精深加工Deep Processing
中国果菜
China Fruit&Vegetable第42卷，第6期
2022年6月
玉米薏米复合饮料的制备及其稳定性研究
林志荣1，朱智强2
（1.中华全国供销合作总社管理干部学院，北京100032；2.中国供销冷链物流有限公司，北京100052）
摘要：为丰富谷物饮料市场，本文以玉米和薏米作为原料，研究玉米薏米复合饮料的制备工艺、感官品质和理化性质。以感官评分为考察指标，通过单因素和正交试验优化玉米薏米饮料工艺配方。以离心沉淀率为指标，考察了增稠剂对饮料稳定性的影响，并检测了饮料体系的流变特性。结果表明，玉米薏米复合饮料的最佳配方为玉米汁与薏米汁混合汁添加量60%（玉米汁与薏米汁体积比为6∶4）、白砂糖添加量6%、柠檬酸添加量0.02%。复配增稠剂的最佳配比为琼脂∶黄原胶∶海藻酸钠=3∶2∶1，最适添加量为0.16%。制得的玉米薏米复合饮料具有假塑性流体特征，表现为剪切稀化现象；且饮料香气协调，口感绵柔，稳定性好。
体谅和心疼对方的句子关键词：玉米；薏米；复合饮料；稳定性；流变性
中图分类号：TS27文献标志码：A文章编号：1008-1038(2022)06-0020-07
DOI：10.19590/jki.1008-1038.2022.06.004
Study on Preparation and Stability of Corn and Coix Seed Beverage
LIN Zhi-rong1,ZHU Zhi-qiang2
(1.Management Academy of China Cooperative,Beijing100032,China;2.China CO-OP Cold
Chain and Logistics Co.LTD,Beijing100052,China)
Abstract:Corn and coix ed were ud as raw materials to study the preparation technology,nsory quality and physicochemical property of corn and coix ed beverage.According to the nsory evaluation,the formula of compound beverage was optimized by single factor test and orthogonal test.The effects of compound thickeners on the product stability were investigated by centrifugal precipitation rate,and the rheological properties of the system were also studied.The results showed that the optimal formula of corn and coix ed beverage was that the volume ratio of
corn juice to coix ed juice was6∶4,60%of mixed juice,6%of sucro and0.02%of citric acid.The best ratio of composite thickening agent for agar powder∶xanthan gum∶sodium salt was3∶2∶1,and the optimum added amount was0.16%.The beverage had the characteristic of pudoplastic fluid,which was characterized by shear thinning.The compound beverage had harmonious aroma,soft taste and good stability.
Keywords:Corn;coix ed;compound beverage;stability;rheological properties
收稿日期:2022-03-15
基金项目：茂名市科技计划项目（21105125）
第一作者简介：林志荣（1979—），女，讲师，博士，主要从事农产品加工与贮藏方面的研究工作
薏米亦称薏苡仁，是植物薏苡的果实，富含多种氨基酸、黄酮和多酚化合物，总抗氧化能力指数很高。薏米气味甘香，多食可除湿利尿，当今药理学研究表明，薏米还具有抗肿瘤、增强免疫力等作用[1-3]。玉米是仅次于水稻和小麦的一种重要谷物，富含多种营养物质，不含胆固
