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      富硒發(fā)芽糙米飲料的研制

      2017-03-13 09:19:16李偉朱暢
      食品研究與開發(fā) 2017年4期
      關鍵詞:環(huán)糊精糙米穩(wěn)定劑

      李偉,朱暢

      (1.吉林工程職業(yè)學院生物工程分院,吉林四平136000;2.吉林工程職業(yè)學院食品工程分院,吉林四平136000)

      富硒發(fā)芽糙米飲料的研制

      李偉1,朱暢2

      (1.吉林工程職業(yè)學院生物工程分院,吉林四平136000;2.吉林工程職業(yè)學院食品工程分院,吉林四平136000)

      以糙米為主要原料制備富硒發(fā)芽糙米,以有機硒含量為指標,通過正交試驗確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳工藝條件為:發(fā)芽時間19 h,發(fā)芽溫度32℃,亞硒酸鈉濃度15mg/L,得到有機硒含量為0.532mg/kg。以葡萄糖當量為指標,通過正交試驗確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳酶解反應條件為:酶解溫度85℃,酶濃度35μg/mL,酶解時間60min。以富硒發(fā)芽糙米為主要原料,添加適量蔗糖、β-環(huán)糊精,采用單因素和正交試驗設計,以產品感官評價為指標,確定富硒發(fā)芽糙米飲料的最佳工藝配方。結果表明:料液比為1∶6(g/mL),蔗糖添加量為8%,β-環(huán)糊精添加量為1.5%,加入0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。該飲料具有營養(yǎng)、保健的功能,色澤、香味、口感俱佳。

      發(fā)芽糙米;富硒;飲料;保健

      糙米是稻谷脫去外保護皮層稻殼后的穎果,內保護皮層完好的稻米籽粒。含有維生素、膳食纖維、礦物質、γ-氨基丁酸等多種營養(yǎng)成分,被視為是一種綠色的健康食品[1]。富硒發(fā)芽糙米是在糙米發(fā)芽過程中添加亞硒酸鈉溶液,糙米通過代謝把無機硒與體內的生物大分子結合形成含硒有機物。富硒發(fā)芽糙米具有抗氧化、抗癌、提高免疫力、預防心血管疾病、解毒、提高生殖能力等生理功能[2]。

      本試驗以糙米發(fā)芽實現將非生物活性、毒性高的無機硒轉化為安全有效的有機硒,以其為主要原料,并添加適量的蔗糖、β-環(huán)糊精制成具有較高營養(yǎng)價值的保健飲料。此保健飲料的研發(fā)對于開發(fā)和利用我國豐富的糙米資源,加速了其在保健食品上的應用,增加營養(yǎng)源意義重大。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      糙米、蔗糖、Na2SeO3、β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯(食品級):市售。

      α-淀粉酶(20 000U/g):上海佳和生物科技有限公司;無水乙醇、次氯酸鈉、硫酸(分析純):國藥集團化學試劑有限公司生產。

      1.2 試驗儀器設備

      FA1140型電子天平:鄭州南北儀器設備有限公司;UV-754型紫外-可見分光光度計:泉州中友光學儀器有限公司;LHS-150SC型恒溫培養(yǎng)箱:上海精密儀器儀表有限公司;WH-A型電熱鼓風干燥箱:南京沃環(huán)科技實業(yè)有限公司;WFJ-15型超微粉碎機:濟南天宇專用設備有限公司;2WA-J型阿貝折光儀:上海佑科儀器儀表有限公司;DU-30G型數顯電熱恒溫水浴鍋:杭州匯爾儀器設備有限公司;TDL-40B型臺式離心機:上海安亭科學儀器廠。

      1.3 方法

      1.3.1 富硒發(fā)芽糙米飲料的工藝流程

      糙米→預處理→消毒→富硒、發(fā)芽→干燥→磨漿→酶解→滅酶→調配→灌裝→殺菌→成品

      蔗糖、β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯

      1.3.2 操作要點

      1)糙米的預處理:取適量糙米,挑選去除未成熟米、碎米、異色米粒等,用蒸餾水洗滌3次,洗去表面的糠粉和灰塵,瀝干,備用[3]。

      2)消毒:將糙米用1%NaClO溶液浸泡10min,用蒸餾水洗滌3次。

      3)富硒、發(fā)芽:將消毒、洗滌后的糙米置于培養(yǎng)皿中,加入一定量不同濃度的Na2SeO3溶液,置于恒溫培養(yǎng)箱中,一定條件下進行發(fā)芽[4]。

      4)干燥:糙米發(fā)芽結束,在50℃烘箱中干燥3 h,粉碎,過60目篩,密封保存,備用。

      5)磨漿:將糙米二次磨漿,使其顆粒直徑小于120目。

      6)酶解:用0.1mol/L醋酸鈉緩沖溶液溶解α-淀粉酶,按照比例加入混合液中,80℃加熱50min,用碘試混合液呈淺紅色為止。

      7)將混合液升溫至95℃,加熱30min,用120目濾布過濾。

      8)調配:將蔗糖,β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯分別溶解成液體,按照比例添加到濾液中,攪拌使其完全溶解并混合均勻,靜置,抽濾,加去離子水至所需體積。

