CN102524863B - 一种芦笋玉米发酵饮料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，将芦笋经破碎榨汁、酶解后制成芦笋汁，加入破碎后玉米，经蒸煮、糖化、发酵、澄清、调配后制成芦笋玉米发酵饮料。发酵过程中将淀粉、纤维素等难以消化吸收的成分水解成低分子糖、氨基酸、醇类等易被人体消化吸收的低分子物质，并聚合了芦笋及玉米中的多种生物活性物质，具有较高的营养和保健功能。本发明利用价格低廉、来源丰富的芦笋下脚料及玉米为主要原料生产发酵型饮料，不仅增加了饮料的新品种，也为生物技术在农产品深加工中的应用开拓了发展前景，为粮食转化增值开辟了一条新途径。

Description

一种芦笋玉米发酵饮料及其制备方法

技术领域

    本发明属于食品加工领域，特别涉及一种芦笋玉米发酵饮料及其制备方法。

背景技术

近几年饮料工业发展迅速，饮料花色品种繁多，饮料产品的发展趋势已有碳酸饮料向果蔬汁饮料、茶饮料和保健饮料、营养强化饮料、发酵饮料发展。发酵饮料由于其营养丰富，具有一定的生理功能，切风味独特，受到越来越多的消费者喜爱，发酵饮料是目前市场上少有的新型产品，在今后相当长的一段时期内具有很强的市场竞争力。

芦笋为百合科天门冬属雌雄异体的多年生草本植物，称其芦笋是因为主要供食用的嫩茎像芦苇的嫩茎和竹笋，芦笋以其较高的营养价值、药用价值，深受人们的喜爱，成为国际流行的高档保健蔬菜。芦笋嫩茎可鲜食和加工,根可入药,其味芳香鲜美,柔软可口,能增进食欲 ,帮助消化；芦笋富含多种维生素和氨基酸及硒、钼、锰等微量元素,能调节人体机体代谢和增强免疫能力,对高血压、心脏病和癌症的预防和治疗有特殊的药理作用，常食有抗疲劳、延年益寿的作用。

玉米为一年生禾本科植物，又名苞谷、棒子、六谷等。据研究测定，每100克玉米含热量106千卡，纤维素2.9克，蛋白质4.0克，脂肪1.2克，碳水化合物22.8克，另含矿物质元素和维生素等。玉米中含有较多的粗纤维，比精米、精面高4-10倍。现代研究证实，玉米中含有丰富的不饱和脂肪酸，尤其是亚油酸的含量高达60%以上，它和玉米胚芽中的维生素E协同作用，可降低血液胆固醇浓度并防止其沉积于血管壁。因此，玉米对冠心病、动脉粥样硬化、高脂血症及高血压等都有一定的预防和治疗作用。维生素E还可促进人体细胞分裂，延缓衰老。玉米中还含有一种长寿因子----谷胱甘肽，它在硒的参与下，生成谷光甘肽氧化酶，具有恢复青春，延缓衰老的功能。玉米中含的硒和镁有防癌抗癌作用，硒能加速体内过氧化物的分解，使恶性肿瘤得不到分子氧的供应而受到抑制。镁一方面也能抑制癌细胞的发展，另一方面能促使体内废物排出体外，这对防癌也有重要意义。其含有的谷氨酸有一定健脑功能。

发明内容

    本发明采用现代生物发酵技术，弥补了现有技术的不足，提供了一种风味独特、品质优良、营养保健的芦笋玉米发酵饮料及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：将芦笋经破碎榨汁、酶解后制成芦笋汁，加入破碎后玉米，经蒸煮、糖化、发酵、澄清、调配后制成芦笋玉米发酵饮料。

本发明主要包括如下步骤：

（1）将芦笋下脚料置于水中添加表面活性剂、维生素C和柠檬酸清洗，清洗后用加热的柠檬酸水杀青；

   （2）将杀青冷却后的芦笋下脚料破碎为1~15mm的颗粒，同时添加柠檬酸、抗坏血酸钠和浸渍酶，然后将其榨汁、过滤；

   （3）将过滤后的汁液泵入酶解罐内，加入占汁液重量0.003%复合分散粒子STERM层电位的天然澄清剂搅拌混匀，静置1.5~2小时，分离上清液，经硅藻土过滤机过滤；    （4）将去杂、破碎的玉米与芦笋汁、纯净水按照重量比20:30:50混合均匀加入蒸煮锅内，边加热边搅拌进行蒸煮糊化；                                                                                         

