富硒發(fā)芽糙米飲料的研制

李偉，朱暢

（1.吉林工程職業(yè)學院生物工程分院，吉林四平136000；2.吉林工程職業(yè)學院食品工程分院，吉林四平136000）

富硒發(fā)芽糙米飲料的研制

李偉1，朱暢2

（1.吉林工程職業(yè)學院生物工程分院，吉林四平136000；2.吉林工程職業(yè)學院食品工程分院，吉林四平136000）

以糙米為主要原料制備富硒發(fā)芽糙米，以有機硒含量為指標，通過正交試驗確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳工藝條件為：發(fā)芽時間19 h，發(fā)芽溫度32℃，亞硒酸鈉濃度15mg/L，得到有機硒含量為0.532mg/kg。以葡萄糖當量為指標，通過正交試驗確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳酶解反應條件為：酶解溫度85℃，酶濃度35μg/mL，酶解時間60min。以富硒發(fā)芽糙米為主要原料，添加適量蔗糖、β-環(huán)糊精，采用單因素和正交試驗設計，以產品感官評價為指標，確定富硒發(fā)芽糙米飲料的最佳工藝配方。結果表明：料液比為1∶6（g/mL），蔗糖添加量為8%，β-環(huán)糊精添加量為1.5%，加入0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。該飲料具有營養(yǎng)、保健的功能，色澤、香味、口感俱佳。

發(fā)芽糙米；富硒；飲料；保健

糙米是稻谷脫去外保護皮層稻殼后的穎果，內保護皮層完好的稻米籽粒。含有維生素、膳食纖維、礦物質、γ-氨基丁酸等多種營養(yǎng)成分，被視為是一種綠色的健康食品[1]。富硒發(fā)芽糙米是在糙米發(fā)芽過程中添加亞硒酸鈉溶液，糙米通過代謝把無機硒與體內的生物大分子結合形成含硒有機物。富硒發(fā)芽糙米具有抗氧化、抗癌、提高免疫力、預防心血管疾病、解毒、提高生殖能力等生理功能[2]。

本試驗以糙米發(fā)芽實現將非生物活性、毒性高的無機硒轉化為安全有效的有機硒，以其為主要原料，并添加適量的蔗糖、β-環(huán)糊精制成具有較高營養(yǎng)價值的保健飲料。此保健飲料的研發(fā)對于開發(fā)和利用我國豐富的糙米資源，加速了其在保健食品上的應用，增加營養(yǎng)源意義重大。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糙米、蔗糖、Na2SeO3、β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯（食品級）：市售。

α-淀粉酶（20 000U/g）：上海佳和生物科技有限公司；無水乙醇、次氯酸鈉、硫酸（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司生產。

1.2 試驗儀器設備

FA1140型電子天平：鄭州南北儀器設備有限公司；UV-754型紫外-可見分光光度計：泉州中友光學儀器有限公司；LHS-150SC型恒溫培養(yǎng)箱：上海精密儀器儀表有限公司；WH-A型電熱鼓風干燥箱：南京沃環(huán)科技實業(yè)有限公司；WFJ-15型超微粉碎機：濟南天宇專用設備有限公司；2WA-J型阿貝折光儀：上海佑科儀器儀表有限公司；DU-30G型數顯電熱恒溫水浴鍋：杭州匯爾儀器設備有限公司；TDL-40B型臺式離心機：上海安亭科學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 富硒發(fā)芽糙米飲料的工藝流程

糙米→預處理→消毒→富硒、發(fā)芽→干燥→磨漿→酶解→滅酶→調配→灌裝→殺菌→成品

↑

蔗糖、β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯

1.3.2 操作要點

1）糙米的預處理：取適量糙米，挑選去除未成熟米、碎米、異色米粒等，用蒸餾水洗滌3次，洗去表面的糠粉和灰塵，瀝干，備用[3]。

2）消毒：將糙米用1%NaClO溶液浸泡10min，用蒸餾水洗滌3次。

3）富硒、發(fā)芽：將消毒、洗滌后的糙米置于培養(yǎng)皿中，加入一定量不同濃度的Na2SeO3溶液，置于恒溫培養(yǎng)箱中，一定條件下進行發(fā)芽[4]。

4）干燥：糙米發(fā)芽結束，在50℃烘箱中干燥3 h，粉碎，過60目篩，密封保存，備用。

5）磨漿：將糙米二次磨漿，使其顆粒直徑小于120目。

6）酶解：用0.1mol/L醋酸鈉緩沖溶液溶解α-淀粉酶，按照比例加入混合液中，80℃加熱50min，用碘試混合液呈淺紅色為止。

7）將混合液升溫至95℃，加熱30min，用120目濾布過濾。

8）調配：將蔗糖，β-環(huán)糊精、黃原膠、海藻酸丙二醇酯分別溶解成液體，按照比例添加到濾液中，攪拌使其完全溶解并混合均勻，靜置，抽濾，加去離子水至所需體積。

