小米懸浮醪糟的制作研究

朱俊玲，陳瑤，梁凱，郝利平

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030801)

我國雜糧資源豐富，近年來小米制作的產(chǎn)品受到人們的青睞。研究表明，小米蛋白質(zhì)中沒有過敏原物質(zhì)，對于預(yù)防動脈粥樣硬化及促進(jìn)膽固醇新陳代謝等都有很好的效果[1-2]。小米中含有的天然類胡蘿卜素在保護(hù)視覺與上皮細(xì)胞方面起到了重要作用[3-5]。目前，市場上的雜糧發(fā)酵食品有：雜糧發(fā)酵飲料(如經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的小米酸奶、小米發(fā)酵乳等發(fā)酵型飲料)、雜糧發(fā)酵食品(如大豆和蕎麥混合發(fā)酵而成的蕎麥醬；具有苦蕎特有氣味的蕎麥醋等)、釀造酒類食品(蕎麥酒、小米黃酒等)[6]。小米醪糟是一種谷物發(fā)酵食品，糯米醪糟滋味醇香，酸甜適中，略帶淡淡的酒味，含有維生素A，E，G及核糖核酸等多種營養(yǎng)成分，是虛弱者養(yǎng)氣生血的保健佳品，長期服用能強(qiáng)身健體、防御嚴(yán)寒、益壽延年[7-9]。據(jù)資料介紹,小米的蛋白質(zhì)消化率為83.4%、脂肪為90.8%、碳水化合物為99.4%，這是小米成為優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)源的基礎(chǔ)[10]。小米是中國傳統(tǒng)民間最具代表性食品之一，它不僅口味獨(dú)特，而且營養(yǎng)豐富[11-12]。受糯米醪糟的啟發(fā)，本試驗將小米進(jìn)行預(yù)處理與熟化，采用對比法確定小米浸泡時間、浸泡用水量、蒸制料水比和蒸制時間的較佳水平[13-15]。以蒸制熟化后的小米為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵，采用單因素及正交試驗進(jìn)行小米懸浮醪糟的工藝優(yōu)化[16-18]。從而獲得一種酸甜適中、口感良好、風(fēng)味獨(dú)特的小米產(chǎn)品，最大限度地保留小米的營養(yǎng)價值，使小米的深加工成品得到大眾的認(rèn)可。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米(品種“紅谷米”)：市售；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖、純凈水、結(jié)冷膠(食品級)：遠(yuǎn)大食品添加劑有限公司；檸檬酸(食品級)：山東檸檬生化有限公司；綿白糖(食品級)：隆堯禾田食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-50KBS型立式高壓蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；DHG-9243BS-Ⅲ型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；DL-CJ-2F型醫(yī)用型超凈工作臺 北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；PHS-25型手持pH儀 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；手持測糖儀 泉州光學(xué)儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 小米懸浮醪糟的加工工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1.1 工藝流程

小米→清洗→浸泡→熟化→攤涼→接種→發(fā)酵→初成品→滅菌→調(diào)配→滅菌→成品。

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

清洗：每份稱取相同量的小米,清洗3次。

浸泡：加入一定體積純水，在室溫下浸泡小米一定時間。

熟化：將浸泡好的小米放入容器中，按照一定的比例加入純凈水蒸制一定時間,冷卻至30 ℃左右備用。

接種發(fā)酵：先稱取一定量的干酵母，溶解于比例為1∶10，溫度控制在39 ℃左右的水中，靜置10 min,使干酵母充分吸收水分。然后在酵母液中加入2%的糖保溫在30 ℃活化1 h左右。將冷卻的小米裝入瓶中，接入一定量的酵母液，放于30 ℃條件下培養(yǎng)發(fā)酵一定時間。

殺菌：將發(fā)酵后的小米初產(chǎn)品置于120 ℃的高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌15 min。

調(diào)配：將稱好的結(jié)冷膠加入到煮沸的水中溶解、攪拌；待水冷卻至一定溫度再加入稱好的檸檬酸和綿白糖；將滅菌后的小米發(fā)酵品加入水中搖勻、攪拌。

滅菌：將上述調(diào)配的產(chǎn)品靜置1 d后均勻攪拌，再滅菌，產(chǎn)品完成。

1.3.2 小米原料的預(yù)處理

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡時間相同的條件下，分別以1∶1、1∶2、1∶3的浸泡用水量對小米進(jìn)行浸泡處理。