   （5）蒸煮结束后，即可降温糖化，达到糖化温度要求后，加入糖化酶，根曲霉等糖化剂，搅拌均匀，保温糖化，得到糖化醪；

   （6）选育优质的酵母原菌，首先用麦芽汁制成的试管斜面培养基进行保藏，再经五级扩大培养制得发酵剂，在整个酵母培养过程中，应严防杂菌污染；

   （7）待糖化液降温到接种温度后，导入发酵罐，接入事先培养好的发酵剂，接种量占糖化醪重量的10%，控温发酵，待糖度降到15～18Brix后，立即中止发酵，灭菌处理，得到发酵液；

   （8）将灭菌后的发酵液导入酶解罐内，加入ZTE天然澄清剂、果胶酶、硅溶胶、单宁、明胶进行二次酶解澄清，然后过滤；

   （9）将澄清过滤得到的液体进行调配，主要调整饮料的糖酸比，添加包埋剂、酸度剂和甜味剂，搅拌均匀，调配至Ph3.8—4.0,垂度8+0.5；按消费者嗜好进行调配，符合企业标准，突出芦笋玉米发酵饮料的新鲜感和清凉感，并充分体现芦笋汁的原有特色；

   （10）超微过滤，杀菌灌装，采用UHT超高温瞬时杀菌，无菌中温灌装。

其优选的技术方案为：

步骤（1）中，芦笋下脚料清洗时水中条件：加入占芦笋原料重量0.2‰的表面活性剂、0.8~1‰的维生素C和0.3‰的柠檬酸，清洗后的原料用95℃、0.3%的柠檬酸水杀青三分钟；

步骤（2）中，破碎过程中加入加入占芦笋原料重量0.03‰的柠檬酸、0.15%的抗坏血酸钠和0.005%的浸渍酶；

步骤（5）中，最佳糖化温度和糖化时间确定为：糖化温度60℃，时间72h；最佳糖化剂组合确定：糖化酶+根曲霉；最佳糖化剂用量确定：每种300单位/g。

步骤（6）中，酵母菌扩培步骤如下：酵母原菌→250毫升三角瓶→培养24小时→1000毫升三角瓶→培养18-20小时→15升卡氏瓶→培养19小时→100升种子罐→培养8-20小时→1000升种子罐→培养8-20小时→酵母发酵剂。其中，前两级培养一般选用麦芽汁作为培养基，后三级可直接使用芦笋汁作为培养基，同时将pH值调整为4.2左右，温度27-28℃,每次接种量为1:10；

步骤（7）中，最佳发酵工艺条件： 最佳发酵温度是26～28℃ ，时间4～5 天；

步骤（8）中，酶解澄清时添加占发酵液重量0.03‰的ZTE天然澄清剂、0.03‰的果胶酶、0.007‰的硅溶胶、0.003‰的单宁和0.005‰的明胶；

    步骤（10）中，超高温瞬时灭菌,温度135-140℃，时间5-10秒。

本发明的芦笋玉米发酵饮料，其特征在于：由本发明所述的制备方法制成。

本发明采用现代生物发酵技术，利用价格低廉、来源丰富的芦笋下脚料及玉米为主要原料生产发酵型饮料，不仅增加了饮料的新品种，生产出一种具有醇美香气、味道清爽的的优质功能饮料，也为生物技术在农产品深加工中的应用开拓了发展前景，为粮食转化增值开辟了一条新途径。芦笋玉米发酵饮料兼具芦笋与玉米的营养保健功能，风味别具一格，口感清爽，香气宜人。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明芦笋玉米发酵饮料的工艺流程图。图2为不同蒸煮条件下粘度值变化图。图3为不同蒸煮温度条件下糖度变化图。图4为不同糖化温度糖度变化曲线图。

具体实施方式

实施例：

（1）原料预处理：

清洗：选取无腐烂变质的等级外芦笋和芦笋罐头、速冻芦笋生产中的下脚料作原料，对原料进行严格洗涤，以除去原料表面附着的微生物、砂土、枯叶和部分农药等以保证产品质量的稳定性。