醇，对软化血管和降低心肌梗塞发病率等效果显著。目前由于市场需求猛增，复合饮料如雨后春笋，纯天然、高原料含量的功能性饮料很受欢迎[4-5]。本产品以薏米和玉米为原料，制作了一种风味独特
的谷物饮料，使人们从吃谷物变成喝谷物，消费者不仅能方便快捷地“喝”到美味的谷物，同时还能祛湿排毒、降低血脂、提高身体免疫力。
目前，市场上的谷物饮料品种较少，一般以大米、大豆、玉米等为原料制作，而以薏米为原料鲜有报到。为丰富谷物饮料市场，本文以玉米和薏米为原料，通过单因素和正交试验，研究了玉米薏米复合饮料的最优生产工艺；通过离心沉淀率，考察了复配增稠剂对产品稳定性的影响，同时也对其流变特性进行了研究，以期为玉米薏米复合饮料的工艺化生产提供技术参考。
金淼邮件1材料与方法
1.1材料与试剂
新鲜的甜玉米，江甜088，市售；干薏米，小薏米，市售；一级白砂糖，食品级，市售；纯净水，实验室自制。
食用柠檬酸、羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠、琼脂粉，重庆力宏精细化工有限公司；-淀粉酶，试剂纯，酶活力1000U/g，河南安锐生物科技有限公司。
1.2仪器与设备
JYL-CO12型九阳多功能榨汁机，九阳股份有限公司；BXM-30R型立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司；FW-200型粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；RX-5000α型Atago数字型台式全自动折光仪，上海沪粤明科学仪器有限公司；JA10003型电子分析天平，力辰科技有限公司；GYB60-6S高压均质机，上海东华高压均质机厂；KDC-1044离心机，科大创新股份有限公司；AR1000型流变仪，美国TA公司。
1.3试验方法
1.3.1工艺流程
玉米薏米复合饮料制备工艺流程见图1。
图1玉米薏米复合饮料制备工艺流程
Fig.1Preparation process of corn and coix ed compound
beverage
1.3.2操作要点
（1）玉米汁的制备
将新鲜甜玉米粒与水以1∶4（g/mL）的料水比混合，利用打浆机将甜玉米粒破碎打浆，经过滤得到玉米汁[6-7]。（2）薏米汁的制备
挑选颗粒饱满、无虫蛀的干薏米，洗净，放入60℃的烘箱中干燥30min，冷却备用；薏米粒用粉碎机粉碎，过80目筛得到薏米粉[8-9]；以1∶10（g/mL）的料水比将薏米粉调制成浆，于90℃水浴锅中糊化，待浆体冷却至65℃时，加入400U/g-淀粉酶水解4.5h，至酶解液遇碘不变色为止[10-12]；将酶解好的薏米浆升温至90℃灭酶10min，冷却后经4000r/min离心12min，取上清液，得到薏米汁。（3）增稠剂的制备
将增稠剂与部分白砂糖混合，缓慢加入70～80℃水中，匀速搅拌保证增稠剂充分溶解，制成胶溶液，现配现用。（4）饮料的调配、均质和杀菌
按照一定的配比，在玉米薏米混合汁中依次加入增稠剂、酸味剂和甜味剂，边加热边搅拌，使其混合均匀。为得到口感细腻、组织状态良好的产品，将调配好的复合饮料在60℃进行两次均质，第1次均质压力为40MPa，第2次均质压力为30MPa。均质后的饮料在121℃下灭菌10min，冷却得到成品[13-15]。
1.3.3单因素试验设计
根据前期试验，设置玉米汁和薏米汁体积比分别为4∶6、5∶5、6∶4、7∶3和8∶2，混合汁的添加量分别为40%、50%、60%、70%和80%，白砂糖添加量分别为3%、4%、5%、6%和7%，柠檬酸添加量分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%，以复合饮料的感官评分为考察指标，进行单因素试验。
1.3.4正交试验设计
在单因素试验的基础上，确定影响玉米薏米复合饮
林志荣，等：玉米薏米复合饮料的制备及其稳定性研究
精深加工21
手工项链料品质的主要因素为玉米汁和薏米汁的体积比（A）、混合汁添加量（B）、白砂糖添加量（C）和柠檬酸添加量（D），采用L9(34)进行正交试验，通过感官评分选出最佳配方，试验设计的因素和水平见表1。
表1复合饮料正交试验因素和水平
Table1Factors and levels of orthogonality test
on compound beverage
1.3.5饮料增稠剂的确定
（1）增稠剂的选择
选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、琼脂和黄原胶这4种单体胶作为增稠剂，在饮料调配阶段分别加入0.2%，均质后放置12h，观察产品的稳定性[16-18]。
（2）复配增稠剂配方的确定
以黄原胶、琼脂和海藻酸钠3种单体胶作为复配增稠剂，采用琼脂∶黄原胶∶海藻酸钠比例分别为1∶1
