玉米饮料的稳定性研究

尤丽新，杨 柳，宋继伟，马井喜

（长春科技学院 生物食品学院，吉林 长春 130600）

玉米饮料的稳定性研究

尤丽新，杨 柳，宋继伟，马井喜

（长春科技学院 生物食品学院，吉林 长春 130600）

通过正交试验，对玉米饮料的稳定性进行研究，得出玉米饮料稳定剂的最佳配方：黄原胶0.05％、魔芋胶0.015％、CMC 0.1％、乳化盐0.02％。玉米饮料的最佳生产工艺参数：均质温度为65℃，第一次均质压力为20 MPa，第二次均质压力为25 MPa，溶液pH值为6.0，杀菌温度为90℃，杀菌时间为30 min。用该方法制作的玉米饮料的保质期可达120 d。

玉米；饮料；稳定性

玉米（Zea mays），亦称玉蜀黍、苞谷、苞米、棒子，粤语称为粟米，闽南语称作番麦，是一年生禾本科草本植物。玉米具有较高的营养价值，被称作黄金作物，是公认的健康长寿食品之一，也是全世界总产量最高的粮食作物。每100 g玉米中含有蛋白质8.4 g、维生素B10.31 mg、胡萝卜素0.12 mg、纤维素1.5 g，并富含可降低人体血液中胆固醇、柔化动脉血管的亚油酸，以及硒、镁、铁等抗癌微量元素。中医学及传统中草药学认为：玉米具有消渴、利尿、解毒之功效，经常食用，对人体十分有益。此外，玉米还含有大量植物纤维，可增加胃肠蠕动，防治便秘和结肠癌。可见，玉米是非常具有开发潜力的食品原料。

玉米饮料中含有大量的蛋白质和淀粉，两者都是大分子物质，分散在水中制得的饮料属悬浮液水溶胶，是一种典型不稳定体系，产品在生产和贮藏过程中极易产生析水、分层、沉淀等质量问题，严重制约该类产品的开发和发展。本文从胶体动力学、胶体电性质及稳定剂等方面对玉米饮料的稳定性进行研究，以期解决玉米饮料的稳定性问题和生产工艺问题。

1 材料与方法

1.1 材料

玉米为市售干玉米籽粒，饱满无虫蛀；黄原胶、魔芋胶、CMC、乳化盐、EDTA、柠檬酸钠等均为市售优质添加剂。

1.2 仪器设备

JYDZ-23型豆浆机：九阳股份有限公司；DJM胶体磨：上海东华高压均质机厂；GYB40-10S高压均质机：上海东华高压均质机厂；TDL-5A离心机：上海菲恰尔分析仪器有限公司；HH-2恒温水浴锅：上海浦东物理光学仪器厂；MP5002电子天平：上海光学仪器厂；GZMR-PH-8414酸度计：北京中西远大科技有限公司；CL-32L高压灭菌锅：日本ALP公司。

1.3 工艺流程与操作要点

1.3.1 工艺流程

选料→除杂→浸泡→磨浆→过滤→糊化→均质→调配→二次均质→脱气→灌装→杀菌→成品。

1.3.2 操作要点

原料的预处理。选择无霉变、无虫蛀、无损坏的优质玉米籽粒。玉米与水按1∶4的比例，在55℃下浸泡12 h。

磨浆。将浸泡好的玉米加水，按1∶15的比例磨浆，然后再用胶体磨进一步破碎大分子颗粒，以提高浆液的稳定性。

过滤。用8层纱布将磨浆后的浆液进行过滤。

糊化。将制备好的玉米浆放入恒温水浴锅中加热糊化，糊化效果好则稳定性好。影响糊化效果的主要因素是糊化时间和糊化温度。

调配。将溶解好的配料加入玉米浆中，边加入边搅拌，用量筒定容。

均质。均质效果的好坏直接影响产品的稳定性与口感。本实验采用二次均质：第一次均质压力为20 MPa，第二次均质压力为25 MPa，均质温度为65℃。

杀菌。将均质后的玉米饮料装入瓶中，在90℃下杀菌30 min，然后自然冷却。

1.4 稳定性评价

1.4.1 观察法

均质或杀菌后，饮料在干净的烧杯内壁分布呈细腻、均匀、无肉眼可见较大颗粒的薄膜；杀菌后，常温放置1～3 d，无明显沉淀、无明显析水，则产品的稳定性最好。

1.4.2 离心法

取一定量的玉米饮料于离心管中，以3000 r/min离心10 min。以沉淀率SR表示体系的稳定性，SR越小，稳定性越好。当SR＜1％时，产品的稳定性良好。

SR（％）＝（m1/m2）×100

式中：m1为样品溶液离心后沉淀物的质量，g；m2为样品溶液离心前的质量，g。

2 结果与讨论

2.1 玉米的浸泡条件

浸泡玉米的目的主要是使玉米软化，易于磨碎，提高玉米的利用率和出汁率，其浸泡条件可影响产品的稳定性。以温度、固液比、时间为因素做对比实验，测不同条件下玉米的吸水率（见表1）。

