酶解大米饮品的研制

摘要 以大米为原料，探讨了大米饮品的制备工艺条件。通过正交试验研究了真菌淀粉酶的作用条件、大米饮品乳化稳定剂的复配方案及产品配方。结果表明：大米酶解工艺参数为：温度65 ℃、加酶量8 μg/g底物、酶解时间90 min、底物浓度为20%；大米饮品最佳稳定剂为：微晶纤维素0.30%、卡拉胶0.012 5%、单（双）甘油脂肪酸酯0.04%、蔗糖脂肪酸酯0.04%；大米饮品最适配料为：大米酶解液75%、小麦胚芽油1.0%、白砂糖4%、食用盐0.010%。

关键词 大米饮品；酶解；研制

中图分类号 TS272.5+9；TS213.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）04-0263-02

谷物是我国膳食结构中最重要的食物资源，大米是国人主要食用的谷物之一，其营养成分较为丰富，其科学合理的消费将对公众的健康产生积极影响。我国也是大米资源最为丰富的国家，综合来看我国对大米的深加工却相对滞后，没有形成一个优势产业链。从促进“三农”发展、资源优势互补和促进食品工业发展等方面来看，谷物深加工产品符合国家产业政策。国家发改委在《产业结构调整目录》中将 “谷物饮料”作为鼓励发展的产业。近几年来，谷物类饮料更是受到前所未有的青睐。谷物饮料作为谷物深加工的新型表现形式，通过现代工艺，将谷物做成可直接饮用的产品，不仅能够充分保留谷物中对人体健康有益的营养成分，并且口感更好，饮用更方便，吸收更容易。近几年，国内外对大米的深加工以及相关食品的研究也日渐活跃，韩国、日本、泰国等国家掀起了大米饮料等谷物饮料的热潮，但由于大米中淀粉含量较高，制作饮料其添加量不宜过多，导致其产品营养素含量偏低，同时产品口感黏稠，清爽度、透香性较差；然而通过酶解技术可以将淀粉分解为易吸收的糊精及葡萄糖，同时产品的粘度大大下降，产品适口感增强；但谷物酶解制成饮料后的稳定悬浮也是一个技术难题，目前国内这一类酶解饮料尚不成熟，所以我国大米饮料开发尚待进一步深入，市场有待进一步培育。随着生活水平的提高和生活节奏的加快以及消费者对天然、绿色、健康食品的青睐，研究和开发适合中国人口味的大米饮料不仅在满足消费者的需求上具有现实意义，而且对米类产品的深加工，提高附加值具有重要的意义[1-5]。

该研究以大米为原料，通过研究大米饮料酶解工艺、大米饮料稳定剂复配来解决酶解大米饮料生产中易出现的沉淀、分层、发苦问题。采用传统与现代生物技术相结合的工艺，研制出符合消费者需求的酶解大米饮料。

1 材料与方法

1.1 供试材料

大米（市售），小麦胚芽油（市售），食用盐（市售）；真菌淀粉酶（帝斯曼），单（双）甘油脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯，微晶纤维素，卡拉胶等食品添加剂均符合相应国家标准。

1.2 主要仪器

APV-1000型均质机，pHS-25数显pH计，博力飞DV-Ⅱ-PRO粘度计，RW-20高速搅拌器，全自动灭菌锅，数显恒温水浴锅等。

1.3 工艺流程及要点

工艺流程如图1所示。

1.3.1 原料预处理。大米去除杂质后，于160 ℃烘烤10～20 min，有一定色泽及香味时取出冷却。将烘烤后的大米于常温净化水中浸泡，浸泡至组织软化为止。

1.3.2 磨浆。磨浆时分别再加原料2倍水，水温最好与浸泡温度一致。

1.3.3 酶解。分别向大米浆内添加质量比为0.02%～0.20%的淀粉酶，在50～75 ℃酶解30～90 min。

1.3.4 灭酶。酶处理的大米浆通过200目筛子滤除去酶解液中的不溶物，得大米酶解液，将大米水解液加热至100 ℃，进行5～10 min灭酶处理。

1.3.5 调配、乳化均质。大米酶解液升温到70～75 ℃溶解复配稳定剂15～20 min，然后添加入其他辅料，搅拌溶解均匀后进行均质处理（65～70 ℃，一级压力2～3 MPa，二级压力20～30 MPa）。

1.3.6 杀菌及冷却。杀菌条件采用121 ℃，15 min。经反压冷却后，检验、贴标即为成品。

1.4 DE值的测定[6-7]

DE（葡糖糖当量浓度）（%）=■×100

1.5 酶解条件的确定

以酶添加量、酶解温度、水解时间、底物浓度4个因素，设计L9（34）正交试验进行四因素三水平正交试验，以DE值为考查指标，DE值能反映出淀粉水解程度，用于确定最佳的酶水解条件。相关因素和水平如表1所示。

1.6 复配稳定剂评价方法

稳定剂的复配试验是采用各单体增稠剂及乳化剂的各自3个合适用量，采用正交试验设计方法进行复配，相关因素和水平如表2所示。

1.6.1 脂肪层厚度的测定。将样品装入100 mL透明玻璃瓶中灭菌处理后，在（35±2） ℃恒温培养箱下静置7 d，用游标卡尺沿透明玻璃瓶外壁测定其脂肪层的厚度。

1.6.2 离心沉淀率。称取50 g样品于离心管中，于3 000 r/min条件下离心10 min，然后取出溶液测出上层溶液体积，将离心管倒扣5 min，称量沉淀物重量，每个样品进行3次平行测定。离心沉淀率计算公式如下：

