朱俊玲，陳瑤，梁凱，郝利平

(山西農(nóng)業(yè)大學，山西 晉中 030801)

我國雜糧資源豐富，近年來小米制作的產(chǎn)品受到人們的青睞。研究表明，小米蛋白質(zhì)中沒有過敏原物質(zhì)，對于預(yù)防動脈粥樣硬化及促進膽固醇新陳代謝等都有很好的效果[1-2]。小米中含有的天然類胡蘿卜素在保護視覺與上皮細胞方面起到了重要作用[3-5]。目前，市場上的雜糧發(fā)酵食品有：雜糧發(fā)酵飲料(如經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的小米酸奶、小米發(fā)酵乳等發(fā)酵型飲料)、雜糧發(fā)酵食品(如大豆和蕎麥混合發(fā)酵而成的蕎麥醬；具有苦蕎特有氣味的蕎麥醋等)、釀造酒類食品(蕎麥酒、小米黃酒等)[6]。小米醪糟是一種谷物發(fā)酵食品，糯米醪糟滋味醇香，酸甜適中，略帶淡淡的酒味，含有維生素A，E，G及核糖核酸等多種營養(yǎng)成分，是虛弱者養(yǎng)氣生血的保健佳品，長期服用能強身健體、防御嚴寒、益壽延年[7-9]。據(jù)資料介紹,小米的蛋白質(zhì)消化率為83.4%、脂肪為90.8%、碳水化合物為99.4%，這是小米成為優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)源的基礎(chǔ)[10]。小米是中國傳統(tǒng)民間最具代表性食品之一，它不僅口味獨特，而且營養(yǎng)豐富[11-12]。受糯米醪糟的啟發(fā)，本試驗將小米進行預(yù)處理與熟化，采用對比法確定小米浸泡時間、浸泡用水量、蒸制料水比和蒸制時間的較佳水平[13-15]。以蒸制熟化后的小米為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵，采用單因素及正交試驗進行小米懸浮醪糟的工藝優(yōu)化[16-18]。從而獲得一種酸甜適中、口感良好、風味獨特的小米產(chǎn)品，最大限度地保留小米的營養(yǎng)價值，使小米的深加工成品得到大眾的認可。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米(品種“紅谷米”)：市售；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖、純凈水、結(jié)冷膠(食品級)：遠大食品添加劑有限公司；檸檬酸(食品級)：山東檸檬生化有限公司；綿白糖(食品級)：隆堯禾田食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-50KBS型立式高壓蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；DHG-9243BS-Ⅲ型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；DL-CJ-2F型醫(yī)用型超凈工作臺 北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；PHS-25型手持pH儀 上海儀電科學儀器股份有限公司；手持測糖儀 泉州光學儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 小米懸浮醪糟的加工工藝流程及操作要點

1.3.1.1 工藝流程

小米→清洗→浸泡→熟化→攤涼→接種→發(fā)酵→初成品→滅菌→調(diào)配→滅菌→成品。

1.3.1.2 操作要點

清洗：每份稱取相同量的小米,清洗3次。

浸泡：加入一定體積純水，在室溫下浸泡小米一定時間。

熟化：將浸泡好的小米放入容器中，按照一定的比例加入純凈水蒸制一定時間,冷卻至30 ℃左右備用。

接種發(fā)酵：先稱取一定量的干酵母，溶解于比例為1∶10，溫度控制在39 ℃左右的水中，靜置10 min,使干酵母充分吸收水分。然后在酵母液中加入2%的糖保溫在30 ℃活化1 h左右。將冷卻的小米裝入瓶中，接入一定量的酵母液，放于30 ℃條件下培養(yǎng)發(fā)酵一定時間。

殺菌：將發(fā)酵后的小米初產(chǎn)品置于120 ℃的高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌15 min。

調(diào)配：將稱好的結(jié)冷膠加入到煮沸的水中溶解、攪拌；待水冷卻至一定溫度再加入稱好的檸檬酸和綿白糖；將滅菌后的小米發(fā)酵品加入水中搖勻、攪拌。

