Research ofcoarse cereals lactic acid beverage

李瓊*（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原　030024）

雜糧乳酸飲料的研制

Research ofcoarse cereals lactic acid beverage

李瓊*
（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原030024）

*李瓊，女，1986年出生，2011年畢業(yè)于石河子大學食品科學與工程專業(yè)，助理工程師。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。城市居民營養(yǎng)攝入失衡，動物性食物攝入量過高，而谷物雜糧等植物性食物攝入不足，從而導致肥胖、糖尿病、高血壓和高血脂等慢性病發(fā)病率上升。《中國居民膳食指南》提出平衡膳食、合理營養(yǎng)、促進健康，其中第一條即是“食物多樣，谷類為主，粗細搭配”。

營養(yǎng)學家研究發(fā)現(xiàn)，食物的營養(yǎng)成分結(jié)構(gòu)與食物本身的色彩有密切的關系，色彩顏色越深，則食物的營養(yǎng)價值越高。黑豆中蛋白質(zhì)含量高達36%~40%，含有18種氨基酸，特別是人體必需的8種氨基酸，還含有19種油酸，其不飽和脂肪酸含量達80%，吸收率高達95%以上，有降低血中膽固醇的作用。黑米所含錳、鋅、銅等無機鹽大都比大米高1~3倍，更含有大米所缺乏的VC、葉綠素、花青素、胡蘿卜素以及強心甙等特殊成分，具有滋陰補腎、健脾暖肝、明目活血等療效，因此被稱為“補血米”、“長壽米”。黑芝麻含有多種人體必需氨基酸、VE、VB、不飽和脂肪酸、鐵等微量元素，具有潤腸胃、滋養(yǎng)肝腎、補血補鈣、降血糖等功效。乳酸發(fā)酵飲料含有乳酸、其他有機酸、可溶性糖、17種氨基酸、維生素以及人體必需的多種礦物質(zhì)營養(yǎng)元素，具有調(diào)理腸胃、降低膽固醇、增強機體免疫力、防癌抗癌和延年益壽等功效。

本試驗以黑豆、黑米、黑芝麻為主要原料，白砂糖、牛奶等為輔料進行研究。將黑豆、黑米、黑芝麻經(jīng)過滅酶、浸泡等處理后打漿，以保加利亞乳桿菌和嗜熱乳酸鏈球菌為混合發(fā)酵劑在一定的條件下進行乳酸發(fā)酵，并通過正交試驗得出原料比例、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、發(fā)酵劑接種量等最佳工藝條件，研制出口感爽口、酸甜適口、風味較佳并具有保健功能的雜糧乳酸飲料。

1　試驗材料和方法

1.1試驗原料和試劑

黑豆、黑米、黑芝麻，市購；白砂糖，廣西上上糖業(yè)有限公司；純牛奶、酸牛奶，內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司。

酚酞、NaOH，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2主要儀器及設備

PHS- 10B酸度計，上海精科儀器有限公司；手持折光儀，成都太華光學有限公司；Satorius BS2000S型電子秤，北京賽多利斯天平有限公司；HH- 42快速恒溫數(shù)顯水箱，常州國華電器有限公司；HR2838打漿機，珠海飛利浦家庭電器有限公司；JMS- 50膠體磨，廊坊通用機械有限公司；容聲CR- 16B電磁爐，廣東容聲電器股份有限公司；冰柜，廣東三洋科龍冷柜有限公司。

1.3檢測方法

1.3.1 pH值測定

用PHS- 10B酸度計測定。

1.3.2可溶性固形物的測定

手持式糖度計測定，以折光濃度°Bx表示。

1.3.3酸度的測定

稱取5 g試樣，加入50 mL煮沸并冷卻至室溫的蒸餾水，加2 ~ 3滴酚酞指示劑，用0.1 mol /LNaOH標準溶液滴定至微紅色，以30 s不褪色為終點，記下消耗NaOH標準溶液的體積（V），計算出酸度。酸度用吉爾涅爾度（°T）表示，乳酸含量用%表示。

°T=V×20；乳酸含量=[（0.1×V×0.09）/5]× 100%。

1.3.4感官評分

根據(jù)黑豆發(fā)酵乳的組織狀態(tài)、色澤、乳清析出情況、口感、風味等進行綜合評分。樣品隨機提供給10位專業(yè)評分人員分別打分，取平均分為總感官評分，總分為100分。雜糧乳酸飲料的感官評分標準見表1。

