玉米杯汤工艺的研究

 本实验以玉米粉为主要原料，配以黑米和红豆为辅料，根据玉米所独有的功能和玉米所含的营养以及玉米的物化性质,对玉米固体饮料的配方、工艺及其稳定性进行了研究，并确定了最优生产工艺参数。
甜度对玉米饮料感官质量的影响，通过实验研究得出白砂糖含量为6.5%时，玉米饮料的感官评价效果最好，甜度最为适宜。甜味剂的最佳配比为阿斯巴甜0.01%、甜蜜素0.04%、木糖醇0.8%。
玉米固体饮料的稳定性及复配稳定剂的研究，本实验通过稳定剂复合使用试验得出最佳配比：CMC 0.05%、黄原胶 0.15%、魔芋胶 0.05%、蒸馏单甘酯 0.15%。
玉米饮料的均质条件及杀菌条件的确定。通过实验得出最佳均质条件：均质次数2次，均质压力25Mpa，均质温度为60℃；杀菌条件：杀菌温度121℃，时间15min。
关键词：固体饮料；玉米；配方；工艺研究
目 录

摘 要 I
Abstract II
前言 1
第一章 文献综述 3
1.1固体饮料的概念以及工业发展状况 3
1.1.1固体饮料的定义及其分类 3
1.1.2 固体饮料的概述 3
1.1.3 固体饮料工业发展状况 4
1.2 玉米资源及其利用价值 6
1.2.1玉米资源 6
1.2.2 玉米的营养价值 7
1.2.3 玉米的食疗价值 8
1.3 红豆、黑米的营养与药用价值 9
1.3.1 红豆的营养与药用价值 9
1.3.2 黑米的营养与药用价值 10
1.4 国内外玉米深加工发展现状与趋势 10
1.4.1国外玉米综合利用情况 10
1.4.1.1美国玉米综合利用情况 10
1.4.1.2 匈牙利玉米综合利用情况 12
1.4.1.3 欧洲玉米综合利用情况 14
1.4.2 国内玉米综合利用情况 15
1.5 固体饮料质量指标 17
1.5.1 感官指标 17
1.5.2 理化指标 17
1.5.3 微生物指标 18
第二章 实验部分 19
2.1 原材料 19
2.1.1 主要原辅料 19
2.1.2 实验仪器与设备 19
2.2 实验方法 19
2.2.1 玉米杯汤工艺流程 19
2.2.2 原材料的预处理 20
2.2.2.1 玉米粉的购置 20
2.2.2.2 红豆的购置及预处理 20
2.2.2.3 黑米购置及预处理 21
2.2.3 玉米杯汤甜味剂的确定实验 21
2.2.3.1 玉米杯汤甜度的确定实验 21
2.2.3.2 甜味剂复配方案的确定实验 22
2.2.4 稳定剂复合使用试验 22
2.2.5 均质试验 23
2.2.5.1 均质压力对玉米饮料的感官质量的影响 23
2.2.5.2 均质温度对玉米饮料的感官质量的影响 23
2.2.5.3 均质次数对玉米压力的感官质量的影响 23
2.2.6 玉米饮料杀菌实验 23
2.3 测定指标及方法 24
2.3.1 可溶性固形物含量的测定 24
2.3.2 分层率的测定 24
2.3.3 总糖的测定 24
2.3.4 蛋白质的测定 25
2.3.5 脂肪的测定 25
2.3.6 细菌总数的测定 25
2.3.7 大肠菌群的测定 25
第三章 结果与讨论 26
3.1 甜度的确定实验 26
3.1.1 白砂糖含量的影响 26
3.1.2 甜味剂含量的实验 26
3.2 稳定剂的确定实验 27
3.3 玉米饮料的均质条件研究 28
3.3.2 均质温度的影响 28
3.3.3 均质次数的影响 29
3.4 玉米饮料的杀菌条件研究 29
3.5 玉米杯汤的产品指标 29
3.5.1 感官指标 29
3.5.2 理化指标 30
3.5.3 微生物指标 30
第四章 结论与展望 31
4.1 结论...31
4.2 展望..32
致谢 32
参考文献 33
第一章 文献综述

