大米大豆枸杞復合飲料工藝研究

馬櫟，李逸鶴，盧海濤，楊婷婷，張瀟逸

（江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院，江蘇淮安223003）

大米大豆枸杞復合飲料工藝研究

馬櫟，李逸鶴，盧海濤，楊婷婷，張瀟逸

（江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院，江蘇淮安223003）

研究大米、大豆、枸杞為原料制備飲料的工藝。通過單因素、正交試驗得到研究結(jié)果表明：α-淀粉酶酶解大米的最佳工藝條件為料水比1∶8（g/mL），加酶量0.3 g/100 g大米粉、酶解溫度70℃、酶解時間80min。飲料的最佳配方為大米豆?jié){汁（體積分數(shù)=3.5∶1）與枸杞汁（料水比1∶4）比例為6∶1（體積分數(shù)）、蔗糖添加量2%、檸檬酸添加量0.015%。復合穩(wěn)定劑添加量為：分子蒸餾單甘酯0.05%、蔗糖酯0.03%、黃原膠0.10%、羧甲基纖維素鈉0.05%。此工藝生產(chǎn)的飲料具有較好的品質(zhì)及風味。

大米；大豆；枸杞；飲料；加工工藝

大米是人類賴以生存的食物之一，含有多種營養(yǎng)成分，大米蛋白質(zhì)的生物學價值高達77，大米淀粉幾乎100%被人體吸收[1]。中醫(yī)認為大米具有補中益氣、健脾養(yǎng)胃、益精強志、和五臟、通血脈等功能，被譽為“五谷之首”[2-3]。我國是大米生產(chǎn)大國，產(chǎn)量居全球第一，但我國大米加工還處于滿足人民口糧的初級階段，深加工僅占20%，造成大米資源浪費，因此利用大米資源進行深加工研究開發(fā)勢在必行[4]。

大豆含有40%左右的蛋白質(zhì)及8種人體必須氨基酸，賴氨酸含量很高。近年來科學家研究發(fā)現(xiàn)：大豆中還含有低聚糖、大豆磷脂、大豆異黃酮等活性成分，對人體健康有不可估量的作用[5]。枸杞富含多種營養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì)，具有“補腎益氣，養(yǎng)肝明目，生精助陽”等作用[6]。

飲料是人類重要的食品之一，隨著人民生活水平提高及食品安全意識加強，對營養(yǎng)健康的谷物飲料需求量逐年上升。本研究以大米、大豆、枸杞為原料，開發(fā)新型的谷物類功能型飲料，既可充分利用大米中糖類及微量元素，大豆中優(yōu)質(zhì)蛋白及枸杞中生物活性物質(zhì)，實現(xiàn)營養(yǎng)互補，又可豐富飲料市場、滿足人們對功能型飲料的需求。同時提高大米、大豆的附加值，實現(xiàn)大宗谷物的綜合利用[7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米：淮安凌橋米業(yè)；大豆：市售；枸杞：市售；中性中溫α-淀粉酶（10 000 U/g）：江蘇蘇銳陽生物科技有限公司；檸檬酸、蔗糖、羧甲基纖維素鈉、黃原膠、分子蒸餾單甘酯、蔗糖酯均為食用級，均符合國家食品衛(wèi)生標準和食品添加劑標準。

1.2 儀器與設(shè)備

WAY-2W阿貝折射儀：上海精密科學儀器有限公司；80-2離心機：金壇市金城國勝實驗儀器有限公司；3011均質(zhì)機：上海華東高壓均質(zhì)機廠；LDZX-75KB立式壓力蒸汽滅菌器：上海中安醫(yī)療器械廠；HH-D4水浴鍋：金壇市雙捷儀器有限公司；JFS-13A旋風磨：杭州錢江儀器設(shè)備有限公司；C21-SH2129電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；FI1004B電子天平：上海精密科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 飲料工藝流程

1.3.2 工藝操作要點

1.3.2.1 大米汁制備

1）前處理：選取品質(zhì)優(yōu)良、無病蟲害、無霉變的大米為原料，用清水洗凈后在40℃下烘干。將烘干后的大米用旋風磨粉碎，過100目篩備用。

2）糊化：大米粉與水以1∶8（g/mL）比例混合，攪拌均勻后在80℃條件下糊化10min，冷卻到室溫。糊化過程中，充分攪拌，防止結(jié)塊。

3）酶解：在糊化液中加入適量中性中溫α-淀粉酶在一定條件下酶解，酶解后加熱煮沸滅酶。滅酶后將樣品在4 000 r/min的條件下離心20min，取上層清液作為大米汁。

