《藜麥乳飲料的加工工藝探析及生產(chǎn)線設(shè)計》11000字【論文】

[22]。樣品測定三組平行。沉淀指數(shù)（%）=沉淀物質(zhì)量（g）*100/飲料質(zhì)量（g）上浮指數(shù)（%）=上浮體積（mL）*100/樣液總體積（mL）結(jié)果與分析單因素實驗結(jié)果（一）藜麥漿與牛奶配比的確定不同藜麥漿與牛奶配比的藜麥乳飲料的感官評價結(jié)果如圖2-1所示。由圖2-1可知，藜麥漿與牛奶的配比為3:1時，感官評分最高。當藜麥漿與牛奶的配比低于3:1時，感官評分隨配比的增大而升高，這可能是由于當藜麥漿含量過少時，其特殊風味不明顯，且牛奶含量過多，奶腥味較重，因此隨著藜麥漿含量的增多，感官評分變高。當藜麥漿與牛奶的配比高于3:1時，感官評分隨配比的增大而降低，這可能是由于藜麥中含有皂苷等化學物質(zhì)，味道偏苦，隨著藜麥漿含量的增多，飲料的適口性降低。因此，確定藜麥漿與牛奶的比例為3:1。（二）甜菊糖添加量的確定甜菊糖是為了調(diào)節(jié)藜麥乳飲料的風味，由于藜麥具有一種特殊的香氣，但這種香氣大多數(shù)人通常無法接受，而甜菊糖的加入可以增加乳飲料的甜味，從而中和一部分藜麥的味道。不同甜菊糖添加量的感官評價如圖2-2所示。由圖2-2可知，甜菊糖的添加量低于0.02%時，感官評分隨著甜菊糖添加量的增加而升高，這是由于甜菊糖添加過少時，飲料的甜味不足，味道寡淡，且不能對藜麥的味道起到一個中和的作用，隨著甜菊糖添加量的增加，飲料甜度增加、適口性增強；當甜菊糖添加量超過0.02%時，感官評分隨甜菊糖添加量的增加而降低，這是由于甜菊糖的甜度過大，當甜菊糖添加量超過0.02%時，飲料偏甜，導(dǎo)致飲料的感官評分降低。因此，甜菊糖添加量確定為0.02%。（三）黃原膠添加量的確定添加黃原膠是為了避免藜麥乳飲料出現(xiàn)分層、沉淀等不良現(xiàn)象，確定適宜的黃原膠添加量能增強藜麥乳飲料的感官效果。不同黃原膠添加量的感官評價如圖2-3所示。由圖2-3可知，黃原膠的添加量為0.05%時，藜麥乳飲料的感官評分最好。當黃原膠添加量低于0.05%時，感官評分隨黃原膠添加量的增加而升高，這可能是由于當黃原膠添加量過少時，藜麥乳飲料的穩(wěn)定性不佳，略有分層，隨著黃原膠添加量的增加，飲料穩(wěn)定性變好，分層現(xiàn)象減少；當黃原膠添加量大于0.05%時，感官評分隨黃原膠添加量的增加而降低，這是由于當黃原膠添加量過多時，使得飲料質(zhì)地過于黏稠，適口性降低。因此，最終確定黃原膠的添加量為0.05%。二、正交實驗結(jié)果在單因素實驗的基礎(chǔ)上，分別選取三個因素的三個水平值，A因素的三個水平值取2:1、3:1、4:1；B因素的三個水平值取0.015%、0.020%、0.025%；C因素的三個水平值取0.04%、0.05%、0.06%。通過三因素三水平L9（33）的正交實驗，進行綜合感官評定，以此確定藜麥乳飲料的最佳配方。表2-4藜麥乳飲料最佳配比正交實驗因素水平表水平因素A藜麥漿與牛奶配比B甜菊糖添加量/%C黃原膠添加量/%12:10.0150.0323:10.0200.0434:10.0250.05表2-5正交實驗結(jié)果表實驗號ABC感官評分111162212268313365421282522392623186731368832176933272K165.00070.66774.667K286.66778.66774.000K372.00074.33375.000R21.6678.0001.333表2-6方差分析結(jié)果表方差來源平方和自由度比值F顯著性PA733.5562254.001**B96.222233.318*C1.55620.539誤差2.8882由表2-6可知，藜麥漿與牛奶的配比對藜麥乳飲料最佳配比的影響為極顯著，甜菊糖添加量對藜麥乳飲料最佳配比的影響為顯著，而黃原膠添加量對藜麥乳飲料最佳配比的影響不顯著。綜合得到藜麥乳飲料的最佳配比是A2B2C3，即藜麥乳飲料與牛奶的配比為3:1，甜菊糖的添加量為0.02%，黃原膠的添加量為0.05%。