姜汁發酵米乳飲料的研制

鄒秀容，朱建華，周敏玲

（韶關學院英東食品科學與工程學院，廣東韶關512005）

姜汁發酵米乳飲料的研制

鄒秀容，朱建華*，周敏玲

（韶關學院英東食品科學與工程學院，廣東韶關512005）

以大米為原料，經焙炒、粉碎、磨漿、糊化、糖化等預處理后與姜汁、脫脂乳粉、蔗糖進行調配，接入保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行發酵得到姜汁發酵米乳飲料。通過單因素試驗和正交試驗優化該飲料的加工工藝，確定產品的最佳配方為：料水比為1∶9（g/mL）、姜汁量為5%、奶粉量為8%、蔗糖量為7%、接種量為6%、發酵時間為6 h。產品口感細膩、風味獨特、富有營養。

大米；發酵；姜汁；飲料

大米是我國的主食之一，其營養價值豐富，除含有豐富的碳水化合物外，還含有蛋白質、維生素、脂肪以及多種礦物質。以大米為原料，以乳酸菌為主要發酵劑加工成的乳酸發酵米飲料是近年來米飲料的加工研究熱點［1］，例如傅亮［2］、黃亮［3］、余穩穩［4］等就對發酵型糙米飲料的生產及其工藝優化做了詳細的研究，在國外Coda R等［5］用谷物、大豆粉和紅葡萄汁研制果蔬酸奶飲料，并證實發酵可以提高谷物飲料的營養價值和改善感官品質，Ghosh K等［6-7］對印度傳統大米發酵飲料發酵過程中的菌落及營養素變化進行研究，并證實該飲料有很強的抗氧化活性。生姜是受到國人偏愛的藥食同源植物，其對人體有行氣、開竅、殺菌、消炎、通血、驅毒、抗氧化的功效［8］，Hashim M M等［9］從生姜中提取生姜凝集素并證實其比小牛凝乳酶具有更好的凝乳活性，李梅芝等［10］的研究表明少量添加姜汁可促進乳酸發酵。本文在前期研究的基礎上，以大米為主要原料，輔以姜汁和奶粉，以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌作為發酵劑，研究姜汁發酵米乳飲料的生產工藝和配方，成功研制出一種米香濃郁、口感獨特、酸甜適口的新型營養型飲料，為大米精深加工提供一條新的途徑。

1　材料與方法

1.1原輔材料

生姜：市售；脫脂奶粉：新西蘭，Fonterra Ltd；淀粉酶（活力為40 000 U/mL）：江蘇銳陽生物科技有限公司；糖化酶（活力為50 000 U/mL）：江門市亞東生物化工有限公司；蔗糖（分析純）：天津市大茂化學試劑廠；抗壞血酸（分析純）：天津市百世化工有限公司；嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌：韶關學院英東食品科學與工程學院實驗室提供。

1.2主要設備

JM80-UL膠體磨：溫州市膠體磨廠；DFY-500搖擺式高速萬能粉碎機：溫嶺市林大機械有限公司；YXQ-LS-18SI手提式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實業有限公司；SW-CJ-ICU超凈工作臺：蘇州安泰空氣技術有限公司；GZ-150S生化培養箱：韶關市廣智科技設備發展有限公司；BS210S電子分析天平：北京賽多利斯天平有限公司。

1.3工藝流程

生姜→選料→清洗→切片→打漿→浸提→過濾粗渣→二次浸提→過濾→合并濾液→殺菌→靜置→抽取上清液→姜汁

大米→焙炒→粉碎→浸泡→磨漿→糊化、液化、糖化→過濾→配料（蔗糖、奶粉）→巴氏殺菌→加姜汁→接種→發酵培養→后熟

1.4操作要點

1.4.1姜汁的制備［11］

選用市售新鮮肥厚、出汁率高、無腐爛的生姜，除去淤泥、須根等，用流動水清洗干凈并削皮。將生姜切片，厚度為2 mm～3 mm，按生姜∶蒸餾水比例為1∶1（g/mL），并加入0.05%的抗壞血酸，用搗碎機打漿2 min，然后置于50℃水浴鍋浸提2 h后進行抽濾，粗渣用2倍的蒸餾水浸提1 h后抽濾，合并濾液。濾液在90℃，10 min條件下殺菌，冷卻到45℃時加入0.01%的檸檬酸，靜置24 h后吸取上清液，在4℃下儲藏備用。

1.4.2米乳的制備［12］

焙炒：用文火焙炒至米粒散發出正常的米香并且呈淺黃色。

粉碎：用粉碎機把大米粉碎，得到細膩的米粉，從而縮短粳米的浸泡時間。

浸泡：向炒制粉碎后的米粉加入9倍物料重的蒸餾水，并在30℃的水浴鍋中浸泡2 h。磨漿：將浸泡過的米粉用膠體磨進行磨漿3 min。糊化：將磨漿后的漿料放在70℃的水浴鍋中糊化30 min，邊糊化邊攪拌。

