复合型功能性糙米大豆蛋白饮料的研制.pdf

固 试 验 研 究 S h iy a n Y a n jiu 栏 日 主 持 人 ： 刘 润 平 复合型功能性糙米大豆蛋白饮料的研制 张群 ( 湖南省农产品加工研究所 ， 湖南 长沙4 1 0 1 2 5 ) 摘要：以糙米和大豆为原料 ， 将糙米在 1 8 0 o l 2 温度条件下烘烤 1 5 m i n ，经过粉碎、过筛、糊化、液化、糖化等工艺 生产出糙米汁；大豆在 1 8 0温度条件下烘烤 2 0 m i n ，经过烘烤、 粉碎、 过筛、 蒸煮、 过滤制得豆浆。将糙米汁与豆 浆调配得到复合型功能性糙米豆浆饮料，口 感细腻、口味纯正、质地均匀、有糙米和豆浆特有的营养价值。 关键词：糙米；豆浆；蛋白饮料 中图分类号：T S 2 7 5 4 文献标志码：A 糙米 保 留 了糠 层 和 胚 芽 ，富 含 营 养 物 质 比我 们 日常食用 的主食 高 2倍 4倍 。糙 米 的营养 功能 远 胜 于 同品种 稻谷 加 工 的大 米 1 。但糙 米 胚 的外 层 组 织 质 地 坚 韧 ，用 常规 方 法 煮 制 ，籽 粒 内 的淀 粉 难 以糊 化 ， 口感 差 ，有 麸 渣 感 ，且 食 用 之 后 难 以 消 化 吸收 。食 用 糙 米 必须 经过 形 态 的改 变 或 再 次 深 加 工 ，确 保 糙 米 中活性 物质 的 吸 收 。对 大 米 及 糙 米 深 加 工 的产 品 有 百合 大米 乳 饮 料 、糙 米 茶 饮 料 、糙 米 露 、大 米 饮 料 、大 米 和糙 米 乳 饮 料 等嘲。 而 糙 米 和豆 浆 混 合 加 工 成 复合 型 功 能性 糙 米 大 豆 蛋 白饮 料 的研 究 未 见 报 道 。本 研 究 旨在将 植 物 蛋 白 含 量 高 的 大 豆 与 没 有 精 细 加 工 的 糙 米 相 结 合 ， 以便 开 发 出一 种 新 型 的功 能 性 成 分 含 量 丰 富 的 谷 物蛋 白饮料 。 1材料 与方 法 1 1 材 料与仪 器 糙 米( 籼 型 )，购 于长 沙 大 润 发 超 市 ；大 豆 ， 购 于 长 沙 大 润 发 超 市 ；糖 化 酶( 1 0 0 0 0 0 U mL )、 耐 高 温 仅一淀 粉 酶( 2 0 0 0 0 0 u， mL ) ， 由枣 庄市 杰 诺生 物 酶有 限公 司生产 。 D S 一 1 型 高 速组 织 捣 碎机 ，由江苏 金 城 国胜 实 验仪器厂生产；T G L 一 2 0 M型台式高速离心机 ，由上 海 恒 科 有 限公 司 生产 ；wY T 一 4型手 持 糖 量 计 ， 由 泉州 中友 光学 仪 器 有 限公 司 生产 ；F A1 1 0 4型 电子 天平 ，由 HA N G P I N G生 产 ；X MT D A 数 显调 节 仪 型水浴锅 ，由余姚 市亚显仪 器仪表有 限公 司生产 。 1 2 试 验方 法 1 2 1 工 艺 流 程 糙 米一 洗 净一 晾 干一 烘烤 一 粉碎 一调 浆一 糊 化 一 第 1 次 酶 解一 第 2次 酶 解 一 灭 酶一 冷 却 一 离 心一 过 滤一 取 上 清 液( 米汤 ) ； 大 豆 一 洗 净一 晾 干一 烘 烤一 去 皮 一 粉 碎 一 过 筛 一 煮 浆 一 过 滤 一 豆 浆 ；0 3 + 一 加糖 、加 酸 调 配一 加 入 复合 稳 定 剂一 均质一 脱气一 灌装 一杀 菌一 分装一 成 品 。 1 2 2检 验 方 法 离 心沉 淀率测 定 的转速 为 4 0 0 0 r mi n ，离 心 1 0 m i n ，然后计 算沉 淀量 占总 量 的百 分 比 。 