表1 玉米吸水率

从表1可以看出，玉米的最佳浸泡方案是：温度为55℃，时间为12 h，固液比为4∶1，吸水率为61％。

2.2 加水量对玉米饮料稳定性的影响

淀粉含水量为30％～60％时较易老化，含水量小于10％或在大量水中时不易老化。玉米浆含水量为93％，糊化后不易老化，因此不会产生淀粉沉淀。

从表2可以看出，随着加水量的增加，其沉淀量随之减少；加水量为20倍时，溶液颜色较浅，浓度稀；加水量为15倍时，沉淀量少且稳定性较好。

表2 加水量对玉米饮料稳定性的影响

2.3 糊化条件对玉米饮料稳定性的影响

通过查找资料和初步实验验证，确定较好的糊化温度是60～100℃、糊化时间是5～25 min。在此范围内进行组合试验，从中找出稳定性最好的组合（见表3）。

表3 糊化条件对玉米饮料稳定性的影响

从表3可以看出，玉米浆在90℃下糊化20 min，效果最好，沉淀量最少，品质最佳。

2.4 稳定剂对玉米饮料稳定性的影响

根据斯托克斯定律可知，在尽可能减小瓜肉微粒直径的同时增大分散介质的黏度，可提高产品的稳定性。通过L9（34）正交试验确定稳定剂的最佳组合（见表4、表5）。

从表4和表5可以看出，各影响因素的主次顺序为A＞D＞C＞B，稳定剂的最佳组合为A1B2C1D1，即黄原胶0.05％、魔芋胶0.015％、CMC 0.1％、乳化盐0.02％。

表4 正交试验设计表

表5 L9（34）正交试验结果

2.5 均质条件对玉米饮料稳定性的影响

2.5.1 均质压力对稳定性的影响

采用二次均质法，试验结果如图1所示。

图1 均质压力对稳定性的影响

由图1可见，在第一次均质过程中，稳定性随着均质压力的上升而提高，均质压力为20 MPa时，稳定性达到最高值，均质压力在20～40 MPa时，稳定性随着均质压力的升高而降低；在第二次均质过程中，均质压力为25 MPa时，稳定性达到最高值。因此，确定第一次均质压力为20 MPa，第二次均质压力为25 MPa。

2.5.2 均质温度对稳定性的影响

均质温度对稳定性的影响如图2所示。

由图2可见，随着均质温度的升高，沉淀量随之降低。当均质温度达到65℃时，沉淀量达到最小值；而温度继续升高后，沉淀量也随之升高。此外，温度过高，会使产品黏度下降，影响产品品质。因此，最佳均质温度为65℃。

图2 均质温度对稳定性的影响

2.6 pH值对玉米饮料稳定性的影响

溶液的pH值对蛋白质的水化作用有显著影响。在等电点pH值时，整个蛋白质分子呈电中性，水化作用最弱，蛋白质溶解度最小。当溶液的pH值偏离蛋白质等电点pH值越远，则蛋白质分子水化作用越强，即溶液越稳定（见表6）。

表6 pH值对玉米饮料稳定性的影响

考虑到产品的口感，根据表6分析得出，pH值为6.0时，产品的稳定性最好。

2.7 杀菌条件对玉米饮料稳定性的影响

杀菌条件对玉米饮料稳定性的影响如表7所示。

表7 杀菌条件对玉米饮料稳定性的影响

从表7可以看出，在90℃下杀菌30 min和80℃下杀菌40 min两种条件下，产品的稳定性均良好，但由于后者不能满足商业无菌要求，所以，最佳杀菌条件为温度90℃、时间30 min。

3 质量标准

3.1 感官评价

色泽：呈玉米特有的黄色，无杂色。

风味：酸甜可口，具有玉米特有的风味，无异味。

组织状态：组织状态均匀，流动性好，无沉淀和分层。

3.2 理化指标

总糖9％，pH值5.3～6.4。

3.3 微生物指标

细菌总数≤50 cfu/100 mL，大肠杆菌群数≤3 MPN/100 mL，致病菌未检出。

4 结论

玉米饮料稳定剂的最佳配方为黄原胶0.05％、魔芋胶0.015％、CMC 0.1％、乳化盐0.02％。玉米饮料的最佳生产工艺参数为均质温度65℃，第一次均质压力20 MPa，第二次均质压力25 MPa，溶液pH值6.0，杀菌温度90℃、时间30 min。以最佳的稳定剂复配比例和生产工艺生产的玉米饮料可常温贮藏120 d，且无沉淀、析水、分层等现象，产品稳定性良好。

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［责任编辑：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

尤丽新（1978—），女，长春科技学院生物食品学院讲师。