陳海旭，趙麗芹，贠婷婷，劉珊，李怡然，楊志清，綦文濤

1(國(guó)家糧食局科學(xué)研究院，北京，100037)2(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特，010018)

糙米是指除了外殼之外都保留的全谷粒，具有完整生命力，含有豐富的膳食纖維和礦物質(zhì)［1］。但由于糙米在脫去殼后仍然保留有部分外層組織，故口感較為粗糙，質(zhì)地緊密，蒸煮費(fèi)時(shí)，口感不如精白米好，所以并不受大眾喜愛。糙米中約64%的營(yíng)養(yǎng)元素都積聚于種皮和胚芽中［2-3］。但由于人們過度追求大米的“精”與“白”，使得大米在精加工過程中除去種皮，導(dǎo)致大量營(yíng)養(yǎng)的損失，同時(shí)也造成了食物營(yíng)養(yǎng)資源的極大浪費(fèi)［4-6］。

本文針對(duì)全谷物飲料研究的空白，利用益生菌發(fā)酵，通過實(shí)驗(yàn)篩選適宜發(fā)酵的菌種及菌種組合，將糙米經(jīng)過糊化、發(fā)酵等工藝制作成發(fā)酵糙米飲料。以期為開發(fā)既保留糙米中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又改善了適口性和滋氣味的健康飲品，同時(shí)也為全谷物食品更廣泛的研究與推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

糙米:國(guó)家糧食局科學(xué)研究院提供;嗜酸乳桿菌、唾液乳桿菌、雙歧桿菌、德式乳桿菌、釀酒酵母:國(guó)家糧食局科學(xué)研究院菌種保藏室保存;干酪乳桿菌:分離于自然發(fā)酵的糙米漿。

將實(shí)驗(yàn)菌株按2%的接種量接種于MRS液體培養(yǎng)基中，37℃培養(yǎng)48 h，連續(xù)活化3代后，以2%的接種量接種于脫脂牛奶中，37℃培養(yǎng)48 h進(jìn)行菌種馴化，離心，清洗后轉(zhuǎn)移到MRS培養(yǎng)基中待用。

1.2 儀器設(shè)備

Foss 2300 Kjeltec全自動(dòng)蛋白儀、Foss soxtec2050脂肪檢測(cè)儀、Foss Fibertec 2010粗纖維測(cè)定儀，丹麥FOSS公司;Agilent 1260高效液相色譜儀，Agilent公司;L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀，日立公司;Parr 6300 calorimeter能量?jī)x，美國(guó)PARR公司;Horizontal Basis超凈臺(tái)，Thermo Scientific;LVDVC型黏度計(jì)，美國(guó)Brookfield公司;雷磁pHS-25 pH檢測(cè)計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;SBA-40C生物傳感分析儀，山東省科學(xué)研究院生物研究所;DHP-9272電熱恒溫培養(yǎng)箱，上?？萍荚囼?yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 發(fā)酵糙米飲料工藝流程

1.4 檢測(cè)方法

1.4.1 乳酸含量測(cè)定

使用SBA-40C型乳酸-葡萄糖生物傳感分析儀根據(jù)葡萄糖氧化酶固定化膜和氧電極組成的葡萄糖酶電極進(jìn)行測(cè)定，使用乳酸-葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行標(biāo)定后，進(jìn)樣20 μL，將讀數(shù)乘以稀釋倍數(shù)即得乳酸含量。

1.4.2 pH值的測(cè)定

使用雷磁pHS-25 pH檢測(cè)計(jì)，經(jīng)pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液標(biāo)定后測(cè)定，結(jié)果取小數(shù)點(diǎn)后2位。

1.4.3 水溶性小肽含量的測(cè)定［7］

采用液相色譜法測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)品中小肽含量:

(1)色譜條件

色譜柱:TSKgel G2000SWXL 300 mm×7.8 mm凝膠排阻柱;流動(dòng)相:V(水)∶V(三氟乙酸)=1 000∶1;檢測(cè)波長(zhǎng)UV215 nm;流速1.0 mL/min;進(jìn)樣體積10 μL。

(2)樣品制備

吸取各組發(fā)酵后產(chǎn)品的上清液5 mL，12 000 r/min離心 60 s，吸取 1 mL離心后的上清液，過0.45 μm的水系膜后，濾液放入樣品瓶中上機(jī)待測(cè)。

