鄒秀容，朱建華，周敏玲

（韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

姜汁發(fā)酵米乳飲料的研制

鄒秀容，朱建華*，周敏玲

（韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

以大米為原料，經(jīng)焙炒、粉碎、磨漿、糊化、糖化等預(yù)處理后與姜汁、脫脂乳粉、蔗糖進(jìn)行調(diào)配，接入保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進(jìn)行發(fā)酵得到姜汁發(fā)酵米乳飲料。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化該飲料的加工工藝，確定產(chǎn)品的最佳配方為：料水比為1∶9（g/mL）、姜汁量為5%、奶粉量為8%、蔗糖量為7%、接種量為6%、發(fā)酵時(shí)間為6 h。產(chǎn)品口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特、富有營(yíng)養(yǎng)。

大米；發(fā)酵；姜汁；飲料

大米是我國(guó)的主食之一，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，除含有豐富的碳水化合物外，還含有蛋白質(zhì)、維生素、脂肪以及多種礦物質(zhì)。以大米為原料，以乳酸菌為主要發(fā)酵劑加工成的乳酸發(fā)酵米飲料是近年來(lái)米飲料的加工研究熱點(diǎn)［1］，例如傅亮［2］、黃亮［3］、余穩(wěn)穩(wěn)［4］等就對(duì)發(fā)酵型糙米飲料的生產(chǎn)及其工藝優(yōu)化做了詳細(xì)的研究，在國(guó)外Coda R等［5］用谷物、大豆粉和紅葡萄汁研制果蔬酸奶飲料，并證實(shí)發(fā)酵可以提高谷物飲料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和改善感官品質(zhì)，Ghosh K等［6-7］對(duì)印度傳統(tǒng)大米發(fā)酵飲料發(fā)酵過(guò)程中的菌落及營(yíng)養(yǎng)素變化進(jìn)行研究，并證實(shí)該飲料有很強(qiáng)的抗氧化活性。生姜是受到國(guó)人偏愛(ài)的藥食同源植物，其對(duì)人體有行氣、開(kāi)竅、殺菌、消炎、通血、驅(qū)毒、抗氧化的功效［8］，Hashim M M等［9］從生姜中提取生姜凝集素并證實(shí)其比小牛凝乳酶具有更好的凝乳活性，李梅芝等［10］的研究表明少量添加姜汁可促進(jìn)乳酸發(fā)酵。本文在前期研究的基礎(chǔ)上，以大米為主要原料，輔以姜汁和奶粉，以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌作為發(fā)酵劑，研究姜汁發(fā)酵米乳飲料的生產(chǎn)工藝和配方，成功研制出一種米香濃郁、口感獨(dú)特、酸甜適口的新型營(yíng)養(yǎng)型飲料，為大米精深加工提供一條新的途徑。

1　材料與方法

1.1原輔材料

生姜：市售；脫脂奶粉：新西蘭，F(xiàn)onterra Ltd；淀粉酶（活力為40 000 U/mL）：江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司；糖化酶（活力為50 000 U/mL）：江門市亞?wèn)|生物化工有限公司；蔗糖（分析純）：天津市大茂化學(xué)試劑廠；抗壞血酸（分析純）：天津市百世化工有限公司；嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌：韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2主要設(shè)備

JM80-UL膠體磨：溫州市膠體磨廠；DFY-500搖擺式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：溫嶺市林大機(jī)械有限公司；YXQ-LS-18SI手提式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；SW-CJ-ICU超凈工作臺(tái)：蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；GZ-150S生化培養(yǎng)箱：韶關(guān)市廣智科技設(shè)備發(fā)展有限公司；BS210S電子分析天平：北京賽多利斯天平有限公司。

1.3工藝流程

生姜→選料→清洗→切片→打漿→浸提→過(guò)濾粗渣→二次浸提→過(guò)濾→合并濾液→殺菌→靜置→抽取上清液→姜汁

大米→焙炒→粉碎→浸泡→磨漿→糊化、液化、糖化→過(guò)濾→配料（蔗糖、奶粉）→巴氏殺菌→加姜汁→接種→發(fā)酵培養(yǎng)→后熟

1.4操作要點(diǎn)