三、殺菌工藝實驗結(jié)果（一）殺菌時間對藜麥乳飲料風味的影響結(jié)果由圖2-4、2-5可看出，隨著殺菌時間的延長，藜麥乳飲料中的主要風味物質(zhì)含量增加，在殺菌50min時達到峰值，這可能是由于加熱使得藜麥和牛奶的特殊風味成分很好地逸出；但殺菌時間超過50min，達到60min時，藜麥乳飲料中的主要風味物質(zhì)減少，這可能是由于持續(xù)高溫加熱使得其特有風味物質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致的。（二）殺菌時間對藜麥乳飲料蛋白含量的影響結(jié)果在室溫條件下，將配好的藜麥乳飲料用玻璃瓶進行灌裝，然后蒸煮殺菌，當藜麥乳飲料的中心溫度達到90℃時迅速擰緊瓶蓋，分別繼續(xù)加熱20min、30min、40min、50min、60min，冷卻放置一段時間后測定蛋白質(zhì)含量，每組測定三組平行，測定結(jié)果結(jié)果如表2-7所示。表2-7不同殺菌時間下蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果殺菌時間（min）02030405060滴定體積/mL12.23±0.3713.66±0.4813.2±0.5913.3±0.2013.30±0.4514.2±0.80含氮量/%0.18±0.010.19±0.010.18±0.010.18±0.000.18±0.010.20±0.01含蛋白量/%1.11±0.031.18±0.041.14±0.051.15±0.041.15±0.041.23±0.07由所得數(shù)據(jù)可得，在最優(yōu)配比下制得的藜麥乳飲料的蛋白含量均大于1%，符合國標GB5009.5-2016關(guān)于含乳飲料的標準所規(guī)定的蛋白質(zhì)含量。同時，高溫殺菌的不同殺菌時間對于藜麥乳飲料蛋白含量沒有顯著影響。四、理化指標測定結(jié)果（一）有效酸度（pH）測定結(jié)果將所測三組平行試驗的結(jié)果取平均值，得最終產(chǎn)品的有效酸度（pH）為6.82±0.02，接近中性，藜麥乳飲料組織較為穩(wěn)定。當乳飲料pH過低時，將會產(chǎn)生絮狀沉淀，無法飲用。色度測定結(jié)果將所測三組平行試驗的結(jié)果取平均值，得最終產(chǎn)品色度的測量結(jié)果為L*值48.00±0.30，a*值-6.65±0.11，b*值6.20±0.30，結(jié)合感官評價來看，制得的產(chǎn)品整體色澤均勻鮮亮。穩(wěn)定性的測定結(jié)果根據(jù)公式計算可得藜麥乳飲料的上浮指數(shù)為1.85%±0.10%，沉淀指數(shù)為1.51%±0.10%，兩個參數(shù)均低于2%，表明藜麥乳飲料穩(wěn)定性較好。第三章藜麥乳飲料生產(chǎn)線設(shè)計本課題依據(jù)藜麥乳飲料的生產(chǎn)工藝流程，結(jié)合生產(chǎn)過程中物料、水和電用量的衡算，對生產(chǎn)飲料所用的設(shè)備進行了選型，設(shè)計了藜麥乳飲料的生產(chǎn)線和生產(chǎn)車間平面圖，為藜麥乳飲料的工藝生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。工藝設(shè)計的概述工藝設(shè)計是指工藝規(guī)程設(shè)計和工藝裝備設(shè)計的總稱，它是根據(jù)生產(chǎn)特點、生產(chǎn)性質(zhì)和生產(chǎn)功能來確定的，工藝設(shè)計是生產(chǎn)性建設(shè)項目設(shè)計的核心。工藝設(shè)計部分主要內(nèi)容包括：1、產(chǎn)品方案的確定；2、生產(chǎn)工藝流程的確定；3、主要原、輔料的物料衡算；4、生產(chǎn)車間設(shè)備的選型；5、車間水、電用量的估算；6、勞動力的計算及安排；7、生產(chǎn)車間的平面布置[23]。