1.4.4 氨基酸含量的測(cè)定［8］

采用日立L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀分析發(fā)酵產(chǎn)品中小肽含量變化情況，具體包括以下步驟:

(1)實(shí)驗(yàn)試劑的配制

按照儀器要求配制標(biāo)準(zhǔn)分析用 B1、B2、B3、B4、B5洗脫溶液、茚三酮試劑和茚三酮緩沖溶液。泵1(洗脫溶液)流速:0.40 mL/min;泵2流速:0.35 mL/min;分析柱溫度:57℃;反應(yīng)器溫度:135℃;進(jìn)樣體積:20 μL。洗脫溶液、茚三酮試劑和茚三酮緩沖溶液配制方法如下:

茚三酮試劑:稱取39 g茚三酮，溶于979 mL乙二醇甲醚中，過0.45 μm有機(jī)系微孔濾膜。

茚三酮緩沖液:稱取無(wú)水醋酸鈉204 g，冰醋酸123 mL，乙二醇甲醚401 mL，加超純水溶解后，定容至1 L，過0.45 μm有機(jī)系微孔濾膜。

洗脫溶液試劑B1 B2 B3 B4 B5超純水/mL 700 700 700 700 700檸檬酸三鈉/g 6.19 7.74 13.31 26.67 -NaCl/g 5.66 7.07 3.74 54.35 -檸檬酸/g 19.80 22.00 12.80 6.10 -無(wú)水乙醇/mL 135.0 25.0 9.0 - 100.0 NaOH/g - - - - 8.00定容/L 1 1 1 1 1

(2)標(biāo)準(zhǔn)品的配制

取AAS-18氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品(Sigma)1 mL，用0.1 mol/L的 HCl溶液稀釋至 25 mL，移取此稀釋液1 mL，過0.45 μm微孔濾膜，濾液入樣品瓶中上機(jī)待測(cè)。

(3)樣品的制備

稱取蛋白質(zhì)含量為7.5～25 mg的試樣加6 mol/L HCl 15 mL，吹氮?dú)夥饪诤笥?10℃恒溫箱中酸解22 h后，吸取200 μL酸解液加入樣品瓶中，氮?dú)獯蹈?，然后加?00 μL去離子水用氮?dú)獯蹈桑貜?fù)此步驟3遍后，加入1.5 mL檸檬酸鈉緩沖液并過0.45 μm濾膜后上機(jī)待測(cè)。

1.4.5 粗蛋白含量的測(cè)定

使用Foss 2300 Kjeltec凱式定氮儀，根據(jù)GB/T 14489.2-2008的標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確量取3 mL發(fā)酵后的樣品，加入15 mL濃H2SO4及2片消化片，420℃消化至液體變?yōu)橥该魉{(lán)色后冷卻至室溫上機(jī)測(cè)定。

1.4.6 粗脂肪含量的測(cè)定

使用 Foss soxtec2050脂肪檢測(cè)儀，根據(jù) GB/T 5512-2008的標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確稱取5 g左右的烘干后的發(fā)酵樣品，加入20 mL丙酮，上機(jī)設(shè)置循環(huán)溫度后，進(jìn)行測(cè)定。

1.4.7 能量的測(cè)定

使用Parr 6300 calorimeter能量?jī)x，稱取1.00 g左右的樣品，放入儀器特制的燃燒盒中，使用壓片器將樣品壓實(shí)，放入引線后上機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

1.4.8 碳水化合物的測(cè)定

碳水化合物/%=［100%-(蛋白質(zhì)含量+脂肪含量+水分含量+灰分含量+膳食纖維含量)］×100

1.4.9 膳食纖維的測(cè)定

根據(jù)GB/T 5009.88-2008的方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.4.10 活菌數(shù)的測(cè)定

按照確定的工藝參數(shù)制備飲料，對(duì)發(fā)酵后的最終產(chǎn)品做活菌計(jì)數(shù)，采用 MRS瓊脂培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)24～48 h，每組發(fā)酵產(chǎn)品平行測(cè)定3次，計(jì)算活菌數(shù)目的平均值，結(jié)果以CFU/mL計(jì)。

1.5 操作要點(diǎn)

