珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的研究

金黎明，劉雨晴，郝 苗，何煜波，夏 婷，胡文忠

(1.大連民族學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116605;

2.大連市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，遼寧大連 116021)

珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的研究

金黎明1，劉雨晴1，郝 苗2，何煜波1，夏 婷1，胡文忠1

(1.大連民族學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116605;

2.大連市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，遼寧大連 116021)

研究了以珍珠和薏米為主要原料制作乳酸發(fā)酵飲料的工藝。通過正交試驗，確定最佳調(diào)配組合為:蔗糖10%，香精0.1%，薏米發(fā)酵液與珍珠水解液的體積比為2∶1。對飲料的可溶性固形物、酸度、還原糖、金屬元素、氨基酸含量等指標(biāo)進行了測定。結(jié)果表明，還原糖質(zhì)量濃度為11.9 mg·mL－1;可溶性固形物為 4.6%;pH 值為 4.97(16.5 ℃ 時);Zn、Mg、Fe、Mn、Na、Ca、K 的質(zhì)量濃度分別為 0.1672，5.1434，0.2326，0.2933，241.76，136.09，34.87 μg·mL－1;Cd、Pb、Cr、Cu 和 Co 等均未測出;且含有 Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg 和 Pro 等 16 種氨基酸。

珍珠;薏米;酶解;乳酸發(fā)酵;飲料

珍珠(Pearl)是由珍珠貝科動物馬氏珍珠貝、蚌科動物三角帆蚌或褶紋冠蚌等雙殼類動物軟體部受刺激而形成的一種結(jié)晶體［1］。中國是世界上最早采集和利用珍珠的國家之一［2］。在祖國醫(yī)學(xué)中，認(rèn)為珍珠具有鎮(zhèn)心安神、養(yǎng)陰熄風(fēng)、清熱墮痰、去聆明目、解毒生肌等功效。

薏米(Coix Seed)又名薏苡仁，為禾本科植物薏苡(Coix lacryma－jobi L.)的種仁。薏米營養(yǎng)豐富，含有優(yōu)質(zhì)蛋白、多種氨基酸、維生素及礦物元素［3］。早期藥理研究表明薏米有解熱、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛的作用，對離體心臟、腸管、子宮有興奮作用。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，薏米具有抗腫瘤、提高免疫力、降血糖血鈣、降壓、抗病毒及抑制胰蛋白酶、誘發(fā)排卵等方面的藥理活性［4］。

近年來，隨著健康食品的風(fēng)行，利用乳酸菌制備飲料已引起各國關(guān)注。乳酸發(fā)酵飲料以其特殊的風(fēng)味和保健作用而深受人們喜愛［5］。目前，有關(guān)以珍珠和薏米為主原料制備乳酸發(fā)酵飲料的研究，國內(nèi)尚未見報道。本文對珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的制作工藝進行了研究，并對其產(chǎn)品質(zhì)量和營養(yǎng)成分進行了測定和評價，為其大規(guī)模生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

珍珠粉:圣泰珍珠制品有限公司。

薏米:超市購買。

乳酸菌:實驗室自行從泡菜中分離并保藏。使用前采用MRS培養(yǎng)基活化，培養(yǎng)溫度30℃。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀器

Z－2000型原子吸收分光光度計(日本Hitachi公司);微波消解裝置(意大利 Milestone公司);L8900型氨基酸自動檢測儀(日本Hitachi有限公司);PAL－1型數(shù)字手持袖珍折射儀(日本ATAGO公司);SevenEasy pH計(梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司);IKA AII型分析用研磨機(廣州儀科實驗室技術(shù)有限公司);DF－101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(上海予英儀器有限公司);DHG－9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器(上海精宏實驗設(shè)備有限公司)。

1.2.2 試劑

胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、α－淀粉酶、糖化酶(棗莊市杰諾蛇生物酶有限公司);蔗糖、小蘇打、無水氯化鈣、乳酸等(河南金潤食品添加劑有限公司);氫氧化鈉、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、濃鹽酸、亞甲基藍、葡萄糖、過氧化氫、硝酸等，均為國產(chǎn)試劑分析純。

