小米綠豆清涼飲料加工工藝研究

孫 鍵，張海生，王麗麗

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062)

小米綠豆清涼飲料加工工藝研究

孫 鍵，張海生*，王麗麗

(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062)

選用α－淀粉酶和木瓜蛋白酶分別酶解小米和綠豆制取小米汁、綠豆汁，再以此為主要原料，用科學(xué)的調(diào)配方法研制具有清熱解暑等作用的功能性飲料。小米汁的最佳酶解工藝為料液比1∶4，在100℃下，糊化20min后，加入α－淀粉酶0.5%，pH為6.5，溫度60℃，時間80min。綠豆汁最佳酶解工藝為料液比1∶10，木瓜蛋白酶0.02%，pH為6.5，溫度50℃，酶解時間100min。小米綠豆清涼飲料的最佳配方為綠豆汁:小米汁為6∶4，白砂糖10%，食鹽0.1%，檸檬酸0.12%，最終清涼飲料成品中可溶性固形物為11%，總酸為0.53%，還原糖含量為4.49%，總黃酮含量為3.92μg/100mL，氨基酸含量為22.9mg/100mL。

小米，綠豆，清涼飲料，加工工藝

Abstract:α－amylase and papain were chosen to hydrolyze millet and mung bean to prepare millet juice and mung bean juice respectively.Then the functional drink which can clear away summerheat were produced with an allocation of scientific research by using the two juice materials.Millet juice optimized process for the solid to liquid ratio of 1∶4，at 100℃，20min after pasting，adding α－amylase 0.5%，pH 6.5，temperature 60℃，enzymolysis for 80min.Mung bean juice optimized process for the solid to liquid ratio 1∶10，papain 0.02%，pH6.5，temperature 50℃，hydrolysis for 100min.The optimized process for cool drinks of millet and mung bean was determined:the mung bean juice to millet juice ratio was 6∶4，sugar 10%，salt 0.1%，citric acid 0.12%.Finally，the drink contained 11%soluble solids，0.53%total acid，4.49%reducing sugar content，3.92μg/100mL total flavonoids and 22.9mg/100mL amino acid.

Key words:millet;mung bean;cool drink;processing technology

小米是一種具有較高營養(yǎng)價值、醫(yī)療保健作用的優(yōu)質(zhì)糧源。其除含有大量的碳水化合物外，蛋白質(zhì)含量高，含有人體必需的8種氨基酸，尤其色氨酸和蛋氨酸含量突出［1］。小米脂肪主要以亞油酸、亞麻酸等多不飽和脂肪酸為主［2］。另外，小米中纖維素，礦物質(zhì)含量也相當(dāng)豐富?，F(xiàn)代研究表明，小米具有清熱、消渴、利尿、降血糖、防癌等作用［3－6］。綠豆是一種藥食兩用的經(jīng)濟作物，具有清熱、消暑、解毒、保肝和降低血脂、膽固醇，軟化血管等功效［7］。綠豆中蛋白質(zhì)含量高，且氨基酸種類豐富，必需氨基酸含量超過 FAO/WHO 的推薦值［8－9］。此外綠豆還含有許多生物活性物質(zhì)，包括鞣質(zhì)、香豆素、生物堿、植物甾醇、皂甙和黃酮類化合物等［10］。目前飲料的發(fā)展正從單一型向多樣型及健康療效型轉(zhuǎn)化，營養(yǎng)較高的天然飲料將成為今后市場的佼佼者。本實驗以小米和綠豆為原料，采用酶法處理，再經(jīng)合理調(diào)配，研制出的復(fù)合型功能飲料不僅最大程度的保持了原材料的營養(yǎng)價值，而且還具有清熱解毒、降暑降溫等保健功效［11］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小米和綠豆 購自食品超市;α－淀粉酶(活力單位≥4000u/g)、木瓜蛋白酶(活力單位≥2000u/mg)北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司。

722型可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;FW400A高速萬能粉碎機 北京科偉永興儀器有限公司;PHS－3C型精密pH計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;GZX－9146MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;78HW－1恒溫加熱磁力攪拌器 杭州儀表電機有限公司;2WAJ阿貝折光儀。