1.1固体饮料的概念以及工业发展状况

1.1.1固体饮料的定义及其分类

固体饮料是指糖、果汁、食品添加剂或植物油等为原料，加工制成含水量不高于5%的粉末状、颗粒状或块状，然后经过冲水溶解后即可饮用的食品。固体饮料有很多优点，固体饮料以食用方便、卫生，独特的风味、品种多样、包装简易、运输方便等优势倍受消费者的青睐[1]。
固体饮料有很多种，国家标准将固体饮料作为软饮料的一种，分为三大类，第一类是果香型固体饮料，第二类是蛋白型固体饮料，第三类是其它型固体饮料。
果香型固体饮料，又可分为果汁型固体饮料和果味型固体饮料，果香型固体饮料是指以果汁、糖、营养强化剂、食用香精或者着色剂等为原料加工制成的用水冲溶后具有色、香、味与品名相符的制品。例如柠檬晶、橘子品、甜橙晶等。果味型固体饮料的原果汁含量通常在2.5%以下，或者是不含原果汁。而果汁型固体饮料含量通常在2.5%以上，甚至全部由原果汁制造而成的。
蛋白型固体饮料，是指以糖、蛋粉、乳制品、植物蛋白或营养强化剂等为原料，经过加工制成的制品。例如麦乳精、豆奶粉、豆晶粉等等。蛋白型固体饮料有很多优点，具有较好的冲溶性、稳定性和分散性，当用8～10倍的开水冲饮时，即成为具有独特风味的饮料。
其他类型固体饮料，是指以植物的根、茎、叶、花、果为主要原料，经过抽提（或是不抽提）、浓缩（或是不浓缩）、干燥等工序而制成的制品。它包括冲溶后产生气体的固体饮料，例如产气固体饮料；具有一定疗效的固体饮料，例如何首乌和菊花晶等；具有补血效果的固体饮料，例如补血乐等；以及具有特定疗效的固体饮料，例如生柿液粉等。除此之外，还有一些功能性固体饮料、方便粥、粉末酒精饮料、固体速溶茶饮料、方便糊固体饮料、固体蜂蜜粉、花粉晶、咖啡固体饮料、可可、速溶营养麦片、片剂饮料、蔬菜型固体饮料等[2]。

1.1.2 固体饮料的概述

固体饮料是由果汁、植物油提物、食品添加剂、白砂糖等为原料制成的，有颗粒状、粉末状、块状制品。固体饮料对含水量是有要求的，其成品水分含量不高于5%（质量分数）。目前，固体饮料正朝着品种多样化、组分营养化、包装优雅化、携带方便化的方向发展。
相对于液体饮料而言，固体饮料有以下特点。第一、体积小、便于携带和运输。液体饮料含有的固形物通常小于20%，而固体饮料含水量在5%以下，因此固体饮料体积大为缩小，以便于包装携带；第二、固体饮料的风味好，并且营养丰富，固体饮料是根据不同人们的不同口味的要求，其配方经过精心调配和设计而成的，其溶于水后可以满足不同口味的人们的要求，另外固体饮料经常添加许多营养丰富的物质，例如果蔬汁、维生素、牛乳、氨基酸、蜂蜜等等。第三、固体饮料的保质期相对于一般的液体饮料而言要长，这是由于固体饮料的含水量少，能够有效的抑制微生物的生长，固体饮料不易变质，易于保存。固体饮料的发展历史不长，但是在产量、品种、包装等方面都发展很快。
固体饮料加工的基本工艺为：
糖粉

