一種清液調(diào)清型稻米飲料的研制

一種清液調(diào)清型稻米飲料的研制

杏仁營(yíng)養(yǎng)豐富，口感獨(dú)特，深受中國(guó)消費(fèi)者喜愛?！侗静菥V目》記載，糯米有驅(qū)寒暖胃、止虛寒泄利、縮小便、收自寒的功效。作為一種主要的糧食作物，糯米在我國(guó)傳統(tǒng)飲食中占有重要地位，如可用于黃酒的研制，我國(guó)傳統(tǒng)湯圓、麻球、年糕和糯米糍等黏性小吃的開發(fā)等1材料和方法1.1中溫-淀粉酶和糖化酶糯米精米：由安徽湘園食品科技有限公司提供，淀粉含量92%±1.3%（干重）。中溫α-淀粉酶（來(lái)源于枯草芽孢桿菌，10000U/g，食品級(jí)，北京索萊寶科技有限公司），糖化酶（來(lái)源于黑曲霉，100000U/g，食品級(jí)，北京索萊寶科技有限公司）。檸檬酸、檸檬酸鈉為食品級(jí)，其它所用分析化學(xué)試劑均為分析純。1.2實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備阿貝折射儀（WYA-2S，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司），數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-2，國(guó)華（常州）儀器制造有限公司），小型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（FW100，上海楚定分析儀器有限公司），膠體磨（JMF\B-80，上?？苿跈C(jī)械設(shè)備有限公司），臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（TGL18M，鹽城市凱特實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），pH計(jì)（雷磁PHS-3E，上海儀電科學(xué)儀器有限公司），板框過濾機(jī)（SQ-100，三青過濾設(shè)備制造有限公司），高壓蒸汽滅菌器（DGS-280C，上海力辰儀器科技有限公司）。1.3工藝精米→粉碎→浸泡→制漿→糊化→液化→糖化→滅酶→過濾→調(diào)配→灌裝→滅菌→包裝成品1.4酶解米漿制備要點(diǎn)1）粉碎、浸泡、制漿：精米粗粉碎后，過60目篩，糯米粉和水以1∶10的料液比（w/w）室溫下混合浸泡2～4h后，采用膠體磨制漿。2）糊化：糯米漿90℃加熱處理30min。3）液化：調(diào)整糯米漿溫度和pH，加入一定量的α-淀粉酶進(jìn)行液化處理。4）糖化：調(diào)整糯米漿溫度和pH，加入一定量的糖化酶進(jìn)行糖化處理。5）滅酶：酶解米漿在沸水浴滅酶10～15min。6）過濾：采用板框過濾機(jī)處理酶解米漿，取清液。7）調(diào)配：以糯米酶解清液主要原料，添加去離子水、檸檬酸、白砂糖進(jìn)行調(diào)配。8）滅菌：灌裝后采用高壓蒸汽滅菌器121℃15min進(jìn)行批次滅菌。1.5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.5.1最佳液化工藝參數(shù)的確定取糊化糯米漿液50mL，用檸檬酸/檸檬酸鈉調(diào)整至α-淀粉酶的最適pH6.0，采用單因素優(yōu)化試驗(yàn)，依次分別研究α-淀粉酶添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%,w/v）、酶解時(shí)間（30、35、40、45、50、55min）和酶解溫度（60、65、70、75、80、85℃）對(duì)可溶性固形物含量的影響，獲得α-淀粉酶的最佳液化工藝參數(shù)。1.5.2糖化酶糖化工藝參數(shù)對(duì)可溶性固形物的影響取液化后糯米漿液50mL，用檸檬酸/檸檬酸鈉調(diào)整至糖化酶的最適pH5.0，采用單因素優(yōu)化試驗(yàn)，依次分別研究糖化酶添加量（0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%,w/v）、酶解時(shí)間（1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0h）和酶解溫度（50、55、60、65、70、75℃）對(duì)可溶性固形物含量的影響，獲得糖化酶的最佳糖化工藝參數(shù)。1.5.3飲料配比研究取滅酶、過濾后的糯米酶解清液與白砂糖、檸檬酸等復(fù)配，采用單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，以飲料的口感、澄清度、氣味等感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為指標(biāo)，采用單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，依次分別研究糯米酶解清液添加量（20%、25%、30%、35%、40%,v/v）、白砂糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%,w/v）和檸檬酸添加量（0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%,w/v）對(duì)感官的影響，獲得最佳的飲料配比。