用正交试验法确定凉粉爽饮料中凉粉粒的最佳工艺条件

一 五 森粉 坎 毒秘拉 t 用正交试验法确定凉粉爽饮料中凉粉粒的最佳工艺条件 凉粉爽是近年来发展起来的新型饮料， 它饮用时除了有顺流畅饮，带有凉粉风味的 汁液外，还有咀嚼的实质颗块．给人以清爽 可 口之感。凉粉爽的生产工艺中，以凉粉粒 制作难度最大。传统生产出来的凉粉冻胶在 高温杀菌 (120℃ )时会溶解 成糊 状液态， 训冷却后 (约35X3)才重新形成凝胶．而凉 粉爽中的凉粉粒要求浸泡在高温水溶液中尽 量不变形，此外，在加热前后粒粒的重量变 化越少越好，组织形态及味道尽量接近传统 生产出来的凉粉冻胶。为达到这一要求，本 文对造粒的选用进行了探讨，并采用正 交试验法在淀粉含量、冻粉液折光率、凝固 剂浓度、固化时间这四大主要因素中确定最 佳工艺条件。 1．造粒材料的选用 要解决传统凉粉粒的低受热性就必须选 用热稳定性较强的凝胶物质。目前较为常用 的凝胶剂中琼脂、卡拉胶、明胶、低甲氧果胶 等具有 热可逆性。 高甲氧基 果胶和海藻酸 钠虽属热不可逆凝胶，但前者的凝胶条件为 pH2．6N3．4，而凉粉爽饮料属中性 或徼碱 性食品，故不能满足工艺条件，而后者在钙 离子作用下即 可胶凝， 但制出的 凝胶粒经 l20℃高温处理，颜色变白，变得浑浊，失 去通透性，且硬度较大，弹性较差，另外， 其胶凝速度较快，凝胶中的气泡不能很快逸 出而留在胶体中，影响杀菌效果．因而，也 不能满足工艺要求。淀粉 与以上物质比较， 胶凝能力差些，但若与凉粉草中的胶体相配 伍，再用凝固剂处理，则可满足工艺要求， 同时也使颗粒具有浓郁的凉粉风味。所使用 的淀粉可采用精制的玉米淀粉、木薯淀粉、 绿豆淀粉及某些变性淀粉。其中以含直键淀 粉较多的玉米淀粉效果较好． 2．试验方法 2·1造粒主要工艺流程 凉粉草一选洗一汁液抽提一淀粉+水 一分散均匀一配制一糊化成形 一固化处理一漂洗一成粒 2·2影响凉粉粒质量的主要因素 原料确定后，通过试验发现影响凉粉粒 性质的主要因素有淀粉含量、凉粉液折光率、 凝固剂浓度、固化时间。在试验过程中，以精 制玉米液粉的重量与制粒液总重的百分比作 为淀粉含量，凉粉液的抽提采用传统的方法 进行，因抽提液胶体浓度越大，其折光率越 高，所以，抽提液用折光计测定其折光率， 以作为衡量凉粉抽提液胶体的 。量 ，此法 虽不能准确测定凉粉液中抽提物含量，但用 在大生产时对凉粉液 浓度 的控制 还是可行 的，凝固剂是一种钙盐，其浓度以钙的百分 含量计算，固化时间即采用凝固剂处理的时 间． 2·5试验方法 根据过去生产凉粉 的经验，参考凝固剂 ·lI· 维普资讯 http://www.cqvip.com 在其它凝胶中的使用方法，这四个因素各取 三个水平，确定 9次实验。 ： 按每个 试验 号的凉粉粒抽三份样 品，每 份取100克，装进6】2l罐型的空 罐中，加入 8O℃，1O％糖液，封 口， 加热至120℃， 保 持3O分钟，冷却后开罐，把内容物全部倾注 N7o目的标准筛上，让汁液流干 (以1分钟 内无汁液滴下为准 )，把筛上物收集干净称 重，算出加热前后的重量变化，即 (杀菌后 重量一杀菌前重量 )，取每个试验号的三个 样品重量变化平均值来分析。 5，．试验结果及分析讨论 通过正交试验表编排的实验，得出了9 个试验结果的重量平均变化量，见表2．从 表2中看到第九号试验结果最好1． 重量变化 只有1．2克，其具体条件是：淀粉含量64， 凉粉液折光率 3度，凝固剂浓度 1％，固化 时间20分钟．这个条件只是从选出的九次试 表 1 ＼ 因 淀粉 淀粉液 凝固荆 固化 试验结果 ＼者 含量 折光率 浓度 时间 重量平均 A B C D 变化量 于 ＼ (％) (度) (％) (分钟) (克) 1 1 0．5 1 3O 25．7 2 3 0．5 0．1 2O 26．4 3 6 0．5 0．5 60 24．3 l 4 1 1 O．5 2O 22．6 S 3 l 1 3O 18．S 6 6 1 0．1 6O 10．2 7 ‘l 3 0．1 60 3．3 8 3 3 O．5 30 2．8 9 6 3 1 20 1．2 I 51．6 76．．4 39．9 S0．2 I 47．7 51．3 ·49．7 47．0 T=135 I 3S．7 7．3 45．4 37．8 R极差 15．9 69．1 9．8 12．4 ·l2· 验中最好的一次，是否最佳还须进一步分析。 5．1、 计算各因素 同一水平 的综 合结果· 闲素A的 第一水平 安 排在l、 4、 7号 试验上，把第1、4、7号试验结果 相加， 其 和记 作IA IA----2 7+22．6十3．3-----51．6 I 称为因素A的第一水平综合结果。