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量相同的條件下，分別以4，6，8 h的浸泡時間對小米進(jìn)行浸泡處理。

1.3.3 小米的熟化處理

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量、浸泡時間、蒸制時間相同的條件下，分別以1∶1、1∶1.5、1∶2的蒸制料水比對預(yù)處理后的小米進(jìn)行熟化處理。

稱取相同質(zhì)量的小米，在浸泡用水量、浸泡時間、蒸制料水比相同的條件下，分別以20，30，40 min的蒸煮時間對預(yù)處理后的小米進(jìn)行熟化處理。

1.3.4 小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝的優(yōu)化1.3.4.1 單因素試驗

研究不同接種量、不同加糖量、不同發(fā)酵時間對小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝的影響。

酵母接種量對產(chǎn)品發(fā)酵的影響：取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，分別以0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%的量接種酵母液，于30 ℃下培養(yǎng)3 d，隨后進(jìn)行感官評價。

加糖量對產(chǎn)品發(fā)酵的影響:取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，分別按1%、1.5%、2%、2.5%、3%的比例將糖加入到復(fù)水的酵母液中進(jìn)行活化，然后接種1%的酵母液于30 ℃條件下培養(yǎng)3 d，隨后進(jìn)行感官評價。

發(fā)酵時間對產(chǎn)品發(fā)酵的影響:取蒸制攤涼后的小米40 g，裝入干凈的發(fā)酵瓶中，接種1%的酵母液于30 ℃條件下培養(yǎng)2，3，4，5，6 d，隨后進(jìn)行感官評價。

1.3.4.2 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取接種量(A)、加糖量(B)、發(fā)酵時間(C)3個因素進(jìn)行L9(33)正交試驗，確定酵母接種量、加糖量、發(fā)酵時間的最適條件。

1.3.5 小米懸浮醪糟配方的優(yōu)化1.3.5.1 單因素試驗

研究不同結(jié)冷膠添加量、綿白糖添加量、檸檬酸添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

結(jié)冷膠添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，分別加入0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的結(jié)冷膠，再加入10%的綿白糖和0.12%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進(jìn)行感官評價。

綿白糖添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的結(jié)冷膠后，隨后分別加入6%、8%、10%、12%的綿白糖，再加入0.12%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進(jìn)行感官評價。

檸檬酸添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的結(jié)冷膠和10%的綿白糖，隨后分別加入0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的檸檬酸，稱取5 g滅菌后的小米初成品倒入水中，靜置1 d后攪拌，進(jìn)行感官評價。

1.3.5.2 正交試驗優(yōu)化

依據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選取結(jié)冷膠添加量(A1)、綿白糖添加量(B1)、檸檬酸添加量(C1)3個因素進(jìn)行L9(33)正交試驗，確定結(jié)冷膠添加量、綿白糖添加量、檸檬酸添加量的最佳配方。

1.4 測定方法

1.4.1 感官評定方法

選定10人組成感官評定小組，評定員在評定前首先要仔細(xì)閱讀感官評分標(biāo)準(zhǔn)，然后對食品的酸甜比、色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)進(jìn)行評定，最終取10人評定結(jié)果的平均值作為試驗結(jié)果。感官檢驗項目及評分標(biāo)準(zhǔn)見表1和表2。

表1 小米懸浮醪糟前期發(fā)酵產(chǎn)品的感官評分標(biāo)準(zhǔn)表 Table 1 The sensory evaluation standard of pre-fermented products of millet suspended mash

表2 小米懸浮醪糟終產(chǎn)品的感官評分標(biāo)準(zhǔn)表Table 2 The sensory evaluation standard of end products of millet suspended mash

1.4.2 理化指標(biāo)的測定

可溶性總糖的測定：利用手持測糖儀測定。

pH的測定:利用pH計測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米預(yù)處理及熟化工藝的確定

2.1.1 小米浸泡用水量的確定

小米在不同浸泡用水量下的感官評價結(jié)果見表3。

表3 小米不同浸泡用水量的浸泡結(jié)果感官評價Table 3 The sensory evaluation of soaking results of millet with different water amount