可溶 性 固形物 方 法采 用手 持 糖量 计 法 、菌落 总 数 检 测 采 用 G B 4 7 8 9 2 2 0 1 0食 品 微 生 物 学 方 法 、 大 肠 菌群 计 数 采用 GB 4 7 8 9 3 2 0 1 0食 品微 生 物学 方 法 、沙 门 氏菌 检验 采 用 G B 4 7 8 9 4 2 0 1 0食 品微 生 物学 方法 、志 贺 氏菌 检验 采 用 G B T 4 7 8 9 5 2 0 0 3 食 品微 生物 学 方 法 、金 黄 色 葡 萄球 菌 检验 采 用 G B 4 7 8 9 1 0 2 0 1 0食 品微 生物学 方法 。 2结果 与分析 2 1 糙米 与大 豆烘烤 条件 的确定 烘 烤 温 度选 取 1 6 0 、 1 8 0 o C、2 0 0 q c，时 间 选 取 5 mi n、1 0 rai n 、1 5 mi n 、2 0 rai n，分 别进 行 单 因素试 验 。糙米 烘烤状 态评 定见 表 1 。 表 1 糙米烘烤状态评定 1 6 0 微黄色，香 深黄色，香 浅褐色 ， 香 棕褐色， 香 味淡 味淡 味浓 味浓 1 8 0 深黄色，香 浅褐色，香 棕褐色， 香 表面炭化， 烧 味淡 味浓 味浓 焦味浓 2 0 0 表面烧焦，有 表面炭化，烧 表面炭化， 烧 表面炭化，烧 焦味产生 焦味浓 焦味浓 焦味浓 基金项目：湖南省农业科学院2 0 1 0 年创新项目 “ 功能性活性糙米饮料的研究与开发” 网 主 虽 王 T e l ： 0 3 51 46 0 6 08 6 E - m a i l ： n c p j g 1 6 3 c 0 m 试 验 研 究 由表 1可 知 ，糙 米高 温 短 时烘 烤能 够较 好 地保 留原 始米 香 味 ，烘 烤颜 色 较好 ；高 温长 时 间烘 烤糙 米 烤 焦 ，有 煳 味 ，色泽 变 为褐 色 ，严 重 影 响 色 泽 、 口感 。 因此 ，糙 米 烘烤 温 度 和 时 间 以 1 8 0 、 1 5 mi n时 的效 果为佳 。 大豆 烘烤 状态 评定 见 表 2 。 表 2 大豆烘烤状态评定 1 6 0 黄色， 未 熟， 黄色， 未熟， 浅褐色， 中心 棕褐色， 熟， 有生腥味 有生腥部分 未熟 透， 有浓郁的豆 有淡的生腥味 香味 1 8 0 黄色，未 熟， 浅褐色，中 心有淡 的 生腥味， 黄褐色。 豆香 有生腥豆味 部分未熟透 豆香味不浓 味浓， 有焦 香味 2 0 0 棕褐色表面 烧 表面炭化， 褐 棕褐色， 表面 黑色， 表面炭 焦，中 心部 色， 烧焦昧浓 炭化， 烧焦 化， 烧焦味浓 分未熟 透。 味浓 有淡的 生腥味 由表 2可 知 ，大 豆 烘 烤 过 程 中 ，若 烘 烤 温 度 低 ，脂肪 氧化 酶 的钝 化效 果 达不 到 理想 状态 ，有豆 腥 味 。温度过 高 与长 时 间烘烤 会 使 大豆 带有 煳 味并 伴 有 苦 味 ，不 适 于制作 饮 料 ，而 且 蛋 白质 已严 重变 性 ，直接 影 响到饮 料 的 品质 。 因此 ，大 豆烘 烤 温度 和 时间 以 1 8 0。 【 = 、2 0 mi n时 的效果 为 好 。 2 2 糙 米粉 糊化 加 水 的 比例 经烘 烤后 的 大米 必须 粉 碎 ，并对 大 米进 行 3次 5次 的 重 复 粉 碎 ，以 获 得 较 为 细 小 的糙 米 颗 粒 。 糊 化 时 的加水 量 直接 影 响液 化过 程 和成 品品质 。加 水 量 过少 ，糊 化 液 的黏度 过 大 ，液 化 时酶 与底 物不 能很 好地 接触 ，需要 经 常搅 拌 ，否 则容 易导 致 糊化 液局 部 变质 。对 于成 品 ，加 水量 越 少 ，糖分 含 量 就 越 高 ，黏度也 就越 大 。相 反 ，加 水 量越 大 ，由于 复 合反 应 主要生 成 异麦 芽糖 ，使产 品 糖分 含量 低 ，黏 度 也 变 小 。 通 过 单 因素 试 验 研 究 糊 化 加 水 量 的 比 例 ，结 果 确 定糙 米 粉 与水 的 比例 为 1：1 5，沸 水浴 中糊 化 3 0 mi n。糙 米粉 糊 化加水 比例见 表 3 。 表 3 糙米粉糊化加水比例 糙米粉 ： 水 黏度 口感 S h i y a n Y a n j i u 固 量 的 7 5 。