薏米糖漿在調制乳中的應用

岳 春,姚 虹,潘 勇,陳 斯

(1.南陽理工學院 生物與化學工程學院，河南 南陽 473004；2.鄭州工程技術學院 化工食品學院，鄭州 450044)

薏米糖漿在調制乳中的應用

岳 春1,姚 虹2,潘 勇1,陳 斯1

(1.南陽理工學院 生物與化學工程學院，河南 南陽 473004；2.鄭州工程技術學院 化工食品學院，鄭州 450044)

薏米糖漿；酶解；薏米糖漿調制乳

隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，人們對食品的需求和選擇有了更高的要求，日常攝入的膳食纖維和各種維生素已不能滿足人體的需要。乳制品營養(yǎng)豐富，易于消化吸收，而且還有很好的美容養(yǎng)生功效，因此人們對乳制品的需求常年不斷增長，而營養(yǎng)型調制乳以其甜稠的口感和豐富的營養(yǎng)價值正以一種強大的趨勢進入消費市場，并占有重要地位，成為消費者日常生活中喜愛的產品。本實驗所研制的薏米糖漿調制乳正是結合當代消費者需求而開發(fā)的產品。薏米具有豐富的藥用價值，有防癌和美容等多種功效。[1]將薏米加入到鮮牛奶中，制成含有多種營養(yǎng)素的薏米糖漿調制乳，使其既具有薏米的藥用價值又具有鮮牛奶的營養(yǎng)成分，必將有廣闊的市場前景。本研究結合文獻[2-5]，通過一系列實驗，旨在找出制備薏米糖漿的最優(yōu)生產工藝，濃縮制成薏米糖漿，并確定其與鮮牛奶適宜的混合比例，得到穩(wěn)定的產品。

1 材料與方法

1.1 實驗材料、試劑與儀器設備

1.1.1 實驗材料

金沙薏米(市售)，三色鴿純牛奶(市售)。

耐高溫液體α-淀粉酶(3萬酶活力單位)，高效液體糖化酶(10萬酶活力單位)，黃原膠，羧甲基纖維素鈉(CMC)，海藻酸鈉，果膠，卡拉膠，瓜爾豆膠。

1.1.2 實驗試劑

(1)斐林試劑

甲液：稱取15.0g硫酸銅(CuSO4·5H2O),0.05g次甲基藍，用水溶解并稀釋到1000mL。

乙液：稱取50.0g酒石酸鉀鈉，75g的氫氧化鈉，4.0g的亞鐵氰化鉀，用水溶解并稀釋到1000mL。

(2)碘液：取碘化鉀4g，溶于20mL水中，加碘1.3g，溶解后加水稀釋至100mL。

(3)0．10%標準葡萄糖溶液：精密稱取1.000g經95～105℃烘干的無水葡萄糖，用少量蒸餾水溶解，加入5mL鹽酸，移入1000mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋到刻度，搖勻，備用。

1.1.3 主要儀器與設備

遠紅外線食品烘爐，恒溫水浴鍋，高速粉碎機，托盤天平，電子天平，手持糖度計，膠體磨，均質機，離心機，手提式壓力蒸汽滅菌器。

1.2 工藝流程及操作要點

1.2.1 工藝流程

薏米糖漿：

精選薏米→清洗→浸泡→烘烤→粉碎→加水→制漿→糊化→液化→糖化→濃縮→糖漿

薏米糖漿調制乳：

糖漿按比例添加純牛奶→添加穩(wěn)定劑→均質→殺菌→灌裝→成品

1.2.2 操作要點

(1) 浸泡：將挑選好的薏米放入清水中浸泡8h。

(2)烘烤：將預熱后的食品烘爐升溫到120℃，將瀝干后的薏米均勻鋪在托盤上放入食品烘爐，烘烤40min。

(3)粉碎：將薏米用高速粉碎機粉碎。

(5)糊化：將漿液放入水浴鍋中糊化1.5h，溫度為80℃。

(6)液化：在漿液中加入3萬酶活力單位的耐高溫液體α-淀粉酶3mL/kg，先在水浴鍋中液化30min，溫度調為80℃；將水浴鍋升溫至90℃，液化15min；再升溫至95℃，加入α-淀粉酶液化5min。

