黑米飲料汁工藝參數優化的確定

吳素萍

（寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750001）

谷物飲料作為一種健康飲料，已經漸漸成為一個熱點，國內外已有大量研究報道。黑米集色、香、味于一身，營養豐富，并具有保健及藥用價值。明代李時珍在《本草綱目》中早已記載食用黑米具有“滋陰補腎、健脾暖肝、明目活血”等功效。在民間，黑米也有“珍貢米”、“藥米”之譽。近年來由于現代科學技術的進步，進一步確認了黑米特有的營養和食療價值。黑米不僅營養成分豐富，而且各種營養素之間比例合理，其蛋白質、礦物質、維生素含量均遠遠高于普通稻米。此外，黑米皮層中還含有豐富的黃酮、花青素、生物堿等抗癌活性物質。如今人們的飲食消費觀念已轉向“食以黑為補”的新階段，為了迎合食品發展的這種新趨勢，黑米飲料應運而生。目前國內已有大量關于黑米飲料的報道[1]。

黑米紅是一種天然色素，已被提煉出并用于食品的著色。產品呈透亮琥珀色，具有獨特的黑米芳香，酸甜適口，深受消費者的歡迎[2]。雖然黑米紅已被用來配制飲料，但它只利用了黑米的外在價值，而沒有發揮其保健作用[3]。本實驗將黑米經焙炒、浸提、再添加其他配料、通過單因素試驗和正交試驗，確定了黑米飲料的配方和工藝條件得到的黑米飲料介于渾汁與清汁之間，制成的飲料色澤清亮、香味濃郁、酸甜適口，并且具有很好的保健功效[4]。

1 材料與方法

1.1 材料

黑米：市售；CMC、黃原膠、明膠、瓊脂、檸檬酸、白砂糖：市售。

1.2 主要儀器設備

可見光分光光度計（7230G）：上海精密科學儀器有限公司；海菱榨汁粉碎機（HL-2050）：上海海菱電器有限公司；電熱恒溫水浴鍋（HH-SY21-NI）：北京長源實驗設備廠；科榮電磁爐（ck-160）：順德市科榮電器有限公司；20、30、40、50、70、80 目篩；架盤藥物天平：北京醫用天平廠；磁力加熱攪拌器（79-1）；恒溫干燥箱（101-3）：上海東星建材試驗設備有限公司；電子天平（AL204）：梅特勒-托利多儀器有限公司。

2 黑米原汁評分標準

評價項目包括，外觀色澤：琥珀色；香味：具有黑米特有的芳香味；口感：口味豐厚；滋味：酸甜可口；吸光值等幾個方面進行綜合評價，滿分100分，外觀色澤35分，香味25分，口感滋味40分[4-6]。

3 結果與分析

3.1 粉碎度對黑米原汁感官品質的影響

采用 20、30、40、50、70、80 目的粉碎度，在料液比1∶40（g/mL），浸提溫度 90 ℃時浸提 20 min，根據評分標準對黑米原汁的感官品質進行評定，結果如表1所示。

表1 粉碎度對黑米原汁感官品質的影響Table 1 The effect of grinding degree on the sensory quality of black rice juice

由表1可知，30目的黑米原汁色澤清亮、香味濃郁、口味甘甜。40目～80目粉碎度的黑米原汁的感官品質下降，呈現出黑米原汁色澤變淺、口感漸淡，米香味逐漸消失，香氣也隨之變淡。80目的黑米原汁無論從香氣還是滋味方面都已經體現不出黑米原汁的獨特風味，故選擇粉碎度為30目。

3.2 浸提溫度對黑米原汁感官品質的影響

粉碎度 30 目，1∶40（g/mL）的料液比，在 70、75、80、85、90、95℃下浸提20 min，根據感官評分標準對黑米原汁的感官品質進行評定，結果如表2所示。

表2 浸提溫度對黑米原汁感官品質的影響Table 2 The effect of extraction temperature on the sensory quality of black rice juice

由表2可知，70℃～90℃時，隨著浸提溫度的升高，黑米原汁的顏色由豆沙色逐漸變琥珀色但溫度對顏色的影響并不明顯，而溫度對黑米原汁的口感和香氣的影響卻十分明顯。在70℃～85℃之間，黑米原汁的香氣逐漸變濃，在90℃時香氣和口感最佳。雖然在95℃時的黑米原汁香氣濃郁入口甘甜，但是略有淡淡的糊味，影響了黑米原汁的口感。因此，確定浸提溫度90℃。

