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魔芋可溶性膳食纤维饮料配方的工艺研究

作者:饮料工艺 时间:2023年3月28日 08:58

研磨对提纯除杂效果的影响

魔芋块茎为薄壁贮藏组织,其中有两类细胞,一类是含淀粉的普通细胞,另一类是含KGM的异细胞。这两类细胞的特性相差很大,普通细胞小,脆性强,很易破碎成粉尘,淀粉粒子直径仅0.004mm,不溶于冷水;异细胞内含一个完整的KGM颗粒,直径为0.15-0.45mm,细胞的韧性及硬度极大,不易破碎,所含KGM易溶于水,异细胞周围紧襄着普通细胞,似渔网,很难除净。经过粗加工的魔芋精粉主要由异细胞颗粒组成,但其中还含有普通细胞以及淀粉、生物碱、三甲胺、色素和二氧化硫等杂质。在加有阻溶剂(阻止KGM溶胀,且不改变KGM性质的试剂)的液体介质中进行研磨,普通细胞硬度低、脆性强,很快被破碎为颗粒微小的粒子;KGM异细胞表面杂质及普通细胞的残余物也被研磨下来,成为微小粒子,悬浮于液体介质中,KGM异细胞内部的生物碱等可溶性杂质也逐步溶解出来,再经过离心或过滤,将微小粒子和溶解的杂质分离去掉将一定量的魔芋精粉分别置于30%、40%.50%(质量分数)的酒精溶液中,用胶体磨进行研磨(实验编号分别为A1B,C)三次,与进行搅拌但不研磨(实验编号分别为A2B,C2)得到的纯化粉分别检测粘度,研磨对照不研磨处理可使纯化粉的粘度提高得更多,即KGM的纯度更高,也即杂质去除得更多。在下面的实验中均安排胶体磨进行研磨。

酒精洗涤工艺条件的确定

酒精洗涤工艺条件的优化 由于KGM遇水易溶胀结块,但不溶于醇、酮、酯等有机溶剂,因此,以水为介质提纯魔芋精粉还需加阻溶剂。常用阻溶剂有甲醇、乙醇、丙酮和铜盐、铁盐、硼盐等。其中乙醇因价格较低,回收方便以及对人体安全无毒最为常用。结合生产实际,本实验采用酒精作阻溶剂。据资料介绍,酒精浓度如果过低,KGM部分溶解,会在研磨和分离过程中损失;如果过高,会增大加工成本,同时对去除水溶性杂质也有影响。一般阻止KGM溶胀的有效浓度在30%以上。此外,洗涤时间和洗涤次数对洗涤效果也有一定影响。本实验就以这三个因素为主要因素,分别取三个不同的水平,以纯化粉的粘度Y,KGM含量Y2色泽Y,为评价指标,选用L,(34)正交表安排实验。正交实验方案及结果可看出,以纯化粉的粘度为评价指标,各因素的主次顺序为A>B>C,最优组合为AB,Cs;以纯化粉的KGM含量为评价指标,各因素的主次顺序为A>C>B,最优组合为A,B,C,;以纯化粉的色泽为评价指标,各因素的主次顺序为A=B>C,最优组合为A,B,C3.误差空列极值均小于各列极值,说明各因素效应是可靠的。根据正交试验所得结果,综合考虑各个因素和指标的主次,选取酒精洗涤的最优工艺条件A,B,C,即酒精浓度为40%,洗涤2次,每次洗涤时间18min.

菠萝榨汁选取8~9成熟的无病害无残次的新鲜菠萝,去皮去芯,清洗干净后,机械破碎方法破碎,再于榨汁机中榨汁,初步得到菠萝原汁。

亚硫酸处理 得到原果汁后立即添加偏重亚硫酸钾溶液,以防止氧化,同时防止杂菌生长。

本试验添加的亚硫酸后终质量浓度达到50 mg/L,80 mg/L,110 mg/L,140 mg/L,亚硫酸浓度梯度重复3次。

果胶酶处理 按照每100 mL 0.05 mg的量添加果胶酶,并于40℃水浴保温2 h后,过滤得澄清的原果汁。

糖度、酸度调整 菠萝榨汁含糖质量分数一般为8~12%,若仅用鲜果发酵则酒度较低。因此,适当添加白砂糖,可以提高发酵酒度。本试验擦采用一次加糖法添加白砂糖,使含糖质量分数分别达到18%、20%22%、24%,每个质量分数梯度重复3次。菠萝原汁的的pH值在3.7左右,为了防止杂菌的生长,改善原酒的风味,分别添加一定量的柠檬酸,所得pH值分别为2.8.3.2.3.64.0。