9）灌裝殺菌：飲料灌裝封蓋后在殺菌鍋中121℃條件下殺菌10min，冷卻后即得成品。

1.3.3 富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件

本試驗在單因素試驗的基礎上，以發(fā)芽溫度、Na2SeO3濃度、發(fā)芽時間為因素，有機硒含量為考察指標，采用正交試驗L9（33）來確定富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件，正交試驗因素水平見表1。

表1 富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件正交試驗因素水平表Table1 Design of orthogonal test for the optimal process conditions of the selenium-enriched germinated brown rice

1.3.4 富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件

本試驗在單因素試驗的基礎上，以酶解溫度、酶解時間、酶濃度為因素，以DE值（葡萄糖當量）為考察指標，采用正交試驗L9（33）來確定富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件，正交試驗因素水平見表2。

表2 酶解條件正交試驗因素及水平表Table2 Factors and level of orthogonal experiments for enzymatic hydrolysis

1.3.5 最佳配方設計

為了保證富硒發(fā)芽糙米飲料達到最佳品質效果，分別以料液比、β-環(huán)糊精添加量（%）、蔗糖添加量（%）3個變量進行優(yōu)化組合，進行正交試驗，確定飲料的最佳配方。飲料調配正交試驗因素水平見表3。

1.3.6 分析方法

1.3.6.1 感官評價

按設計方案進行調配，組成10人評分小組，根據國家食品感官標準，設計專用評分指標。從色澤（2分）、氣味（3分）、口感（3分）、液體狀態(tài)（2分）4個方面對調配結果進行綜合評定，取分數的平均值。復合飲料感官分析評定標準見表4。

表3 飲料配方L9（33）正交試驗因素水平表Table3 Design of L9（33）orthogonal test for deterring drink formula

表4 感官分析評定標準（滿分10分）Table4 Criteria of sensory analysis of a compound beverage

1.3.6.2 理化檢驗

可溶性固形物：阿貝折光儀進行測定；總膳食纖維的測定：GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》[5]；硒的測定：GB 5009.93-2010《食品安全國家標準食品中硒的測定》[6]，γ-氨基丁酸的測定：比色法進行測定[7]。

1.3.6.3 微生物學檢驗

菌落總數的測定：GB/T4789.2-2010《食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數測定》[8]；大腸菌群的測定：GB/T4789.3-2010《食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群計數》[9]。

2 結果與討論

2.1 最佳工藝條件的確定

以發(fā)芽溫度、Na2SeO3濃度、發(fā)芽時間為因素，有機硒含量為考察指標，富硒發(fā)芽糙米最佳工藝條件的正交試驗結果見表5。

從表5結果可以看出，各因素對富硒發(fā)芽糙米工藝的影響順序為：發(fā)芽時間＞發(fā)芽溫度＞Na2SeO3濃度，富硒發(fā)芽糙米制備的最優(yōu)工藝為A3B1C3，即發(fā)芽時間為19 h，發(fā)芽溫度為32℃，Na2SeO3濃度為15mg/mL。此時有機硒的含量最高為0.532mg/kg。

表5 最佳工藝條件正交試驗設計及結果Table5 Design and results of orthogonal experiments for the best process conditions

2.2 酶解反應條件的確定

以酶解溫度、酶解時間、酶濃度為因素，葡萄糖當量（DE值）為考察指標，富硒發(fā)芽糙米最佳酶解條件的正交試驗結果見表6。

表6 酶解條件正交試驗設計及結果Table6 Design and results of orthogonal experiments for enzymatic hydrolysis

從表6結果可以看出，各因素對富硒發(fā)芽糙米酶解反應的影響順序為：酶解溫度﹥酶濃度﹥酶解時間酶解的最優(yōu)工藝為A2B3C2，即酶解溫度85℃，酶解時間60min，酶濃度35μg/mL。

2.3 最佳穩(wěn)定劑用量的確定

復合飲料容易產生分層和沉淀的現象，因此需添加微量的穩(wěn)定劑以提高富硒發(fā)芽糙米飲料的穩(wěn)定性及質量，并改善其風味。穩(wěn)定劑選擇恰當及添加適量，可使飲料口感細膩，無渾濁、沉淀等并延長保質期。據資料報道[10]，采用復合穩(wěn)定劑比單一穩(wěn)定劑的結果要好。因此本試驗在室溫條件下，篩選出常用的黃原膠和海藻酸丙二醇酯作為富硒發(fā)芽糙米飲料的復合穩(wěn)定劑，考察兩者不同添加量對富硒發(fā)芽糙米飲料穩(wěn)定性的影響。量取10mL添加了復合穩(wěn)定劑的飲料，以4 000 r/min離心20min，于750 nm處測定離心前后的吸光度，并求出離心后吸光度與離心前吸光度的比值，即為R（穩(wěn)定系數）。R值越大，穩(wěn)定性越好。結果見表7。

從表7結果可知，試驗編號6的R值最大，此時飲料流動性較好，均勻穩(wěn)定，無沉淀，口感細膩柔滑。所以，本富硒發(fā)芽糙米飲料的最佳穩(wěn)定劑選用0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。