1.2 小米汁制取工藝流程

小米→清雜→粉碎(20目)→糊化(樣品以1∶4加水調(diào)漿，100℃下糊化20min［12］)→α－淀粉酶水解→滅酶(100℃，5min)→冷卻→離心分離(2500r/min)→小米汁

表1 小米綠豆清涼飲料感官鑒評標(biāo)準(zhǔn)

1.3 綠豆汁制取工藝流程

綠豆→清雜→粉碎(20目)→木瓜蛋白酶酶解→滅酶(100℃，5min)→冷卻→離心分離→綠豆汁

1.4 小米綠豆清涼飲料復(fù)配工藝流程

小米汁和綠豆汁→調(diào)配→均質(zhì)(60℃，15～30MPa)→脫氣(0.08MPa，10min)→殺菌(65℃，30min)→灌裝→封口→滅菌(121℃，15min)→冷卻→成品

1.5 測定方法

1.5.1 感官品質(zhì) 采用感官鑒評方法。

小米綠豆清涼飲料感官鑒評標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5.2 可溶性固形物 折光儀法。

1.5.3 總酸 酸堿滴定法。

1.5.4 還原糖含量測定 斐林試劑法。

1.5.5 氨基酸含量測定 電位滴定法［13］。

1.5.6 總黃酮的測定 分光光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米汁制取工藝的研究

2.1.1 α－淀粉酶的用量對小米汁制取效果的影響從圖1知，α－淀粉酶用量在0.2%到0.5%之間時，還原糖的含量隨著α－淀粉酶用量的增加而顯著增加(p＜0.01)，在0.5%時達到最大值，此后趨于平緩。增加α－淀粉酶的用量可以增加酶與底物的結(jié)合幾率，從而增強水解度，當(dāng)達到一定值時，繼續(xù)增加酶的用量無較大影響。因此，考慮到經(jīng)濟效益，選擇α－淀粉酶用量為0.5%比較合適。

圖1 α－淀粉酶用量對小米汁制取效果的影響

2.1.2 酶解溫度對小米汁制取效果的影響 從圖2知，在60℃以下時，水解液中還原糖的含量隨水解溫度的升高而增加，在60℃時達到最大值，而后隨溫度的升高而降低，這是因為高溫使酶的活力降低。因此，選擇60℃為最適溫度。

2.1.3 酶解時間對小米汁制取效果的影響 從圖3可以看出，在20min到60min之間，還原糖的含量隨著時間的延長而增加，在60min時達到最大值，60min以后酶解反應(yīng)接近尾聲，還原糖的含量緩慢下降，因此，選擇60min比較合適。

圖2 溫度對小米汁制取效果的影響

圖3 酶解時間對小米汁制取效果的影響

2.1.4 pH對小米汁制取效果的影響 從圖4可知，過酸、過堿對于α－淀粉酶的酶解效果均產(chǎn)生不利影響，pH6.5時水解能力最高。初步判定6.5為α－淀粉酶的最適pH。

圖4 pH對小米汁制取效果的影響

2.1.5 小米汁制取工藝條件的優(yōu)化 在上述單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交實驗對小米汁制取工藝條件進行優(yōu)化，實驗結(jié)果如表2。

由表2可知，各因素對小米汁制取影響的主次順序為加酶量＞時間＞溫度＞pH，小米汁酶解制取的最優(yōu)水平組合為A2B2C3D2，即加酶量為0.5%，時間為80min，溫度為60℃，pH為6.5，經(jīng)驗證按該工藝條件進行制取，小米汁中還原糖含量為10.8%，比正交實驗中任何一組結(jié)果都好。

表2 小米汁制取工藝正交實驗結(jié)果表

2.2 綠豆汁制取工藝的研究

2.2.1 木瓜蛋白酶的用量對綠豆汁制取效果的影響從圖5可知，木瓜蛋白酶用量在0.02%以下時，水解液中氨基酸含量隨木瓜蛋白酶濃度的升高而增加，在0.02%達到最大值，而后隨著酶濃度的升高無較大變化。因此，選擇木瓜蛋白酶用量為0.02%較合適。

圖5 木瓜蛋白酶用量對綠豆汁制取效果的影響

2.2.2 溫度對綠豆汁制取效果的影響 從圖6可知，在40℃到50℃之間，氨基酸的含量隨著溫度的升高而增加，在50℃時達到最大值，而在50℃之后木瓜蛋白酶活性降低，氨基酸的含量隨酶解溫度的升高而降低。因此，酶解溫度以50℃為宜。

