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广西能量饮料的技术配方研发

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甘薯在世界几种主要粮食作物产量中排第七位,甘薯发酵饮料配方技术的研发在我国仅次于水稻、小麦和玉米,居第四位。据报道2003年我国薯类总产量为17090万吨,甘薯占58.6%,马铃薯占39.1%,木薯占2.3%,其中甘薯和马铃薯产量均居世界第一位。我国不但是甘薯生产大国,而且甘薯的品种资源也很丰富。目前,保存甘薯品种资源数量最多的机构是1985年在秘鲁建立的甘薯资源基因库,其收集和保存甘薯资源约5000份。而据统计我国的甘薯品种资源就已达到2000份左右。


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成都市佳味添成饮料科技研究所是中国饮料产品设计整体方案服务平台,提供以饮料配方研发为核心的整体方案服务,服务内容包括食品饮料技术研究,食品饮料产品开发,食品饮料技术咨询、指导、转让等一站式饮料项目服务。拥有28年的饮料行业经验,60余人的饮料专业技术人员团队,服务了包括新希望乳业、完达山、太子奶、扬子江、燕之屋、汇源果汁、娃哈哈、王老吉、冰点、初元、熊出没等上千家饮料生产企业的产品开发和技术支持服务。


我国甘薯种植区主要分为南北两大薯区。北方薯区包括江苏、安徽的北部和河南、山东、河北、山西、陕西以及北方各省区:南方薯区包括广东、广西、福建、海南和江西、云南南部及台湾大部。北方甘薯种植面积约250万m2,占全国甘薯种植面积的45%左右,是我国最重要的甘薯种植区;南方甘薯种植总面积约120万m2,占全国种植面积的20%左右。我国甘薯的总种植面积占世界甘薯种植面积的68.1%。

热烫时间的确定

热烫主要是起到护色的作用,同时也可使甘薯组织柔软,更易被搅拌机搅碎,而细腻均匀的薯浆对酶解有利。甘薯去皮切成厚度为2mm的薄片后,在含有0.2%

的柠檬酸水溶液中于95℃热烫,不同热烫时间打浆冷却观察薯浆状态。结果如表2-1所示,从1、2号处理可以看出,不热烫和热烫一分钟不能达到护色的效果,薯浆很快发生褐变,颜色变暗:3号处理虽然达到了护色的效果,但是由于甘薯没有彻底变软,经搅拌机搅碎的薯浆不够细腻均匀;而4、5处理,热汤不仅起到了护色效果,还使搅拌所得薯浆更加细腻均匀。从节省能量考虑,选择4号处理,即热烫5min比较合适。

蒸煮时间的确定

蒸煮主要作用是充分糊化淀粉,而充分糊化的淀粉有利于酶解。甘薯热烫5min后在95℃下打浆蒸煮,不同蒸煮时间观察薯浆状态,嗅薯浆的气味,确定最佳蒸煮时间。如表2-2所示,1、2号处理粘度差,没有达到糊化的目的:4、5号处理虽然糊化充分,却出现了难闻的蒸煮味;只有3号处理既糊化充分又避免了蒸煮气味的产生,所以选择蒸煮时间30min较适宜。

饮料最佳料水比的确定

甘薯与水的质量比例影响着饮料的口味,过高的水分含量会使饮料变得过稀,过少的水分也会使饮料变得浓稠,影响饮料清爽的口感。甘薯浆经过热烫,以不同的料水比蒸煮酶解过滤后,在26℃下接菌发酵16小时,品评风味确定最佳料水比。

如表2-3所示,1、2号处理所得饮料颜色深,薯香浓,但是口感浓稠;4、5号处理所得饮料虽然有清爽的口感,但是色泽较淡,甘薯香味不突出;只有3号处理所得饮料不仅有清爽的口感,而且色泽薯香均适宜,所以饮料的最佳料水比为1:6。

淀粉酶作用条件的确定

a-淀粉酶是一种催化淀粉水解生成糊精的淀粉酶。它作用于淀粉时,随机地从分子内部切开a-1,4-糖甘键,而使淀粉水解生成糊精和一些还原糖。在a-淀粉酶最适作用温度60℃,最适反应pH值6.0的条件下,以甘薯浆为原料、以酶解液的DE值为指标,研究了酶处理时间、酶用量对薯浆液化效果的影响。

液化时间的确定

在100mL薯浆中加入6U的a-淀粉酶,保持温度60℃,pH值6.0,甘薯浆的DE值随水解时间的延长的变化趋势如图2-1所示,当液化时间为25min时,DE值达到了15.04,此后随着时间的增加,DE值增加幅度平缓,因此选择液化时间为25min

发酵终点的确定

把活化好的C菌和啤酒酵母按1:1混合,接种总量为4%,在26℃静止发酵,偶尔摇动以补充足够的氧气,并进行感官评价。结果如表3-3所示,6h时发酵启动,pH值、可溶性固形物、酸度和CO2的含量开始变化,到15h发酵液的风味较好,醇香浓,酸甜适宜,有较强的杀口感和愉快的苦味,颜色橙黄。此时的pH值大约是3.7左右;可溶性固形物与发酵启动前相比下降约20Bx;乳酸含量范围在0.50%~0.60%;CO2的含量大约为1.83g/L,发酵到达18h时已经出现不愉快的酸味和酵母异味。在15h时,发酵已经较成熟,但是15h~18h之间可能有更好的发酵时间,有待进一步通过后面的正交试验确定。

发酵时间的确定

乳酸菌C和啤酒酵母按1:1混合,包埋量为0.04g/mL海藻酸钠,加入400mL薯浆,发酵温度26℃,从6h起测定pH值、酸度、可溶性固形物并进行感官评价。从表3-16可知,随着发酵时间的进行,pH值和可溶性固形物逐渐下降,而酸度逐渐增加,当发酵15h时,发酵液的pH值为3.73,可溶性固形物下降了2.19Bx,酸度为0.53%。此时发酵液酸甜适宜,醇香浓,有大量气泡和强杀口感,还有愉快的苦味。随着发酵时间的继续延长,口尝16h,17h的发酵液,风味均不及15h,到了18h,发酵液过酸,已经出现明显的酵母异味。所以发酵时间以15h为宜。

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