液化糖化：按每克淀粉用15個單位添加淀粉酶，在80℃下進行液化1 h，然后按300 U/g米粉添加糖化酶，在60℃下進行糖化1 h。

過濾：用4層紗布進行過濾以除去粗渣，得到米漿。

調配：添加一定量奶粉和蔗糖到米漿中，攪拌均勻至全部溶解。

滅菌：95℃水浴加熱10 min后自然冷卻。

接種發酵：在無菌操作下，加入一定量姜汁和菌種后放入40℃的培養箱發酵一定的時間。

后熟：發酵完成后，將成品放入溫度為4℃的冰箱冷藏16 h。

1.5品質評價指標

1.5.1感官評定

選定10個人組成評分小組，根據評分標準對姜汁發酵米乳的色澤、組織狀態、香味、滋味、口感等各項指標進行評分。滿分為100分，其評分標準如表1所示。

表1　姜汁發酵米乳的感官評分標準Table 1Sensory evaluation table of the beverage

1.5.2生理生化指標的測定

可溶性固形物含量的測定［13］：用手持折光儀進行測定。

pH的測定［13］：用PH3-3C數顯酸度計進行測定。

粘度的測定：用NDJ-8S旋轉粘度計，3號轉子，轉速為60 r/min進行測定。

蛋白質的測定：參照GB 5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》，用石墨消解儀和凱氏定氮儀進行測定。

酸度的測定：參照GB 5413.34-2010《食品安全國家標準乳和乳制品酸度的測定》。

總糖的測定［14］：采用蒽酮比色法。

乳酸菌活菌數的測定［15］：采用MRS培養基平板計數。

大腸菌群的測定：參照GB 4789.39-2013《食品安全國家標準食品微生物學檢驗糞大腸菌群計數》。

2　結果與討論

2.1米水比例對姜汁發酵米乳品質的影響米水比例對產品品質的影響見表2。

表2　米水比例對產品品質的影響Table 2Effect of ratio of rice to water on quality of the beverage

加入不同比例的蒸餾水，糊化后的米漿組織狀態影響很小，但在加入淀粉酶、糖化酶分別經過液化、糖化后，米漿的組織狀態和香氣明顯不同。隨著米水比例的增加，米漿中的固形物含量遞減，分別為12.5%、11.2%、10.5%、10%、9.1%，產品口感變得細膩柔滑，米香味也逐漸變淡。通過感官評定結果表明，米水比例為1∶6（g/mL）的產品存在大量乳清，質地不均勻，米香味太濃，產品風味較差；而米水比例為1∶10（g/mL）的產品很稀，缺少乳酸飲料特有的粘稠狀，米香不足。試驗結果表明，1∶9（g/mL）為最適宜的米水比例，所得的姜汁發酵米乳米香味適中，口感較為細膩，總分81分。

2.2姜汁添加量對姜汁發酵米乳品質的影響

姜汁添加量對產品品質的影響見表3。

姜汁的添加量對產品的風味影響較大，添加量過低時，姜汁所特有的香味幾乎完全被米香、奶香所掩蓋，產品風味不佳；當姜汁添加量過高時，具有濃郁的姜辣味，米香味很淡，后勁強烈，喉嚨會出現不適。隨著姜汁添加量的增加，產品的酸度逐漸變大，當添加量為6%時，酸度達到最高，隨后有所下降。原因可能是適當姜汁可以促進乳酸發酵，但姜汁過多時影響到乳酸菌的生長，進而影響發酵酸度，這與張鐘等［16］的研究一致。通過感官評定結果表明，當姜汁添加量6%時，感官評價最好，總分為81分。

表3　姜汁添加量對產品品質的影響Table 3Effect of ginger juice volume on quality of the beverage

2.3脫脂乳粉添加量對姜汁發酵米乳品質的影響

乳粉添加量對產品品質的影響見表4。

表4　乳粉添加量對產品品質的影響Table 4Effect of milk power content on quality of the beverage

脫脂乳粉乳糖含量豐富，占54.1%，脫脂乳粉添加量一定程度上會影響保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發酵作用，進而影響產品的凝乳狀態和口感。通過試驗發現，隨著脫脂乳粉添加量的增加，產品上清液的量會逐漸減少，而且搖勻后的米乳較粘稠，口感較細膩。感官評定表明，7%的脫脂乳粉添加量的產品上清液少，口感細膩，總分85分。

2.4蔗糖添加量對姜汁發酵米乳品質的影響

蔗糖添加量對產品品質的影響見表5。

表5　蔗糖添加量對產品品質的影響Table 5Effect of sucrose content on quality of the beverage

在制作姜汁發酵米乳時，蔗糖作為其中一種輔料，其添加量會影響到乳酸菌的生長和米乳的甜度，進而影響產品的風味。結果顯示，當蔗糖添加量為6%時，得到的米乳飲料的香味、口感都比較好，甜度適中，總分80分。