清洗液中添加加入0.2‰的表面活性剂、0.8~1‰的维生素C和0.3‰的柠檬酸，以提高洗净效果，除去杀菌剂中的铜和其它重金属。

杀青：清洗后的原料要用95℃、0.3‰柠檬酸水杀青三分钟，该杀青过程可以保持原汁颜色及钝化酶的活性以防止在以后各道加工工序中出现褐变和微生物腐败现象，同时可除去部分苦味。

（2）破碎榨汁：

破碎：杀青冷却后的物料要及时进行破碎，破碎细度为1~15mm,并在破碎过程中同时加入0.03‰的柠檬酸，0.15％的抗坏血酸钠和0.005%浸渍酶，有效分解芦笋中的胶体物质，降低粘度，提高出汁率。破碎过程要采取冷破碎法，该法可减少破碎过程中对维生素C的破坏。

榨汁：原料用破碎机破碎后用螺旋式榨汁机进行榨汁。榨汁过程也应保持低温，低温可保持较强的果胶酶活性，使芦笋汁的澄清度提高。将榨出的汁液经150目三元振动筛过滤。

（3）酶解澄清：将过滤后的汁液（55~65℃）迅速泵入酶解缸内，加入0.003%复合分散粒子STERM层电位的天然澄清剂，搅拌混匀，静止1.5~2小时，主要去除鞣酸、蛋白质、树脂、蜡质等胶体不稳定成分，消除其对芦笋汁中有效成分如生物碱、苷类、皂苷类、萜类、多糖、氨基酸、多肽、维生素、矿物质等成分的影响。

硅藻土过滤：将酶解澄清的芦笋汁液即上清液打入硅藻类过滤机进行过滤，过滤机采用转鼓式真空过滤机，先进行粗过滤，过滤机挂土过程中，真空度为900~950mm汞柱,预挂硅藻土层厚度为4~5cm，刮刀调整为0.5~0.8 mm，过滤后的芦笋汁再打入正压过滤的硅藻土过滤机进行过滤，酶解下沉淀液用卧螺离心机分离后泵入硅藻土过滤。

（4）原料预处理：选用颗粒饱满、无虫蛀、无霉变的优质玉米，过筛除杂后淘洗干净进行破碎。

拌料：在拌料罐内加入制取好的芦笋汁和纯净水，开启搅拌，缓缓加入已破碎好的玉米，芦笋汁、玉米、纯净水，其比例为30:20:50，注意搅拌和加料速度，使之混合均匀，不得有结块或沉底现象发生。

蒸煮：将按最佳配料比配好的基料导入蒸煮锅内，边加热边搅拌，进行蒸煮糊化，注意控制加热和搅拌速度，防止沉淀或糊锅底，蒸煮温度分别选用95～98℃和103～105℃，保温时间分别取15、30、45、60分钟，检测其粘度值和糖度值变化，以确定最佳蒸煮条件，见图2、图3。

由以上图表可以看出，最佳蒸煮条件应为： 温度103～105℃，时间30分钟；

（5）糖化：蒸煮结束后，即可降温糖化。达到糖化温度要求后，加入糖化酶，根曲霉等糖化剂，搅拌均匀，保温糖化。同时，注意记录糖度变化情况，以及PH变化，达到规定要求后，即可停止糖化，降温发酵。

 A、糖化温度时间影响：糖化温度分别取65、60、55℃，加入300单位/g的糖化酶，保温糖化，测定其糖度变化情况及达到最高糖度时间，以确定最佳糖化温度和糖化时间，见图4。