3.3 料液比對黑米原汁感官品質的影響

粉碎度 30 目，采用 1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70（g/mL）的料液比，在 90 ℃時浸提 20 min，根據感官評分標準對黑米原汁的感官品質進行評定，結果如表3所示。

表3 料液比對黑米原汁感官品質的影響Table 3 The effect of solid-liquid ratio on the sensory quality of black rice juice

由表 3 可知，料液比在 1∶20（g/mL）～1∶30（g/mL）之間，浸提得到的黑米原汁香氣濃郁，口感醇厚，1∶20（g/mL）的黑米原汁色澤過深且不透亮。而在1∶40（g/mL）～1∶70（g/mL）之間黑米原汁濃度減小，色澤、香氣也隨之大幅度減弱，其中對黑米原汁的口感以及色澤影響最為顯著。由此得出，料液比對黑米原汁浸提的感官品質影響較大。據此，確定料液比為1∶30（g/mL）。

3.4 浸提時間對黑米原汁感官品質的影響

粉碎度 30目，1∶30（g/mL）的料液比，在 90 ℃下浸提 10、15、20、25、30、35 min，根據感官評分標準對黑米原汁的感官品質進行評定，結果如表4所示。

表4 浸提時間對黑米原汁感官品質的影響Table 4 The effect of extraction time on the sensory quality of black rice juice

由表4可知，浸提時間在10 min～15 min時黑米原汁的感官品質呈線性上升趨勢，在15 min時琥珀色的黑米原汁透亮，甘甜且米香味濃郁。在20 min～35 min之間，黑米原汁口感明顯變差出現糊味且隨著浸提時間的延長糊味加重，香氣里同時摻雜糊味，覆蓋了黑米獨特的芳香嚴重影響了浸提的感官品質。因此，確定浸提時間15 min。

3.5 確定黑米原汁浸提工藝參數的正交試驗

由單因素試驗可知，粉碎度、料液比、浸提溫度、浸提時間對黑米原汁的感官品質都有影響。以粉碎度、料液比、浸提溫度、浸提時間做四因素三水平的正交試驗，以黑米原汁的感官品質作為評價標準[4]，以確定浸提的最佳工藝參數（見表5和表6）。

表5 黑米原汁浸提參數正交試驗因素水平表Table 5 The table of orthogonal factors level on extraction parameters of black rice juice

表6 黑米飲料浸提正交試驗結果Table 6 The orthogonal test results of extraction on black rice beverage

從表6的正交試驗方差分析可知，影響黑米原汁浸提品質感官指標的順序為A＞D＞B＞C，即料液比＞粉碎度＞浸提溫度＞浸提時間。最佳參數組合為A2B3C1D2，即料液比1∶30，浸提溫度為95℃，浸提時間為10 min，粉碎度30目。驗證試驗最佳參數組合A3B3C1D2，即料液比 1∶40（g/mL），浸提溫度為 95℃，浸提時間為 10min，粉碎度30目。在此條件下，制得的黑米原汁得分93，且呈現透亮的琥珀色、口感甘甜、黑米香氣突出。

4 結論

通過對黑米原汁浸提工藝參數的研究，得到最佳浸提工藝條件，即料液比1∶40（g/mL）、浸提溫度95℃、浸提時間10 min、粉碎度30目，在此條件下，得到的黑米原汁呈現透亮的琥珀色，口感甘甜，香氣突出，黑米原汁的感官品質最佳。

黑米飲料不僅具有獨特的顏色和風味，而且含有豐富的營養元素?，F代科學測定黑米含人體必需的16種氨基酸，其中被稱為生命之花的鋅含量較高，有一定的抗癌作用，是食療補品。黑米本身具有天然色素、醇香，其制品不必添加人造色素和香精，國外未見有黑米飲料，因此有打入國際市場的實力[7]。

[1]馬曉佩,張暉,王立,等.黑米飲料工藝的研究[J].食品工業科技,2008(9):209-210

[2]徐明生,吳少福,上官新晨.不同殺菌條件對黑米飲料色澤和殺菌效果的影響[J].江西農業大學學報,1996(1):98-100

[3]晏志軍,張思銳,樊建峰.黑米飲料的開發[J].西安教育學院學報,1996(2):33-34

[4]吳素萍.復合菊花茶飲料的研制[J].食品科技,2007(12):165-168

[5]李軍生,黃慧淑,何仁.黑米主要營養素分析與黑米飲料的研制[J].食品科學,1992(6):37-39

[6]鄧光輝,周桂.系列黑米飲料工藝及配方研究[J].廣西民族學院學報,1995(1):98-100

[7]吳正奇,陳道玉,郭圣祥,等.酶法黑米飲料的工藝研究[J].食品工業,2007(4):38-41