表1　雜糧乳酸飲料的評分指標與標準

1.4試驗方法與內(nèi)容

1.4.1黑豆?jié){的加工工藝

黑豆→去雜、清洗→滅酶→浸泡→提取汁液→磨漿→再次提取汁液→過濾→煮漿→黑豆乳

a）預處理：黑豆去雜后進行清洗，除去黑豆表面塵土及微生物。

b）滅酶：以110℃蒸汽滅酶5 min。

c）浸泡：將滅酶后的黑豆放入其重量2.5~3.0倍的水中浸泡10 h~12 h。

d）提取汁液：黑豆吸水完全膨脹后，加入干豆量1~2倍的熱水（85℃~90℃）提取黑豆汁液（含花青素、黑色素等）。

e）磨漿、再提?。航莺蟮暮诙?，加入干豆量2~3倍的熱水（85℃~90℃）磨漿，提取蛋白質(zhì)和黑色素。

f）過濾：將提取的黑豆汁液和磨漿后的料液混合，經(jīng)120目過濾后制得黑豆奶備用，濾渣作為其他用途。

g）煮漿：將制備好的黑豆?jié){采用100℃蒸汽間接加熱20 min，加熱時不斷攪拌，使豆?jié){受熱均勻，防止結(jié)塊。

1.4.2黑米乳的加工工藝

黑米→去雜、清洗→浸泡→磨漿→過濾→煮漿→黑米乳

a）預處理：選用優(yōu)質(zhì)黑米，去雜后進行清洗，除去黑米表面雜物。

b）浸泡：浸泡時黑米與水的比例1∶3，浸泡時間5 h~6 h。

c）打漿、過濾：將黑米與水1∶4進行打漿，制得黑米乳過120目篩網(wǎng)備用。

d）煮漿：防止黑米糊化，對產(chǎn)品的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，采用水浴加熱，水浴溫度80℃~85℃，加熱時間20 min。

1.4.3黑芝麻醬加工工藝

黑芝麻→清洗瀝干→烘烤→磨漿→過濾→黑芝麻醬

a）預處理：挑選品質(zhì)優(yōu)良的黑芝麻，進行去雜、清洗。

b）烘焙：將清洗瀝干的芝麻放在120℃～150℃下烘焙30 min，以提升芝麻特有的香味。烘烤時注意火候，烘烤后有芝麻的香味，火候過大會使黑芝麻焦化發(fā)苦，影響風味。

c）磨漿、過濾：烘烤后加1∶4的水，將其磨漿過120目篩網(wǎng)備用。

1.4.4復合飲料發(fā)酵工藝流程

白砂糖、純牛奶

↓

黑豆乳、黑米乳、黑芝麻醬→調(diào)配→滅菌→冷卻→灌裝→接種→發(fā)酵→冷藏→后熟→成品

↑

酸牛奶

a）調(diào)配：先將牛奶按一定的比例加入黑豆、黑米與黑芝麻的混合漿中，再將一定量蔗糖加水熱溶解，攪拌均勻。

b）接種、發(fā)酵：滅菌后的料液冷卻至40℃~ 45℃，在無菌操作條件下按7%的量接種發(fā)酵劑。然后灌裝于滅菌后的容器中，在39℃的恒溫箱發(fā)酵5 h左右，當pH值為3.8~4.2時終止發(fā)酵。

c）冷藏、后熟：將發(fā)酵凝固后的混合發(fā)酵乳冷卻到10℃左右后放入2℃~4℃的冰箱中保藏24 h進行后熟。

2　結(jié)果與分析

2.1原料配比對產(chǎn)品風味的影響

黑豆乳和芝麻乳混合比的選擇為了既能體現(xiàn)芝麻特有的香味，又不掩蓋黑豆乳的香味，達到一種大多數(shù)消費者都能接受的良好口味。經(jīng)查閱資料可知，黑豆乳和芝麻乳比例4∶1最適宜?，F(xiàn)在主要研究黑豆與黑米之間的比例，得到既有黑豆香味又有黑米香味的乳酸飲料。把黑豆乳與黑米乳以不同比例混合后對產(chǎn)品進行感官評定，確定兩者的最佳配比，試驗結(jié)果見表2。