糙 米必 须经 过充 分 的酶解 ，糊 化液 中 的 直链 淀粉 分子 才能 被剪 切成 许多 短 的糊 精 。 利用 单 因素试 验 在 一淀粉 酶酶 解温 度 固定情 况 下( 沸 水 浴 ) ，在 糖 化 酶 的最 佳 酶解 温 度 下 ，用 不 同酶量 、不 同时 间x ,- t 糙 米液 化 和糖 化时 间进 行研 究 ，通 过 测 定 水 解 后 上 清 液 的 固形 物 含 量 来 选 取 一 淀 粉 酶 和糖 化 酶 的最 佳 酶 解 条件 。 一淀 粉 酶 用量 对 糙 米液 化 时 间 的影 响见 表 4，糖 化酶 水解 反 应 因素 与水平 见表 5。 表 4 o c 一淀粉酶用量对糙米液化时间的影响 表 5 糖化酶水解反应因素与水平 最后 确 定 仅一淀 粉 酶用 量 为 0 1 2 、液化 时 间 为 3 0 mi n 、糖 化 酶 用 量 0 2 、糖 化 时 间 为 4 h 。 2 4烘烤后 大 豆豆 粉煮 浆加水 比例 经 烘烤 后 的大 豆必 须 粉碎 ，并 进行 3次 5次 的重 复粉 碎 ，以 获 得 较 为 细 小 的 豆 粉 颗粒 。 煮 浆 时 的加 水 量 直 接 影 响 豆 浆 的 口感 和 成 品 品 质 。加 水 量 过 少 ，豆 浆 过 稠 ，煮 浆 时 容 易 粘 壁 。 相 反 ， 加 水 量 过 大 ，煮 浆 费 时豆 浆 口感 较差 。 通 过 单 因 素 试 验研 究 煮 浆 加 水 量 的 比例 ，结 果 确 定 豆 粉 与 水 的 比例 为 1： 2 0 、煮 沸 时 间为 3 0 mi n 。豆粉 煮 浆 加 水 比例 见表 6 。 2 5 糙米 汁与 豆浆 混合 比例 的选 择 2 3 酶 解条 件 的确 定 糙米 的主要成 分 是糖 类 ，而淀 粉 占到 大米 总含 5 、 以糙 米与 豆 浆 l：l 、 1： 2、1：3 、1： 4 、 1： 4 ： 1 、 3： 1 、2 ： 1的体 积 比加 水 定 容 至 1 0 0 一 塑 网 固 试 验 研 究 S h iy a n Y a n jiu mL，加 蔗 糖 固定 糖 度 为 6 5 B r i x，然 后 慢 慢 搅 拌 ， 品尝 评分 ，确定 最佳 比例 。糙 米 汁与 豆浆 的 比例见 表 7 。最 后 ，确定 糙米 汁与 豆浆 的 比例 为 4：1 。 表 6 豆粉煮浆加水比例 豆粉 ： 水 黏度 口感 表 7 糙米汁与豆浆的比例 试验号 糙米汁 ： 豆浆 口感、色泽 2 6稳定 剂 、乳化 剂 的选 用 糙 米 和大豆 原料 营养 成分 的特 点 ，使 成 品饮料 的稳定 性受 到很 大 的影 响 。羧 甲基 纤 维素 钠具 有 黏 合 、增 稠 、增强 、乳 化 、保水 、悬 浮 等作 用 。特别 是 对蛋 白质 与水 溶液 的乳 化性 能极 为 优异 ，能使其 形 成性 能稳 定 的匀 质乳状 液 。卡 拉胶 具有 良好 的与 蛋 白质 结合 的性 质 ，能与 带 正 电的蛋 白质 分 子 间形 成 离 子 间 的相 互 作 用 。蔗 糖脂 肪 酸 酯 简称 蔗 糖 酯 ， 由蔗糖 与脂 肪上 的碳 链部 分 酯化 反应 而得 。亲水 亲 油平衡 值 范 围宽 ，适 用性 广 ，乳 化性 能优 良。x - J - 淀 粉有 特殊作 用 ，使 淀粉 的糊 化温 度 明显 上升 ，有 显 著 的防老 化作用 。单 甘酯 有 良好 的乳 化 、分 散 、稳 定 作用 ，加入乳 化稳 定剂 可使混 合相 形成 均 匀 的乳 状液 ，避 免和 防止食 品 、饮 料油 水 分离 、分 层 、沉 淀现象 的发生 ，提 高产 品质 量 ，延 长货架 期 。分 散 乳化 使脂 肪球微 细 、均 匀 ，与水 形成“ 脂 肪 一单 甘 酯 一水 ”稳 定 的 网络 结构 ，提 高乳 状 液 的 稳定 性 ， 控制 脂肪 的附聚与 凝 聚 ，防止乳 蛋 白离 析 ，使之 稳 l7 0 l 农产品加工 栏 日i持人： 刘润平 定 。