18種玉米組分對其飲料產品顏色和穩定性的影響

唐明霞，陳 惠，顧擁建，馮英委，陸虎華，陳 潔,*

（1.江蘇沿江地區農業科學研究所，江蘇 如皋 226541；2. 食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

18種玉米組分對其飲料產品顏色和穩定性的影響

唐明霞1，陳 惠1，顧擁建1，馮英委2，陸虎華1，陳 潔2,*

（1.江蘇沿江地區農業科學研究所，江蘇 如皋 226541；2. 食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

以18種玉米為對象，研究糯玉米、甜糯玉米、甜玉米的主要組成成分（水分、灰分、脂肪、蛋白質、糖類、淀粉及游離氨基酸）以及相應的玉米飲料的色差、黏度和穩定性，并通過分析玉米組分和玉米飲料的特性間的相關性，研究原料玉米的品種及組成成分對玉米飲料品質的影響要素。結果表明：甜玉米的水分和糖含量均遠大于糯玉米，淀粉含量和灰分都顯著低于糯玉米。甜糯玉米水分含量介于兩者之間，其他組成和糯玉米相似。18種玉米制成的飲料產品中甜玉米的黃度顯著高于糯玉米，甜糯玉米介于兩者中但更偏向于糯玉米；糯玉米中蘇科花糯2008和蘇玉糯639及甜玉米中晶甜7號和8號的穩定性較好。顯著性分析結果顯示：甜玉米制得的飲料的穩定性與其原料中直鏈淀粉、總淀粉含量呈顯著負相關；與總糖含量則呈顯著正相關。

玉米；飲料；穩定性；組分；相關性

隨著國民經濟發展和人民生活水平提高，人們飲食結構正由以細糧為主逐漸向全面營養的粗糧化發展，玉米由于其含有多種功能性的酚類化合物[1]以及良好的營養而成為消費熱點之一，各種玉米制品包括即食的真空包裝玉米、玉米飲料、玉米粥等不斷推向市場。其中玉米飲料由于其口感獨特、風味宜人以及健康導向，而深受消費者喜愛。

通常玉米飲料以鮮玉米為原料，加水打漿過濾后，通過親水膠體穩定體系[2]。眾所周知，玉米品種眾多，其成分也不同，特別是淀粉種類、含糖量、蛋白質含量等存在顯著差異，這些差異對玉米飲料穩定性有著巨大影響。目前國內外關于玉米飲料加工工藝的研究和專利相對比較多[3-6]，關于玉米飲料穩定性的研究也逐漸增多[7-8]，還有不少研究進行了混合玉米汁的研究[9-11]。但是玉米品種對于飲料穩定性的研究相對偏少，現有的研究結果也尚不足以指導如何選擇合理的玉米品種用于飲料加工。基于此，本研究考察18種玉米的蛋白質、脂類、灰分、淀粉、還原糖等組分因素，并考察其加工成飲料后的黏度和穩定性，重點探討不同品種玉米的組分與加工成飲料后的穩定性之間的相關性，以期了解影響玉米飲料產品的穩定性的品種因素，為玉米的品種篩選和深加工提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

18個品種的新鮮糯玉米、甜糯玉米和甜玉米，由江蘇沿江地區農業科學研究所提供。

福臨門白砂糖 無錫歐尚超市；直鏈、支鏈淀粉標準品 美國Sigma公司；魔芋粉（食品級） 汕頭市捷成生物科技有限公司；黃原膠（食品級）、CMC（食品級） 丹尼斯克（中國）有限公司；其他試劑為國產分析純。

1.2 儀器與設備

UV-2800H型紫外-可見分光光度計 上海儀器有限公司；TGL-16G臺式離心機 上海安亭科學儀器廠；T18高速乳化均質機 德國IKA工業設備（廣州）；AH-basic型高壓均質機 ATS工業系統有限公司；DS-1高速組織搗碎機 上海精科實業有限公司；DV-Ⅱ+Pro型黏度計 美國Brookfield公司；LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠；Agilent 1100液相色譜儀美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 飲料制作

