酶法輔助發(fā)酵型紅豆薏米酸乳飲料的工藝研究

衛(wèi)曉英，張冬梅，袁磊，武香玉

（1.山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院食品工程系，山東煙臺264670；2.山東省肥城市市場監(jiān)督管理局，山東泰安271600）

0引言

紅豆高蛋白、低脂肪、高碳水化合物，含黃酮[1]、多酚[2]，有健脾止瀉、清熱祛濕、生津益氣[3]、抗癌[4]、抗衰老[5]等功效。薏米富含礦物質(zhì)、維生素及薏苡酯、薏苡素等活性成分[6]，有降壓、降糖、消炎、抑癌[7]等生理功能。紅豆與薏米搭配在祛濕健脾胃方面功效顯著。

當(dāng)前，紅豆和薏米以熬粥等初加工方式為主，也有薏米粉、薏米蛋糕、薏米面條[8]等研究，但市場占有率很低。飲料多為紅豆番茄[9]、薏米蘆薈[10]、薏米枸杞[11]等調(diào)配型飲料，其營養(yǎng)價值低于發(fā)酵型酸乳飲料。目前，鮮有關(guān)于發(fā)酵型紅豆薏米酸乳飲料的報(bào)道。本文將紅豆、薏米制成酶解液，輔以酸乳，研制一種更利于人體保健的發(fā)酵型酸乳飲料，為飲料生產(chǎn)提供一定的技術(shù)支持。

1實(shí)驗(yàn)

1.1材料與試劑

紅豆，薏米，脫脂奶粉，白砂糖；嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌（實(shí)驗(yàn)室保藏）；淀粉酶，蛋白酶，果膠，瓊脂，羥丙基二淀粉磷酸酯；葡萄糖、氫氧化鈉、硫酸銅、亞鐵氰化鉀、酒石酸鉀鈉、鹽酸、亞甲基藍(lán)（分析純）。

1.2儀器

GB/T11165 pH計(jì)，F(xiàn)A2004電子天平，GLB 20-120均質(zhì)機(jī)，DJ10E-K61多功能破壁機(jī)，101A-1型水浴鍋。

1.3方法

1.3.1工藝流程

1.3.2操作要點(diǎn)

（1）紅豆酶解液的制備。紅豆經(jīng)挑選后清洗浸泡，加入適量水打成勻漿，加入蛋白酶水解，水解完成后滅酶，制得紅豆酶解液。

（2）薏米酶解液的制備。薏米經(jīng)挑選后清洗浸泡，加適量水制成勻漿，加入淀粉酶水解，水解完成后滅酶，制得薏米酶解液。

（3）酸乳的制備。將脫脂乳粉與水以1:9比例溶解制成復(fù)原乳，在95℃下殺菌10 min，待冷卻至30℃時接入嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌，接種量3%，在42℃下發(fā)酵6 h。發(fā)酵完成后將酸奶放入冰箱中后熟24 h。

（4）調(diào)配。從食品營養(yǎng)學(xué)角度，根據(jù)人體蛋白質(zhì)的營養(yǎng)需求，結(jié)合馬川蘭等人[12-14]的研究及預(yù)實(shí)驗(yàn)效果，將紅豆酶解液、薏米酶解液、酸乳按照1∶1∶2比例調(diào)配成混合原料，將預(yù)先溶解好的果膠、瓊脂、羥丙基二淀粉磷酸酯及白砂糖加入原料中。

（5）均質(zhì)。將調(diào)配好的物料在20～25 MPa下進(jìn)行均質(zhì)。

（6）殺菌。將均質(zhì)好的物料在95℃下水浴滅菌10 min。

1.3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.3.1紅豆酶解條件的確定

以蛋白酶的添加量、酶解pH值、酶解溫度、酶解時間為影響因素，多肽得率為評價指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行四因素三水平（L934）正交實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)如表1所示。

表1紅豆酶解條件正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

多肽得率的測定[15]：將紅豆酶解液在轉(zhuǎn)速為4 000 r/min下離心10 min，取上清液，測定固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.3.2薏米酶解條件的確定

將淀粉酶的添加量、酶解pH值、酶解溫度、酶解時間作為影響因素，還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為評價指標(biāo)，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行四因素三水平（L 934）正交實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如表2所示。

表2薏米酶解條件正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照GB5009.7-2016中直接滴定法進(jìn)行測定。