1.4.1姜汁的制備［11］

選用市售新鮮肥厚、出汁率高、無(wú)腐爛的生姜，除去淤泥、須根等，用流動(dòng)水清洗干凈并削皮。將生姜切片，厚度為2 mm～3 mm，按生姜∶蒸餾水比例為1∶1（g/mL），并加入0.05%的抗壞血酸，用搗碎機(jī)打漿2 min，然后置于50℃水浴鍋浸提2 h后進(jìn)行抽濾，粗渣用2倍的蒸餾水浸提1 h后抽濾，合并濾液。濾液在90℃，10 min條件下殺菌，冷卻到45℃時(shí)加入0.01%的檸檬酸，靜置24 h后吸取上清液，在4℃下儲(chǔ)藏備用。

1.4.2米乳的制備［12］

焙炒：用文火焙炒至米粒散發(fā)出正常的米香并且呈淺黃色。

粉碎：用粉碎機(jī)把大米粉碎，得到細(xì)膩的米粉，從而縮短粳米的浸泡時(shí)間。

浸泡：向炒制粉碎后的米粉加入9倍物料重的蒸餾水，并在30℃的水浴鍋中浸泡2 h。磨漿：將浸泡過(guò)的米粉用膠體磨進(jìn)行磨漿3 min。糊化：將磨漿后的漿料放在70℃的水浴鍋中糊化30 min，邊糊化邊攪拌。

液化糖化：按每克淀粉用15個(gè)單位添加淀粉酶，在80℃下進(jìn)行液化1 h，然后按300 U/g米粉添加糖化酶，在60℃下進(jìn)行糖化1 h。

過(guò)濾：用4層紗布進(jìn)行過(guò)濾以除去粗渣，得到米漿。

調(diào)配：添加一定量奶粉和蔗糖到米漿中，攪拌均勻至全部溶解。

滅菌：95℃水浴加熱10 min后自然冷卻。

接種發(fā)酵：在無(wú)菌操作下，加入一定量姜汁和菌種后放入40℃的培養(yǎng)箱發(fā)酵一定的時(shí)間。

后熟：發(fā)酵完成后，將成品放入溫度為4℃的冰箱冷藏16 h。

1.5品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.5.1感官評(píng)定

選定10個(gè)人組成評(píng)分小組，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)姜汁發(fā)酵米乳的色澤、組織狀態(tài)、香味、滋味、口感等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。滿分為100分，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1　姜汁發(fā)酵米乳的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1Sensory evaluation table of the beverage

1.5.2生理生化指標(biāo)的測(cè)定

可溶性固形物含量的測(cè)定［13］：用手持折光儀進(jìn)行測(cè)定。

pH的測(cè)定［13］：用PH3-3C數(shù)顯酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

粘度的測(cè)定：用NDJ-8S旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，3號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為60 r/min進(jìn)行測(cè)定。

蛋白質(zhì)的測(cè)定：參照GB 5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，用石墨消解儀和凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)定。

酸度的測(cè)定：參照GB 5413.34-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品酸度的測(cè)定》。

總糖的測(cè)定［14］：采用蒽酮比色法。

乳酸菌活菌數(shù)的測(cè)定［15］：采用MRS培養(yǎng)基平板計(jì)數(shù)。

大腸菌群的測(cè)定：參照GB 4789.39-2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)糞大腸菌群計(jì)數(shù)》。

2　結(jié)果與討論

2.1米水比例對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響米水比例對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表2。

表2　米水比例對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 2Effect of ratio of rice to water on quality of the beverage

加入不同比例的蒸餾水，糊化后的米漿組織狀態(tài)影響很小，但在加入淀粉酶、糖化酶分別經(jīng)過(guò)液化、糖化后，米漿的組織狀態(tài)和香氣明顯不同。隨著米水比例的增加，米漿中的固形物含量遞減，分別為12.5%、11.2%、10.5%、10%、9.1%，產(chǎn)品口感變得細(xì)膩柔滑，米香味也逐漸變淡。通過(guò)感官評(píng)定結(jié)果表明，米水比例為1∶6（g/mL）的產(chǎn)品存在大量乳清，質(zhì)地不均勻，米香味太濃，產(chǎn)品風(fēng)味較差；而米水比例為1∶10（g/mL）的產(chǎn)品很稀，缺少乳酸飲料特有的粘稠狀，米香不足。試驗(yàn)結(jié)果表明，1∶9（g/mL）為最適宜的米水比例，所得的姜汁發(fā)酵米乳米香味適中，口感較為細(xì)膩，總分81分。