小米在浸泡過程中加水量的影響不是很明顯，由表3可知，小米和水的比例為 1∶2時，小米既能充分浸泡，又不會過度吸收水分而導(dǎo)致顆粒變軟。

2.1.2 小米浸泡時間的確定

小米在不同浸泡時間下的感官評價結(jié)果見表4。

表4 小米不同浸泡時間的浸泡結(jié)果感官評價Table 4 The sensory evaluation of soaking results of millet at different soaking time

在保證小米充分浸泡且吸水的情況下，同時還要控制小米的浸泡時間，浸泡時間太長容易使小米中的水溶性維生素流失，太短會導(dǎo)致蒸出的小米發(fā)硬，不利于小米后期發(fā)酵。由表4可知，小米浸泡6 h時最佳。

2.1.3 小米最適料水比的確定

小米在不同料水比下的感官評價結(jié)果見表5。

表5 小米蒸制料水比的蒸制結(jié)果感官評價Table 5 The sensory evaluation of steaming results of millet with different material-water ratios

小米蒸制的料水比太高容易使蒸制后的小米發(fā)粘發(fā)軟，太低會使小米蒸制時水分不夠，導(dǎo)致蒸出的小米發(fā)硬。由表5可知，小米最適的料水比為1∶1.5。

2.1.4 小米蒸制時間的確定

小米在不同蒸制時間下的感官評價結(jié)果見表6。

表6 小米不同蒸制時間的蒸制結(jié)果感官評價Table 6 The sensory evaluation of cooking results of millet at different cooking time

小米蒸制時間太長容易使小米蒸制過度，導(dǎo)致小米發(fā)粘，而時間太短不能使小米充分吸水，使米粒發(fā)硬，不利于小米后期的發(fā)酵工藝。由表6可知，小米的最適蒸制時間為30 min。

2.2 小米初產(chǎn)品發(fā)酵工藝

2.2.1 酵母接種量對發(fā)酵的影響

在加糖量為2%和發(fā)酵時間為3 d的條件下，酵母接種量對發(fā)酵的影響見圖1。

圖1 酵母接種量對小米發(fā)酵的感官評價影響Fig.1 Effect of yeast inoculation amount on sensory evaluation of millet fermentation

由圖1可知，酵母液接種量太多或太少都會導(dǎo)致發(fā)酵風(fēng)味和感官品質(zhì)變差。當(dāng)接種量為1%時，小米發(fā)酵初產(chǎn)品口感最佳，所以確定1%為合適接種量。

2.2.2 加糖量對發(fā)酵的影響

在酵母接種量為1%和發(fā)酵時間為3 d的條件下，加糖量對發(fā)酵的影響見圖2。

圖2 加糖量對小米發(fā)酵的感官評價影響 Fig.2 Effect of sugar additive amount on sensory evaluation of millet fermentation

由圖2可知，加糖量過多會使小米發(fā)酵過度，導(dǎo)致風(fēng)味、口感變差，加糖量過少會使酵母菌復(fù)水活化不充分，不利于小米的進(jìn)一步發(fā)酵。加糖量為2%時，感官評價分值最高，所以確定2%為合適加糖量。

2.2.3 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

在酵母接種量為1%和加糖量為2%的條件下，發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響見圖3。

圖3 發(fā)酵時間對小米發(fā)酵的感官評價影響Fig.3 Effect of fermentation time on sensory evaluation of millet fermentation

由圖3可知，發(fā)酵時間太長時由于發(fā)酵產(chǎn)生的糖進(jìn)一步反應(yīng)生成酒精，口感變差；發(fā)酵時間太短，菌體發(fā)酵活性較低，發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味不佳。當(dāng)發(fā)酵時間為3 d時，感官評價的分值最高。

2.2.4 正交設(shè)計試驗優(yōu)化小米初產(chǎn)品的發(fā)酵工藝

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，對小米初產(chǎn)品的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。正交設(shè)計試驗因素水平表見表7，試驗結(jié)果見表8。

表7 小米初產(chǎn)品發(fā)酵制備工藝因素水平表Table 7 The fermentation process factors and levels of millet initial products

表8 小米發(fā)酵初產(chǎn)品的試驗方案及結(jié)果Table 8 The test scheme and results of millet fermentation initial products

續(xù) 表

在9個處理中找出最優(yōu)水平組合為5號A2B2C3,即酵母接種量為1%，加糖量為2%，發(fā)酵時間為4 d，其感官評分為83分。影響發(fā)酵感官評分結(jié)果的主次順序為A>B>C,即酵母接種量>加糖量>發(fā)酵時間。