表2　黑豆乳、黑米乳配比試驗結(jié)果

由表2可知，當黑豆乳與黑米乳的比例為2:1時產(chǎn)品口感柔和、爽口、細膩，黑豆、黑米、黑芝麻三者風味協(xié)調(diào)，色澤呈黑紫色，此條件下的產(chǎn)品無論從口感還是色澤上比較受人們的喜歡。

2.2原料與水的配比對發(fā)酵的影響

試驗結(jié)果表明，濃度過低產(chǎn)酸較慢、凝固性較差，有較多的乳清析出，感官品質(zhì)不理想，而且蛋白質(zhì)含量也達不到理化指標；濃度過高硬度過大，口感較粗糙，影響發(fā)酵。將浸泡好的黑豆與水按1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10（g/mL）混合，磨漿殺菌后，接入菌種發(fā)酵，測定其pH值，通過pH值與感官評價確定原料與水的最適比例。多次試驗得出結(jié)論，當原料與水的比例為1∶4時發(fā)酵效果最好，口感細膩、爽口、凝固均勻、無分層、無乳清析出、穩(wěn)定性良好。

2.3蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

將原輔料按一定比例混勻，接種量為7%，在40℃下發(fā)酵5 h，白砂糖添加量分別為6%、8%、10%、12%和14%，不同蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響結(jié)果見表3。

表3　蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由表3可知，在相同條件下，蔗糖的添加量在10%時酸甜可口、凝塊細膩、口感較好，產(chǎn)品評價較高。添加量過少會使產(chǎn)品酸度較重，產(chǎn)生澀味，影響質(zhì)量；而添加量過多則會導致產(chǎn)品過甜，口感粗糙。

2.4發(fā)酵溫度的確定

由于該飲料制作過程中用的發(fā)酵劑是乳酸菌（保加利亞乳桿菌∶乳酸鏈球菌=1∶1），保加利亞乳桿菌生長的最適溫度為42℃，而乳酸鏈球菌生長的最適溫度為32℃，因此乳酸菌作為發(fā)酵劑溫度應控制在32℃~42℃之間。通過測定乳酸飲料的pH值和感官評定來確定發(fā)酵的最佳溫度。不同溫度下雜糧乳酸飲料發(fā)酵情況如表4所示。

表4　發(fā)酵溫度對產(chǎn)品的影響

由表4知，當發(fā)酵溫度低時，有利于乳酸鏈球菌生長，而當溫度較高時，有利于保加利亞乳桿菌生長，且溫度較低時凝塊質(zhì)量好。結(jié)果表明，溫度為38℃~40℃時，產(chǎn)品風味較好，發(fā)酵情況良好。

2.5接種量對發(fā)酵的影響

產(chǎn)品發(fā)酵時接入的菌種量過大時，發(fā)酵快、產(chǎn)酸快、培養(yǎng)時間短，但成品風味不佳，口感粗糙、有砂粒感；接種量過少，則發(fā)酵時間過長，成品有酸敗味，并且有較多的乳清析出。經(jīng)試驗將發(fā)酵劑的添加量定為3%、5%、7%、9%、11%。選用當天生產(chǎn)的酸牛奶，黑豆黑米比2∶1，加1∶4的水，10%的蔗糖，發(fā)酵劑接種量分別為3%、5%、7%、9%、11%，39℃發(fā)酵5 h。不同接種量結(jié)果比較分別見表5、表6。

表5　不同接種量發(fā)酵的結(jié)果比較

表6　不同接種量發(fā)酵的結(jié)果比較

由表5、表6可知，在相同條件下，接種量在7%~9%的產(chǎn)品評價較高。接種量較少的黑豆?jié){中，發(fā)酵不完全，質(zhì)地不均勻，凝固狀態(tài)較差，口感粗糙；接種量過大，發(fā)酵過度，乳清析出較多，使產(chǎn)品過酸。

2.6發(fā)酵時間和溫度的確定

選擇上述最佳配方，以發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間作為因素做正交試驗。對其結(jié)果進行感官評定，評分標準參考表1。其因素水平和正交試驗結(jié)果分別見表7、表8。

表7　試驗因素水平

表8　正交試驗結(jié)果

結(jié)果表明，對雜糧乳酸飲料影響因素的主次順序為B>C>A，即發(fā)酵溫度>發(fā)酵時間>發(fā)酵劑量。最佳發(fā)酵工藝條件為A2B2C2，即發(fā)酵劑量7%，發(fā)酵溫度39℃，發(fā)酵時間5 h，其組織形態(tài)、風味、口感都明顯優(yōu)于其他幾組。