      9)灌裝殺菌:飲料灌裝封蓋后在殺菌鍋中121℃條件下殺菌10min,冷卻后即得成品。

      1.3.3 富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件

      本試驗在單因素試驗的基礎上,以發(fā)芽溫度、Na2SeO3濃度、發(fā)芽時間為因素,有機硒含量為考察指標,采用正交試驗L9(33)來確定富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件,正交試驗因素水平見表1。

      表1 富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件正交試驗因素水平表Table1 Design of orthogonal test for the optimal process conditions of the selenium-enriched germinated brown rice

      1.3.4 富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件

      本試驗在單因素試驗的基礎上,以酶解溫度、酶解時間、酶濃度為因素,以DE值(葡萄糖當量)為考察指標,采用正交試驗L9(33)來確定富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件,正交試驗因素水平見表2。

      表2 酶解條件正交試驗因素及水平表Table2 Factors and level of orthogonal experiments for enzymatic hydrolysis

      1.3.5 最佳配方設計

      為了保證富硒發(fā)芽糙米飲料達到最佳品質效果,分別以料液比、β-環(huán)糊精添加量(%)、蔗糖添加量(%)3個變量進行優(yōu)化組合,進行正交試驗,確定飲料的最佳配方。飲料調配正交試驗因素水平見表3。

      1.3.6 分析方法

      1.3.6.1 感官評價

      按設計方案進行調配,組成10人評分小組,根據國家食品感官標準,設計專用評分指標。從色澤(2分)、氣味(3分)、口感(3分)、液體狀態(tài)(2分)4個方面對調配結果進行綜合評定,取分數的平均值。復合飲料感官分析評定標準見表4。

      表3 飲料配方L9(33)正交試驗因素水平表Table3 Design of L9(33)orthogonal test for deterring drink formula

      表4 感官分析評定標準(滿分10分)Table4 Criteria of sensory analysis of a compound beverage

      1.3.6.2 理化檢驗

      可溶性固形物:阿貝折光儀進行測定;總膳食纖維的測定:GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》[5];硒的測定:GB 5009.93-2010《食品安全國家標準食品中硒的測定》[6],γ-氨基丁酸的測定:比色法進行測定[7]。

      1.3.6.3 微生物學檢驗

      菌落總數的測定:GB/T4789.2-2010《食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數測定》[8];大腸菌群的測定:GB/T4789.3-2010《食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群計數》[9]。

      2 結果與討論

      2.1 最佳工藝條件的確定

      以發(fā)芽溫度、Na2SeO3濃度、發(fā)芽時間為因素,有機硒含量為考察指標,富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件的正交試驗結果見表5。

      從表5結果可以看出,各因素對富硒發(fā)芽糙米工藝的影響順序為:發(fā)芽時間>發(fā)芽溫度>Na2SeO3濃度,富硒發(fā)芽糙米制備的最優(yōu)工藝為A3B1C3,即發(fā)芽時間為19 h,發(fā)芽溫度為32℃,Na2SeO3濃度為15mg/mL。此時有機硒的含量最高為0.532mg/kg。

      表5 最佳工藝條件正交試驗設計及結果Table5 Design and results of orthogonal experiments for the best process conditions

      2.2 酶解反應條件的確定

      以酶解溫度、酶解時間、酶濃度為因素,葡萄糖當量(DE值)為考察指標,富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件的正交試驗結果見表6。

      表6 酶解條件正交試驗設計及結果Table6 Design and results of orthogonal experiments for enzymatic hydrolysis

      從表6結果可以看出,各因素對富硒發(fā)芽糙米酶解反應的影響順序為:酶解溫度﹥酶濃度﹥酶解時間酶解的最優(yōu)工藝為A2B3C2,即酶解溫度85℃,酶解時間60min,酶濃度35μg/mL。

      2.3 最佳穩(wěn)定劑用量的確定

      復合飲料容易產生分層和沉淀的現象,因此需添加微量的穩(wěn)定劑以提高富硒發(fā)芽糙米飲料的穩(wěn)定性及質量,并改善其風味。穩(wěn)定劑選擇恰當及添加適量,可使飲料口感細膩,無渾濁、沉淀等并延長保質期。據資料報道[10],采用復合穩(wěn)定劑比單一穩(wěn)定劑的結果要好。因此本試驗在室溫條件下,篩選出常用的黃原膠和海藻酸丙二醇酯作為富硒發(fā)芽糙米飲料的復合穩(wěn)定劑,考察兩者不同添加量對富硒發(fā)芽糙米飲料穩(wěn)定性的影響。量取10mL添加了復合穩(wěn)定劑的飲料,以4 000 r/min離心20min,于750 nm處測定離心前后的吸光度,并求出離心后吸光度與離心前吸光度的比值,即為R(穩(wěn)定系數)。R值越大,穩(wěn)定性越好。結果見表7。

      從表7結果可知,試驗編號6的R值最大,此時飲料流動性較好,均勻穩(wěn)定,無沉淀,口感細膩柔滑。所以,本富硒發(fā)芽糙米飲料的最佳穩(wěn)定劑選用0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。