表9 小米發(fā)酵初產(chǎn)品的方差分析Table 9 The analysis of variance of millet fermentation initial products

由表9方差分析的結(jié)果可知，接種量和加糖量對小米初產(chǎn)品發(fā)酵的感官評價有顯著影響，發(fā)酵時間對小米初產(chǎn)品發(fā)酵的感官評價影響不顯著。

2.3 小米懸浮醪糟配方調(diào)劑的工藝優(yōu)化

2.3.1 結(jié)冷膠用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

圖4 結(jié)冷膠用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of cold gel amount on quality of millet suspended mash

由圖4可知，結(jié)冷膠用量太多會使小米懸浮醪糟發(fā)稠，用量太少不宜于米粒懸浮，不利于透明果凍狀膠體的生成。結(jié)冷膠的用量為0.3%時，小米懸浮醪糟的感官評分最高，米粒懸浮狀態(tài)最好，持續(xù)時間長且穩(wěn)定。

2.3.2 綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

在保持結(jié)冷膠用量為0.3%和檸檬酸用量為0.12%的條件下，綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響結(jié)果見圖5。

圖5 綿白糖用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響 Fig.5 Effect of sugar amount on the quality of millet suspended mash

由圖5可知，綿白糖用量對小米懸浮醪糟的感官影響呈先增長后下降的趨勢，但感官分值相差不大。由于個人喜好程度不同，綜合來看，大部分喜歡10%的綿白糖用量，所以確定10%為合適的綿白糖用量。

2.3.3 檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響

在保持結(jié)冷膠用量為0.3%和綿白糖用量為10%的條件下，檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖6。

圖6 檸檬酸用量對小米懸浮醪糟品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of citric acid amount on the quality of millet suspended mash

由圖6可知，檸檬酸用量對小米懸浮醪糟的感官影響呈先增加后下降的趨勢，但總體相差不大。由于個人喜好程度不同，綜合來看，0.12%的檸檬酸用量感官評分最高，其次是0.14%，所以確定0.12%為合適的檸檬酸用量。

2.3.4 正交設(shè)計試驗優(yōu)化小米懸浮醪糟的配方調(diào)劑過程

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取結(jié)冷膠用量(A1)、綿白糖用量(B1)、檸檬酸用量(C1)為3個因素，對小米懸浮醪糟的最終感官評價過程進(jìn)行優(yōu)化。正交設(shè)計試驗因素水平表見表10，試驗結(jié)果見表11。

表10 小米懸浮醪糟的配方調(diào)劑因素水平表Table 10 The formula adjustment factors and levels of millet suspended mash

續(xù) 表

表11 小米懸浮醪糟的最終感官評價試驗方案及結(jié)果Table 11 The final sensory evaluation test scheme and results of millet suspended mash

從表11的9個處理中找出最優(yōu)水平組合為5號，即A2B2C3,感官評分為86分。影響小米懸浮醪糟最終感官評分結(jié)果的主次順序為A>C>B,即結(jié)冷膠用量>檸檬酸>綿白糖。最佳水平組合為結(jié)冷膠用量0.3%、綿白糖用量10%、檸檬酸用量0.12%。

表12 小米初產(chǎn)品配方調(diào)劑的方差分析Table 12 The variance analysis of formula adjustment of millet initial products

由表12方差分析的結(jié)果可知，A1因素、B1因素和C1因素的F值均不顯著。因此，結(jié)冷膠用量、綿白糖用量和檸檬酸用量對小米初產(chǎn)品配方調(diào)劑的感官評價沒有顯著影響。

3 結(jié)論

本試驗以小米為原料，對小米懸浮醪糟的制作工藝進(jìn)行了研究。確定了小米的預(yù)處理條件為：最適浸泡時間6 h，最適浸泡用水量1∶2；小米的熟化條件為：最適料水比1∶1.5，最佳蒸制時間30 min。然后通過單因素及正交試驗確定了小米發(fā)酵的較佳條件為：酵母接種量1%、加糖量2%、發(fā)酵時間4 d；小米懸浮醪糟產(chǎn)品的較佳配方為：結(jié)冷膠添加量0.3%、綿白糖添加量10%和檸檬酸添加量0.12%。用此配方制得的小米懸浮醪糟酸甜適中，口感清爽，具有醪糟味。