工藝流程：玉米脫粒清洗→打漿→過濾→糊化→調配→均質→灌裝排氣→殺菌

其中原料與水按照1∶4（m/V）打漿，過濾過程粗慮后再過100目篩進行精濾，加熱煮沸10 min糊化，加入黃原膠0.03%、魔芋粉0.04%、CMC0.04%和砂糖5%進行調配，在25 MPa條件下均質壓力，裝罐殺菌，殺菌條件為121 ℃、15 min。

1.3.2 成分含量測定

1）淀粉含量：采用雙波長法[12]測定直鏈和支鏈淀粉含量。2）還原糖含量：參照劉杰等[13]的直接滴定法。3）蛋白質含量：凱氏定氮法（氮換算成蛋白質的系數為6.24）。4）脂肪含量：索氏抽提法。5）總糖含量：苯酚硫酸法。6）水分含量：烘箱法。7）灰分含量：依據GB5009.4—2010《食品中灰分的測定》；8）游離氨基酸含量：精確稱取5.0 g左右的樣品用5 g/100 mL的TCA溶液定容至25 mL，超聲2次，每次15 min，靜置1 h取1 mL濾液10 000 r/min離心10 min，上清液經過柱前衍生后，用氨基酸自動分析儀Agilent HP1100檢測。色譜柱為HYPERSIL ODS（4.6 mm×250 mm，5 μm），采用梯度洗脫，流動相A相為0.01 mol/L pH 7.20的乙酸鈉溶液（含0.022 5%三乙胺、0.5%四氫呋喃），B相為0.005 mol/L pH 7.20的乙酸鈉溶液（水、乙腈、甲醇體積比1∶2∶2），流速1 mL/min，流動相從92%到27.5 min后40%。采用紫外檢測，波長338 nm和262 nm。

1.3.3 飲料黏度測定

使用DV-Ⅱ+Pro型黏度計的2#中號轉子，在25 ℃條件下，以100 r/min的轉速對18種玉米飲料進行黏度測定[14]。

1.3.4 飲料穩定性測定

玉米飲料穩定性按照文獻[15]方法以穩定系數表示。穩定系數測定：將玉米飲料稀釋50倍，在660 nm波長測定樣品的吸光度A1，然后將稀釋后的樣品在3 000 r/min離心20 min，再在660 nm波長測定吸光度A2，則A= A2/ A1（A＜1），A值越大，說明玉米飲料的穩定性越好。

1.3.5 色差測定

使用CR-400手持色差儀對蒸煮后的玉米進行色差測定。色差儀測定的結果可以定量表示對色知覺的差異，L*值表示亮度，a*表示紅值，a*為負數表示偏綠，b*表示黃值，b*為負數表示偏藍。

1.4 數據分析

感官評定采用One-Way ANOVA 分析法[16]。其他數據均為2次重復3次平行數據，使用SPSS19.0軟件進行雙變量相關性分析，結果以Pearson相關系數表征。

2 結果與分析

2.1 18種玉米的組分和飲料產品的黏度和穩定性

由表1可知，玉米的組分差別比較大，水分、直鏈淀粉、支鏈淀粉、還原糖和總糖之間不僅甜玉米、糯玉米和甜糯型（蘇玉糯10號京科糯2000）3種種間差別很大，11種糯玉米之間以及5種甜玉米之間差別也很大。甜玉米水分、還原糖和總糖（以固形物計算）含量遠遠大于糯玉米，而支鏈淀粉含量遠遠低于糯玉米，直鏈淀粉含量略低于糯玉米，這與已知的報道結果一致[17-18]。另外，灰分含量也顯著低于糯玉米。甜糯玉米的水分含量稍低于甜玉米，但總體高于糯玉米，其他成分相似。11種糯玉米中，蘇玉糯2號和14號的脂肪含量都顯著高于其他糯玉米品種，在支鏈淀粉含量上6種糯玉米品種（蘇玉糯5號、蘇玉糯639號、蘇玉糯11號、天紫23、彩糯206、滬紫黑糯1號）顯著大于其他5種糯玉米，其中以蘇玉糯639號的含量為最高。5種甜玉米中晶甜3號和5號的直鏈和支鏈淀粉總和要大于其他3個品種；脂肪含量上晶甜3號和6號的脂肪含量要顯著大于晶甜7號；而在穩定性上晶甜6、7、8號要高于晶甜3號和5號。而采用了相同工藝制造的18個飲料產品中，蘇科花糯2008和蘇玉糯639號穩定性較好，甜玉米中晶甜7號和8號制作的飲料樣品穩定性也比較好。

