◎ 薛恩玉，馬涵珂，王 秋，姜 妍，王紹東

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與對外經(jīng)濟合作中心，黑龍江 哈爾濱 150036；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；3.黑龍江省雞西市農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)中心，黑龍江 雞西 158100；4.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

小米的營養(yǎng)成分豐富，是谷物中蛋白質(zhì)含量較高的作物之一，其蛋白質(zhì)中含有人體所必需的8種氨基酸。此外，小米中含有豐富的維生素，如維生素B12、維生素A、維生素D和維生素C，食用小米可以促進消化，明目養(yǎng)眼，補充精力等[1]?？嗍w含有蘆丁、黃酮類化合物，可軟化血管，具有降血脂、降血糖、降血壓以及激活胰島素分泌等藥理作用[2]?？嗍w中含有豐富的必需氨基酸，其甲硫氨酸含量較高，苦蕎蛋白被稱為理想的膳食蛋白[3]。雖然苦蕎營養(yǎng)價值高，但其味道偏苦澀，性平寒，大量飲用會引起反酸腹瀉，而小米為暖性食物，口味清香，可與苦蕎互補，二者搭配口味平和恰到好處。目前市場上的發(fā)酵飲品以果蔬原料為主，而谷物復(fù)合發(fā)酵飲品市場仍處空白[4]?？嗍w和小米都是營養(yǎng)價值較高的糧谷原料，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人口素質(zhì)的提高，人們對于自身健康和營養(yǎng)攝入愈發(fā)關(guān)注，以粗糧為時尚的消費結(jié)構(gòu)正在悄然興起[5]。本文以小米和苦蕎作為原料，經(jīng)糖化處理，采用乳酸菌和酵母菌復(fù)合發(fā)酵制得一款口味清甜、營養(yǎng)全面的復(fù)合發(fā)酵飲料，旨在為市場開發(fā)復(fù)合糧谷發(fā)酵飲品奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

市售小米；苦蕎茶；蜂蜜；啤酒活性干酵母；植物乳桿菌；糖化酶；檸檬酸。榨汁機；水浴鍋；電子分析天平；蒸汽滅菌鍋；隔熱式恒溫培養(yǎng)箱；高壓蒸汽滅菌鍋；均質(zhì)機。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

小米苦蕎涼茶復(fù)合發(fā)酵飲料工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

1.2.2 植物乳桿菌、安琪活性干酵母的培養(yǎng)與活化

（1）植物乳桿菌培養(yǎng)基。蛋白胨10.0 g、牛肉粉5.0 g、酵母粉4.0 g、葡萄糖20.0 g、吐溫1.0 mL、K2HPO4·7H2O 2.0 g、NaAC·3H2O 5.0 g、檸檬酸三銨2.0 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、MnSO4·4H2O 0.05 g 以及瓊脂粉15.0 g，培養(yǎng)基成分加入到1 000 mL蒸餾水中，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH至6.2±0.2，分裝后121 ℃高壓滅菌 15～20 min。

（2）菌種活化與擴大。在無菌條件下，取純培養(yǎng)的植物乳桿菌保藏管，活化2代后按4%接菌量逐級擴大培養(yǎng)，最終在1 000 mL MRS液體培養(yǎng)基中37 ℃靜置培養(yǎng)24 h后，進行接種。

1.2.3 植物乳桿菌、安琪活性干酵母復(fù)合發(fā)酵工藝優(yōu)化

設(shè)置發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、復(fù)合菌接種比例作為影響pH和酒精度的因素，觀察各因素對感官評價得分的影響。

（1）發(fā)酵溫度。培養(yǎng)液pH為5.0，接種量為4%，植物乳桿菌、安琪活性干酵母接種比例為1∶1，分別在34 ℃、36 ℃、38 ℃、40 ℃和42 ℃的溫度下靜置發(fā)酵12 h，觀察不同發(fā)酵溫度對感官評價得分的影響。

（2）發(fā)酵時間。培養(yǎng)液pH為5.0，接種量為4%，植物乳桿菌、安琪活性干酵母接種比例為1∶1，在30 ℃溫度下分別靜置發(fā)酵8 h、12 h、16 h、20 h和24 h，觀察不同發(fā)酵時間對感官評價得分的影響。

（3）復(fù)合菌接種比例。培養(yǎng)液pH為5.0，接種量為4%，植物乳桿菌、安琪活性干酵母復(fù)合菌配比分別為1.0∶0.5、1.0∶1.0、1.0∶1.5、1.0∶2.0和1.0∶3.0，在30 ℃溫度下靜置發(fā)酵12 h，觀察不同發(fā)酵菌配比對感官評價得分的影響。

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以發(fā)酵菌配比（植物乳桿菌∶安琪活性干酵母）、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度3因素設(shè)置3水平正交試驗設(shè)計，見表1，確定方案后根據(jù)感官評分高低以確定最佳工藝條件。

表1 正交試驗因素水平表

1.2.4 添加劑對小米苦蕎涼茶穩(wěn)定性的影響

分別取殺菌滅酶后的小米苦蕎涼茶300 mL于6個燒杯中，探究酸味劑、甜味劑及穩(wěn)定劑對于小米苦蕎涼茶感官品質(zhì)的影響。

（1）酸味劑。添加2%的甜味劑與0.4%的穩(wěn)定劑后，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的檸檬酸，不加酸味劑作為空白，探究酸味劑對于小米苦蕎涼茶感官品質(zhì)的影響。