提取汁液 真空浓缩 配料 混合 造粒 沸腾干燥 成品 包装

图1

固体饮料的生产方法有两种，即天然果汁型和配制果味型。天然果汁型是先将天然汁液制成浓缩液，也就是将原料经过洗净、破碎、压榨或热浸提提取汁液、减压浓缩至固形物在10～20%左右，然后在加入糖粉调配而成。配制果味型是直接将各种辅料（包括酸味剂、甜味剂、香料、糊精、色素等）于糖粉混合在一起，再经过造粒、干燥而成[23]。
固体饮料生产的核心技术是干燥。在固体饮料的加工干燥技术中，除了常规的电热风干燥外，还有喷雾干燥、微波冷冻干燥技术、真空冷冻干燥等[3]。

1.1.3 固体饮料工业发展状况

饮料形成工业化生产仅有一百多年的历史，可是随着现代化工业和技术的发展，形成了现代化的生活方式，人们的生活水品得到了提高，物质追求也就得到了提高，固体饮料工业得到了迅速发展。目前固体饮料加工产业将会逐步走向国际化、多元化，产品理念朝着生产环保、食用方便、营养健康三个方向发展。
根据中国国家质检总局2008 年9 月公布的最新国家监督抽查结果表明， 固体饮料的合格率为96.9%。然而从2004年以来相关结果表明，固体饮料抽样合格率在92%以上，抽查中发现的主要质量问题为水分超标和霉菌超标。所以，从总体上讲，我国固体饮料的质量是值得消费者信赖的。究其原因主要有两点：第一、固体饮料市场占有率较高的大型企业拥有先进的生产设备，喷雾干燥、自动包装、成套连续生产线及完善的质量管理体系，产品质量一直较为稳定；②固体饮料产品实施市场准入制度，从源头上控制了产品质量。
固体饮料朝着产品多元化的方向发展，在我国有着丰富的农产品资源，以传统的消费需求和以原产地域的产品为特色的新型固体饮料是研究开发的热点。例如绿豆固体饮料、荔枝固体饮料、特色速溶茶饮料、杏子固体饮料等。
固体饮料朝着市场国际化的方向发展，无论是在发达国家或是发展中国家，由于消费的需求，对于固体饮料的研究一直是热门课题。根据报有关道，在美国国际阿泰密斯公司，该公司用有功能性的浆果类为生产原料，加工开发生产出一种复合果粉。在坦桑尼亚的一所农业大学里，早在数年前就研究开发了一种不含酒精的番木瓜和香蕉固体饮料。我国生产经营者和消费者逐渐对这些国外固体饮料技术进行了关注。例如，在欧、美、日流行一种叫做苹果醋的保健饮料，其泡腾片固体饮料技术已经被我国的生产厂家引进，生产出的产品也受到消费者的认可。
固体饮料朝着产品的环保、方便与安全方向发展，随着人们生活水品的提高，近年来，人们对绿色食品的消费观念越来越成熟，人们对饮食的健康更加关注。目前，固体饮料行业已经面向不同人群进行生产研究与开发，对于特定的人群，固体饮料加工行业针对这些人群生产了一些产品，例如对于糖尿病人，开发了无糖型固体饮料；对于老人和小孩，开发了营养强化型固体饮料等。这些产品极大地丰富了市场，因此更多人能够享受固体饮料带来的方便和美味。但是为保证固体饮料产品的环保、安全，生产企业需要依据ISO22000 食品安全管理体系逐渐完善“从农田到餐桌”全过程的生产和监控。建立生产原料基地，需要完善质量安全管理体系，生产工艺配方科学与安全，同时生产中需要不断结合食品加工发展新技术，如无菌包装技术、超微粉碎技术，需要进行创新以满足消费者的各种需求。
但是，虽然固体饮料发展迅速，目前在饮料工业中占有相当重要的比重和地位，可是我国固体饮料工业在发展中还有一些问题：首先，我国人民受传统饮食文化影响较深，大众对奶粉、茶、咖啡等少数固体饮料认可外，对大多数形式新颖、功能特殊的固体饮料很难达成共识；其次，目前在我国大多数固体饮料长为中小型企业，它们的基础建设比较薄弱，其卫生条件不尽如人意，管理系统也不完善，多数中小企业重复生产低端产品，出现了市场上部分产品过于繁多，导致竞争很激烈；再次市场上虽有相当数量科技含量产品，但是它们却仅是拥有固体饮料的外形，并没有将特殊功能、科技含量高的原料和生产技术运用到产品中；最后，在我们国家，对饮料的生产经营的管理还存在缺漏，缺少一套严格、全面、规范的管理制度。我国固体饮料行业起步较晚，国家对其扶持较少，企业不得不在激烈的市场份额的竞争中单独作战，经常造成自身积累不足、资金周转不顺等状况，同时，不少企业在利益的驱使下不按照公平的市场竞争秩序，其生产低质低价产品以冲击市场，导致了市场的混乱。
我国的食品工业中，固体饮料加工工业起步晚，但是近年来，固体饮料得到了迅速发展。对于我国而言，我国的农产品资源丰富，我国是一个很大的消费市场，从目前市场来看，消费者对于固体饮料的追求热度只增不减，发展固体饮料有着很广阔是市场情景。