滅菌：將上述調(diào)配的產(chǎn)品靜置1 d后均勻攪拌，再滅菌，產(chǎn)品完成。

1.3.2 小米原料的預(yù)處理

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡時間相同的條件下，分別以1∶1、1∶2、1∶3的浸泡用水量對小米進行浸泡處理。

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量相同的條件下，分別以4，6，8 h的浸泡時間對小米進行浸泡處理。

1.3.3 小米的熟化處理

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量、浸泡時間、蒸制時間相同的條件下，分別以1∶1、1∶1.5、1∶2的蒸制料水比對預(yù)處理后的小米進行熟化處理。

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量、浸泡時間、蒸制料水比相同的條件下，分別以20，30，40 min的蒸煮時間對預(yù)處理后的小米進行熟化處理。

1.3.4 小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝的優(yōu)化1.3.4.1 單因素試驗

研究不同接種量、不同加糖量、不同發(fā)酵時間對小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝的影響。

酵母接種量對產(chǎn)品發(fā)酵的影響：取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，分別以0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%的量接種酵母液，于30 ℃下培養(yǎng)3 d，隨后進行感官評價。

加糖量對產(chǎn)品發(fā)酵的影響:取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，分別按1%、1.5%、2%、2.5%、3%的比例將糖加入到復水的酵母液中進行活化，然后接種1%的酵母液于30 ℃條件下培養(yǎng)3 d，隨后進行感官評價。

發(fā)酵時間對產(chǎn)品發(fā)酵的影響:取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，接種1%的酵母液于30 ℃條件下培養(yǎng)2，3，4，5，6 d，隨后進行感官評價。

1.3.4.2 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取接種量(A)、加糖量(B)、發(fā)酵時間(C)3個因素進行L9(33)正交試驗，確定酵母接種量、加糖量、發(fā)酵時間的最適條件。

1.3.5 小米懸浮醪糟配方的優(yōu)化1.3.5.1 單因素試驗

研究不同結(jié)冷膠添加量、綿白糖添加量、檸檬酸添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

結(jié)冷膠添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，分別加入0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的結(jié)冷膠，再加入10%的綿白糖和0.12%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進行感官評價。

綿白糖添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的結(jié)冷膠后，隨后分別加入6%、8%、10%、12%的綿白糖，再加入0.12%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進行感官評價。

檸檬酸添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的結(jié)冷膠和10%的綿白糖，隨后分別加入0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進行感官評價。

1.3.5.2 正交試驗優(yōu)化

依據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選取結(jié)冷膠添加量(A1)、綿白糖添加量(B1)、檸檬酸添加量(C1)3個因素進行L9(33)正交試驗，確定結(jié)冷膠添加量、綿白糖添加量、檸檬酸添加量的最佳配方。

1.4 測定方法

1.4.1 感官評定方法

選定10人組成感官評定小組，評定員在評定前首先要仔細閱讀感官評分標準，然后對食品的酸甜比、色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)進行評定，最終取10人評定結(jié)果的平均值作為試驗結(jié)果。感官檢驗項目及評分標準見表1和表2。

表1 小米懸浮醪糟前期發(fā)酵產(chǎn)品的感官評分標準表 Table 1 The sensory evaluation standard of pre-fermented products of millet suspended mash

表2 小米懸浮醪糟終產(chǎn)品的感官評分標準表Table 2 The sensory evaluation standard of end products of millet suspended mash

1.4.2 理化指標的測定

可溶性總糖的測定：利用手持測糖儀測定。

pH的測定:利用pH計測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米預(yù)處理及熟化工藝的確定

2.1.1 小米浸泡用水量的確定

小米在不同浸泡用水量下的感官評價結(jié)果見表3。

表3 小米不同浸泡用水量的浸泡結(jié)果感官評價Table 3 The sensory evaluation of soaking results of millet with different water amount

小米在浸泡過程中加水量的影響不是很明顯，由表3可知，小米和水的比例為 1∶2時，小米既能充分浸泡，又不會過度吸收水分而導致顆粒變軟。

2.1.2 小米浸泡時間的確定

小米在不同浸泡時間下的感官評價結(jié)果見表4。

表4 小米不同浸泡時間的浸泡結(jié)果感官評價Table 4 The sensory evaluation of soaking results of millet at different soaking time