清洗:將糙米去雜后，放入濃度為1%的NaClO2溶液中浸泡5 min后用蒸餾水沖洗干凈，對(duì)糙米進(jìn)行初步的清洗消毒。

粉碎:將糙米用粉碎機(jī)粉碎至過30目篩。

糊化:按料液比1∶10的比例105℃糊化20 min。

均質(zhì):使用高壓均質(zhì)機(jī)在30 MPa的壓力均質(zhì)一次。

灌裝、滅菌:將料液分裝入500 mL的Schott瓶中，121℃滅菌 15 min。

接種:在微生物潔凈工作臺(tái)內(nèi)，將冷卻分裝后的料液按照一定比例接入預(yù)處理過的種子液。

發(fā)酵:在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，37℃發(fā)酵12 h。

調(diào)配:在微生物潔凈工作臺(tái)內(nèi)，向產(chǎn)品中加入一定比例的蜂蜜。

1.6 數(shù)據(jù)處理

本文最終數(shù)據(jù)均來(lái)自于3次發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的樣品平行測(cè)定3次，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差 的形式表示，并通過單向方差和t檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性統(tǒng)計(jì)分析，其中P＜0.05認(rèn)為數(shù)據(jù)之間具有顯著性差異(*);P＜0.01認(rèn)為數(shù)據(jù)之間差異極顯著(＊＊)，n為實(shí)驗(yàn)次數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)酵菌種的選擇

圖1為6種不同益生菌菌株的初步糙米發(fā)酵結(jié)果。由圖1可以看出，不同菌種發(fā)酵后產(chǎn)品中的乳酸含量有一定差異。其中干酪乳桿菌、唾液乳桿菌和雙歧桿菌發(fā)酵后產(chǎn)品的乳酸含量均在15 mmol/L以上，其次為嗜酸乳桿菌，含量為13.83 mmol/L，而德式乳桿菌和釀酒酵母的乳酸含量較低，分別為9 mmol/L和7.5 mmol/L。在相同發(fā)酵條件下，德式乳桿菌和釀酒酵母的產(chǎn)乳酸能力明顯低于其他4株菌種。同時(shí)由此圖可以看出，發(fā)酵可以顯著降低產(chǎn)品的pH值。6株菌種發(fā)酵后的pH值都比對(duì)照組(pH 6.5)低，其中德式乳桿菌和釀酒酵母的pH值為6株菌中最高的，分別為5.87和5.48，而嗜酸乳桿菌和唾液乳桿菌的發(fā)酵最終酸度是6株菌中最低的，分別為4.67和4.68，說(shuō)明這2種菌對(duì)酸度具有更高的耐受性，能夠更好地利用糙米中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在低pH環(huán)境下產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。而干酪乳桿菌和雙歧桿菌的pH值分別為5.04和4.94。市售的發(fā)酵飲品中，無(wú)論是發(fā)酵乳制品還是發(fā)酵米酒等制品，其發(fā)酵的最終pH值大約都在3.9～4.2之間［9］，因此，單一菌種發(fā)酵后產(chǎn)品的乳酸含量較低，pH值較高，且無(wú)法達(dá)到豐富濃郁的口感。鑒于干酪乳酸桿菌、嗜酸乳桿菌、唾液乳桿菌和雙歧桿菌的發(fā)酵效果要明顯好于德式乳桿菌和釀酒酵母，本文接下來(lái)研究將選用這4株菌種進(jìn)行混合復(fù)配發(fā)酵試驗(yàn)，以篩選出發(fā)酵效果最好的菌種組合。

2.2 最佳發(fā)酵菌種組合的選擇

圖1 單一菌株發(fā)酵后的乳酸含量及pH值Fig.1 The content of lactic acid and pH after single strain fermentation

復(fù)配菌種發(fā)酵后的乳酸含量及pH值如圖2所示。由圖2可見，在乳酸產(chǎn)量和pH值變化方面混菌發(fā)酵效果明顯較單菌發(fā)酵好，且3種菌混合發(fā)酵組合的平均乳酸含量顯著高于雙菌混合發(fā)酵結(jié)果，乳酸最高的組合B+SS+SQQ組，其含量高達(dá)42.6 mmol/L，高濃度的乳酸含量賦予了產(chǎn)品濃郁的發(fā)酵風(fēng)味。與此同時(shí)，雙菌發(fā)酵的pH值較3種菌發(fā)酵的pH值偏高，在相同培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)pH值降低速率更慢。而發(fā)酵12 h后的3種菌復(fù)配發(fā)酵產(chǎn)品的pH值已經(jīng)顯著降低，并達(dá)到與市售發(fā)酵制品(pH=3.92)相當(dāng)?shù)膒H值，充分說(shuō)明3種菌復(fù)配的發(fā)酵效果的要好于雙菌復(fù)配發(fā)酵。因此，本文進(jìn)一步深入分析了復(fù)配發(fā)酵糙米飲料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和工藝參數(shù)。

