朱建軍,許寧,肖芳,趙國華,*
(1.錫林郭勒職業(yè)學(xué)院,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000;2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400716)
小米(Setaria italica),中國古稱稷或粟,亦稱作粱,它是脫殼制成的糧食,呈淺黃或深黃色,有較硬的質(zhì)地,制成品具有甜香味。它發(fā)源于我國北方黃河流域,在中國古代是主要糧食作物,有“百谷之長”的美譽,小米營養(yǎng)價值高,富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸、VB1、膳食纖維等對人體有益的功能成分,深受廣大消費者青睞,因此,其市場需求量與日俱增。隨著人們對保健功能食品的認識逐步提高及食品工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,近年來,國內(nèi)外以小米為基料的各種新型主食品、飲料制品應(yīng)運而生。本實驗以小米為主要原料,采用淀粉酶酶解法對其進行加工,以期開發(fā)、研究出一款適合人們口味的、具有較高營養(yǎng)價值的飲品,為日后小米產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用提供基礎(chǔ)性研究依據(jù),也為谷物深加工提供一條可供選擇的途徑。
小米:市售“沁洲黃”小米 ;α-淀粉酶:酶活(3700 kat/g),奧博星生物技術(shù)有限公司;檸檬酸:分析純(AR),重慶南方試劑廠;果葡糖漿:分析純(AR),重慶成都科龍化工試劑廠;海藻酸鈉:分析純(AR),青島明月海藻集團有限公司;酪蛋白酸鈉:分析純(AR),鄭州藍宇化工有限公司。
Sarorius型電子天平:北京賽多利斯儀器有限公司;M50膠體磨:上海諾尼輕工機械有限公司;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋:金壇市富華儀器有限公司;CYB型實驗室用高壓均質(zhì)機:上海高壓均質(zhì)機廠;4K15臺式冷凍離心機:德國SIGMA;721可見分光光計:上海精科科學(xué)儀器廠;DHG-9240-A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司。
1.2.1 工藝流程
原料選擇與處理→高溫糊化→α-淀粉酶處理小米漿→高溫滅酶→分離→調(diào)配均質(zhì)→灌裝殺菌
1.2.2 操作要點
1.2.2.1 原料選擇與處理
挑出小米中的雜質(zhì)異物,用清水清洗干凈備用,在水中浸泡5 h,用膠體磨將小米打漿。
1.2.2.2 高溫糊化
將小米漿煮沸10 min。
1.2.2.3 α-淀粉酶處理小米漿
向小米漿中加入α-淀粉酶,采用單因素和正交試驗方法確定α-淀粉酶的最佳作用條件。
1.2.2.4 高溫滅酶
將小米漿煮沸3 min進行滅酶。
1.2.2.5 分離
使用離心機分離小米漿,獲得上清液。
1.2.2.6 調(diào)配均質(zhì)
向上清液中加入檸檬酸0.25%,加入果葡糖漿5%,海藻酸鈉,酪蛋白酸鈉進行調(diào)配,以達到最佳口感,然后使用均質(zhì)機進行均質(zhì)。
1.2.2.7 灌裝殺菌
將均質(zhì)后的溶液預(yù)熱后趁熱定量灌裝、壓蓋密封,用巴氏滅菌法(滅菌溫度115℃,時間15 min)進行殺菌,冷卻,即得成品。
1.3.1 DNS法測定DE值(葡萄糖值)
DE值/%=還原糖含量/固形物含量×100。
還原糖標準曲線的繪制(DNS法測定還原糖[1]):以葡萄糖含量為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線,如圖1所示。
圖1 DNS標準曲線Fig.1 DNS standard curve
固形物含量測定:準確吸取酵解母液10 mL放入恒重干燥小燒杯中,放入烘箱105℃下烘至恒重。同時做2個平行測定,結(jié)果取其平均值[2]。
1.3.2 原料利用率的測定
1)取20 g小米放入烘箱中烘干至恒重,稱重得到20 g小米的干重;
2)離心酶解液,將沉淀物倒至恒重干燥培養(yǎng)皿中,烘至恒重,稱重;
3)原料利用率/%=(1-離心沉淀物干重/小米干重)×100。
1.3.3 感官指標