在保證小米充分浸泡且吸水的情況下，同時還要控制小米的浸泡時間，浸泡時間太長容易使小米中的水溶性維生素流失，太短會導致蒸出的小米發(fā)硬，不利于小米后期發(fā)酵。由表4可知，小米浸泡6 h時最佳。

2.1.3 小米最適料水比的確定

小米在不同料水比下的感官評價結(jié)果見表5。

表5 小米蒸制料水比的蒸制結(jié)果感官評價Table 5 The sensory evaluation of steaming results of millet with different material-water ratios

小米蒸制的料水比太高容易使蒸制后的小米發(fā)粘發(fā)軟，太低會使小米蒸制時水分不夠，導致蒸出的小米發(fā)硬。由表5可知，小米最適的料水比為1∶1.5。

2.1.4 小米蒸制時間的確定

小米在不同蒸制時間下的感官評價結(jié)果見表6。

表6 小米不同蒸制時間的蒸制結(jié)果感官評價Table 6 The sensory evaluation of cooking results of millet at different cooking time

小米蒸制時間太長容易使小米蒸制過度，導致小米發(fā)粘，而時間太短不能使小米充分吸水，使米粒發(fā)硬，不利于小米后期的發(fā)酵工藝。由表6可知，小米的最適蒸制時間為30 min。

2.2 小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝

2.2.1 酵母接種量對發(fā)酵的影響

在加糖量為2%和發(fā)酵時間為3 d的條件下，酵母接種量對發(fā)酵的影響見圖1。

圖1 酵母接種量對小米發(fā)酵的感官評價影響Fig.1 Effect of yeast inoculation amount on sensory evaluation of millet fermentation

由圖1可知，酵母液接種量太多或太少都會導致發(fā)酵風味和感官品質(zhì)變差。當接種量為1%時，小米發(fā)酵初產(chǎn)品口感最佳，所以確定1%為合適接種量。

2.2.2 加糖量對發(fā)酵的影響

在酵母接種量為1%和發(fā)酵時間為3 d的條件下，加糖量對發(fā)酵的影響見圖2。

圖2 加糖量對小米發(fā)酵的感官評價影響 Fig.2 Effect of sugar additive amount on sensory evaluation of millet fermentation

由圖2可知，加糖量過多會使小米發(fā)酵過度，導致風味、口感變差，加糖量過少會使酵母菌復水活化不充分，不利于小米的進一步發(fā)酵。加糖量為2%時，感官評價分值最高，所以確定2%為合適加糖量。

2.2.3 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

在酵母接種量為1%和加糖量為2%的條件下，發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響見圖3。

圖3 發(fā)酵時間對小米發(fā)酵的感官評價影響Fig.3 Effect of fermentation time on sensory evaluation of millet fermentation

由圖3可知，發(fā)酵時間太長時由于發(fā)酵產(chǎn)生的糖進一步反應(yīng)生成酒精，口感變差；發(fā)酵時間太短，菌體發(fā)酵活性較低，發(fā)酵產(chǎn)品風味不佳。當發(fā)酵時間為3 d時，感官評價的分值最高。

2.2.4 正交設(shè)計試驗優(yōu)化小米初產(chǎn)品的發(fā)酵工藝

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，對小米初產(chǎn)品的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化。正交設(shè)計試驗因素水平表見表7，試驗結(jié)果見表8。

表7 小米初產(chǎn)品發(fā)酵制備工藝因素水平表Table 7 The fermentation process factors and levels of millet initial products

表8 小米發(fā)酵初產(chǎn)品的試驗方案及結(jié)果Table 8 The test scheme and results of millet fermentation initial products

續(xù) 表

在9個處理中找出最優(yōu)水平組合為5號A2B2C3,即酵母接種量為1%，加糖量為2%，發(fā)酵時間為4 d，其感官評分為83分。影響發(fā)酵感官評分結(jié)果的主次順序為A>B>C,即酵母接種量>加糖量>發(fā)酵時間。

表9 小米發(fā)酵初產(chǎn)品的方差分析Table 9 The analysis of variance of millet fermentation initial products