（2）甜味劑。添加0.4%的酸味劑與0.4%的穩(wěn)定劑后，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、4%、6%、8%和10%的蔗糖，不加甜味劑作為空白。

（3）穩(wěn)定劑。添加0.4%的酸味劑與2%的甜味劑后，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的海藻酸鈉，不加穩(wěn)定劑作為空白。

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以酸味劑、甜味劑和穩(wěn)定劑3個因素設(shè)置3個水平，采用L9(33)正交設(shè)計試驗方案，確定方案后根據(jù)感官評分高低以確定最佳工藝條件。具體見表2。

表2 正交試驗因素水平表

1.3 檢測方法

①酸度按照GB 5009.239—016的方法測定，結(jié)果以°T表示。②pH值使用PHS-3C型pH計測定。③可溶性固形物含量使用HMS35型號糖度計測定。④取成品飲料離心，穩(wěn)定性=計算，其中W0為剩余固形物質(zhì)量，g；W為所取飲料總質(zhì)量，g。

1.4 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

感官評定標(biāo)準(zhǔn)具體見表3。

表3 感官評定標(biāo)準(zhǔn)表

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用隨機取樣方法，至少3次測定的平均值，利用Origin進行作圖，用SPSS 22.0分析正交試驗數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵溫度、時間及復(fù)合菌比對發(fā)酵的影響

隨著發(fā)酵溫度的升高感官評價值呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，見圖2。發(fā)酵溫度較低時，菌種活力弱，代謝緩慢，產(chǎn)酸量少，酸甜不協(xié)調(diào)；當(dāng)發(fā)酵溫度為40 ℃時，飲料色澤均一，黃色透明，酸甜適口，評分最高；溫度過高反而會抑制乳酸菌的生長，甚至發(fā)生菌體死亡，降低酸度，影響飲料口感、香味及組織狀態(tài)，感官評價值下降。發(fā)酵時間8～16 h內(nèi)，感官評價值逐漸升高，當(dāng)發(fā)酵時間為16 h時，感官評價值最高；超過16 h后，發(fā)酵時間延長，感官評價值逐漸下降，見圖3。復(fù)合菌配比對小米苦蕎涼茶復(fù)合發(fā)酵碳酸飲料感官評價值隨著復(fù)合菌配比的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)復(fù)合菌配比為1∶1時感官評價值最高，見圖4。由表4可知，最優(yōu)方案為A2B1C3，感官評價結(jié)果最優(yōu)方案為A3B1C3，由于安琪活性干酵母市場可以購買且成本較低，以1.0∶1.5的比例可以獲得風(fēng)味更佳的飲品，因此選擇感官評分較高的方案A3B1C3，即復(fù)合菌配比1.0∶1.5，發(fā)酵時間12 h，發(fā)酵溫度42 ℃。

表4 L9(33)正交試驗設(shè)計及結(jié)果表

圖2 發(fā)酵溫度對發(fā)酵程度的影響圖

圖3 發(fā)酵時間對發(fā)酵程度的影響圖

2.2 添加劑對小米苦蕎涼茶穩(wěn)定性的影響

酸味劑、甜味劑和穩(wěn)定劑的感官評價值的曲線變化規(guī)律一致，隨著添加劑的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)酸味劑為0.3%、甜味劑為4%、穩(wěn)定劑為0.3%時感官評價值最高（圖5～圖7）。

圖5 酸味劑對小米苦蕎涼茶感官評價的影響圖

圖7 穩(wěn)定劑對小米苦蕎涼茶感官評價的影響圖

由正交試驗分析結(jié)果可知，最優(yōu)方案為A2B2C3，由表5可知其感官評價分?jǐn)?shù)平均分為84.1，小于方案A3B1C3的感官評分，考慮到飲品更側(cè)重于口感風(fēng)味，得出以0.4%的酸味劑與2%的甜味劑能夠獲得風(fēng)味更佳的飲品，因此選擇感官評分較高的方案A3B1C3。因此最優(yōu)方案為酸味劑為0.4%，甜味劑為2%，穩(wěn)定劑為0.4%，酸味劑、甜味劑和穩(wěn)定劑對飲料風(fēng)味感官評價的影響顯著。

圖6 甜味劑對小米苦蕎涼茶感官評價的影響圖

表5 L9(33)正交試驗設(shè)計及結(jié)果表

3 結(jié)論

開發(fā)復(fù)合糧谷發(fā)酵飲品可以滿足人們的健康營養(yǎng)需求，具有一定市場前景。以小米和苦蕎作為原料，試驗優(yōu)化處理制得一款口味清甜、營養(yǎng)全面的復(fù)合發(fā)酵飲料。發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、發(fā)酵菌配比是影響發(fā)酵結(jié)果的主要因素。最佳條件為發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時間12 h，復(fù)合菌配比1∶1.5；酸味劑、甜味劑和穩(wěn)定劑是影響飲料風(fēng)味的主要因素，添加劑最佳添加量為酸味劑0.4%、甜味劑2%和穩(wěn)定劑0.4%。