制作感官評定分析表[2-3],見表1。
由10位以上的食品專業(yè)研究生組成評價小組對產(chǎn)品進行感官評定、打分。評價時間安排在下午3點~4點進行。
表1 感官評定表Table 1 Sensory Evaluation Table
2.1.1 料液比對酶解反應(yīng)的影響
本試驗選擇料液比 1∶10,1∶12,1∶14,1∶16,1∶18,1∶20(g/mL)為單因素,在酶解量(10 kat/g),酶解時間:40 min,酶解溫度:55℃的條件下進行酶解反應(yīng)。如圖2所示。
圖2 料液比對酶解反應(yīng)的影響Fig.2 The effect on enzymolysis of solid-liquid ratio
由圖2可知,隨著料液比的增大,DE值和原料利用率也在增大,在料液比 1∶14(g/mL)到 1∶18(g/mL)之間可達到最大值,隨后逐漸減小。
2.1.2 加酶量對酶解反應(yīng)的影響
本試驗選擇加酶量 10、12、14、16、18、20 kat/g 為單因素,在料液比 1∶14(g/mL),酶解時間:40 min(g/mL),酶解溫度:55℃的條件下進行酶解反應(yīng),如圖3所示。
圖3 加酶量對酶解反應(yīng)的影響Fig.3 The effect on enzymolysis of enzyme dosage
由圖3可知,隨著加酶量的增大,DE值和原料利用率也在增大,在加酶量14 kat/g到18 kat/g之間可達到最大值,隨后逐漸減小。
2.1.3 酶解時間對酶解反應(yīng)的影響
本試驗選擇酶解時間 20、30、40、50、60 min 為單因素,在料液比 1∶14(g/mL),加酶量:16 kat/g,酶解溫度:55℃的條件下進行酶解反應(yīng)。如圖4所示。
圖4 酶解時間對酶解反應(yīng)的影響Fig.4 The effect on enzymolysis of enzymolysis time
由圖4可知,隨著酶解時間的增大,DE值和原料利用率也在增大,在酶解時間30 min到50 min之間可達到最大值,隨后逐漸減小。
參照單因素試驗結(jié)果,以影響酶解反應(yīng)的料液比,加酶量和酶解時間為3個影響因素,取各自的不同水平進行正交試驗。參考L9(34)的正交設(shè)計表,設(shè)計正交試驗,詳見表 2、表 3[3]。
表2 正交試驗因素表Table 2 Orthogonal experiment factors table
由表3可得出以下結(jié)論,對小米飲料的DE值產(chǎn)生影響的因素由大到小的順序為B>C>A,即:加酶量>酶解時間>料液比;而對小米飲料原料利用率產(chǎn)生影響的因素由大到小的順序為:B>A>C,即:加酶量>料液比>酶解時間??傻贸鲎顑?yōu)組合是A2B3C3,確定最佳配比為:加酶量18 kat/g,酶解時間50 min,料液比1∶16(g/mL)。對此配比進行2次驗證試驗,將結(jié)果取平均值,得到產(chǎn)品的DE值為42.23,原料利用率為77.52%,結(jié)果說明此配比達到最佳。
感官評定分析結(jié)果,見表4。
由表4可以看出,本研究研制出的小米飲料感官平分很高(40/45),消費者的接受性好。具有良好的開發(fā)生產(chǎn)前景。
表3 L9(34)正交試驗表Table 3 L9(34)Orthogonal experiment table
表5 感官指標調(diào)查結(jié)果Table 5 Results of Sensory Investigation
參考相關(guān)資料[4-8],將酪蛋白酸鈉,海藻酸鈉加入到酵解液中,添加量各為0.05%。經(jīng)測試其具有良好的穩(wěn)定性,可以保存至少3個月。
本試驗得到小米飲料生產(chǎn)最優(yōu)的工藝參數(shù)為:料液比為 1∶16(g/mL),加酶量 18 kat/g,反應(yīng)時間 50 min,溫度55℃。水解物中添加果葡糖漿5%,檸檬酸0.25%,酪蛋白酸鈉和海藻酸鈉各為0.05%,成功地生產(chǎn)出了色澤淡黃、成色好、口味清淡、口感清爽、酸甜適度、穩(wěn)定性好的小米保健飲料。該產(chǎn)品感官評定優(yōu)良,消費者接受性好,可保持穩(wěn)定3個月以上。
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