由以上图表可以看出，最佳糖化温度和糖化时间确定应该为：糖化温度60℃，时间72h；

B、糖化剂选择影响：可分别选用①糖化酶②糖化酶+根曲酶③根曲酶④中温酒曲进行糖化试验，以确定最佳糖化剂组合。用量可根据其糖化力，按300单位/g添加。

最佳糖化剂组合确定：糖化酶+根曲酶

C、糖化剂用量影响：分别按糖化力100、150、200、300、400单位/g的比例，添加糖化剂进行糖化试验，记录糖度变化情况，以确定最佳比例。

最佳糖化剂用量确定：300单位/g

D、用正交试验法确定最佳糖化条件

在前面糖化试验基础上，为了得到最佳糖化条件，分别对糖化温度、糖化时间、糖化剂组合、糖化剂用量这些影响糖化效果的关键工艺参数，进行正交试验，以确定最佳糖化条件。

最佳糖化工艺参数：糖化温度60℃，时间72h；糖化剂：糖化酶+根曲霉；糖化剂用量：300单位/g。

   （6）酵母发酵剂制备：将从市场采购和烟台大学食品发酵研究所选育和保存的的几种酵母：烟台大学XYNo109号酵母、新大地生香酵母、安琪生香酵母、久益生香酵母、良友生香酵母、黄酒干酵母，用芦笋汁，测得糖度为3°Brix，加麦芽汁调整糖度为7°Brix，分别将以上各类酵母按相同接种量接种入100ml芦笋汁中，于恒温培养箱中控温进行发酵，观察发酵情况，重点是产气速度，升酸快慢，香味构成，确定最佳品种。认为新大地生香酵母发酵情况较好，升酸较慢，香气亦比较协调，幽雅；安琪生香酵母则发酵较快，但香气单一，酯香味过浓；久益和良友生香酵母则升酸较快，香味杂。最后，选定新大地生香酵母做为本实验用菌株。

    菌种保藏：将选育好的生香酵母，首先用麦芽汁制成的试管斜面培养基进行保藏。调整麦芽汁浓度为7°Bx，PH值为4.5～5，琼脂2%，0.1MPa灭菌30min，温度控制在26～28℃，培养3d后，于4℃左右保藏，3个月接种移植一次。

实验室纯种培养：

斜面菌种→小三角瓶（250ml，培养24小时）→大三角瓶（1L，培养18-20小时）→卡氏瓶（15L）

车间纯种培养：

卡氏瓶（15L，培养19小时）→一级种子罐（100L，培养8-20小时) →二级种子罐（1000L，培养8-20小时）→酵母发酵剂。

其中，前两级培养一般选用麦芽汁作为培养基，后三级可直接使用芦笋原汁作为培养基，同时将pH值调整为4.2左右，温度27-28℃,每次接种量为1:10；

   （7）发酵：在经过灭菌处理的基料中加入10％的芦笋酵母发酵剂，分别采用不同的发酵温度进行发酵，待糖度降到15～18Brix后，立即中止发酵，灭菌处理。做好发酵过程中糖度、总酸、温度、PH值变化记录，以确定最佳发酵条件。

最佳发酵工艺条件： 最佳发酵温度是26～28℃  ，时间4～5 天。

4.调配灌装

   （8）酶解澄清：将灭菌后的发酵液（55~65℃）迅速泵入酶解罐内，采用温度为50~55℃，另加0.03‰的ZTC天然澄清剂，0.03‰的果胶酶，0.007‰硅溶胶，0.003‰单宁和0.005‰明胶，充分搅拌均匀，然后静止1.5~2小时酶解澄清消除对发酵液中有效成分如生物碱、苷类、皂苷类、萜类、多糖、氨基酸、多肽、维生素、矿物质等成分的影响。

硅藻土过滤：将酶解澄清的发酵液打入硅藻土过滤机进行过滤，过滤机采用转鼓式真空过滤机，先进行粗过滤，过滤机挂土过程中，真空度为900~950mm汞柱,预挂硅藻土层厚度为4~5cm，刮刀调整为0.5~0.8 mm，过滤后的发酵液再打入正压过滤的硅藻土过滤机进行过滤，过滤完毕后的发酵汁技术指标为，透光度（625nm）95.6%，色值（425nm）50%，浊度4~5NTU。

   （9）调配：按消费者嗜好进行调配，符合企业标准，Ph3.8—4.0, 垂度8+0.5，主要调整饮料的糖酸比，突出芦笋玉米发酵饮料的新鲜感和清凉感，并充分体现芦笋汁原有特色。