圖2 復(fù)配菌株發(fā)酵后乳酸、pH值含量圖Fig.2 The content of lactic acid and pH of mixing strain fermentation

2.3 復(fù)配菌種發(fā)酵后的氨基酸及小肽含量變化分析

本文采用歸一化法進(jìn)一步分析了復(fù)配菌種發(fā)酵后的糙米飲品中水溶性肽的含量情況，由圖3可以看出，發(fā)酵后的各組在分子質(zhì)量1 800～10 000Da的水溶性多肽的峰面積明顯大于未發(fā)酵的對(duì)照組，可以說(shuō)明發(fā)酵后糙米食品中的多肽和小分子蛋白質(zhì)含量有所增多。

表1顯示了各發(fā)酵菌種組合在此分子質(zhì)量區(qū)間的面積相比于未發(fā)酵的對(duì)照組的增長(zhǎng)率平均達(dá)到400%左右，即為對(duì)照組的4倍左右，其中組合B+SS+SQQ組的增長(zhǎng)率最高，達(dá)到了對(duì)照組的4.3倍。而分子質(zhì)量在600～1 800Da區(qū)間內(nèi)的小肽的峰面積中，發(fā)酵組也高于對(duì)照組，且增加率更是平均高達(dá)961%之多。充分說(shuō)明發(fā)酵過程對(duì)水溶性肽類物質(zhì)的增加起到了重要的作用。

表1 不同菌種組合發(fā)酵前后水溶性肽類物質(zhì)面積增長(zhǎng)率Table 1 The growth area rate of water-soluble peptides after mixing strain fermentation

圖3 不同菌種復(fù)配發(fā)酵后的水溶性肽變化圖Fig.3 The graph of water soluble peptide after fermentation by mixing strain

表2為4組3種菌混合復(fù)配發(fā)酵后的糙米飲料中的總氨基酸及主要氨基酸含量的變化情況。由表2可見，在總氨基酸含量上，組合干酪乳桿菌+嗜酸乳桿菌+雙歧桿菌的總氨基酸量(1 179 mg/100g)較對(duì)照組氨基酸總量(930 mg/100 g)增長(zhǎng)了26.74%，為4個(gè)菌種組合中總氨基酸含量增加最多的一組，該組合發(fā)酵后的產(chǎn)品中，使用酸水解法可以檢測(cè)出的7種人體必需氨基酸全部高于未發(fā)酵對(duì)照組，平均增加率為39.97%，而參與蛋白質(zhì)合成的人體必需氨基酸——蛋氨酸的增加率更是高達(dá)73%。由于人體內(nèi)不能合成必需氨基酸而只能通過食物獲取，因此必需氨基酸的增加有利于提高其在人體中的吸收率，促進(jìn)人體的健康發(fā)展。在該發(fā)酵組合的產(chǎn)品中，除胱氨酸和甘氨酸外，發(fā)酵后產(chǎn)品中的非必需氨基酸含量全部高于未發(fā)酵對(duì)照組，平均增加率為25.64%。

表2 復(fù)配菌株發(fā)酵前后產(chǎn)品氨基酸含量 mg/100gTable 2 The amino acid content on mixing strain fermentation mg/100g

通過乳酸、pH值、氨基酸含量、水溶性肽含量的綜合比較和分析，發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌+干酪乳桿菌+雙歧桿菌組合發(fā)酵后的氨基酸、水溶性小肽含量高于其他3個(gè)菌種組合，符合當(dāng)代人對(duì)食物的選擇標(biāo)準(zhǔn):既味美價(jià)廉又低脂、高纖維、高營(yíng)養(yǎng)，故最終選擇該組合為發(fā)酵糙米飲料的復(fù)配菌種組合。因此，本文進(jìn)一步對(duì)該菌株復(fù)配組合發(fā)酵糙米的工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。