(7)糖化：待液化液降溫至65℃加入10萬酶活力單位的高效液體糖化酶5mL/kg，時間為60min，糖化后將漿液加熱至沸騰滅酶。

(8)濃縮：將糖化液濃縮至總糖含量為65%的糖漿。

1.3 指標的測定方法

還原糖含量用斐林試劑法測定，總糖含量用手持糖度計法測定。

1.4 薏米糖漿調制乳的質量指標分析

薏米糖漿調制乳的質量指標分析按照國家食品衛(wèi)生標準規(guī)定的方法進行檢測。

2 結果與分析

2.1 薏米糖漿制備條件的確定

由表1可以看出，經過烘烤處理后的薏米不僅賦予了調制乳特殊的烘烤香氣，其原料利用率也較高，而可溶性固形物的含量更是大大增加。其原因為薏米的淀粉顆粒是緊密排列的，不容易被淀粉酶所分解，而經過烘烤后的薏米打破淀粉分子緊密排列的狀態(tài)，從而使薏米中的淀粉更容易被糊化、液化。故本實驗采用已烘焙的薏米浸提液做實驗。

表1 是否烘焙薏米的單因素實驗

表2 烘烤條件的確定

由表2可以看出，在120℃，40min的條件下烘焙，薏米的感官狀態(tài)較好，色澤金黃，香味濃郁，且原料利用率最高。故本實驗選用120℃，40min為薏米烘烤條件。

2.2 薏米液化條件的確定

2.2.1 浸提液料水比的確定

選取五種料水比(見表3)進行單因素實驗。配好的漿液經過糊化1.5h后，加入3萬酶活力單位的耐高溫液體α-淀粉酶3mL/kg，80℃水浴液化30min；將水浴鍋升溫至90℃，液化15min，再加入淀粉酶在95℃下水浴5min。選取浸提液料水比。

表3 料水比對液化影響的單因素實驗

圖1 料水比對浸提液影響的單因素實驗

2.2.2 薏米液化方法的確定

本實驗采用一段液化法(A)、二段液化法(B)、三段液化法(C)進行液化，分別測定三種方式的原料利用率和可溶性固形物含量，選取薏米液化采用的方法。

一段液化法為80℃水浴液化50min；二段液化法為在80℃水浴液化30min，再將水浴鍋升溫至90℃液化20min；三段液化法為在80℃水浴液化30min，然后將水浴鍋升溫至90℃液15min，再將水浴鍋升溫至95℃，加入耐高溫液體α-淀粉酶3mL/kg，液化5min。

表4 薏米液化方式單因素實驗

由表4可以看出，采用三段液化(C)法可以有效提高浸提液的原料利用率和可溶性固形物含量，并能夠有效地將薏米中難液化的部分液化完全，更加有利于下一步的糖化反應。故本實驗液化選用三段液化法。

2.2.3 薏米液化淀粉酶加酶量的確定

表5 α-淀粉酶加酶量對液化影響的單因素實驗

由圖2可以看出，可溶性固形物含量和原料利用率隨著淀粉酶量的增加有一個峰值，過了這個峰值隨著加酶量的增加可溶性固形物含量和原料利用率不會大幅增加，這個峰值如圖表顯示為3mL/kg。故本實驗選取液化淀粉酶用量為3mL/kg。

2.3 薏米糖化條件的確定

2.3.1 薏米糖化溫度的確定

選取糖化溫度分別為55℃，60℃，65℃，70℃。在此條件下，將已液化好的浸提液糖化60min，測漿液的總糖含量和還原糖含量，選取薏米的糖化溫度。

圖2 α-淀粉酶加酶量對液化影響的單因素實驗

溫度℃總糖含量(%)還原糖含量(%)5560657010．911．112．2129．3010．4811．4511．23

由表6可以看出，糖化溫度對總糖含量的的影響不是特別大。在65℃的條件下，糖漿的還原糖含量和總糖含量最高，分別為11.45%和12.2%。故本實驗暫時選取的糖化溫度為65℃。

2.3.2 薏米糖化時間的確定

本實驗選取50min，60min，70min，80min進行薏米糖化的單因素實驗，將已經液化好的薏米在65℃溫度下分別糖化相應時間，選取薏米糖化時間。

表7 糖化時間對糖化影響的單因素實驗

由表7可以看出，隨著糖化時間的增加，漿液的總糖含量和還原糖含量均增加，但糖化時間大于60min時，隨著糖化時間的增加，總糖含量不再增加且還原糖含量增加較為緩慢，故本實驗暫選糖化時間為60min。

2.3.3 薏米糖化酶加酶量的確定

選取糖化酶加酶量分別為4mL/kg，5mL/kg，6mL/kg，7mL/kg。將液化好的漿液在65℃的條件下分別加入不同的糖化酶量，糖化60min后測其還原糖含量和原料利用率，選取糖化酶用量。