由表9方差分析的結(jié)果可知，接種量和加糖量對小米初產(chǎn)品發(fā)酵的感官評價有顯著影響，發(fā)酵時間對小米初產(chǎn)品發(fā)酵的感官評價影響不顯著。

2.3 小米懸浮醪糟配方調(diào)劑的工藝優(yōu)化

2.3.1 結(jié)冷膠用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

圖4 結(jié)冷膠用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of cold gel amount on quality of millet suspended mash

由圖4可知，結(jié)冷膠用量太多會使小米懸浮醪糟發(fā)稠，用量太少不宜于米粒懸浮，不利于透明果凍狀膠體的生成。結(jié)冷膠的用量為0.3%時，小米懸浮醪糟的感官評分最高，米粒懸浮狀態(tài)最好，持續(xù)時間長且穩(wěn)定。

2.3.2 綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

在保持結(jié)冷膠用量為0.3%和檸檬酸用量為0.12%的條件下，綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響結(jié)果見圖5。

圖5 綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響 Fig.5 Effect of sugar amount on the quality of millet suspended mash

由圖5可知，綿白糖用量對小米懸浮醪糟的感官影響呈先增長后下降的趨勢，但感官分值相差不大。由于個人喜好程度不同，綜合來看，大部分喜歡10%的綿白糖用量，所以確定10%為合適的綿白糖用量。

2.3.3 檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

在保持結(jié)冷膠用量為0.3%和綿白糖用量為10%的條件下，檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖6。

圖6 檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of citric acid amount on the quality of millet suspended mash

由圖6可知，檸檬酸用量對小米懸浮醪糟的感官影響呈先增加后下降的趨勢，但總體相差不大。由于個人喜好程度不同，綜合來看，0.12%的檸檬酸用量感官評分最高，其次是0.14%，所以確定0.12%為合適的檸檬酸用量。

2.3.4 正交設(shè)計試驗優(yōu)化小米懸浮醪糟的配方調(diào)劑過程

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取結(jié)冷膠用量(A1)、綿白糖用量(B1)、檸檬酸用量(C1)為3個因素，對小米懸浮醪糟的最終感官評價過程進行優(yōu)化。正交設(shè)計試驗因素水平表見表10，試驗結(jié)果見表11。

表10 小米懸浮醪糟的配方調(diào)劑因素水平表Table 10 The formula adjustment factors and levels of millet suspended mash

續(xù) 表

表11 小米懸浮醪糟的最終感官評價試驗方案及結(jié)果Table 11 The final sensory evaluation test scheme and results of millet suspended mash

從表11的9個處理中找出最優(yōu)水平組合為5號，即A2B2C3,感官評分為86分。影響小米懸浮醪糟最終感官評分結(jié)果的主次順序為A>C>B,即結(jié)冷膠用量>檸檬酸>綿白糖。最佳水平組合為結(jié)冷膠用量0.3%、綿白糖用量10%、檸檬酸用量0.12%。

表12 小米初產(chǎn)品配方調(diào)劑的方差分析Table 12 The variance analysis of formula adjustment of millet initial products

由表12方差分析的結(jié)果可知，A1因素、B1因素和C1因素的F值均不顯著。因此，結(jié)冷膠用量、綿白糖用量和檸檬酸用量對小米初產(chǎn)品配方調(diào)劑的感官評價沒有顯著影響。

3 結(jié)論

本試驗以小米為原料，對小米懸浮醪糟的制作工藝進行了研究。確定了小米的預(yù)處理條件為：最適浸泡時間6 h，最適浸泡用水量1∶2；小米的熟化條件為：最適料水比1∶1.5，最佳蒸制時間30 min。然后通過單因素及正交試驗確定了小米發(fā)酵的較佳條件為：酵母接種量1%、加糖量2%、發(fā)酵時間4 d；小米懸浮醪糟產(chǎn)品的較佳配方為：結(jié)冷膠添加量0.3%、綿白糖添加量10%和檸檬酸添加量0.12%。用此配方制得的小米懸浮醪糟酸甜適中，口感清爽，具有醪糟味。