1.3 珍珠薏米乳酸飲料制備及指標(biāo)測定

1.3.1 珍珠酶解液的制備

將珍珠粉放入燒杯中，加入85%的乳酸并攪拌至液清，將酸化液過濾去除沉淀，加入量為濾液3%的復(fù)合酶［m(胰蛋白酶)∶m(木瓜蛋白酶)=1∶4］，在 pH7.0，50 ℃條件下水解 24 h，再加熱到90℃，20 min滅酶，得到珍珠酶解液［5］。

1.3.2 薏米發(fā)酵液的制備

(1)調(diào)漿、糊化、酶解:粉碎的薏米加入10倍左右的水，升溫至80℃保溫1.5 h，然后冷卻至70℃，加入α－淀粉酶和糖化酶(50 000 U·g－1)，酶解1 h后煮沸3 min滅酶，冷卻后的薏米醪作為發(fā)酵基質(zhì)，要求薏米醪中干物質(zhì)的濃度大于 200 g·L－1。

(2)均質(zhì):酶解制得的薏米醪在60℃進行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為20 MPa。

(3)巴氏殺菌:薏米液在90℃滅菌10 min，然后冷卻至42℃。

(4)接種、發(fā)酵:將乳酸菌接種到薏米液中，接種量為1%，混合均勻后立即發(fā)酵，發(fā)酵溫度42℃。發(fā)酵約24 h后，發(fā)酵基質(zhì)的pH接近4.2時即可。

1.3.3 正交試驗

選擇3因素按L9(33)設(shè)計正交試驗，以感觀評分法為指標(biāo)，確定最佳配方，見表1。感觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料配方正交試驗L9(33)因素水平表

表2 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料感觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 分析方法

可溶性固形物測定:用數(shù)字手持袖珍折射儀測定。

酸度測定:用精密pH計測定。

還原糖測定:用斐林試劑法 GB/T 15038－2006測定。

氨基酸含量測定:用國標(biāo)GB/T 5009.124－2003方法進行測定。

金屬元素測定:用原子吸收分光光度計測定。儀器條件見表3。

表3 原子分光光度計使用條件

2 結(jié)果與討論

2.1 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的正交試驗結(jié)果

以蔗糖含量、香精含量和薏米發(fā)酵液與珍珠水解液的體積比為3因素，設(shè)計正交試驗，以感觀評分法為指標(biāo)，確定最佳配方。從正交試驗結(jié)果可知，RC＞RB＞RA，C3B2A2為最佳組合。采用此組合為最佳配方，即蔗糖10%，香精0.1%，薏米發(fā)酵液與珍珠水解液體積為2∶1。具體見表4。

表4 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料配方正交實驗結(jié)果

2.2 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 感觀指標(biāo)

成品飲料外觀奶黃色，稍有光澤，無沉淀或懸浮物。薏米香氣純正，并帶有乳酸發(fā)酵香味。酸甜可口，口感協(xié)調(diào)，無澀味、異味。

2.2.2 理化指標(biāo)

(1)還原糖質(zhì)量濃度:11.9 mg·m L－1;

(2)可溶性固形物:4.6%;

(3)pH 值:4.97(16.5 ℃);

(4)Pb、Cd、Cr、Co、Cu 均未測出。

2.3 珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料的營養(yǎng)成分分析

2.3.1 金屬元素含量

經(jīng)過測定可知，制得的飲料中含有豐富的金屬元素。Zn、Mg、Fe、Mn、Na、Ca、K 的質(zhì)量濃度分別為 0.1672，5.1434，0.2326，0.2933，241.76，136.09，34.874 μg·mL－1。其中，鈣的含量較高。鈣是珍珠粉中的主要成分，一些醫(yī)學(xué)專家特別強調(diào)了珍珠作為補鈣劑的重要意義，不僅可防治各種缺鈣引起的疾病，如抽筋、骨質(zhì)疏松、癡呆病等，且具美容保健的綜合效果［6］。錳可以防治心血管疾病和調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)，并促進人體對鈣的吸收。鐵是人體必需微量元素，在人體中參與造血，在血紅蛋白的合成上是一個活化劑。鋅能活化人體過氧化物歧化酶(SOD)，從而清除易引起人體衰老的過氧化脂質(zhì)。鎂在生命過程中促進骨及細(xì)胞的形成，參與所有膜的結(jié)構(gòu)，催化或激活機體300多種酶系，是體內(nèi)所有能量代謝中的關(guān)鍵元素。