表8 糖化酶用量對糖化影響的單因素實驗

圖3 糖化酶用量對糖化影響的單因素實驗

由圖3可以看出，在糖化溫度為65℃的條件下，隨著糖化酶用量的增加，原料利用率不斷增加，但是在糖化酶用量大于6mL/kg時，原料利用率增加緩慢。還原糖含量隨著加酶量的增加有一個峰值為6mL/kg，故本實驗暫選糖化酶用量為6mL/kg。

2.4 薏米糖漿制備條件優(yōu)化

根據(jù)本實驗的單因素實驗可知，薏米糖化期間糖化溫度、糖化時間、糖化酶加酶量都會對制備糖漿產生影響，故采用正交試驗得出最佳糖化工藝。本實驗采用還原糖含量為正交試驗的參考指標，以糖化溫度、糖化時間、糖化酶加酶量三因素設計L9(34)正交試驗，得出最優(yōu)實驗工藝。

表9 因素水平表

由表9～表11可以看出，糖化時間對糖化中產生的還原糖含量呈現(xiàn)極顯著狀態(tài)，糖化溫度呈現(xiàn)顯著狀態(tài)，糖化酶加酶量不顯著。影響還原糖含量的因素作用的主次順序為：糖化時間、糖化溫度、糖化酶加酶量；正交實驗的最優(yōu)水平為A1 B2 C2。故本實驗暫定糖化條件為：糖化時間60min、糖化溫度65℃、糖化酶加酶量6mL/kg。由方差分析可以得知糖化酶對還原糖影響不大。結合經濟角度考慮，確定本實驗酶解反應的最優(yōu)條件為：糖化時間60min、糖化溫度65℃、糖化酶加酶量5mL/kg。

表10 實驗方案及結果分析表

表11 酶解正交實驗方差分析表

2.5 薏米糖漿調制乳條件優(yōu)化

2.5.1 薏米糖漿調制乳配制比例的確定

表12 糖漿與鮮牛奶配制比例對調制乳的影響單因素實驗

2.5.2 薏米糖漿調制乳穩(wěn)定劑的確定

選取黃原膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素(CMC)、卡拉膠、果膠、瓜爾豆膠6種穩(wěn)定劑。將穩(wěn)定劑在調配階段加入，經過均質后，于4000r/min離心10min，觀察成品狀態(tài)；將離心后的產品放于-70℃下快速冷凍，再將其放于室溫下慢慢溶解，反復多次，若調制乳中無沉淀或者油脂上浮的現(xiàn)象即為穩(wěn)定性良好。

表13 單一穩(wěn)定劑對成品穩(wěn)定性的影響

由表13可以看出，六種穩(wěn)定劑中添加黃原膠、海藻酸鈉、CMC和果膠的成品穩(wěn)定性較好。為達到更好的效果，本實驗對四種穩(wěn)定劑進行正交試驗，通過成品調制乳的穩(wěn)定性來選取最佳穩(wěn)定劑配比方案。

表14 殺菌后穩(wěn)定劑的正交試驗

由表14可以看出，四種穩(wěn)定劑對復合穩(wěn)定劑影響作用主次順序為果膠、黃原膠、海藻酸鈉、CMC；復合穩(wěn)定劑的優(yōu)水平為A2 B1 C3 D3。當復合穩(wěn)定劑的組合為果膠、黃原膠、海藻酸鈉、CMC，且用量分別為0.2%，0.2%，0.15%，0.1%時，調制乳的穩(wěn)定性最好。由于薏米本身含有微量的脂肪，所以還添加0.2%的脂肪酸蔗糖酯防止調制乳中油脂上浮。將加入穩(wěn)定劑的調制乳經過冷熱處理后，放置一個月無沉淀和油脂上浮現(xiàn)象產生，說明穩(wěn)定劑對調制乳的穩(wěn)定作用效果良好。故本實驗選用的復合穩(wěn)定劑的組合為果膠、黃原膠、海藻酸鈉、CMC，用量分別為0.2%，0.2%，0.15%，0.1%。

2.5.3 薏米糖漿調制乳殺菌條件的確定

取殺菌條件分別為121℃，5min；100℃，10min；90℃，30min；80℃，40min四種。將以上四種殺菌條件分別用于配制好的調制乳，觀察殺菌后調制乳的穩(wěn)定性，選出最佳殺菌條件。

表15 殺菌條件對調制乳穩(wěn)定性的影響

由表15可以看出，121℃，5min和100℃，10min兩種殺菌條件不能滿足對調制乳穩(wěn)定性的研究，而80℃，40min雖然殺菌后穩(wěn)定性良好，卻不滿足商業(yè)無菌要求。故本實驗選取90℃，30min為薏米糖漿調制乳的殺菌條件。