2.4 發(fā)酵糙米飲料制作工藝參數(shù)的確定

2.4.1 料水比的確定

料水比不同，發(fā)酵后產(chǎn)品的黏度有顯著差異，如圖4所示。其中，料水比50∶1 000組的黏度過低，靜置30 min后產(chǎn)品上下分層嚴(yán)重，難以形成穩(wěn)定的懸浮體系;料水比為100∶1 000的發(fā)酵產(chǎn)品的黏度為24.87 mPa·s，與市售谷物飲料黏度(20.88 mPa·s)相比略高，其發(fā)酵后無(wú)明顯分層，有較強(qiáng)的流動(dòng)性。料水比150∶1 000組的黏度為34.29 mPa·s，明顯高于市售對(duì)照組，發(fā)酵后產(chǎn)品無(wú)明顯分層，但流動(dòng)性要低于100∶1 000組。而料水比200∶1 000組的產(chǎn)品基本無(wú)流動(dòng)性，其黏度更是高達(dá)98.05 mPa·s，流動(dòng)性較差，不適宜用此比例制作飲料。從節(jié)約原材料的成本角度考慮，選擇料水比為100∶1 000進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)更合適。

圖4 料水比對(duì)產(chǎn)品黏度的影響Fig.4 Effect of viscosity in different water mixture fermented products

2.4.2 發(fā)酵時(shí)間的確定

發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)直接影響產(chǎn)品的乳酸含量和風(fēng)味，發(fā)酵時(shí)間短，產(chǎn)酸量不足，發(fā)酵氣息不足，達(dá)不到合適的感官體驗(yàn);發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)酸過多且容易產(chǎn)生刺激性酸味，pH值過低，而且發(fā)酵周期長(zhǎng)，會(huì)使發(fā)酵成本增加。由圖5可以看出，發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)產(chǎn)品的乳酸含量和pH值具有一定影響。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)品內(nèi)富集的乳酸含量逐漸增多，發(fā)酵24 h左右，產(chǎn)品的乳酸含量為26.75 mmol/L，此時(shí)乳酸增加最快，增幅達(dá)到52%。同時(shí)，pH值在此時(shí)間段內(nèi)下降最快，由4.45下降至4.18。該時(shí)間段的產(chǎn)品已具有濃郁的發(fā)酵氣息，滋味偏酸，呈淺乳白色。當(dāng)發(fā)酵至36h時(shí)，乳酸含量為52.17 mmol/L，pH值為3.99，此時(shí)產(chǎn)品的發(fā)酵氣味偏酸，口感較酸，且?guī)в幸欢ǖ臐?。由此可見，單純追求發(fā)酵時(shí)間并不一定能夠提升產(chǎn)品的發(fā)酵口感。

圖5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的影響Fig.5 Effect of lactic acid and pH after different fermented time

2.4.3 接種量的確定

隨著接種量的增大，產(chǎn)品的乳酸含量呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)，而pH值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。這主要是由于，隨著接種量的增加，起始發(fā)酵液中的乳酸菌活菌數(shù)隨之增加，產(chǎn)酸能力強(qiáng)，乳酸含量上升較快，pH值下降也較快，而隨著接種量繼續(xù)增大，產(chǎn)酸過多，pH值過低，反而抑制了菌體的活性，導(dǎo)致乳酸的增長(zhǎng)速度放緩，另一方面也許是由于菌種數(shù)目過多，相互競(jìng)爭(zhēng)加大，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致菌體生長(zhǎng)活性降低。例如圖6中，接種量為5%的乳酸含量較4%的接種量的乳酸含量增加了18 mmol/L，pH值降低了0.3，而接種量6%的乳酸含量較接種量5%的乳酸含量?jī)H增長(zhǎng)了4.2 mmol/L，pH值僅降低了0.05，基本無(wú)變化。這一結(jié)果與潘廷跳等［10］在制作攪拌型燕麥酸奶中的結(jié)果相似。他們發(fā)現(xiàn)在一定的范圍內(nèi)，隨著乳酸菌接種量的增大，感官評(píng)定的分?jǐn)?shù)就越高，而達(dá)到頂峰之后，分?jǐn)?shù)又減小。他認(rèn)為接種量過低時(shí)，在一定的時(shí)間內(nèi)乳酸菌的繁殖生長(zhǎng)能力有限，不能充分發(fā)酵而導(dǎo)致發(fā)酵不完全;而接種量過高時(shí)，在較短一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的乳酸，導(dǎo)致酸度過大。所以5%左右的接種量最為適合發(fā)酵糙米飲料。