1.3.2.2 豆?jié){制備

選取顆粒飽滿、無霉變、無破損的優(yōu)質(zhì)大豆為原料，清洗后用2倍于大豆質(zhì)量的水室溫下浸泡24 h，清洗后加入6倍于濕豆質(zhì)量的水進行打漿，過濾后煮沸，備用。

1.3.2.3 枸杞汁制備

選取優(yōu)質(zhì)枸杞，用清水洗凈枸杞中雜質(zhì)，枸杞與水1∶4（g/mL）混合、浸泡、打漿、離心，取上層清液為枸杞汁，備用。

1.3.2.4 混合調(diào)配

將大米汁、豆?jié){、枸杞汁按照一定比例混合，加入適量的蔗糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑充分混勻。調(diào)配后的飲料在20MPa，55℃條件下均質(zhì)，在121℃條件下滅菌15min，灌裝封口。

1.3.3 大米α-淀粉酶酶解正交試驗設(shè)計

影響α-淀粉酶酶解效果的因素有加酶量、酶解時間、酶解溫度[8]。在單因素實驗基礎(chǔ)上，選擇加酶量、酶解溫度、酶解時間3個因素做正交試驗L9（34），對α-淀粉酶酶解大米工藝條件進行優(yōu)化，以可溶性固形物含量判斷酶解效果。酶解正交試驗安排見表1。

1.3.4 可溶性固形物含量測定

按照GB/T12143-2008《飲料通用分析方法》中規(guī)定的可溶性固形物含量測定方法測定。

表1 酶解大米正交試驗因素水平表Table1 Factorsand levelsof ricehydrolysisexperiments

1.3.5 大米飲料配方正交試驗設(shè)計

以大米豆?jié){汁、枸杞汁、蔗糖、檸檬酸四個因素進行正交試驗L9（34）確定飲料配方，試驗安排見表2。采用感官評價方法進行評定，感官評價小組由10名具有一定感官評價經(jīng)驗的人員組成，參照表3進行評定，以10人評分的平均值作為評價結(jié)果。

表2 飲料配方正交試驗因素水平表Table2 Factorsand levelsofbeverage recipeexperiments

表3 飲料感官評定表Table3 The integrativegrade standard of the tasteand flavor of thebeverage

1.3.6 飲料復合穩(wěn)定劑添加量正交試驗設(shè)計

為保證飲料的穩(wěn)定性，在飲料中加入穩(wěn)定劑、乳化劑提高飲料穩(wěn)定性[9]。通過多次單因素實驗篩選，選擇蔗糖酯、分子蒸餾單甘酯、黃原膠、羧甲基纖維素鈉四種物質(zhì)進行復合。采用正交試驗L9（34）確定復合穩(wěn)定劑的最佳添加量，采用沉淀率作為評價指標。正交試驗安排見表4。

表4 飲料穩(wěn)定性正交試驗因素水平表Table4 Factorsand levelsof beverage stability experim ents

1.3.7 飲料穩(wěn)定性評價指標

取10mL飲料在4 000 r/min條件下離心20min，輕輕倒出所有溶液后準確稱取沉淀物重量（濕基），按公式計算沉淀率，作為穩(wěn)定性評價指標。重復3次，取平均值[10]。

1.3.8 飲料理化指標及微生物指標測定

1.3.8.1 細菌總數(shù)

GB/T 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》。

1.3.8.2 大腸菌群

GB/T 4789.3-2003《食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群測定》。

2 結(jié)果與分析

2.1 大米α-淀粉酶酶解工藝優(yōu)化

大米酶解正交試驗結(jié)果見表5。

表5 大米酶解正交試驗結(jié)果Table5 Orthogonalexperimental resu ltsof ricehydrolysis

由表5可知，影響α-淀粉酶酶解效果的因素主次順序是加酶量＞酶解時間＞酶解溫度。各因素的最佳組合為A3B2C3，即加酶量0.3 g/100 g大米粉、酶解溫度70℃、酶解時間80min。以此條件進行驗證試驗，酶解后可溶性固形物含量為11.9%，高于其他條件下反應結(jié)果，因此正交試驗結(jié)果正確。

2.2 飲料配方確定

2.2.1 大米汁、豆?jié){比例確定

將大米汁、豆?jié){以1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1、4.5∶1、5∶1的比例進行配比，混合均勻后選取10名同學進行感官評定、確定最佳配比。滿分10分，評定結(jié)果見表6。