1.6實(shí)驗(yàn)方法1.6.1飲料中可溶性固形物的測(cè)定參照GB/T12143—2008《飲料通用分析方法》，采用阿貝折光儀測(cè)量待定樣品的折光率，并直接獲知可溶性固形物含量。1.6.2感官評(píng)價(jià)方法參照前人報(bào)道的方法1.7處理數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)參照GB/T12143—2008《飲料通用分析方法》要求至少進(jìn)行3次重復(fù)，取算術(shù)平均值作為結(jié)果。2結(jié)果與分析2.13淀粉酶液化技術(shù)的研究目前，我國(guó)工業(yè)上應(yīng)用的α-淀粉酶仍以枯草芽孢桿菌產(chǎn)中溫α-淀粉酶為主2.1.1添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響調(diào)整糊化糯米淀粉漿pH至α-淀粉酶酶活最佳的pH6.0，固定加熱溫度70℃，酶解時(shí)間50min，研究α-淀粉酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，隨著α-淀粉酶添加量的增加，可溶性固形物含量呈快速上升的趨勢(shì)，表明糯米淀粉的水解度不斷增大；當(dāng)α-淀粉酶添加量為0.5%(w/v）以后時(shí)，可溶性固形物含量增加的差異不顯著。α-淀粉酶對(duì)于直鏈淀粉的水解速度最快，且不能水解支鏈淀粉分支點(diǎn)的α-1,6糖苷鍵及其附近的α-1,4糖苷鍵2.1.2淀粉酶酶解時(shí)間對(duì)可溶性固形物含量的影響調(diào)整糊化糯米淀粉漿pH至α-淀粉酶酶活最佳的pH6.0，固定α-淀粉酶添加量為0.5%(w/v），加熱溫度70℃，研究α-淀粉酶酶解時(shí)間對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，隨著α-淀粉酶酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先顯著增加后平緩的變化趨勢(shì)，當(dāng)酶解時(shí)間為50min時(shí)，可溶性固形物含量達(dá)到最高點(diǎn)，此時(shí)，糯米漿的液化程度最高，黏度最低。當(dāng)α-淀粉酶酶解時(shí)間大于50min時(shí)，可溶性固形物含量未見明顯增加。因此，從經(jīng)濟(jì)成本和實(shí)際生產(chǎn)效果考慮，選擇50min作為最佳的α-淀粉酶酶解時(shí)間。2.1.3酶解溫度的確定調(diào)整糊化糯米淀粉漿pH至α-淀粉酶酶活最佳的pH6.0，固定α-淀粉酶添加量為0.5%(w/v），酶解時(shí)間50min，研究α-淀粉酶酶解溫度對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，隨著α-淀粉酶酶解溫度的提高，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)，并在酶解溫度75℃時(shí)，達(dá)到最高值。本實(shí)驗(yàn)所選的中溫α-淀粉酶活力范圍在60～80℃之間，溫度較低時(shí)，酶活力受抑制，隨著溫度的升高，酶活力顯著提升，固形物含量顯著提高，但當(dāng)酶解溫度超過75℃后，淀粉酶活性明顯降低，可溶性固形物含量顯著降低2.2外切型糖苷酶糖化酶多由黑曲霉變異菌株發(fā)酵制得，是一種外切型糖苷酶，能從淀粉的非還原性末端依次水解α-1,4糖苷鍵，并可緩慢水解支鏈淀粉的α-1,6糖苷鍵2.2.1糖化酶添加量的確定調(diào)整液化糯米淀粉漿pH至糖化酶酶活最佳的pH5.0，固定加熱溫度60℃，酶解時(shí)間3h，研究糖化酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，當(dāng)糖化酶添加后，可溶性固形物含量迅速上升，表明糖化酶與α-淀粉酶形成協(xié)同效應(yīng)，可迅速對(duì)淀粉鏈中的α-1,4糖苷鍵進(jìn)行水解2.2.2糖化酶酶解對(duì)可溶性固形物含量的影響調(diào)整液化糯米淀粉漿pH至糖化酶酶活最佳的pH5.0，固定糖化酶添加量為0.8%(w/v），加熱溫度60℃，研究糖化酶酶解時(shí)間對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。雖然糖化酶可以水解α-1,6糖苷鍵，將淀粉分子酶解成葡萄糖，但所需要的時(shí)間較長(zhǎng)。