2.5接種量對姜汁發酵米乳品質的影響

接種量對產品品質的影響見表6。

表6　接種量對產品品質的影響Table 6Effect of inoculation quantity on quality of the beverage

接種量直接影響著產品的組織狀態和風味。通過試驗發現，隨著接種量的增加，產品的pH逐漸下降，酸度逐漸上升，產品的凝乳狀態越來越好，變得均勻結實，口感酸味變大。當接種量為6%時，所得產品凝乳均勻，表面光滑平整，搖勻后無塊狀或顆粒狀，酸味適中，總分80分。

2.6發酵時間對姜汁發酵米乳品質的影響

發酵時間對產品品質的影響見表7。

表7　發酵時間對產品品質的影響Table 7Effect of fermentation time on quality of the beverage

從表7可知，發酵時間對產品的滋味和組織狀態的影響都很大。隨著發酵時間的延長，pH不斷減小。發酵時間少于6 h，凝乳狀態不均一，酸甜味較淡；發酵時間超過8 h，凝乳比較結實，但是乳清較多，酸味重，甜味淡。試驗結果表明，當發酵時間在6 h～8 h時，姜汁發酵米乳的酸甜味比較適中，而且具有米乳飲料獨特的風味。

2.8正交試驗結果

通過單因素試驗結果可知，米水比例，姜汁量、乳粉量、蔗糖量、接種量、發酵時間、后熟時間對姜汁發酵米乳飲料的品質有不同程度的影響，但其中影響較大的因素是蔗糖添加量、脫脂奶粉添加量、姜汁添加量和發酵的時間。為進一步優化試驗，選取蔗糖添加量、脫脂奶粉添加量、姜汁添加量、發酵的時間為研究因素，進行正交優化試驗，正交試驗因素水平見表8，結果見表9。

表8　正交試驗的因素水平表Table 8The table of factor and level of orthogonal experiments

表9　正交試驗設計及結果Table 9Result of orthogonal test

采用極差分析法確定因數的主次順序。由表9可以看出RA＞RD＞RB＞RC，所以各因素的從主到次的順序為：A（蔗糖添加量）、D（發酵時間）、B（脫脂乳粉添加量）、C（姜汁添加量）。各因素中k越大越好，則最佳配方為A3B3C1D1，即各因素優水平為蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、發酵時間為6 h。

結合單因素試驗和正交試驗，可得產品最佳配方：米水比例為1∶9（g/mL）、蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、接種量6%、發酵時間為6 h。進行驗證試驗，感官評分為93分。

2.9產品質量指標

2.9.1感官指標

乳白色有光澤，有姜汁的清香和米香味，凝乳狀態均勻，表面光滑平整，無沉淀，幾乎無清液，搖勻后無塊狀物和顆粒狀物，口感細膩潤滑，酸甜適中。

2.9.2理化指標

固形物含量為17.3%；pH為3.93；粘度為354 mPa·s；蛋白質含量為1.9%；總糖為11.6%；酸度為75.4°T。

2.9.3微生物指標

活菌數為1.6×107CFU/mL；大腸菌群：≤3CFU/mL；致病菌：不得檢出。

3　結論

本產品是以大米為主要原料，經過焙炒等預處理后與脫脂乳粉、蔗糖、姜汁進行調配，再接入保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行發酵制得的姜汁發酵米乳飲料。根據單因素試驗和正交試驗的結果，確定最佳的配方是：米水比例為1∶9（g/mL）、蔗糖添加量7%、奶粉添加量8%、姜汁添加量5%、接種量6%、發酵時間為6 h。通過驗證試驗表明該工藝生產出的姜汁發酵米乳色澤呈乳白色，有光澤；組織狀態均一、上層幾乎無清液；酸甜可口，姜味清香，帶有米香的獨特風味；并且口感細膩，營養豐富，品質優良，具有良好的市場前景。

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The Preparation of Rice Based Fermented Beverage with Added Ginger Juice

ZOU Xiu-rong，ZHU Jian-hua*，ZHOU Min-ling
（Yingdong College of Food Science and Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，Guangdong，China）

Using rice as raw material，after the processes of roasting，smashing，beating，gelatinization，saccharification，blending with ginger juice and skimmed milk powder as well as sucrose，and inoculated with Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus，a kind of rice based fermented beverage was made. Through comprehensive evaluation of single factor test and orthogonal test，the optimum formula was obtained as follows：the ratio of material to water was 1∶9（g/mL），5%ginger juice，8%milk powder，7%sucrose，6% inoculation quantity，fermentation time 6 h.This product had a tender texture，a delicate，unique flavor，and also nutrition and health.

rice；fermentation；ginger juice；beverage

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.019

廣東省高等學校高層次人才項目（粵財教［2013］246號）；韶關市科技計劃項目（韶科［2015］72號、韶［2016］44號）；韶關學院科研項目（314-140231）

鄒秀容（1984—），女（漢），講師，碩士，研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

朱建華（1978—），男（漢），教授，博士，研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

2015-12-13