2.2姜汁添加量對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響

姜汁添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表3。

姜汁的添加量對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味影響較大，添加量過(guò)低時(shí)，姜汁所特有的香味幾乎完全被米香、奶香所掩蓋，產(chǎn)品風(fēng)味不佳；當(dāng)姜汁添加量過(guò)高時(shí)，具有濃郁的姜辣味，米香味很淡，后勁強(qiáng)烈，喉嚨會(huì)出現(xiàn)不適。隨著姜汁添加量的增加，產(chǎn)品的酸度逐漸變大，當(dāng)添加量為6%時(shí)，酸度達(dá)到最高，隨后有所下降。原因可能是適當(dāng)姜汁可以促進(jìn)乳酸發(fā)酵，但姜汁過(guò)多時(shí)影響到乳酸菌的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響發(fā)酵酸度，這與張鐘等［16］的研究一致。通過(guò)感官評(píng)定結(jié)果表明，當(dāng)姜汁添加量6%時(shí)，感官評(píng)價(jià)最好，總分為81分。

表3　姜汁添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 3Effect of ginger juice volume on quality of the beverage

2.3脫脂乳粉添加量對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響

乳粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表4。

表4　乳粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 4Effect of milk power content on quality of the beverage

脫脂乳粉乳糖含量豐富，占54.1%，脫脂乳粉添加量一定程度上會(huì)影響保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發(fā)酵作用，進(jìn)而影響產(chǎn)品的凝乳狀態(tài)和口感。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著脫脂乳粉添加量的增加，產(chǎn)品上清液的量會(huì)逐漸減少，而且搖勻后的米乳較粘稠，口感較細(xì)膩。感官評(píng)定表明，7%的脫脂乳粉添加量的產(chǎn)品上清液少，口感細(xì)膩，總分85分。

2.4蔗糖添加量對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響

蔗糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表5。

表5　蔗糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 5Effect of sucrose content on quality of the beverage

在制作姜汁發(fā)酵米乳時(shí)，蔗糖作為其中一種輔料，其添加量會(huì)影響到乳酸菌的生長(zhǎng)和米乳的甜度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的風(fēng)味。結(jié)果顯示，當(dāng)蔗糖添加量為6%時(shí)，得到的米乳飲料的香味、口感都比較好，甜度適中，總分80分。

2.5接種量對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響

接種量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表6。

表6　接種量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 6Effect of inoculation quantity on quality of the beverage

接種量直接影響著產(chǎn)品的組織狀態(tài)和風(fēng)味。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著接種量的增加，產(chǎn)品的pH逐漸下降，酸度逐漸上升，產(chǎn)品的凝乳狀態(tài)越來(lái)越好，變得均勻結(jié)實(shí)，口感酸味變大。當(dāng)接種量為6%時(shí)，所得產(chǎn)品凝乳均勻，表面光滑平整，搖勻后無(wú)塊狀或顆粒狀，酸味適中，總分80分。

2.6發(fā)酵時(shí)間對(duì)姜汁發(fā)酵米乳品質(zhì)的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響見(jiàn)表7。

表7　發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 7Effect of fermentation time on quality of the beverage

從表7可知，發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的滋味和組織狀態(tài)的影響都很大。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，pH不斷減小。發(fā)酵時(shí)間少于6 h，凝乳狀態(tài)不均一，酸甜味較淡；發(fā)酵時(shí)間超過(guò)8 h，凝乳比較結(jié)實(shí)，但是乳清較多，酸味重，甜味淡。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間在6 h～8 h時(shí)，姜汁發(fā)酵米乳的酸甜味比較適中，而且具有米乳飲料獨(dú)特的風(fēng)味。