圖6 溫度對綠豆汁制取效果的影響

2.2.3 pH對綠豆汁制取效果的影響 從圖7可以看出，在pH5.5到6.5之間，氨基酸的含量隨著pH的增加而增加，在pH6.5時達到最大值，當(dāng)pH大于6.5之后，氨基酸含量呈現(xiàn)減少的趨勢。因此，pH6.5為木瓜蛋白酶酶解綠豆汁的最適pH。

2.2.4 料液比對綠豆汁制取效果的影響 從圖8可知，料液比從1∶8到1∶10之間變化時，氨基酸的含量隨著料液比的增加而增加，在料液比為1∶10時達到最大值，在1∶10之后氨基酸的含量隨著料液比的增加而下降。因此，選擇料液比為1∶10比較合適。

圖7 pH對綠豆汁制取效果的影響

圖8 料液比對綠豆汁制取效果的影響

2.2.5 木瓜蛋白酶制取綠豆汁工藝條件的優(yōu)化 在上述單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交實驗對綠豆汁制取工藝條件進行優(yōu)化，實驗結(jié)果如表3。

表3 木瓜蛋白酶制取綠豆汁工藝正交實驗結(jié)果表

由表3可以看出，各因素對木瓜蛋白酶制取綠豆汁影響的主次順序為加酶量＞pH＞溫度＞料液比，木瓜蛋白酶制取綠豆汁的最優(yōu)水平組合為A2B2C2D2，即加酶量為 0.02%，pH為 6.5，溫度為50℃，料液比為1∶10，按該工藝條件進行制取，綠豆汁中氨基酸的含量可達48.5mg/100mL。

2.3 小米綠豆清涼飲料復(fù)配的正交實驗及結(jié)果分析

實驗以小米汁、綠豆汁、檸檬酸、白砂糖、食鹽為原料，采用L9(34)正交實驗進行調(diào)配，采用加權(quán)評分法對結(jié)果進行綜合評定，實驗結(jié)果及分析見表4。

由表4可以看出，影響小米綠豆清涼飲料風(fēng)味的各因素的主次順序為白砂糖＞綠豆汁∶小米汁＞食鹽＞檸檬酸，最佳配方為A1B3C2D3，即綠豆汁∶小米汁為3∶2，白砂糖為10%，食鹽為0.08%，檸檬酸為0.10%，按該工藝配制的清涼飲料兼有小米和綠豆之風(fēng)味，色澤清亮，酸甜爽口。

表4 綠豆汁、小米汁和配料的配比實驗

測定小米綠豆清涼飲料成品中的可溶性固形物、總酸、還原糖、氨基酸和黃酮含量，結(jié)果為:可溶性固形物11%，總酸0.53%，還原糖4.49%，氨基酸22.9mg/100mL，總黃酮3.92μg/mL。

3 結(jié)論

3.1 小米汁酶解最佳工藝條件為:小米粉與水料液比1∶4，在 100℃ 下糊化 20min后，加 α－淀粉酶0.5%，60℃下，調(diào) pH 為6.5，酶解80min。

3.2 綠豆汁酶解最佳工藝條件為:綠豆粉與水料液比為1∶10，加木瓜蛋白酶0.02%，50℃下，調(diào) pH為6.5，酶解 100min。

3.3 小米綠豆清涼飲料最佳配方為:綠豆汁∶小米汁為3∶2，白砂糖10%，食鹽0.08%，檸檬酸0.10%。

3.4 實驗制得的小米綠豆清涼飲料口味柔和純正、風(fēng)味獨特、色澤清亮。成品的測定結(jié)果:可溶性固形物11%，總酸0.53%，還原糖4.49%，氨基酸22.9mg/100mL，總黃酮3.92μg/mL。

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Study on processing technology of a cool drink of mung bean and millet

SUN Jian，ZHANG Hai－sheng*，WANG Li－li
(College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China)

TS275.4

B

1002－0306(2010)08－0286－04

2009－09－08 *通訊聯(lián)系人

孫鍵(1985－)，男，在讀碩士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工方面的研究。