH值6.0，殺菌溫度90℃、時間30 min。以最佳的穩(wěn)定劑復配比例和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的玉米飲料可常溫貯藏120 d，且無沉淀、析水、分層等現(xiàn)象，產(chǎn)品穩(wěn)定性良好。

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［責任編輯：季 坤］

Study on the Stability of Corn Beverage

YOU Li-xin，YANG Liu，SONG Ji-wei，MA Jing-xi
（School of Biotechnology and Food，Changchun University of Science and Technology，Changchun 130600，Jilin，China）

By orthogonal test，this paper studied on the stabilizer of corn beverage and determined the best formula：0.05％xanthan gum，0.015％konjac gum，0.1％CMC，0.02％emulsifying salt.The optimum processing parameters：homogeneous temperature of 65℃，the first homogeneous pressure of 20 MPa，the second homogeneous pressure of 25 MPa，a pH value of 6，sterilization conditions of 90℃，30 min.The corn beverage prepared by thismethod has a shelf life of 120 days.

corn；beverage；stability

TS213.4

A

1006－8481（2014）03－0020－04

2013－12－20

尤麗新（1978—），女，長春科技學院生物食品學院講師。