    由于芦笋中含有一种叫呋甾醇皂角苷的苦味成分，有时会造成饮料的一种后苦味。但它又是芦笋中的活性功能成分，不能随意去掉。为弥补上述缺陷，在饮料调配时，加入微量的β—环状糊精，通过其包埋作用，可去掉饮料中的苦味和异味，且不损害产品功能成分。另外，为了改善产品口感，在配方中增加0.5～1%蜂蜜以及木糖醇、果糖、柠檬汁等，形成以芦笋香气为主的复合香气成分，口感更佳。

   （10）调配好的芦笋玉米发酵饮料，首先进行超微过滤：利用超微过滤膜过滤5-100nm的粒子和大分子，操作静压差为0.21MPa，以确保澄清度和透明度，并除去部分杂菌。然后经超高温瞬时灭菌机在135-140℃保温5-10秒进行UHT灭菌处理，灭菌完成后立即降温至85-90℃进行无菌灌装、包装入库。

本发明的芦笋玉米发酵饮料，由本发明所述的制备方法制成。

Claims (9)

1.一种芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

（1）将芦笋下脚料置于水中添加表面活性剂、维生素C和柠檬酸清洗，清洗后用加热的柠檬酸水杀青；

   （2）将杀青冷却后的芦笋下脚料破碎为1~15mm的颗粒，同时添加柠檬酸、抗坏血酸钠和浸渍酶，然后将其榨汁、过滤；

   （3）将过滤后的汁液泵入酶解罐内，加入占汁液重量0.003%复合分散粒子STERM层电位的天然澄清剂搅拌混匀，静置1.5~2小时，分离上清液，经硅藻土过滤机过滤；

   （4）将去杂、破碎的玉米与芦笋汁、纯净水按照重量比20:30:50混合均匀加入蒸煮锅内，边加热边搅拌进行蒸煮糊化；

  （5）蒸煮结束后，即可降温糖化，达到糖化温度要求后，加入糖化酶、根曲霉糖化剂，搅拌均匀，保温糖化，得到糖化醪；

   （6）选育优质的酵母原菌，首先用麦芽汁制成的试管斜面培养基进行保藏，再经五级扩大培养制得发酵剂；

   （7）待糖化醪降温到接种温度后，导入发酵罐，接入事先培养好的发酵剂，接种量占糖化醪重量的10%，控温发酵；待糖度降到15～18Brix后，立即中止发酵，灭菌处理，得到发酵液；

   （8）将灭菌后的发酵液导入酶解罐内，加入ZTC天然澄清剂、果胶酶、硅溶胶、单宁、明胶进行二次酶解澄清，然后过滤；

   （9）将澄清过滤得到的液体进行调配，主要调整饮料的糖酸比，添加包埋剂、酸度剂和甜味剂，搅拌均匀，调配至pH3.8—4.0，锤度8+0.5；

   （10）超微过滤，杀菌灌装，采用UHT超高温瞬时杀菌，无菌中温灌装。

2.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，芦笋下脚料清洗时水中条件：加入占芦笋原料重量0.2‰的表面活性剂、0.8~1‰的维生素C和0.3‰的柠檬酸，清洗后的原料用95℃、0.3%的柠檬酸水杀青三分钟。

3.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，破碎过程中加入占芦笋原料重量0.03‰的柠檬酸、0.15%的抗坏血酸钠和0.005%的浸渍酶。

4.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，最佳糖化温度和糖化时间确定为：糖化温度60℃，时间72h；最佳糖化剂组合确定：糖化酶+根曲霉；最佳糖化剂用量确定：每种300单位/g。

5.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中，前两级培养选用麦芽汁作为培养基，后三级直接使用芦笋汁作为培养基，同时将pH值调整为4.2，温度27-28℃，每次接种量为1:10。

6.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（7）中，最佳发酵工艺条件：最佳发酵温度是26～28℃ ，时间4～5 天。

7.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（8）中，酶解澄清时添加占发酵液重量0.03‰的ZTC天然澄清剂、0.03‰的果胶酶、0.007‰的硅溶胶、0.003‰的单宁和0.005‰的明胶。

8.根据权利要求1所述的芦笋玉米发酵饮料的制备方法，其特征在于：步骤（10）中，超高温瞬时灭菌，温度135-140℃，时间5-10秒。

9.一种芦笋玉米发酵饮料，其特征在于：由权利要求1所述的制备方法制成。

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