第二節(jié)產(chǎn)品方案的確定根據(jù)目前市場同類產(chǎn)品規(guī)格調(diào)研情況，擬定產(chǎn)品為瓶裝，每瓶200mL。本廠是中小型規(guī)模，依據(jù)乳飲料的市場需求情況以及公司配套的生產(chǎn)能力，選擇藜麥飲料年產(chǎn)量為8000t的生產(chǎn)規(guī)模。原料不受季節(jié)的影響，但由于相比于夏季，冬季時鮮乳及乳飲料更受人們喜愛，故全年生產(chǎn)按10個月（300天）。安排產(chǎn)品方案時，每個月按20天計，每天生產(chǎn)1班，生產(chǎn)有效時間按10小時計REF_Ref72951357\r\h[24]。表3-1產(chǎn)品方案產(chǎn)品年產(chǎn)量月產(chǎn)量日產(chǎn)量班次每小時產(chǎn)量藜麥乳飲料4000t400t20t1次2t第三節(jié)工藝流程及操作要點生產(chǎn)工藝流程水處理藜麥驗收水處理藜麥驗收清洗、浸泡打漿過濾熟制過濾清洗、浸泡打漿過濾熟制過濾緩沖暫存緩沖暫存白砂糖、甜菊糖驗收白砂糖、甜菊糖驗收牛乳驗收調(diào)配緩沖暫存冷卻溶解牛乳驗收調(diào)配緩沖暫存冷卻溶解水處理均質(zhì)、脫氣水處理均質(zhì)、脫氣包裝材質(zhì)驗收清洗包裝材質(zhì)驗收清洗殺菌 殺菌 倒瓶殺菌熱罐裝和封蓋倒瓶殺菌熱罐裝和封蓋冷卻冷卻 標簽驗收套標標簽驗收套標噴碼噴碼紙箱驗收裝箱紙箱驗收裝箱貯存貯存二、操作要點原料的驗收生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)鍵是選用優(yōu)質(zhì)原料，對產(chǎn)品原料進行嚴格把控對于食品生產(chǎn)來說是十分重要的。水處理水處理對于飲料的生產(chǎn)來說十分重要。水處理是指通過一些物化方法除去水中的固體物質(zhì)，降低水的硬度和含鹽量，殺滅微生物及除去異味，從而使工藝用水符合飲料用水的標準。藜麥漿的制備藜麥進行打漿前應(yīng)充分清洗、浸泡，打漿后需過濾而制得生藜麥漿。生藜麥漿在熟制時，應(yīng)在沸騰后繼續(xù)加熱1~2min，防止藜麥漿未完全熟化。過濾除去藜麥在打漿、熟制后產(chǎn)生的藜麥渣和沉淀，使得藜麥漿均一穩(wěn)定。脫氣藜麥乳飲料混勻過程中會有空氣進入，空氣的存在會影響產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和色澤等，因而需要對其進行脫氣處理，設(shè)定脫氣真空度為85~90KPaREF_Ref72935060\r\h[24]。殺菌所有的產(chǎn)品都需要進行殺菌處理方可在市場流通，所以需要對制得的藜麥乳飲料進行殺菌處理，設(shè)置的殺菌參數(shù)為：藜麥乳飲料在95℃的條件下滅菌15s~20s。灌裝、封蓋滅菌后，應(yīng)趁熱開始灌裝，容器選用玻璃瓶，隨后密封。倒置將密封好的飲料倒放，利用飲料的余溫對瓶口沒有飲料的位置進行滅菌，同時也有助于及時發(fā)現(xiàn)未密封好的飲料瓶。第四節(jié)原輔材料物料衡算依據(jù)上述的產(chǎn)品設(shè)計方案，藜麥乳飲料的日產(chǎn)量為20t。由產(chǎn)品的配方可知，藜麥與牛奶的比例為3:1，因此每日需要生產(chǎn)的藜麥漿為15t，牛奶用量為5t，白砂糖添加量為0.5%，黃原膠添加量為0.05%，甜菊糖添加量為0.02%。一、藜麥用量預(yù)算新鮮藜麥經(jīng)過一系列制漿工藝處理后，其原料損耗率如表3-3所示。表3-2原料損耗率項目損耗率浸泡、清洗0.4%打漿0.8%過濾1.2%殺菌和灌裝0.6%由表3-3可知，物料總損失率為3%，所以每天需要的藜麥漿的質(zhì)量為15÷（1-3%）≈15.5t。二、其它配料用量預(yù)算白砂糖用量為：20×0.5%=0.1t；黃原膠用量為：20×0.05%=0.01t；甜菊糖用量為：20×0.02%=0.004t。