酶法辅助发酵型红豆薏米酸乳饮料的工艺研究

卫晓英，张冬梅，袁磊，武香玉

（1.山东商务职业学院食品工程系，山东烟台264670；2.山东省肥城市市场监督管理局，山东泰安271600）

0引言

红豆高蛋白、低脂肪、高碳水化合物，含黄酮[1]、多酚[2]，有健脾止泻、清热祛湿、生津益气[3]、抗癌[4]、抗衰老[5]等功效。薏米富含矿物质、维生素及薏苡酯、薏苡素等活性成分[6]，有降压、降糖、消炎、抑癌[7]等生理功能。红豆与薏米搭配在祛湿健脾胃方面功效显著。

当前，红豆和薏米以熬粥等初加工方式为主，也有薏米粉、薏米蛋糕、薏米面条[8]等研究，但市场占有率很低。饮料多为红豆番茄[9]、薏米芦荟[10]、薏米枸杞[11]等调配型饮料，其营养价值低于发酵型酸乳饮料。目前，鲜有关于发酵型红豆薏米酸乳饮料的报道。本文将红豆、薏米制成酶解液，辅以酸乳，研制一种更利于人体保健的发酵型酸乳饮料，为饮料生产提供一定的技术支持。

1实验

1.1材料与试剂

红豆，薏米，脱脂奶粉，白砂糖；嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌（实验室保藏）；淀粉酶，蛋白酶，果胶，琼脂，羟丙基二淀粉磷酸酯；葡萄糖、氢氧化钠、硫酸铜、亚铁氰化钾、酒石酸钾钠、盐酸、亚甲基蓝（分析纯）。

1.2仪器

GB/T11165 pH计，FA2004电子天平，GLB 20-120均质机，DJ10E-K61多功能破壁机，101A-1型水浴锅。

1.3方法

1.3.1工艺流程

1.3.2操作要点

（1）红豆酶解液的制备。红豆经挑选后清洗浸泡，加入适量水打成匀浆，加入蛋白酶水解，水解完成后灭酶，制得红豆酶解液。

（2）薏米酶解液的制备。薏米经挑选后清洗浸泡，加适量水制成匀浆，加入淀粉酶水解，水解完成后灭酶，制得薏米酶解液。

（3）酸乳的制备。将脱脂乳粉与水以1:9比例溶解制成复原乳，在95℃下杀菌10 min，待冷却至30℃时接入嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，接种量3%，在42℃下发酵6 h。发酵完成后将酸奶放入冰箱中后熟24 h。

（4）调配。从食品营养学角度，根据人体蛋白质的营养需求，结合马川兰等人[12-14]的研究及预实验效果，将红豆酶解液、薏米酶解液、酸乳按照1∶1∶2比例调配成混合原料，将预先溶解好的果胶、琼脂、羟丙基二淀粉磷酸酯及白砂糖加入原料中。

（5）均质。将调配好的物料在20～25 MPa下进行均质。

（6）杀菌。将均质好的物料在95℃下水浴灭菌10 min。

1.3.3实验设计

1.3.3.1红豆酶解条件的确定

以蛋白酶的添加量、酶解pH值、酶解温度、酶解时间为影响因素，多肽得率为评价指标，在单因素试验的基础上进行四因素三水平（L934）正交实验。正交实验如表1所示。

表1红豆酶解条件正交试验设计

多肽得率的测定[15]：将红豆酶解液在转速为4 000 r/min下离心10 min，取上清液，测定固形物质量分数。

1.3.3.2薏米酶解条件的确定

将淀粉酶的添加量、酶解pH值、酶解温度、酶解时间作为影响因素，还原糖质量分数作为评价指标，在单因素实验的基础上进行四因素三水平（L 934）正交实验，其结果如表2所示。

表2薏米酶解条件正交实验设计

还原糖质量分数的测定：还原糖质量分数按照GB5009.7-2016中直接滴定法进行测定。

1.3.3.3饮料调配配方的确定

以混合原料、白砂糖、果胶、琼脂和羟丙基二淀粉磷酸酯[16-19]为考察因素，经单因素实验分别确定最佳添加量，在此基础上，以感官评分为考察指标，进行五因素四水平（L 1645）正交实验，正交实验如表3所示。

表3发酵型红豆薏米酸乳饮料配方正交实验设计%

感官评分标准：由10位经培训的品尝者打分，从色泽、气味、滋味及组织状态四个方面进行评定，满分100分，感官评分如表4所示。

表4发酵型红豆薏米酸乳饮料感官评分[20-21]

2结果与分析

2.1红豆酶解条件试验结果

为确定红豆酶解的最佳条件，将酶的添加量、酶解pH、酶解温度、酶解时间作为影响因子，以多肽得率为考察指标进行正交实验，结果如表5所示。

由表5可以看出，对红豆酶解的影响作用按从大到小依次是酶添加量，酶解时间，酶解温度和酶解p H值。最佳酶解组合为A 2B2C 3D 2，即酶的添加量为4 000 U/g，酶解pH值为7.0，酶解温度为55℃，酶解时间为4 h。此组合为试验设计中的第五组合，多肽得率为56.42%，为得率最高的组合，与理论结果相符。

2.2薏米酶解条件试验结果

影响酶解的主要因素有酶的添加量，酶解pH值，酶解温度和酶解时间，以这四个因素为影响因子，进行正交实验，确定薏米酶解的最佳条件，实验结果如表6所示。

由表6可以看出，影响酶解效果的因素主要是酶的添加量，其次是酶解pH值，再次是酶解温度，影响最小的是酶解时间。最优实验组合是A 2B 2C 3D 2，即在酶的添加量为200 U/g，p H值为6.0，温度为50℃的条件下水解3 h，得到还原糖的质量分数最高，为1.73%。

表5红豆酶解条件试验结果

表6薏米酶解条件实验结果

2.3调配配方实验结果

口感和组织状态是影响饮料品质的主要因素，因此以混合原料、白砂糖、果胶、琼脂以及羟丙基二淀粉磷酸酯的添加量为影响因素，以感官评分为观察指标，确定最佳调配配方，实验结果如表7所示。

由表7可以看出，对乳饮料配方的影响是混合原料＞果胶＞羟丙基二淀粉磷酸酯＞琼脂＞白砂糖。最优试验组合为A 2B 3C 2D 2E3，即原料75%，白砂糖12%，果胶0.15%，琼脂0.2%，羟丙基二淀粉磷酸酯0.1%，但此组合在试验中并未出现，经试验验证，以该组合为配方制作的乳饮料感官评分为98分，产品呈淡豆沙色，细腻爽滑，酸甜可口，黏稠适中，香味协调，因此该最优组合可行。

表7发酵型红豆薏米酸乳饮料实验结果 %

3结论

本文应用酶解的方法分别将红豆和薏米进行酶解，通过正交试验优化工艺条件，得到制备红豆酶解液的工艺参数为蛋白酶添加量4 000 U/g，酶解pH值为7.0，酶解温度55℃，酶解时间4 h；薏米酶解液的工艺参数为淀粉酶添加量200 U/g，酶解pH值为6.0，酶解温度50℃，酶解时间3 h。以红豆酶解液、薏米酶解液和酸奶味原料进行发酵型酸乳饮料的配方调配，经正交试验得到最佳配方为红豆酶解液18.75%，薏米酶解液18.75%，酸奶37.5%，白砂糖12%，果胶0.15%，琼脂0.2%，羟丙基二淀粉磷酸酯0.1%（均为质量分数）。制作出来的产品颜色自然纯正，呈淡豆沙色，口感酸甜适中，组织状态均一细腻，具有红豆薏米香气的典型香味。