表6 大米汁、豆?jié){配比試驗結(jié)果Table6 The resultsof riceand soybeanm ilkm ix experimental

由表6可以可知，當比例為3.5∶1時，混合液口感、味道較好，得分最高。因此將大米汁、豆?jié){最佳比例確定為3.5∶1即7∶2。

2.2.2 飲料配方確定

飲料配方正交試驗結(jié)果見表7。

表7 飲料配方正交試驗結(jié)果Table7 Orthogonalexperim ental resultsof beverage recipe

由表7可知，影響大米飲料感官評分的4個因素主次順序是大米豆?jié){汁＞蔗糖＞枸杞汁＞檸檬酸，各因素的最佳組合為A3B1C3D2，即大米豆?jié){汁量90mL，枸杞汁15mL，蔗糖添加量2%，檸檬酸添加量0.015%，即大米豆?jié){汁（體積分數(shù)=3.5∶1）與枸杞汁（料水比1∶4）比例為6∶1，蔗糖添加量2%，檸檬酸添加量0.015%。此搭配為實驗7，評分為85.4，高于其他搭配。

2.3 復合穩(wěn)定劑添加量確定

飲料穩(wěn)定性正交試驗結(jié)果見表8。

表8 飲料穩(wěn)定性正交試驗結(jié)果Tab le8 Orthogonalexperimental resultsof beveragestability

由表8可以看出，4個因素對大米飲料穩(wěn)定性影響的主次順序是黃原膠＞分子蒸餾單甘酯＞羧甲基纖維素鈉＞蔗糖酯。各因素的最佳組合為A2B1C3D2。即分子蒸餾單甘酯0.05%、蔗糖酯0.03%、黃原膠0.10%、羧甲基纖維素鈉0.05%。該搭配不在正交試驗中，因此按照此條件進行驗證實驗，得到飲料的沉淀率為2.44%，低于其他組合，說明此組合為最佳添加量。

2.4 產(chǎn)品感官及理化標準

2.4.1 感官指標

此工藝生產(chǎn)飲料為微紅色乳液，具有大米豆?jié){混合香味，回味有枸杞味，酸甜適度，口感細膩；組織狀態(tài)均勻，無懸浮物及分層現(xiàn)象。

2.4.2 理化指標

可溶性固形物11%~14%。

2.4.3 微生物指標

細菌總數(shù)≤100個/mL；大腸菌群≤3個/100mL；致病菌不得檢出。

3 結(jié)論

1）α-淀粉酶酶解大米最佳工藝條件為：料水比1∶8（g/mL）、加酶量0.3 g/100 g大米粉、酶解溫度70℃、酶解時間80min。此條件下可溶性固形物含量達到11.9%。

2）大米飲料的最佳配方為：大米豆?jié){汁（體積分數(shù)=3.5∶1）與枸杞汁（料水比1∶4）比例為6∶1（體積分數(shù)），蔗糖添加量2%，檸檬酸添加量0.015%。

3）大米飲料復合穩(wěn)定劑用量為：分子蒸餾單甘酯0.05%、蔗糖酯0.03%、黃原膠0.10%、羧甲基纖維素鈉0.05%，以上用量混合添加到飲料中，飲料沉淀率為2.44%，效果最好。

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Study on the Processing Technology of Rice Soybean M ed lar Com pound Beverage

MA Li，LIYi-he，LUHai-tao，YANGTing-ting，ZHANGXiao-yi

（Jiangsu Vocational and Technical College of Finance＆Economic，Huai'an 223003，Jiangsu，China）

The processing technology of rice soybeanmedlarbeveragewere studied.The results showed that the optimum hydrolysis conditionsof rice juice usingα-amylasewere rice：water=1∶8（g/mL），70℃，80min，the amountofenzyme=0.3 g/100 g rice.The best recipe ofbeveragewas ratio of rice soybean juice（3.5∶1 volume ratio）tomedlar juice（20%）=6∶1（volume ratio），2%sucrose，0.015%citric acid.Theuseofmixed stabilizerof

0.05 %Molecular distillation monoglyceride，0.03%Sucrose esters，0.10%Xanthan gum，0.05%Sodium carboxymethylcellulose.Thenicequalityand flavorofthebeveragecould beobtained under theseconditions.

rice；soybean；medlar；beverage；processing technology

2013-11-10

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.015

2011年江蘇省淮安市科技支撐項目（SN1171）

馬櫟（1981—），女（漢），講師，碩士研究生，研究方向:糧油深加工及綜合利用。