和樹平，陳璐，金鵬，宋超

（1.天津納特生物有限公司，天津300354；2.天津商業(yè)大學(xué) 生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津300134；3.天津科技大學(xué)化工與材料學(xué)院，天津300457；4.天津市工業(yè)微生物研究所有限公司，天津300462）

大麥營養(yǎng)成分豐富、全面，含有高纖維、高維生素、低脂肪、低糖、多種微量元素以及β-葡聚糖、α-生育三烯醇、黃酮、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）、抗性淀粉等多種功能成分[1]。燕麥起源于我國，目前，燕麥?zhǔn)侨蚝坦阮愞r(nóng)作物的八大糧食之一，主要種植于北半球的溫帶地區(qū)[2]。燕麥中含有豐富的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素、礦物質(zhì)、β-葡聚糖，有益于身體健康[3]。薏仁米是一種藥食同源的谷物，屬禾本科植物，學(xué)名薏苡仁、苡仁米，俗稱“藥王米”、“回回米”、“六谷米”[4-6]。我國眾多醫(yī)藥典籍對薏仁米的食療均有記載，早在我國第一部中草藥書《神農(nóng)本草經(jīng)》上，薏仁米就被列為上品，自古以來就是中國食藥皆佳的“糧藥”之一[7]。谷物飲料是以谷物為主要原料，通過酶解和發(fā)酵技術(shù)研制而成的飲料[8]。人們對膳食合理性的要求隨著生活水平的提高而不斷提高，谷物飲料研發(fā)成為現(xiàn)代生活大趨勢[9]，其研發(fā)成為飲料發(fā)展新的機(jī)遇。益生菌發(fā)酵可以提高飲料的營養(yǎng)價值，賦予其特殊的風(fēng)味，因此在飲料領(lǐng)域有很大的開發(fā)潛力[10-11]。將益生菌用于谷物飲料的發(fā)酵中，制作成的益生菌發(fā)酵谷物飲料，既保存了谷物原有的營養(yǎng)價值，又具有益生菌發(fā)酵制品的有益作用，風(fēng)味良好，口感獨特，對人體有營養(yǎng)保健作用[12-13]。本研究以大麥、燕麥、薏仁為原料制作谷物飲料，將益生菌應(yīng)用于飲料的制備中，研制一種新型的谷物發(fā)酵飲料，以期為谷物深加工和綜合利用提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大麥、燕麥、薏仁、蜂蜜、碳酸氫鈉、檸檬酸、羧甲基纖維素鈉、黃原膠（食品級）：市售；嗜熱乳桿菌、干酪乳桿菌、雙歧桿菌：中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院實驗室保存；糖化酶（10萬U/g）：哈爾濱歐瑞德試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

C22-L2D電磁爐、JYL-C022E料理機(jī)：九陽股份有限公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；BP211D型電子天平：德國Sartorius公司；GYB60-6高壓均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；3840-E12手持式折光儀：成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司；DH411C精密恒溫箱：日本雅馬拓公司；LD2X-75KBS型立式壓力蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；ST2100 pH計：奧豪斯儀器（常州）有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 發(fā)酵型谷物飲料工藝流程

原料→制漿→均質(zhì)→糖化→接種發(fā)酵→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→滅菌

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 制漿

取新鮮、無病蟲害的谷物原料等比例一同放入燒杯中，加入超過原料高度三分之一的水，常溫（25℃）下浸泡一段時間，將泡好原料取出，加入一定比例水，放入料理機(jī)中打漿，將打好液體放入鍋中煮沸，撇去浮沫，即得漿液，備用[14]。

1.3.2.2 均質(zhì)

將所得漿液進(jìn)行均質(zhì)，壓力為0.08 MPa～0.09 MPa，均質(zhì)1次～2次。

1.3.2.3 糖化

利用糖化酶進(jìn)行糖化，糖化酶的添加量為1%，55℃下酶解6 h。

1.3.2.4 接種發(fā)酵

將糖化好的復(fù)合漿料冷卻至25℃，用碳酸氫鈉溶液調(diào)pH值至6.8，加入嗜熱乳桿菌、干酪乳桿菌、雙歧桿菌發(fā)酵菌種，用3株菌種等比例在37℃分別依照不同的接種量、時間進(jìn)行發(fā)酵試驗。

1.3.2.5 調(diào)配

將發(fā)酵好的漿料分別加入不同劑量的蜂蜜、檸檬酸、復(fù)合穩(wěn)定劑（羧甲基纖維素鈉＋黃原膠），調(diào)整口感和風(fēng)味，確定最佳糖酸比，選擇最佳的產(chǎn)品配方。

1.3.2.6 均質(zhì)罐裝

將調(diào)配好的漿液進(jìn)行均質(zhì)，壓力為0.08 MPa～0.09 MPa，均質(zhì)1次～2次，之后趁熱罐裝。

1.3.2.7 殺菌

產(chǎn)品封口后在100℃下殺菌15 min，迅速冷卻，即得產(chǎn)品。

1.3.3 單因素試驗

1.3.3.1 料水比對感官評分的影響

浸泡后的谷物原料按料水比1 ∶6、1 ∶7、1 ∶8、1 ∶9、1∶10（g/mL）加水制漿，均質(zhì)糖化后，按接種量4.5%進(jìn)行發(fā)酵，在37℃下發(fā)酵14 h后，對最終產(chǎn)品進(jìn)行感官評定。