表1 不同品種玉米的組分含量以及制成的各玉米飲料產品的黏度和穩定系數（n==22）Table 1 Major components of different kinds of corn and viscosity and stability coefficient of the corresponding corn beverages (

2.2 不同品種玉米飲料的色差分析

表2 不同品種玉米制作的飲料產品殺菌后的色差Table 2 Color parameters of different corn beverage products after sterilizattiioonn

18種玉米中，除了蘇玉糯10號和京科糯2000是甜糯品種，5個晶甜系列是甜玉米品種外，其余11個品種皆為糯玉米。由表2可知，糯玉米制成的飲料整體黃色度低于甜玉米飲料，而甜糯與糯玉米的顏色更為接近；同時甜玉米的a*值整體都為負值，說明色調偏綠，糯玉米的a*值均為正值，色調微微偏紅。綜合而言，13種糯性玉米包括甜糯型玉米多為白糯品種，制成飲料后經過殺菌處理，整體乳白色微微偏黃；而5種甜玉米制成的飲料經殺菌后，顏色仍能呈現自然的黃色，微暗。上述結果表明，甜玉米制的經殺菌處理的飲料在色澤（黃度）上要優于糯玉米及甜糯玉米品種。

2.3 18種玉米品種組分與飲料產品穩定性之間的相關性

表3 18種玉米組分及其飲料產品的黏度和穩定性之間的相關性Table 3 Correlations between major components of 18 kinds of corn and either stability or viscosity of corn beverages

由表3可知，飲料的穩定性與各個組分之間均無良好相關性，表明玉米飲料的穩定性與品種關聯度不大。從相關系數看，穩定性與組分之間并無顯著的相關性，但是從相關系數可以看出一些規律，例如原料蛋白質含量與穩定性存在負相關關系。這個結果是合理的，因為玉米蛋白主要為醇溶蛋白，加水打漿制作飲料過程會溶出部分蛋白質，但是也導致產品殺菌后的不穩定。分析飲料體系的黏度與各個組分之間的關聯，可以看出，水分含量與黏度成負相關，這個結果暗示，甜玉米用于榨汁由于體系中淀粉含量較少，盡管固形物含量很高，但是整體黏度較小。灰分含量與飲料黏度呈現負相關，這一結果表明灰分含量會影響飲料體系中親水溶膠以及體系中淀粉的性質，從而影響到玉米飲料體系的黏度。

表4 13種糯玉米組分及其飲料產品的黏度和穩定性之間的相關性Table 4 Correlations between major components of 13 varieties of waxy corn and either stability or viscosity of corn beverages

表5 5種甜玉米組分及其飲料產品的黏度和穩定性之間的相關性Table 5 Correlations between major components of 5 varieties of sweet corn and either stability or viscosity of corn beverages

由表4、5可知，以糯玉米為原料制造飲料產品，飲料的穩定性和黏度與其組分之間均無顯著相關性；而以甜玉米為原料制造飲料產品，原料支鏈淀粉含量以及總淀粉含量與飲料產品的穩定性呈顯著負相關，總糖則顯著正相關。上述結果說明，原料品種對于飲料產品的顏色和穩定性均有重要影響，特別是甜玉米品種，總淀粉和支鏈淀粉含量越低，體系穩定性越好。另外飲料產品的穩定性與黏度之間無顯著相關性，說明以玉米為原料制造飲料，產品穩定性受外來親水溶膠的影響更大，從穩定劑角度研究飲料穩定性可能更有價值。