2.4 富硒發(fā)芽糙米飲料調配正交試驗

以料液比、β-環(huán)糊精添加量（%）、蔗糖添加量（%）3個因素進行飲料的調配優(yōu)化，用L9（33）正交表進行正交試驗，評分結果如表8，正交試驗結果如表9。

由表9可知，試驗的最佳組合為A1B2C2即最佳配方為：料液比為1∶6（g/mL），β-環(huán)糊精添加量1.5%，蔗糖添加量為8%。3個因素影響最大的為蔗糖添加量，其次為料液比，影響最小的為β-環(huán)糊精添加量。

表8 飲料評分結果Table8 Score results of a beverage

表9 飲料調配正交試驗結果Table9 Results of a beverage orthogonal test

2.5 復合飲料質量檢測結果

2.5.1 感官結果

色澤：色澤淡黃色；香氣：米香味，柔和，協調；滋味：甜度適中，口感細膩。組織狀態(tài)：均勻穩(wěn)定，無雜質及懸浮物、無沉淀。

2.5.2 理化指標

可溶性固形物含量：10%，總膳食纖維：0.45g/100mL，有機硒：5μg/100mL，γ-氨基丁酸4.5mg/100mL。

2.5.3 微生物檢測結果

細菌總數≤100CFU/mL；大腸菌群≤1CFU/mL；致病菌未檢出。

3 小結

1）確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳工藝條件為：發(fā)芽時間19h，發(fā)芽溫度32℃，亞硒酸鈉濃度15mg/L，得到有機硒含量為0.532mg/kg；確定了富硒發(fā)芽糙米的最佳酶解反應條件為：酶解溫度85℃，酶濃度35μg/mL，酶解時間60min。

2）確定了富硒發(fā)芽糙米飲料的配方：料液比為1∶6（g/mL），蔗糖添加量為8%，β-環(huán)糊精添加量為1.5%，加入0.06%黃原膠和0.10%海藻酸丙二醇酯。成品飲料酸甜可口，色、香、味俱佳。

[1]楊明毅,袁紅奇,楊春華,等.發(fā)芽糙米的生理活性化工藝研究與控制[J].糧油食品科技,2003,11(5):24-25

[2]許建軍,江波,許時嬰.γ-氨基丁酸:一種新型的功能食品因子[J].食品工業(yè)科技,2003(1):109-111

[3]江湖,白金衡,余勃,等.富含γ-氨基丁酸發(fā)芽糙米工藝的研究[J].食品研究與開發(fā),2009(8):106-109

[4]江湖,付金衡,蘇虎,等.富硒發(fā)芽糙米生產工藝的優(yōu)化[J].食品科學,2010(4):90-94

[5]陳恩成,張名位,彭超英,等.比色法快速測定糙米中γ-氨基丁酸含量研究[J].中國糧油學報,2006,21(1):125-128

[6]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.88-2008食品中膳食纖維的測定[S].北京:中國標準出版社,2008:593-596

[7]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 5009.93-2010食品安全國家標準食品中硒的測定[S].北京:中國標準出版社,2010.1-6

[8]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 4789.2-2010食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數測定[S].北京:中國標準出版社,2010:1-5

[9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 4789.3-2010食品安全國家標準食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群計數[S].北京:中國標準出版社,2010:1-4

[10]孫云霞．天然復合果蔬汁飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2006, 27(4):97-98

Preparation of A Beverage with Selenium-enriched Germinated Brown Rice

LI Wei1，ZHU Chang2
（1.College of Bioengineering of Jilin Engineering Vocational College，Siping136000，Jilin，China；2.College of Food Engineering of Jilin Engineering Vocational College，Siping136000，Jilin，China）

Using brown rice as raw material for making selenium-enriched germinated brown rice. Organic selenium as the index，through orthogonal experiment the best process conditions of the selenium-enriched germinated brown rice were：the time of germination was19 h，the temperature of germination was 32 ℃，the concentration of sodium selenite solution was 15 mg/L，the content of organic selenium was 0.532 mg/kg. Dextrose equivalent as the index ，through orthogonal experiment the best enzymatic hydrolysis conditions of the seleniumenriched germinated brown rice were：the temperature of enzymatic hydrolysis was 85 ℃，the enzyme concentration was 35 μg/mL，the time of enzymatic hydrolysis was 60 min.The selenium-enriched germinated brown rice was used as the main materials，added moderate amount of sucrose and β-cyclodextrin，through single factor and orthogonal experimental design ，the sensory score was investigated an indicator to determine the optimum formula of the selenium-enriched germinated brown rice beverage. The results show that ：the ratio of material to liquid was 1 ∶ 6 （g/mL），the amount of sucrose was 8 %，the amount of β-cyclodextrin was 1.5 %，xanthan gum added 0.06 % and propylene glycol alginate added 0.10 %. The beverage was nutritions and good for health，could be developed with good color，flavor and taste.

germinated brown rice；Se-riched；beverage；health protection

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.022

2016-06-14

李偉（1982—），男（漢），講師，碩士，研究方向：食品加工與檢測。