      2.4 富硒發(fā)芽糙米飲料調配正交試驗

      以料液比、β-環(huán)糊精添加量(%)、蔗糖添加量(%)3個因素進行飲料的調配優(yōu)化,用L9(33)正交表進行正交試驗,評分結果如表8,正交試驗結果如表9。

      由表9可知,試驗的最佳組合為A1B2C2即最佳配方為:料液比為1∶6(g/mL),β-環(huán)糊精添加量1.5%,蔗糖添加量為8%。3個因素影響最大的為蔗糖添加量,其次為料液比,影響最小的為β-環(huán)糊精添加量。

      表8 飲料評分結果Table8 Score results of a beverage

      表9 飲料調配正交試驗結果Table9 Results of a beverage orthogonal test

      2.5 復合飲料質量檢測結果

      2.5.1 感官結果

      色澤:色澤淡黃色;香氣:米香味,柔和,協調;滋味:甜度適中,口感細膩。組織狀態(tài):均勻穩(wěn)定,無雜質及懸浮物、無沉淀。

      2.5.2 理化指標

      可溶性固形物含量:10%,總膳食纖維:0.45g/100mL,有機硒:5μg/100mL,γ-氨基丁酸4.5mg/100mL。

      2.5.3 微生物檢測結果

      細菌總數≤100CFU/mL;大腸菌群≤1CFU/mL;致病菌未檢出。

      3 小結

      1)確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳工藝條件為:發(fā)芽時間19h,發(fā)芽溫度32℃,亞硒酸鈉濃度15mg/L,得到有機硒含量為0.532mg/kg;確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳酶解反應條件為:酶解溫度85℃,酶濃度35μg/mL,酶解時間60min。

      2)確定了富硒發(fā)芽糙米飲料的配方:料液比為1∶6(g/mL),蔗糖添加量為8%,β-環(huán)糊精添加量為1.5%,加入0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。成品飲料酸甜可口,色、香、味俱佳。

      [1]楊明毅,袁紅奇,楊春華,等.發(fā)芽糙米的生理活性化工藝研究與控制[J].糧油食品科技,2003,11(5):24-25

      [2]許建軍,江波,許時嬰.γ-氨基丁酸:一種新型的功能食品因子[J].食品工業(yè)科技,2003(1):109-111

      [3]江湖,白金衡,余勃,等.富含γ-氨基丁酸發(fā)芽糙米工藝的研究[J].食品研究與開發(fā),2009(8):106-109

      [4]江湖,付金衡,蘇虎,等.富硒發(fā)芽糙米生產工藝的優(yōu)化[J].食品科學,2010(4):90-94

      [5]陳恩成,張名位,彭超英,等.比色法快速測定糙米中γ-氨基丁酸含量研究[J].中國糧油學報,2006,21(1):125-128

      [6]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.88-2008食品中膳食纖維的測定[S].北京:中國標準出版社,2008:593-596

      [7]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 5009.93-2010食品安全國家標準食品中硒的測定[S].北京:中國標準出版社,2010.1-6

      [8]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 4789.2-2010食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數測定[S].北京:中國標準出版社,2010:1-5

      [9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 4789.3-2010食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群計數[S].北京:中國標準出版社,2010:1-4

      [10]孫云霞.天然復合果蔬汁飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2006, 27(4):97-98

      Preparation of A Beverage with Selenium-enriched Germinated Brown Rice

      LI Wei1,ZHU Chang2
      (1.College of Bioengineering of Jilin Engineering Vocational College,Siping136000,Jilin,China;2.College of Food Engineering of Jilin Engineering Vocational College,Siping136000,Jilin,China)

      Using brown rice as raw material for making selenium-enriched germinated brown rice. Organic selenium as the index,through orthogonal experiment the best process conditions of the selenium-enriched germinated brown rice were:the time of germination was19 h,the temperature of germination was 32 ℃,the concentration of sodium selenite solution was 15 mg/L,the content of organic selenium was 0.532 mg/kg. Dextrose equivalent as the index ,through orthogonal experiment the best enzymatic hydrolysis conditions of the seleniumenriched germinated brown rice were:the temperature of enzymatic hydrolysis was 85 ℃,the enzyme concentration was 35 μg/mL,the time of enzymatic hydrolysis was 60 min.The selenium-enriched germinated brown rice was used as the main materials,added moderate amount of sucrose and β-cyclodextrin,through single factor and orthogonal experimental design ,the sensory score was investigated an indicator to determine the optimum formula of the selenium-enriched germinated brown rice beverage. The results show that :the ratio of material to liquid was 1 ∶ 6 (g/mL),the amount of sucrose was 8 %,the amount of β-cyclodextrin was 1.5 %,xanthan gum added 0.06 % and propylene glycol alginate added 0.10 %. The beverage was nutritions and good for health,could be developed with good color,flavor and taste.

      germinated brown rice;Se-riched;beverage;health protection

      10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.022

      2016-06-14

      李偉(1982—),男(漢),講師,碩士,研究方向:食品加工與檢測。

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