由圖5可知，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性固形物含量呈現(xiàn)緩慢上升的變化趨勢(shì)；當(dāng)酶解時(shí)間為3.0h時(shí)，可溶性固形物含量達(dá)到頂峰，說明此時(shí)酶解效率最高；隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性固形物含量略有下降，變化不明顯，這表明葡萄糖的含量越來(lái)越多，糖化酶的酶活受到抑制2.2.3糖化酶酶解溫度對(duì)可溶性固形物含量的影響調(diào)整糊化糯米淀粉漿pH至糖化酶酶活最佳的pH5.0，固定糖化酶添加量為0.8%(w/v），酶解時(shí)間3.0h，研究糖化酶酶解溫度對(duì)可溶性固形物含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，隨著糖化酶酶解溫度的增加，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。具體而言，當(dāng)酶解溫度低于65℃時(shí)，酶活呈逐漸升高的趨勢(shì)；當(dāng)酶解溫度高于65℃時(shí)，酶活明顯被抑制；當(dāng)酶解溫度為65℃時(shí)，水解效率最大。一般而言，糖化酶的最適水解溫度在50～60℃之間2.3飲料配體優(yōu)化研究2.3.1飲料感官品質(zhì)的影響固定白砂糖添加量8%(w/v），檸檬酸添加量0.10%(w/v），分別研究糯米酶解清液添加量為20%、25%、30%、35%、40%(v/v）時(shí)對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，隨著糯米酶解清液添加量的增多，糯米飲料的口感和澄清度得分均呈現(xiàn)先略微升高后逐漸降低的變化趨勢(shì)，這主要是因?yàn)榕疵浊逡航?jīng)液化和糊化后，小分子糖類物質(zhì)顯著增加，甜度較大，隨著清液添加量的增多，口感偏甜，同時(shí)體系復(fù)雜化，容易出現(xiàn)渾濁。但隨著糯米酶解清液添加量的增多，糯米香氣濃郁，因此氣味得分呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。綜合感官分析表明，糯米酶解清液添加量為25%(v/v）時(shí)，可獲得較好的感官評(píng)價(jià)。2.3.2品質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)固定糯米酶解清液添加量為25%(v/v），檸檬酸添加量0.10%(w/v），分別研究白砂糖添加量為4%、6%、8%、10%、12%(w/v）時(shí)對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，當(dāng)白砂糖添加量低于8%時(shí)，飲料氣味和澄清度均未呈現(xiàn)明顯變化，但添加量大于8%時(shí)，兩者評(píng)分均呈現(xiàn)緩慢降低趨勢(shì)，這主要是因?yàn)殡S著白砂糖添加量的增多，飲料透明度降低以及甜度過大的緣故。飲料的口感評(píng)價(jià)變化較為明顯，這主要與飲料的酸甜比有一定的關(guān)系。隨著白砂糖添加量的增多，飲料口感得分呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)，且在白砂糖添加量為8%時(shí)，評(píng)價(jià)最好。飲料綜合感官評(píng)價(jià)與口感得分變化趨勢(shì)一致。因此，確定白砂糖的最佳添加量為8%。2.3.3w/v對(duì)飲料甜酸比的影響固定糯米酶解清液添加量為25%(v/v），白砂糖添加量8%(w/v），分別研究檸檬酸添加量為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%(w/v）時(shí)對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。甜酸比在飲料調(diào)配中尤為關(guān)鍵。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖9）可知，檸檬酸的添加未對(duì)飲料澄清度造成明顯的影響，但隨著檸檬酸添加量的增加，對(duì)飲料口感和風(fēng)味均呈現(xiàn)先緩慢上升后逐漸降低的變化趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)檸檬酸添加量在0.10%左右時(shí)，米香濃郁，但隨著檸檬酸添加量的增加，酸味增加，對(duì)米香有較強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)，入口酸味較強(qiáng)，所以感官評(píng)分呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。因此，確定檸檬酸添加量為0.10%為最近的添加量，此時(shí)甜酸比最佳，米香濃郁。3糖化工藝參數(shù)的確定本試驗(yàn)以糯米淀粉為原料，經(jīng)糊化、液化