2.5 正交分析

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以料水比、發(fā)酵時(shí)間、接種量，選取發(fā)酵后產(chǎn)品的乳酸含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9(34)正交設(shè)計(jì)對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。因素水平見表3，結(jié)果見表4。

圖6 接種量對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品的影響Fig.6 Effect of lactic acid and pH on different inoculation

表3 發(fā)酵糙米飲料工藝正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment on fermentation of brown rice beverage

表4 發(fā)酵糙米飲料工藝正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The result of orthogonal experiment on fermentation factors of brown rice beverage

由表4看出，影響發(fā)酵后產(chǎn)品的乳酸含量的因素主次順序?yàn)?料水比＞接種量＞發(fā)酵時(shí)間，按各因素水平應(yīng)選擇組合A2B3C3作為最佳發(fā)酵組合，即接種量5%，料水比為120∶1000，發(fā)酵時(shí)間為16 h。3號(hào)(A1B2C3)、4號(hào)組合(A2B1C2)的乳酸含量最高，為了得到最佳發(fā)酵組合，將這2個(gè)組合與極差分析得到的組合N(A2B3C3)做發(fā)酵重復(fù)試驗(yàn)。結(jié)果見表7。

表5 發(fā)酵糙米飲料最佳工藝參數(shù)重復(fù)試驗(yàn)Table 5 Result of repeated test on fermentation factors of brown rice beverage

2.6 發(fā)酵產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的對(duì)比

對(duì)發(fā)酵后的糙米飲料立即進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分及活菌數(shù)的測(cè)定，通過糙米飲料發(fā)酵前后的營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，發(fā)酵后的產(chǎn)品蛋白質(zhì)有所提高，脂肪、碳水化合物、能量及膳食纖維含量有所下降，如表6所示。碳水化合物的下降是由于發(fā)酵過程中乳酸菌的生長(zhǎng)代謝對(duì)碳水化合物的利用所導(dǎo)致的，膳食纖維和脂肪含量的下降來(lái)源于加工過程中高溫條件對(duì)其的破壞。而發(fā)酵的糙米飲料與市售飲料對(duì)比可以看出，蛋白質(zhì)含量較谷物飲料略顯不足，但高出乳酸菌飲料。脂肪含量雖然高于乳酸菌飲料但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于谷物飲料中的脂肪含量。碳水化合物和能量的含量均低于市售飲料，發(fā)酵糙米飲料呈現(xiàn)為低能量的狀態(tài)。反觀膳食纖維含量，發(fā)酵糙米飲料的膳食纖維含量是市售谷物飲料的3.2倍，在每天正常飲食范圍內(nèi)再多補(bǔ)充300mL發(fā)酵糙米飲料大約便可滿足成人膳食纖維的日平均攝入量。同時(shí)，發(fā)酵糙米飲料與市售乳酸菌飲料相比含有更多的活菌數(shù)目，又由3種益生菌復(fù)配發(fā)酵而成，菌種種類多，活性好，更有助于人體腸道菌群的平衡，保持腸胃年輕。

表6 發(fā)酵糙米飲料與市售飲料的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比Table 6 Comparison of nutrients between fermented brown rice beverage and market sale beverages

3 結(jié)論與討論

三菌復(fù)配混合發(fā)酵較單菌和雙菌混合發(fā)酵更利于健康、營(yíng)養(yǎng)、美味全谷物糙米飲料的開發(fā)。單因素和正交試驗(yàn)表明嗜酸乳桿菌+干酪乳桿菌+雙歧桿菌組合發(fā)酵糙米的最佳工藝為:接種量為5%，料水比為120∶1 000，于37℃發(fā)酵16 h，所得的發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味濃郁清香，有較適宜的酸度，口感醇厚。與市售谷物飲料和乳酸菌飲料進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析對(duì)比，最佳菌種組合和工藝條件下發(fā)酵糙米飲料的蛋白質(zhì)、膳食纖維含量均高于市售飲料，而脂肪、碳水化合物、能量含量低于市售飲料，產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)全面、均衡，適宜現(xiàn)代人對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，活菌數(shù)更是達(dá)到1.2×108cfu/mL，是一種具有很好開發(fā)潛力的營(yíng)養(yǎng)全面、風(fēng)味獨(dú)特、健康的全谷物飲品。

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