1.2 玉米资源及其利用价值

1.2.1玉米资源

玉米是我国重要的粮食作物之一，玉米的总产量仅次于稻米与小麦，居于第三位。玉米是重要的食品原料、工业原料和饲料，可以通过对玉米进行深加工与综合利用开发，可以获得高附加值的产品，提高玉米全值利用价值，可以大幅度提高玉米经济效益。因此，在国外将玉米产业称为“黄金产业”。
玉米是世界上三大粮食作物之一，它是重要的饲料，由于其单产高，增产潜力大，玉米在农业生产中占有重要的地位。作为工业原料，玉米比甘薯含有较高的脂肪和蛋白质，因而自从20世纪50年代以来，世界上的淀粉糖、乙醇、淀粉工业，越来越多地用玉米代替甘薯作工业原料，大大促进了玉米产业的发展。
美国是世界上玉米生产的第一大国，年产量达到2亿多吨，其播种面积占全世界的20%以上，其产量占46%，在近年来的国际玉米贸易中占有75%的份额。中国的玉米产量为1.1亿吨左右，居于世界第二位。我们应该看到，我国玉米产量虽然很高，仅次于美国，但是若按人均量来计算，仍然还是一个低水平，美国年产玉米人均产量为770千克左右，而我国人均玉米不到90千克，所以仅作饲料也并不富余。目前我国用于饲料的粮食约5000万吨，今后随着养殖业的发展，人民生活水平的提高，需要更多的玉米应用到饲料。然后随着工业的发展，尤其是食品工业的发展，亦需要更多的玉米，所以必须对我国不太富裕的玉米资源进行合理利用，并开展综合利用的深加工。
自从改革开放以来，随着畜牧业的大发展和人民生活水平的提高，玉米已成为粮食、饲料、工业原料和出口商品的多用途作物。中国的玉米消费在80年代是口粮消费玉米2588万吨，占38%，饲料消耗玉米3269万吨，占48%（工业饲料和传统饲料），工业原料和食品加工耗用玉米205万吨左右，占3%，出口玉米749万吨，占11%。
玉米是重要的工业原料，可加工成精制的玉米食品。中国目前用于工业原料和食品工业的玉米大约占玉米总产量的5%左右，每年消耗玉米250万吨左右。中国1990～1994年平均出口玉米820万吨，占到玉米总产量的8%左右。1995年之后又转向大量进口玉米。近10年来，中国玉米消费趋势是，用于生产配合饲料的玉米数量增加很快，而用于口粮的玉米逐年减少，用作工业原料和食品加工的玉米量增长较为缓慢。在以玉米为原料的工业企业，实行食品和饲料的联产，要更好的提高玉米的经济效益，进一步促进玉米生产的发展[5]。