1.3.3.2 接種量對感官評分的影響

浸泡后的谷物原料按料水比1∶8（g/mL）加水制漿，均質(zhì)糖化后，按接種量3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%進(jìn)行發(fā)酵，在37℃下發(fā)酵14 h后，對最終產(chǎn)品進(jìn)行感官評定。

1.3.3.3 發(fā)酵時間對感官評分的影響

浸泡后的谷物原料按料水比1∶8（g/mL）加水制漿，均質(zhì)糖化后，按接種量4.5%進(jìn)行發(fā)酵，在37℃下發(fā)酵12、13、14、15、16 h 后，對最終產(chǎn)品進(jìn)行感官評定。

該詞意為諷刺那些什么都還不懂就裝社會的人。這句從快手流傳出的金句2018迅速洗腦了所有人?！凹y身”向來是叛逆、社會人的標(biāo)志，而萌版佩奇紋身，恰巧起到了一個反差萌的搞笑效果。

1.3.4 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取料水比、接種量、發(fā)酵時間3個因素，以感官評分為指標(biāo)，采用L9（33）正交試驗對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3.5 感官評價

選取12名有經(jīng)驗的感官評價人員對飲料的色澤、組織狀態(tài)、氣味、口感、滋味進(jìn)行感官評分。具體評分細(xì)則見表2[15]。

表2 產(chǎn)品感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The standard of sensory score for grain fermented beverages

續(xù)表2 產(chǎn)品感官評分標(biāo)準(zhǔn)Continue table 2 The standard of sensory score for grain fermented beverages

1.3.6 指標(biāo)測定

常規(guī)檢測所得谷物飲料的可溶性固形物、pH值等理化指標(biāo)和菌落總數(shù)等微生物指標(biāo)。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 料水比對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響

料水比對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響見圖1。

圖1 料水比對感官評分的影響Fig.1 Effect of material-water ratio on sensory score

由圖1可以看出，隨著加水量的增加，感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在料水比1∶8（g/mL）時，所得谷物飲料產(chǎn)品色澤口感均較好。谷物制漿后會較黏稠，但在糖化發(fā)酵后，黏稠度會降低[16]，所以適當(dāng)降低料水比，對后期的發(fā)酵過程也更為有利，因此，選擇料水比 1 ∶7、1 ∶8、1∶9（g/mL）進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.2 接種量對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響

接種量對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響見圖2。

圖2 接種量對感官評分的影響Fig.2 Effect of inoculation volume on sensory score

由圖2可知，隨著接種量的增加，感官評分先升高后下降，當(dāng)接種量為4.5%時，二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分最高。繼續(xù)加大接種量，飲料外觀及口感均變差，因此選擇4.0%、4.5%、5.0%接種量進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.3 發(fā)酵時間對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響

發(fā)酵時間對二麥薏仁發(fā)酵飲料感官評分的影響見圖3。

由圖3可知，發(fā)酵14 h時，所得谷物飲料感官評分較高，飲料口感色澤較好，隨著發(fā)酵試驗進(jìn)一步延長，飲料分層現(xiàn)象明顯，感官評分下降，因此選擇13、14、15 h進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.2 正交試驗結(jié)果

二麥薏仁發(fā)酵飲料工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果見表3。

由表3可以看出，影響谷物飲料感官評分的因素大小順序為A＞C＞B，即料水比＞發(fā)酵時間＞接種量，最佳發(fā)酵條件為 A2B1C3，即料水比 1 ∶8（g/mL），接種量為4%，發(fā)酵時間15 h。將最佳組合A2B1C3與正交試驗最高感官評分組合第7組進(jìn)行比較，做驗證試驗，所得結(jié)果見表4。

圖3 發(fā)酵時間對感官評分的影響Fig.3 Effect of fermentation time on sensory score

表3 二麥薏仁發(fā)酵飲料工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of optimizing the processing technology of fermented barley，oat and coix seed beverage

表4 驗證試驗結(jié)果Table 4 Verification test results

由表4可知，經(jīng)驗證試驗得出A2B1C3感官評分平均值高于A2B1C2，因此確定A2B1C3為最佳試驗組合，即料水比 1 ∶8（g/mL），接種量為 4.0%，發(fā)酵時間 15 h，在此條件下感官評分為97分。

2.3 指標(biāo)測定結(jié)果

所得谷物飲料色澤呈鮮明淡黃色，組織均勻，無分層現(xiàn)象，可溶性固形物≥6.0%，pH值為4.0，菌落總數(shù)≤100 cfu/mL，大腸菌群≤3 MPN/100 mL，致病菌未檢出。

3 結(jié)論

以大麥、燕麥、薏仁為原料，嗜熱乳桿菌、干酪乳桿菌和雙歧桿菌為發(fā)酵劑，通過單因素試驗和正交試驗，以感官評分為指標(biāo)，確定了最佳的發(fā)酵工藝條件為料水比 1 ∶8（g/mL），接種量 4%，發(fā)酵時間 15 h，感官評分97分，制得的發(fā)酵谷物飲料色澤淡黃，組織均勻，各項理化指標(biāo)均符合規(guī)定。