2.8正交試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，米水比例，姜汁量、乳粉量、蔗糖量、接種量、發(fā)酵時(shí)間、后熟時(shí)間對(duì)姜汁發(fā)酵米乳飲料的品質(zhì)有不同程度的影響，但其中影響較大的因素是蔗糖添加量、脫脂奶粉添加量、姜汁添加量和發(fā)酵的時(shí)間。為進(jìn)一步優(yōu)化試驗(yàn)，選取蔗糖添加量、脫脂奶粉添加量、姜汁添加量、發(fā)酵的時(shí)間為研究因素，進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表8，結(jié)果見(jiàn)表9。

表8　正交試驗(yàn)的因素水平表Table 8The table of factor and level of orthogonal experiments

表9　正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 9Result of orthogonal test

采用極差分析法確定因數(shù)的主次順序。由表9可以看出RA＞RD＞RB＞RC，所以各因素的從主到次的順序?yàn)椋篈（蔗糖添加量）、D（發(fā)酵時(shí)間）、B（脫脂乳粉添加量）、C（姜汁添加量）。各因素中k越大越好，則最佳配方為A3B3C1D1，即各因素優(yōu)水平為蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、發(fā)酵時(shí)間為6 h。

結(jié)合單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，可得產(chǎn)品最佳配方：米水比例為1∶9（g/mL）、蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、接種量6%、發(fā)酵時(shí)間為6 h。進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，感官評(píng)分為93分。

2.9產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

2.9.1感官指標(biāo)

乳白色有光澤，有姜汁的清香和米香味，凝乳狀態(tài)均勻，表面光滑平整，無(wú)沉淀，幾乎無(wú)清液，搖勻后無(wú)塊狀物和顆粒狀物，口感細(xì)膩潤(rùn)滑，酸甜適中。

2.9.2理化指標(biāo)

固形物含量為17.3%；pH為3.93；粘度為354 mPa·s；蛋白質(zhì)含量為1.9%；總糖為11.6%；酸度為75.4°T。

2.9.3微生物指標(biāo)

活菌數(shù)為1.6×107CFU/mL；大腸菌群：≤3CFU/mL；致病菌：不得檢出。

3　結(jié)論

本產(chǎn)品是以大米為主要原料，經(jīng)過(guò)焙炒等預(yù)處理后與脫脂乳粉、蔗糖、姜汁進(jìn)行調(diào)配，再接入保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進(jìn)行發(fā)酵制得的姜汁發(fā)酵米乳飲料。根據(jù)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)的結(jié)果，確定最佳的配方是：米水比例為1∶9（g/mL）、蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、接種量6%、發(fā)酵時(shí)間為6 h。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)表明該工藝生產(chǎn)出的姜汁發(fā)酵米乳色澤呈乳白色，有光澤；組織狀態(tài)均一、上層幾乎無(wú)清液；酸甜可口，姜味清香，帶有米香的獨(dú)特風(fēng)味；并且口感細(xì)膩，營(yíng)養(yǎng)豐富，品質(zhì)優(yōu)良，具有良好的市場(chǎng)前景。

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The Preparation of Rice Based Fermented Beverage with Added Ginger Juice

ZOU Xiu-rong，ZHU Jian-hua*，ZHOU Min-ling
（Yingdong College of Food Science and Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，Guangdong，China）

Using rice as raw material，after the processes of roasting，smashing，beating，gelatinization，saccharification，blending with ginger juice and skimmed milk powder as well as sucrose，and inoculated with Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus，a kind of rice based fermented beverage was made. Through comprehensive evaluation of single factor test and orthogonal test，the optimum formula was obtained as follows：the ratio of material to water was 1∶9（g/mL），5%ginger juice，8%milk powder，7%sucrose，6% inoculation quantity，fermentation time 6 h.This product had a tender texture，a delicate，unique flavor，and also nutrition and health.

rice；fermentation；ginger juice；beverage

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.019

廣東省高等學(xué)校高層次人才項(xiàng)目（粵財(cái)教［2013］246號(hào)）；韶關(guān)市科技計(jì)劃項(xiàng)目（韶科［2015］72號(hào)、韶［2016］44號(hào)）；韶關(guān)學(xué)院科研項(xiàng)目（314-140231）

鄒秀容（1984—），女（漢），講師，碩士，研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

朱建華（1978—），男（漢），教授，博士，研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

2015-12-13