按 同样方法算出其他水平的综合结果，并将这 些结果分别填入表 2中相应的 I I I栏内． 3·2计算各列的极差 RA---- I A—I A----51．6—3S．7=15．9 RB、RC、RD等按同样方法计算． 5·5作直观趋势图 以因素为水平轴， 水平 综合 结果为纵 轴．各个因素的实际用量为横坐标，相应的 综合水平效果为纵坐标 作点， 顺次用 曲线 (或折线 )连接起来得出图 1的趋势图． 图 1 4．结论分析 从R值的大小可知i 四个因素的主次顺 序是B—A—D C。 ． ． 另外，各因素 I、、 Ⅲ、 Ⅱ中最小值相 应的水平：淀粉 含量A3， 凉粉液折光率B3 凝固剂浓度cl，固化 时间 D3， 即 分 别是 6 、 3度、O．1 、6O分钟。 以上是把各因素较好的水平组合起来， 再根据图1来分析： 4·1淀粉 加入量增大， 粒粒较稳定， 粒粒 硬度也提高， 但粒粒硬度 过高， 会影响品 质口感，故取淀粉含量为 6％，不再增加用 量。 (下转第lS页 ) 维普资讯 http://www.cqvip.com 从表3的相关系数r，同样可以说明(2) 式的理论值与实测值是较一致的，因此可 以 用所求的回归方程来预 测粘度 随浓 度的变 化。 5、结论 5．1温度对粘度影响的 数学 模 型为： 11= Kl e(E-／RT) ， 其Kl、E．值列 于 表 2。 5．2浓度对粘度影响 的数 学模 型为l 11= K 2eAc，其K 2-,A值列于表 3。 5．3可用所求的数学模型预测莴苣汁的粘度 随温度或浓度的变化。 参 考 文 献 与南京市售蜂密流变特性的比较．农业工程 学报，1989。 5(4) K．E． Khal1．Rhedogical behaviaus of clarified Banana Juice．J． Food． Engng， 10：231N 240 A． Ibarz．Rheological Properties of Pear Juice cencentrates．J．Fond、 Engng． 10：S7～63 A．Ibarz．Rhoologic al propeties of Rasph berry Juice． J ． Food．Engng 6 l 268～ 289 陈萃仁编 《试验设计 与回归分析 》讲 义，浙江农业大学食品科技系，1991 潘君拯，谭群．新西兰蜂、昆山洋槐蜜 (上接第 7页 ) aua,k．‘Correction factor for devi a- Smith，C．L． Fundamontals of control nt thermal processes applied to pac— theory．Chore．Eng．，1979,86(22)l kaged heat Wnduction food．J．Food 11—39 SG．1982,47(2)：642 Mulvaney，S．J．⋯Dynamic Modeling Manson，J．E and Cullon，J．F．Thermal and Computer Control of a Retort process simulation for aseptic prole—- for Thermal Pwlessing J． Food． Eng ssing of food Containing discrete ． 990， 11l 273-289 particulafe Matter．J．Food Sci． 1974， Giannoni—Sulcar，E． B． and Hayak- 39：1084 (上接第12页 ) 4·2凉粉液折光率高低，对粒粒性质影响最 大，折光率越高，粒粒质置越好，但从成本 及提炼凉粉液操作老虑，还是不再加大用量 为好，即凉粉液折光率取 3度． 4·5根据图 1确定凝固剂浓度为0．1呖。 4·4经 分析，固化时间越长越好，但时间过 长，对生产周期、生产效率及安全卫生都没 有好处。从图1曲线看出固化时间到3O分钟 后，曲线斜率变低，该因素影响程度变小， 因此，取6O分钟为宜。 确定以上的工艺条件后，作进一步的试 验，其粒粒在杀菌前 后重量 平均变 化量为 1．1克，其味道，口感， 通透性， 色泽较接 近传统方法生产的凉粉冻胶。 参 考 文 献 CA：101l 207623e 林少琴等．仙草的开发 利 用． 食品科 学，1991，12l 34 江苏医学院编．中药大辞典，上海科技 出版社，1959 浙江药用植物志编写组编：浙江药用植 物志，浙江科学技术出版社 马同江．新编食品添加剂，农村读物出 版社，1989 -15· 维普资讯 http://www.cqvip.com