2.7雜糧乳酸飲料最佳配方和工藝條件的確定

為了確定最佳工藝條件，根據(jù)前面的單因素試驗分析，以黑豆∶黑米、蔗糖添加量、牛乳添加量、發(fā)酵劑接種量為影響產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素，采用四因素三水平L9（34）進行正交試驗。將發(fā)酵后的樣品，由10個專業(yè)人員進行感官評定，評分標準參考表1。正交試驗因素水平見表9，試驗結(jié)果見表10。

表9　試驗因素水平

表10　正交試驗結(jié)果

由表10可知，4個因素的主次順序為：A>B>C>D。雜糧乳酸飲料最佳配方和工藝條件為A1B3C2D2，即黑豆∶黑米2∶1，牛乳添加量30%，蔗糖添加量10%，接種量7%。此條件下發(fā)酵速度快，凝固效果好，組織形態(tài)、色澤、風味、口感都明顯優(yōu)于其他幾組。

2.8產(chǎn)品檢測

2.8.1感官評定

色澤：均勻一致，呈黑紫色。

外觀：組織均勻，無分層，無氣泡及沉淀現(xiàn)象。

口感與風味：口感細膩，酸甜適宜，有獨特的酸奶發(fā)酵風味，黑豆、黑米、黑芝麻三者風味協(xié)調(diào)，無異味。

2.8.2理化檢測

可溶性固形物含量12%~14%；酸度45°T~65°T；乳酸含量8%~11%；pH值4.1~4.3。

3　結(jié)論

試驗結(jié)果表明，配方的最優(yōu)組合為：黑豆、黑米、黑芝麻的比例4∶2∶1，打漿時原料與水的比例為1∶4，牛奶的添加量30%，蔗糖的添加量10%，發(fā)酵劑的接種量7%。在這種工藝條件下，乳酸飲料口感細膩、酸甜適中、穩(wěn)定性良好。

發(fā)酵工藝的最優(yōu)組合為：發(fā)酵劑的接種量7%，發(fā)酵溫度39℃，發(fā)酵時間5 h。此時發(fā)酵速度快、凝結(jié)效果好、穩(wěn)定性好。

以黑豆、黑米、黑芝麻為主要原料的雜糧乳酸飲料風味良好、口感細膩、酸甜適中，是一種很好的雜糧保健飲料，其顏色獨特，食用方便，在人們追求保健食品的今天，定會受到廣大消費者的喜愛，具有好的發(fā)展前景。

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LI Qiong*
（Shanxi food industryresearch institute，Shanxi Taiyuan 030024，China）

摘要以具有保健功能的黑豆、黑米、黑芝麻為主要原料，對雜糧乳酸飲料的加工工藝進行了研究。試驗采用L9（34）正交試驗確定加工工藝參數(shù)，對不同配方的產(chǎn)品進行感觀評定，篩選出最優(yōu)組合。研究結(jié)果表明，將黑豆、黑米、黑芝麻分別與水4∶1打漿、過濾，將制得的漿以4∶2∶1混合均勻，添加30%的牛奶，10%蔗糖和7%發(fā)酵劑，在39℃發(fā)酵5 h，制得口感細膩、爽口、酸甜適中、風味較佳并具有保健功能的雜糧乳酸飲料。

關鍵詞黑豆乳；黑米乳；乳酸發(fā)酵

AbstractIn the paper, processing of coarse cereals lactic acid beverage taking black beans, black rice and black sesame as the main rawmaterial was studied. L9(34)orthogonal test was used to determine the process parameters, and the product of different formulations was evaluated, and the optimal combination was selected. The results show that, the black beans, black rice, black sesame respectivelywith water 4:1, pulping, filtering, pulp of4:2:1 mixed evenly, and then adding 30% milk, 10% sugar and 7% fermentation agent, fermenting at 39℃about 5 h, the coarse cereals lactic acid beverage with delicate texture, refreshingtaste, sweet and sour flavor and health function can be gotten.

Keywordsblack soymilk；black rice milk；lactic acid fermentation

收稿日期：2015- 05- 11

DOI：10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.02.003

文章編號：1673- 6044（2015）02- 0006- 05

文獻標識碼：A

中圖分類號：TS252.54