杀菌以防野生酵母繁殖,影响菠萝酒的质量,采用75 ℃,杀菌15 min。

接种 制备麦芽汁斜面培养基,无菌操作下转移原菌种,在25~28 ℃下培养48 h左右。活化后,无菌条件取一环斜面培养好的酵母菌转移至装有10ml麦芽汁的试管中,在25~28 ℃下一级扩大培养24 h,再转移入装有100 mL菠萝汁的三角瓶中,同温下培养24 h。再扩培养基大10倍培养24 h左右,得到三级扩大培养液,做菠萝酒的酒母。

 主发酵 进行密闭式发酵,设置发酵液温度梯度为:控制在16、19.22.25℃,发酵时间7~12d。定期测定发酵液中总糖、总酸及酒精含量。

分离及后发酵 主发酵结束后,采用虹吸方法将上层酒液转移到另一洁净的容器中,注满,尽量减少酒与空气的按触,防止氧化,用玻璃管橡皮塞水封法密闭后发酵。发酵温度为16 ℃,发酵时间为10d.

陈酿、调配 发酵好的酒液,在10℃的贮藏条件下陈酿2-3个月。陈酿结束后按工艺要求用适量蔗糖、酒精和柠檬酸调整酒体的酒度、糖度与酸度。

澄清方法 明胶丹宁澄清法:以明胶溶液(0.4 g明胶溶于100 ml温水中即得4 mg/mL)和一定比例的单宁溶液(0.4 g单宁溶于于100mL水中即得4 mg/mL)混合进行澄清处理,各取两种溶液按照4种比例配成复合溶液:0.1:3.4,0.25:3.25,0.5:3.0,1.0:25,然后将复合溶液添加到100 mL原果酒中进行澄清试验。

琼脂澄清法:取4支试管,标号后各管中加入50 mL发酵原酒,再依次向试管中加入质量浓度为0.006、0.010.0.014.0.018.15 g/dL的琼脂溶液;皂土澄清:取4支试管,分别向管中加入50 mL发酵原酒,再依次向各管加入质量浓度为0.06.0.10.0.14.0.18的经膨胀扩展的5g/dL皂土液摇匀。各管均静置48 h,观察澄清效果。

结果与讨论

菠萝化学成分测定,可以看出,菠萝含有丰富的糖分,可以发酵产生大量的乙醇,由此可降低糖的添加量;同时菠萝有机酸的含量也较高,故在调整酸含量时,可以适当减少外加酸量。挥发性香味物质也比较丰富,可以酿造出菠萝果香浓郁、清香悦人的菠萝果酒。菠萝中所含的蛋白质可以为菠萝中本身含有的蛋白酶所讲解成小分子的肽类或氨基酸,可以为酵母的生长繁殖所需。同时菠萝汁液含量高,非常适合酿造果酒。

发酵条件对成品菠萝果酒综合感官的影响

主发酵温度对菠萝果酒品质的影响 通过极差、方差分析看出,主发酵温度对果酒品质的影响特别显著。发酵温度在26,30 C时,酵母进入主发酵的时间较早,发酵气势非常迅猛,有大量气泡从酵液中冒出,同时主发酵终止的也早,发酵不够平稳,酒体粗糙,有剧烈的辛辣味,缺乏新鲜果香,酒的品质较差。主发酵温度降低到20℃,发酵平稳,易于控制,菠萝酒的口味醇和、辛辣味消失,酒质细腻、菠萝原果香味浓郁、酒体呈现淡金黄色。这是因为在较高的温度下,菠萝中的色素成分易于被破坏,其原因在于氧化作用,温度升高,则加快反应[5],同时温度升高菠萝的果香也损失较大。发酵温度降至18 ℃,发酵迟缓,对整体生产不利。因此主发酵温度控制在22℃为最佳。

结论