第五節(jié)設(shè)備的選型及計算一、設(shè)備選型的原則（1）所選設(shè)備必須滿足生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)方案的要求，并且要視食品廠的規(guī)模而定。（2）所選設(shè)備必須能夠?qū)⒃铣浞掷?，減少損耗，節(jié)約資源。（3）所選設(shè)備必須符合衛(wèi)生要求，不得污染食品。（4）所選設(shè)備的結(jié)構(gòu)必須合理，要便于清洗、拆卸和維修。（5）所選設(shè)備必須要有便捷的控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，避免發(fā)生事故REF_Ref72935166\r\h[25]。二、主要設(shè)備選型表3-3全廠設(shè)備一覽表設(shè)備名稱型號規(guī)格功率外形尺寸臺數(shù)凈水設(shè)備MD-A-12.5t/h4.75kW2800×600×16501過濾器FNC-ZQX-21930m3/h0.12kW?219×14501夾層鍋RL-50500L12kW1400×900×9001打漿機DJ2-001500kg/h7.5kW1900×1500×18004溶糖罐CXP-G-RT-500L2t/h1.2kWΦ1400×20001雙聯(lián)過濾器ZHP-H253t/h3kW900×320×11001配料罐THG-4.02000L0.55kWΦ1020×15001均質(zhì)機CFM-4-403000L/h32kW1600×1260×13001脫氣機CFM-22000L/h9.2kW1500×860×31501滅菌機SJ-45t/h3kW4600×1000×25001洗瓶機LP-18000~10000瓶/h1.5kW3100×2450×22001灌裝機YGP-2504200~6800瓶/h5.03kW2280×860×14002倒瓶機SJ-25000~20000瓶/h1.5kW7350×731×11202冷卻溫瓶機CY-WP40005000瓶/h6.55kW6200×1500×17002貼標機LI-G2155000瓶/h0.5kW2000×1300×15002封裝機LoreHo-60505000瓶/h4.24kW1580×800×15002清洗機TM400020t/h4.5kW4000×1000×15001第六節(jié)水電的估算水的估算表3-5班產(chǎn)20t藜麥乳飲料車間用水詳情類別用途用量合計生產(chǎn)用水清洗原料浸泡原料配制飲料10t6t15t31t清潔用水設(shè)備清洗地面清洗6t2t8t生活用水衛(wèi)生間、浴室2t2t消防用水5t5t46t二、電的估算表3-4各設(shè)備功率表設(shè)備名稱功率臺數(shù)凈水設(shè)備4.75kW1過濾器0.12kW1夾層鍋12kW1打漿機7.5kW4溶糖罐1.2kW1雙聯(lián)過濾器3kW1配料罐0.55kW1均質(zhì)機32kW1脫氣機9.2kW1滅菌機3kW1洗瓶機1.5kW1灌裝機5.03kW2倒瓶機1.5kW2冷卻溫瓶機6.55kW2貼標機0.5kW2封裝機4.24kW2清洗機4.5kW1由表3-5可知車間設(shè)備總額定功率137.46kW左右，因此每班生產(chǎn)用電量為137.46×10=1374.6kW·h。生活用電（包括照明用電）：5×10=50kW·h。生產(chǎn)車間每日總用電量為1374.6+50=1424.6kW·h。生產(chǎn)車間平面設(shè)計生產(chǎn)車間是產(chǎn)品轉(zhuǎn)化能耗最大的地方，也是人流和物流最集中的地方。藜麥乳飲料的生產(chǎn)車間包括主生產(chǎn)車間、包裝運輸車間、原料倉庫及包裝材料倉庫等。在設(shè)計時，除了要考慮設(shè)計的合理性，還要考慮生產(chǎn)成本等問題。除此之外，生產(chǎn)車間還應(yīng)配備衛(wèi)生間、更衣室、消毒間、工具間、化驗室、辦公室等。生產(chǎn)車間平面布置圖詳見附錄2。