式中：SR为离心沉淀率；m1为样品溶液离心后沉淀物的质量；m2为样品溶液离心前的质量，离心沉淀率越大，表示体系稳定性越差；反之，稳定性越好。

1.7 产品配方的确定

以大米酶解液（%）、小麦胚芽油（%）、白砂糖（%）、食用盐（%）4个因素，设计L9（34）正交试验进行四因素三水平正交试验，以感官测评得分为考查指标，确定最佳的产品配料。因素和水平如表3所示。

1.8 感官评价方法

采用正交试验L9（34）确定原料配方，饮料口感和风味的试验评价采用感官综合评分法，对试验样品分别进行感官评分，评分标准如表4所示，色泽、组织状态、滋气味和口感的分数之和，即为该产品的感官指标评分结果。

2 结果与分析

2.1 酶解条件的确定

试验结果如表5所示。以DE值为考察指标时，4个因素对DE值影响大小依次为加酶量>水解时间>温度>底物浓度，加酶量和水解时间是主要影响因素；相对而言，温度和底物浓度是次要影响因素。综合分析，最佳工艺参数为温度65 ℃、加酶量8 μg/g底物、酶解时间 90 min、底物浓度为20%。

2.2 乳化稳定剂的选择

2.2.1 乳化剂的选择。大米饮品配料中需要加入植物油脂，植物油脂可以提供良好的产品香气，同时可以改善产品的色泽及口感（爽滑感）；所以植物油脂在乳化剂作用下，可以变成微小液粒，分散于米液中，大米饮料是水包油型乳状液，要获得相对稳定的乳状液，就要在不减小表面积的条件下降低其表面自由能。针对该产品，选择对植物油脂乳化性能优良的蔗糖脂肪酸酯、单（双）甘油脂肪酸酯作为乳化剂和分散剂。蔗糖脂肪酸酯、单（双）甘油脂肪酸酯分子趋于油水界面，一端伸入水相，另一端伸入油相，形成具有一定强度的界面膜，使米液组织均匀，状态稳定。

2.2.2 增稠剂的选择。酶解大米饮品中的淀粉经过淀粉酶快速切断淀粉链降低黏度后，破坏了淀粉颗粒的稳定性，水解淀粉后有大量的不溶性糊精及本身的纤维素造成体系稳定性较差，必须外加物质以帮助形成悬浮稳定体系。

微晶纤维素（MCC）作为MCC/CMC复合物作为稳定剂使用时，与其他亲水胶体不同，其稳定机制是形成网络体系，而不是高黏度。经高剪切力（高速搅拌或过均质机）作用分散后，可与水以氢键形成有效的三维网络，可防止不可溶的颗粒沉降，及防止脂肪颗粒重聚而达到稳定的效果。卡拉胶作为增稠剂，赋予饮料较好的流变和粘滑性，与微晶纤维素复配使用时具有良好的悬浮稳定增效作用。当微晶纤维素、卡拉胶在溶液中的质量浓度较低时，这种网络结构无法形成，从而无稳定效果，所以进行正交试验以确定微晶纤维素、卡拉胶的最适添加量[8-11]。

2.2.3 稳定剂复配。以离心沉淀率、脂肪上浮厚度为参考指标进行稳定性评价，试验结果如表6所示。以离心沉淀率为参考指标时，4个因素对离心沉淀率影响大小依次为：微晶纤维素>卡拉胶>蔗糖脂肪酸酯>单（双）甘油脂肪酸酯，微晶纤维素是主要影响因素，卡拉胶是次要影响因素；蔗糖脂肪酸酯、单（双）甘油脂肪酸酯对产品悬浮性能影响较小。最佳工艺参数为：微晶纤维素0.30%、卡拉胶0.012 5%、单（双）甘油脂肪酸酯0.04%、蔗糖脂肪酸酯0.08%。

以脂肪上浮厚度为参考指标时，4个因素对脂肪上浮厚度影响大小依次为：单（双）甘油脂肪酸酯>微晶纤维素>卡拉胶>蔗糖脂肪酸酯，单（双）甘油脂肪酸酯是主要影响因素，微晶纤维素是次要影响因素；蔗糖脂肪酸酯、卡拉胶对产品乳化性能影响较小。最佳工艺参数为：微晶纤维素0.30%、卡拉胶0.012 5%、单（双）甘油脂肪酸酯0.08%、蔗糖脂肪酸酯0.04%。

对2个参考指标结合经济性原则综合考虑，即复配稳定剂各成分添加量为：微晶纤维素0.30%、卡拉胶0.012 5%、单（双）甘油脂肪酸酯0.04%、蔗糖脂肪酸酯0.04%。

2.3 产品配方的确定

试验结果如表 7所示。以产品感官得分为考察指标时，4个因素影响大小依次为：大米酶解液>白砂糖>小麦胚芽油>食用盐，大米酶解液是主要影响因素。即大米酶解液75%、小麦胚芽油1.0%、白砂糖4%、食用盐0.010%。

3 结论与讨论

大米酶解的最佳工艺参数为：温度65 ℃、加酶量8 μg/g底物、酶解时间90 min、底物浓度为20%。大米饮品最佳复配稳定剂成分为：微晶纤维素0.30%、卡拉胶0.012 5%、单（双）甘油脂肪酸酯0.04%、蔗糖脂肪酸酯0.04%，该稳定剂能有效的对产品颗粒进行悬浮，控制产品脂肪上浮效果良好。

通过正交试验确定大米饮品配方为：大米酶解液75%、小麦胚芽油1.0%、白砂糖4%、食用盐0.010%，可获得口感良好，香甜适口的酶解大米饮品。

4 参考文献

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