单甘酯 可 与蛋 白质 和淀粉形 成 络合 物 ，与直 链 淀粉 形成不 溶性 络合 物 ，可 防止淀 粉冷 凉后 重新 结 晶 ，防止淀 粉老 化 回生 。 本试 验选取 卡拉 胶 和羧 甲基纤 维 素钠 作为 稳定 剂 ，与 蔗 糖酯 和 单 甘酯 作 为乳 化 剂进 行 复 配 试 验 ， 以四因素 三水平 的正 交试 验来 确定 最佳 配 方 。离心 沉淀 率越 低 ，饮料 的稳 定性越 好 。悬 浮体 系 的 因素 水平 见 表 8 ，悬 浮 体 系 的正 交 试验 见表 9 ，稳定 剂 极差 分 析见 图 1 。 表 8 悬浮体系的因素水平 试验号 因 素 离心沉淀率 A 曰 C D 图 1 稳定剂极差分析 从表 9和 图 1可-看 出 ， 因素 的 值 最小 、曰 因素 的 K 。 值 最 小 、C因素 的 K 值 最 小 、D 因素 的 K ： 值最 小 ，稳定剂 复配 对饮 料稳定 性影 响 的顺 序依 次为 ：蔗糖酯 羧 甲基纤 维素钠 单 甘酯 黄原胶 ， 悬浮体 系最佳配方 为 A c 3 D ： ，即黄原胶 2 c 、羧 甲 ( 下 转 第 7 3页) T e l ： 0 3 51 4 6 0 6 08 6 E - ma i l ： n c p j g 1 6 3 c 0 m 试 验研 究 表 1 正交试验各因素水平 从 极差 分析 可 知 ，料 液 比对 苋菜 红 色素 的提取 率 影 响最 大 ，其 次 是 提 取 时 间 ，最 后 才 是 提 取 温 度 。较 优 的提 取条 件 是 C 1 A ，即提 取溶 剂 的 料液 比 为 l： 3 0、 提 取 时 间 为 1 0 h、提 取 温 度 为 3 0 o C，这 与 正交试 验表 中试 验 1的条 件 完全一 致 。 S h i y a n Y a n j i u 固 从 试验 1的数 据看 出 ，正交试 验 的结果 符 合最 佳 条件 。因此 ，本试 验确 定 提取 苋菜 红色 素 的最佳 条 件 为 料 液 比 1： 3 0 、 提 取 时 间 1 0 h 、提 取 温 度 3 0 。 3结 论 对 苋 菜红色 素 的最 佳提 取条 件进 行探 索 ，确定 苋菜 红 色 素 的最 大 吸 收峰 值 在 5 3 4 n m处 。通 过单 因素实 验 确定 4 0 乙醇为 最佳 提取溶 剂 。通过 正交 实验 ，考察 提取 温 度 、N- 液 比和提取 时 间等 3个影 响 因素 ，确 定 最佳 提 取工 艺 为料 液 比 1： 3 0 、提取 时 间 1 0 h 、提取 温度 3 0。 参 考 文 献 ： 1 1 胡喜兰，刘存瑞 ，曾宪佳 ，等 红苋菜色素的提取及 稳定性研究叨 食品科技，2 0 0 2( 3 ) ：4 9 5 0 2 王宁，薛源，孙体健，等 苋菜红色素对羟 自由基和 超氧阴离子自由基的清除作用 J 山西医科大学学报 ， 2 0 0 9 ，4 0 ( 5 ) ：4 5 8 - 4 6 0 3 】 谢嘉霖 苋菜色素提取条件的研究 J 】 食品添加剂 ， 2 0 0 5 ，2 6( 4 ) ：1 5 3 1 5 5 4 】 张朝旭 ，丁智文 天然苋菜红的提取及性质探讨【 J 】 湖 北化工，1 9 9 2 ( 3 ) ：3 4 3 5 - ； 夸 ； e r j I jk- j 螺 业 k I j j e坐 jk jk I k 妞jl | ( 上 接 第 7 0页) 基纤维 素钠 1 0 o 、蔗糖酯 1 5 。 、单甘酯 1 5 。 3结 论 ( 1 )糙 米烘 烤 工 艺 为 1 8 0 o C、1 5 mi n，所 得 到 的糙 米 具有 诱人 的香 气和 良好 的色 泽 。 ( 2 ) 大豆 烘烤 工 艺为 1 8 0 o C、2 0 rai n，所 得 烘 烤 熟 的 豆 子 钝 化 了脂 肪 氧 化 酶 ，具 有 浓 郁