第八節(jié)勞動力安排表3-5人員安排表部門人數(shù)備注車間主任辦公室1生產(chǎn)車間40化驗室7主管1，實驗員6機修車間3車工2，鉗工1配電室1清潔工人2倉庫管理8原料庫2，成品庫2，輔料庫2，包材庫2總?cè)藬?shù)62第四章結(jié)論本課題以藜麥為原材料，開發(fā)出一款藜麥乳飲料，同時對其進行了生產(chǎn)線設(shè)計。經(jīng)過實驗，得到了相應(yīng)的結(jié)論：（1）本課題通過單因素實驗和正交實驗確定了藜麥乳飲料的最佳配方，即藜麥漿與牛奶比為3:1，甜菊糖添加量為0.02%，黃原膠添加量為0.05%。所得藜麥乳飲料為均一乳白色，具有藜麥特有香味，營養(yǎng)價值高，是一款老少皆宜的飲品。（2）在最優(yōu)配方下制得的藜麥乳飲料的pH為6.82±0.02，接近中性，適口性強、穩(wěn)定性好；色度的測量結(jié)果為L值48.0±0.3，a*值-6.65±0.11，b*值6.2±0.3，表明藜麥乳飲料的色澤均勻鮮亮；飲料的上浮指數(shù)為1.85%±1.0%，沉淀指數(shù)為1.51%±0.10%，表明藜麥乳飲料的穩(wěn)定性較好。（3）殺菌時間對藜麥乳飲料的兩種主要風味物質(zhì)的影響呈先上升后下降的趨勢，在殺菌時間為50min時感官評分最高，且可以很好地保留其特有的風味和香氣；殺菌時間對藜麥乳飲料蛋白質(zhì)含量的影響不大，當殺菌時間為50min時，藜麥乳飲料的蛋白含量為1.15%±0.04%。（4）本設(shè)計確定了藜麥乳飲料的年產(chǎn)量為4000t，日產(chǎn)量為20t。并且確定了藜麥乳飲料的生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計了生產(chǎn)車間工藝流程圖，并計算了工廠原輔料用量。確定了每天藜麥漿用量為15.5t，牛奶用量5t，白砂糖用量為0.1t，甜菊糖用量為0.004t，黃原膠用量為0.01t，每日生產(chǎn)用水量為46t，每日生產(chǎn)總用電量為1424.6kW·h。參考文獻IreneDini，GianCarloTenore．Newoleananesaponinsinchenopodiumquinoa[J]．FoodChemistry，2001，49：3976-3981．孫宇星，遲文娟．藜麥推廣前景分析[J]．綠色科技，2017(7)：197-198．QuirogaC，EscaleraR，AroniG，etal．Traditionalprocessesandtechnologicalinnovationsinquinoaharvesting，processingandindustrialization．Stateoftheartreportonquinoaaroundtheworld[M]．Rome：FAO&CIRAD，2015．郭慧敏，耿艷樓，呂瑋等．藜麥開發(fā)利用研究進展[J]．糧食與油脂，2021，34(3)：9-11．WangS，ZhuF．Formulationandqualityattributesofquinoafoodproducts[J]．FoodandBioprocessTechnology，2016，9(1)：49-68．AyseliMT，YilmazMT，CebN，etal．Physicochemical，rheological，molecular，thermalandsensoryevaluationofnewlydevelopedcomplementaryinfant(6-24monthsold)foodspreparedwithquinoa(ChenopodiumquinoaWilld．)flour[J]．FoodChemistry，2020，315：126208．趙紅梅，楊艷君，馬建華．藜麥雜糧面包的制備工藝[J]．山西農(nóng)業(yè)科學，2019，47(3)：457-459．LinMY，HanPP，LiYY，etal．Quinoasecondarymetabolitesandtheirbiologicalactivitiesorfunctions[J]．Molecu