1.3.3.3飲料調(diào)配配方的確定

以混合原料、白砂糖、果膠、瓊脂和羥丙基二淀粉磷酸酯[16-19]為考察因素，經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)分別確定最佳添加量，在此基礎(chǔ)上，以感官評分為考察指標(biāo)，進(jìn)行五因素四水平（L 1645）正交實(shí)驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)如表3所示。

表3發(fā)酵型紅豆薏米酸乳飲料配方正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)%

感官評分標(biāo)準(zhǔn)：由10位經(jīng)培訓(xùn)的品嘗者打分，從色澤、氣味、滋味及組織狀態(tài)四個方面進(jìn)行評定，滿分100分，感官評分如表4所示。

表4發(fā)酵型紅豆薏米酸乳飲料感官評分[20-21]

2結(jié)果與分析

2.1紅豆酶解條件試驗(yàn)結(jié)果

為確定紅豆酶解的最佳條件，將酶的添加量、酶解pH、酶解溫度、酶解時間作為影響因子，以多肽得率為考察指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

由表5可以看出，對紅豆酶解的影響作用按從大到小依次是酶添加量，酶解時間，酶解溫度和酶解p H值。最佳酶解組合為A 2B2C 3D 2，即酶的添加量為4 000 U/g，酶解pH值為7.0，酶解溫度為55℃，酶解時間為4 h。此組合為試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的第五組合，多肽得率為56.42%，為得率最高的組合，與理論結(jié)果相符。

2.2薏米酶解條件試驗(yàn)結(jié)果

影響酶解的主要因素有酶的添加量，酶解pH值，酶解溫度和酶解時間，以這四個因素為影響因子，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定薏米酶解的最佳條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

由表6可以看出，影響酶解效果的因素主要是酶的添加量，其次是酶解pH值，再次是酶解溫度，影響最小的是酶解時間。最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合是A 2B 2C 3D 2，即在酶的添加量為200 U/g，p H值為6.0，溫度為50℃的條件下水解3 h，得到還原糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為1.73%。

表5紅豆酶解條件試驗(yàn)結(jié)果

表6薏米酶解條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3調(diào)配配方實(shí)驗(yàn)結(jié)果

口感和組織狀態(tài)是影響飲料品質(zhì)的主要因素，因此以混合原料、白砂糖、果膠、瓊脂以及羥丙基二淀粉磷酸酯的添加量為影響因素，以感官評分為觀察指標(biāo)，確定最佳調(diào)配配方，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

由表7可以看出，對乳飲料配方的影響是混合原料＞果膠＞羥丙基二淀粉磷酸酯＞瓊脂＞白砂糖。最優(yōu)試驗(yàn)組合為A 2B 3C 2D 2E3，即原料75%，白砂糖12%，果膠0.15%，瓊脂0.2%，羥丙基二淀粉磷酸酯0.1%，但此組合在試驗(yàn)中并未出現(xiàn)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，以該組合為配方制作的乳飲料感官評分為98分，產(chǎn)品呈淡豆沙色，細(xì)膩爽滑，酸甜可口，黏稠適中，香味協(xié)調(diào)，因此該最優(yōu)組合可行。

表7發(fā)酵型紅豆薏米酸乳飲料實(shí)驗(yàn)結(jié)果 %

3結(jié)論

本文應(yīng)用酶解的方法分別將紅豆和薏米進(jìn)行酶解，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件，得到制備紅豆酶解液的工藝參數(shù)為蛋白酶添加量4 000 U/g，酶解pH值為7.0，酶解溫度55℃，酶解時間4 h；薏米酶解液的工藝參數(shù)為淀粉酶添加量200 U/g，酶解pH值為6.0，酶解溫度50℃，酶解時間3 h。以紅豆酶解液、薏米酶解液和酸奶味原料進(jìn)行發(fā)酵型酸乳飲料的配方調(diào)配，經(jīng)正交試驗(yàn)得到最佳配方為紅豆酶解液18.75%，薏米酶解液18.75%，酸奶37.5%，白砂糖12%，果膠0.15%，瓊脂0.2%，羥丙基二淀粉磷酸酯0.1%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。制作出來的產(chǎn)品顏色自然純正，呈淡豆沙色，口感酸甜適中，組織狀態(tài)均一細(xì)膩，具有紅豆薏米香氣的典型香味。