3 產品質量指標

3.1 感官指標

表16 薏米糖漿調制乳成品感官檢測

由表16可以看出，本實驗所做薏米糖漿調制乳感官符合調制乳感官標準，并且口感較好。

3.2 薏米糖漿調制乳理化指標檢測

表17 薏米糖漿調制乳理化指標

由表17可以看出，通過實驗測得薏米糖漿調制乳的蛋白質含量和脂肪含量分別為2.8g/100g和3.1g/100g，符合國家規(guī)定的調制乳中蛋白質和脂肪含量分別大于2.3g/100g和2.5g/100g的標準。

3.3 薏米糖漿調制乳微生物指標檢測

由表18可以看出國家標準中對于調制乳的微生物指標的規(guī)定，本實驗對成品薏米糖漿調制乳進行測量，結果均符合國家標準。

表18 薏米糖漿調制乳微生物指標

4 結論

(1)薏米制糖漿前經過烘烤處理，烤箱溫度為120℃，上下火均勻烘烤40min，可賦予調制乳薏米濃郁的烘烤香氣。經過烘烤的薏米可使淀粉分子由緊密排列變得分散，可增加調制乳的原料利用率和可溶性固形物含量，故本實驗采用烘烤處理后的薏米制糖漿。

(3)本實驗穩(wěn)定劑采用的是復合穩(wěn)定劑，經過單因素和正交實驗得出復合穩(wěn)定劑果膠、黃原膠、海藻酸鈉、CMC的最優(yōu)配比分別為0.2%，0.2%，0.15%，0.1%，此時薏米糖漿調制乳的穩(wěn)定性最好。在調制乳中加入0.2%的脂肪酸蔗糖酯，以防止薏米中含有的油脂上浮。將調制乳經過冷熱處理后，放置一個月無沉淀和油脂上浮現(xiàn)象產生。

(4)本實驗制得的調制乳帶有濃厚的薏米烘烤香氣，口感醇厚，甜度適中，并且薏米糖漿調制乳的營養(yǎng)價值豐富，具有豐富的食用價值和藥用價值。

[1]趙曉紅．薏米的營養(yǎng)、醫(yī)用價值及制作飲料的發(fā)展前景[J]．山西食品工業(yè)，2002(3):35-36．

[2]李存芝，黃雪松.發(fā)芽薏米飲料原漿的制備[J].食品研究與開發(fā)，2010，5(5)：76-79.

[3]齊鳳元，惠麗娟，趙麗紅，等.糊化薏米的研究[J].糧油加工，2008(10)：93-94.

[4]石啟龍，趙亞，楊曉麗，等.薏米蕎麥復合飲料的研制[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2011，37(2)：108-112.

[5]沈秀榮.薏苡仁紅棗保健飲料的研制[J].安徽農業(yè)科學，2007，35(25)：7935-7936.

(責任編輯 姚虹)

Application of Semen Coicis Syrup in Modulation Milk

YUE Chun1,YAO Hong2,PAN Yong1,CHEN Si1

(1.College of Biological and Chemical Engineering, Nanyang Institute of Technology,Nanyang Henan 473004, China;2.College of Chemical Engineering and Food, Zhengzhou Institute of Technology, Zhengzhou 450044, China)

After baking the semen coicis is prepared by enzymatic hydrolysis and enrichment process of syrup, pure milk should be mixed in certain proportion, and a certain amount of stabilizer are added to prepare semen coicis syrup modulation milk. The best process conditions are determined through the experiments. Semen coicis baking temperature is 120℃, time 40 mins with the best water ratio 1 GA6FA 8. This experiment adopts three-stage liquefaction, using the high temperature of 3mL alpha amylase and 5mL saccharifying enzyme with saccharification temperature 65℃ for 60 mins. Concentrated syrup and milk ratio is 1 GA6FA 5, compound stabilizer includes pectin, xanthan gum, CMC, sodium alginate and sterilization temperature is 90℃ for 30 mins. The protein content and fat content of the product are 2.8 (g/100 g) and 3.1 (g/100 g). The taste of modulation milk is mellow and perfect in color, aroma and taste.

semen coicis syrup; enzyme digestion; semen coicis syrup modulation milk

2016-10-25

岳春(1964—)，女，河南南陽人，南陽理工學院生物與化學工程學院教授，研究方向：發(fā)酵食品與保健食品。

10.13783/j.cnki.cn41-1275/g4.2016.06.022

TS252.7

A

1008-3715(2016)06-0113-06