∶1、2∶3∶1、2∶1∶3和3∶2∶1进行试验，复配增稠剂的添加总量为0.2%，均质后于25℃放置一个星期，观察产品的稳定性。
（3）复配增稠剂用量的选择
通过预实验，确定琼脂∶黄原胶∶海藻酸钠质量配比为3∶2∶1，复配增稠剂添加量设置为0、0.08%、0.12%、0.16%和0.20%，测定离心沉淀率，确定复配增稠剂最佳用量。
1.4测定指标与方法
1.4.1离心沉淀率的测定
称量离心管的质量1，称取30.00g饮料样品，放入离心机中，在4200r/min下离心20min，将离心管中上清液倒出，并称其质量2，按照式（1）计算离心沉淀率。离心沉淀率越小，说明饮料稳定性越好。
离心沉淀率/
（1）
式中，1为离心管的质量，g；2为离心管和沉淀物的总质量，g。
1.4.2流变学性质的测定
对制得的玉米薏米复合饮料进行流变学性质测定。平板间距1mm，剪切速率0～200s-1，测定25℃下饮料的表观黏度与剪切应力随剪切速率的变化曲线，采用Power-Law方程见式（2），对剪切应力随剪切速率变化的流变曲线进行模型拟合[19-21]。
/Pa=×（2）
式中，为剪切应力，Pa；为稠度系数，Pa·s n；为剪切速率，s-1；为流动特征指数。
1.4.3感官评价
随机挑选10位经过培训品评员，对复合饮料的气味、色泽、口感滋味和组织状态4个方面进行感官评定，满分为100分，结果取平均值。感官评分标准如表2所示。
表2复合饮料的感官评分标准
Table2Sensory evaluation standard of compound beverage
1.4.4理化指标的测定
可溶性固形物含量的测定：参照GB/T12143—2008《饮料通用分析方法》折光仪测定法[22]。
还原糖的测定：参照GB/T5009.7—2016《食品中还原糖的测定》[23]。
总酸的测定：参照GB/T12456—2021食品安全国家标准《食品中总酸的测定》[24]。
1.5数据处理
数据采用Origin8.1软件进行统计分析，计算标准误差并制图，实验数据以“均值±标准差”形式表示。通过正交助手ⅡV3.1软件对饮料配方进行优化。
项目感官标准评分
气味
（30分）
具有玉米和薏米复合香味，且香味协调自然25～30
气味不协调，玉米或薏米味偏浓，风味偏淡18～24
无香味或香味偏淡或怪异0～17色泽
（20分）
色泽均匀，乳黄色16～20
色泽较均匀，淡黄色10～15
色泽不均匀，颜色过浅、偏白0～9口感滋味
（30分）
酸甜适宜，口感细腻绵柔，25～30
酸甜适宜，口感一般18～24
口感粗糙，过甜、过酸或酸甜不够0～17组织状态
（20分）
组织均匀，无沉淀，不分层16～20
组织均匀，少许沉淀，不分层10～15
组织不均匀，有沉淀0～9
水平
因素
A玉米汁和
薏米汁体积比
B混合汁
添加量/%
C蔗糖
添加量/%
D柠檬酸
添加量/%
15∶55040.02 26∶46050.03 37∶37060.04中国果菜精深加工
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2结果与分析2.1单因素试验
2.1.1玉米汁和薏米汁的体积比对复合饮料感官品质的影响
从图2可以看出，随着玉米汁和薏米汁体积比的增
加，感官评分呈先增加后降低的趋势，当体积比为6∶4时，复合饮料的感官评分最大，此时玉米和薏米的香气浓郁协调，口感绵软醇和。当薏米汁所占比例过大时，饮料薏米味过重，口感不够绵软；当玉米汁所占比例过大时，浓郁的玉米气味完全覆盖了薏米的清香，复合饮料独特的风味不突出，导致感官评分降低。故最佳的玉米汁和薏米汁体积比为6∶4。
图2玉米汁和薏米汁体积比对复合饮料感官品质的影响Fig.2
Effect of the ratio of corn juice to coix ed juice on the nsory quality of compound beverage
2.1.2混合汁添加量对复合饮料感官品质的影响
图3混合汁添加量对复合饮料感官品质的影响Fig.3
Effect of the amount of mixed juice added on the
nsory quality of compound beverage
图3显示随着混合汁添加量的增加，
感官评分呈先增加后降低的趋势，当混合汁添加量为60%时，饮料口
感协调，风味突出，感官评分最高。这是由于混合汁添加量较低时，饮料浓度过稀，滋味寡淡。随着混合汁添加量的增大，饮料色泽变深，玉米薏米特有的清香味越来越突出。继续添加玉米薏米混合汁，饮料浓度过大，口感黏腻，且水溶性多糖等有机物不能较多地溶出，造成资源浪费，故混合汁最佳添加量为60%。2.1.3
幼儿园课程审议