3 結 論

研究了18種玉米包括11種糯玉米、2種甜糯以及5種甜玉米制成的飲料產品的顏色、黏度和穩定性與品種及其組分含量之間的相關性。結果表明：糯玉米制成的飲料整體黃色度低于甜玉米飲料，而甜糯與糯玉米的顏色更為接近。從18種玉米的組分差別比較大，水分、直鏈淀粉、支鏈淀粉、還原糖和總糖之間不僅甜玉米、糯玉米和甜糯型3種種間差別很大，11種糯玉米之間以及5種甜玉米之間差別也很大。甜玉米水分含量、還原糖和總糖（以固形物計算）遠遠大于糯玉米，而支鏈淀粉含量遠遠低于糯玉米，直鏈淀粉含量略低于糯玉米，另外，灰分含量也顯著低于糯玉米。甜糯玉米的水分含量稍低于甜玉米，但總體高于糯玉米，其他成分相似。采用了相同工藝制造的18個飲料產品中，蘇科花糯2008和蘇玉糯639號穩定性較好，甜玉米中晶甜7號和8號制作的飲料樣品穩定性也比較好。玉米飲料的穩定性與其品種還是有著一定的關系，以糯玉米為原料制造飲料產品，飲料的穩定性和黏度與其組分之間均無顯著相關性；而以甜玉米為原料制造飲料產品，原料支鏈淀粉含量以及總淀粉含量與飲料產品的穩定性呈顯著負相關，總糖則顯著正相關。另外相關性研究結果暗示原料體系中蛋白質含量對與飲料穩定性有一定的負相關性。

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Effect of Major Components of 18 Kinds of Corn on the Color and Stability of Corn Beverage Products

TANG Ming-xia1, CHEN Hui1, GU Yong-jian1, FENG Ying-wei2, LU Hu-hua1, CHEN Jie2,*
(1. Institute of Agricultural Sciences of the Changjiang River Bank District, Rugao 226541, China; 2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

The main components (moisture, ash, lipid, protein, sugar, starch, and free amino acids) of three types of corn including waxy corn, sweet-waxy corn and sweet corn and their effect on the color difference, viscosity and stability of the corresponding corn beverages were analyzed. Based on the analytical results obtained, corn variety and major components were identified as important factors that influence the quality of corn beverage by examining the correlation between corn components and properties of corn beverage. The results showed the contents of moisture and sugar in waxy corn were much higher than in sweet corn, but the contents of starch and ash in waxy corn were lower than in sweet corn. Although the moisture content of sweet-waxy corn was between waxy corn and sweet corn, sweet-waxy corn was similar to waxy corn in terms of all other major components tested. Among beverage products made from 18 kinds of corn, sweet corn beverage had a significantly higher yellowness than waxy corn beverage, and sweet-waxy corn was between the two others, being closer to waxy corn. The stability of beverages made from waxy corns Sukehuamuo 2008 and suyunuo 639, as well as sweet corns Jingtian No. 7 and No.8 was higher than that of other kinds of corns. The correlation analysis showed that the stability of sweet corn beverage was negatively correlated to the activity of amylase and total starch contents but was positively correlated to sugar content.

corn; beverage; stability; component; correlation

TS272.2

A

1002-6630（2014）03-0076-04

10.7506/spkx1002-6630-201403016

2013-05-18

江蘇省農業科技自主創新資金項目（CX(11)2068）

唐明霞（1972—），女，副研究員，本科，研究方向為食品加工技術研發及科研管理。E-mail：782641021@qq.com

*通信作者：陳潔（1969—），女，教授，博士，研究方向為食品蛋白質功能。E-mail：chenjie@jiangnan.edu.cn