筆者前期的研究表明，薏米中 Zn、Na、Fe、Ca、Mg、Mn 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 43.24，118.64，212.90，749.00，1 193.60，36.06 μg·g－1［7］。而珍珠粉中 Zn、Na、Fe、Ca、Mg、Mn 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 6.46，98.86，170.88，377 084.00，8.34，589.78 μg·g－1［8］?？梢钥闯?，珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料中保留了原料中全部的金屬元素種類，因為珍珠酶解過程中添加了碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值，使得飲料中Na的含量有所增加。

2.3.2 氨基酸含量

經(jīng)過測定可知，飲料中含有16種人體所需氨基酸，總量達64.5 μg· mL－1，其中必須氨基酸占總氨基酸的23.57%，符合FAO/WAO提出的參考模式［3］。珍珠薏米乳酸發(fā)酵飲料及原料珍珠、薏米中的氨基酸含量測定結(jié)果見表5。

表5 氨基酸含量測定結(jié)果

續(xù)表

3 結(jié)語

本研究選用珍珠、薏米為主要原料研制乳酸發(fā)酵飲料，生產(chǎn)工藝簡便，制品融合了兩者的營養(yǎng)及生理活性成分，色、香、味俱全。經(jīng)檢驗，該飲料含有多種氨基酸和微量元素。乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸，飲用后能抑制腸道中有害微生物的生長繁殖，對緩解腸胃疾病具有良好的效果，實屬營養(yǎng)保健佳品。

［1］錢俊青，竺少銘.淡水珍珠功能成分的水提取工藝［J］.氨基酸和生物資源，2009，31(4):8 －11.

［2］謝玉坎，閔志勇.我國的珍珠研究進展［J］.莆田學(xué)院學(xué)報，2003，10(3):34 －38.

［3］李晶，賈君.薏米乳酸飲料的研究［J］.中國乳品工業(yè)，2004，32(6):24 －26.

［4］金黎明，劉垠孜，趙曉蕾，等.薏苡仁的有效成分研究進展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(10):5734，5750.

［5］鄭斯涌.酶解珍珠飲品理想的滋補保健飲料［J］.食品與生活，2007，11(2):12 －15.

［6］張杰魁，陳治清.珍珠及其在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的研究進展［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，1996，8(2):63 －67.

［7］楊梓晨，梁婧，劉雨晴，等.薏米的成分分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(2):756，758.

［8］董娜，梁婧，劉雨晴，等.珍珠粉中微量元素測定［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(1):315 －316.

Study on the Lactic Acid Fermentation Beverage Made from Pearl and Coix Seed

JIN Li－ ming1，LIU Yu －qing1，HAO Miao2，HE Yu－bo1，XIA Ting1，HU Wen－zhong1
(1.College of Life Science，Dalian Nationalities University，Dalian Liaoning 116605，China;
2.Dalian Institute of Product Quality Supervision and Inspection，Dalian Liaoning 116021，China)

The technology of making lactic acid fermentation beverage with pearl and coix seed as the chief raw materials has been studied.With the help of the orthogonal test，the best formula is that sugar was 10%，essence was 0.1%，coix seed:pearl was 2∶1.The properties of beverage have been tested.The results show that reducing sugar is 11.9mg/mL，the soluble solid is 4.6%，pH is 4.97(16.5 ℃).The contents of metal elements of Zn，Mg，F(xiàn)e，Mn，Na，Ca，K are 0.1672，5.1434，0.2326，0.2933，241.76，136.09 ，34.874 μg/mL，respectively.There are no metal elements such as Cd，Pb，Cr，Cu and Co.The amino acids have been also tested.The results show that there are 16 kinds of amino acids，for exemple，Asp，Thr，Ser，Glu，Gly，Ala，Val，Met，Ile，Leu，Tyr，Phe，Lys，His，Arg and Pro.

Pearl;coix seed;zymohydrolysis;lactic acid fermentation;beverage

TS 252.54

A

1009－315X(2011)05－0450－04

2011－6－28;最后

2011－07－12

國家自然科學(xué)基金項目(30972038)。

金黎明(1979－)，女，黑龍江牡丹江人，副教授，博士，主要從事生物活性物質(zhì)研究。

(責(zé)任編輯 鄒永紅)