白砂糖添加量对复合饮料感官品质的影响从图4可以看出，随着白砂糖添加量的增加，感官评分呈先增加后降低的趋势。当白砂糖添加量为5%时，复合饮料酸甜可口，感官评分最高。白砂糖添加量过低时，饮料的甜味不明显、滋味寡淡。白砂糖添加量过高，饮料口感过于甜腻。故白砂糖最佳添加量为5%。
图4白砂糖添加量对复合饮料感官品质的影响Fig.4
Effect of the amount of sugar added on nsory
quality of compound beverage
2.1.4柠檬酸添加量对复合饮料感官品质的影响
图5柠檬酸添加量对复合饮料感官品质的影响Fig.5Effect of the amount of citric acid added on the
nsory quality of products
从图5可以看出，随着柠檬酸添加量的增加，感官评分呈先增加后降低趋势。当柠檬酸添加量为0.03%时，
复
林志荣，等：
玉米薏米复合饮料的制备及其稳定性研究精深加工23
合饮料甜酸比合适，且能与谷物特有的滋味协调融合，感官评分达到最大值。当柠檬酸添加量过低时，饮料的酸味不明显，风味不突出。当柠檬酸添加量过高时，饮料过酸，不能与谷物的风味协调，影响口感，故柠檬酸的最佳添加量为0.03%。
2.2正交试验
在单因素试验的基础上，确定影响玉米薏米复合饮料品质的主要因素为玉米汁和薏米汁体积比（A）、混合汁添加量（B）、白砂糖添加量（C）和柠檬酸添加量（D）4个因素，采用L9(34)进行正交试验，通过感官评分选出最佳配方，结果见表3。
表3复合饮料正交试验结果
Table3Orthogonal test results of compound beverage
从表3中可以看出，影响感官评价的因素从大到小依次为玉米汁和薏米汁体积比、混合汁添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量。最优组合是A2B2C3D1，经验证试验，该组合下得到的复合饮料的感官评分为90.09，均优于其他组合，即玉米汁与薏米汁体积比6∶4，混合汁添加量60%，白砂糖添加量6%，柠檬酸添加量0.02%。2.3增稠剂的确定
2.3.1不同增稠剂对复合饮料稳定性的影响
由表4可知，添加羧甲基纤维素钠的饮料沉淀较多，分层明显，不适合作为玉米薏米复合饮料的增稠剂。添加黄原胶、琼脂或海藻酸钠的饮料沉淀较少，稳定性较好，但其增稠效果还不能达到饮料稳定性要求，因此试验选择黄原胶、琼脂和海藻酸钠作为复配增稠剂，利用其协同增效作用提高饮料的稳定性。
表4不同增稠剂对复合饮料稳定性的影响
Table4Effect of different thickeners on stability低热量饮食
of compound beverage
2.3.2不同比例复配增稠剂对复合饮料稳定性的影响
采用琼脂∶黄原胶∶海藻酸钠比例分别为1∶1∶1、2∶3∶1、2∶1∶3和3∶2∶1进行玉米薏米饮料增稠剂复配实验，一周后观察产品的稳定性情况。结果显示添加琼脂、黄原胶和海藻酸钠比例为3∶2∶1的样品无沉淀出现，而添加比例为1∶1∶1、2∶3∶1和2∶1∶3的样品均有少量或微量沉淀出现，因此选定三种单体胶的最佳配比为3∶2∶1。
2.3.3复配增稠剂添加量对复合饮料离心沉淀率的影响
确定增稠剂配比为琼脂∶黄原胶∶海藻酸钠为3∶2∶1，测定不同浓度的复配增稠剂对玉米薏米饮料离心沉淀率的影响，结果如图6所示。
图6增稠剂浓度对复合饮料沉淀率的影响
Fig.6Effect of the concentration of thickeners
on precipitation rate of compound beverage 从图6可以看出，样品中不添加增稠剂时，沉淀率较高，体系不稳定。随着复配增稠剂添加量的增加，样品离心沉淀率逐渐降低；在添加量达到0.16%时，离心沉淀率
试验号A玉米汁和薏
米汁体积比
B混合汁
添加量/%
C白砂糖
添加量/%
D柠檬酸
添加量/%
感官
评分
11（5∶5）1（50）1（4）1（0.02）76.61 212（60）2（5）2（0.03）82.33 313（70）3（6）3（0.04）80.26 42（6∶4）12384.84 5223190.09 6231284.30 73（7∶3）13279.46 8321383.33 9332181.98 1
79.73380.30381.41382.893
2
86.41085.25083.05082.030
3
81.59082.18083.27082.810寒风瑟瑟>夏天的文章
6.677 4.947 1.8570.863
增稠剂观察结果
海藻酸钠小幅度分层
琼脂小幅度分层且上层出现少量絮状物黄原胶无沉淀，无分层，稳定性好
羧甲基纤维素钠分层明显，沉淀较多
牛筋面中国果菜精深加工24
