發芽糙米紅豆飲品研制

朱玲風，謝秋濤，袁洪燕，何翊

湖南省農業科學院農產品加工研究所 （長沙410100）

我國是稻谷產量大國，是世界稻谷種植面積第二的國家，2021年全國稻谷生產量2.12億 t[1]。我國有將近8億人口以稻谷為主食[2]，在每年的稻米加工過程中會產生3 000多萬 t的碎米，過去碎米主要常用作飼料，而碎米中的蛋白質、淀粉等營養物質與整米相同，碎米因未有效利用而造成稻米資源的浪費，如何有效利用碎米資源是糧食加工領域需要解決的問題。米乳飲品是餐桌上常用的飲品，但其濃稠，適合熱飲，并且口感單一，營養亦相對單一?！吨袊用裆攀持改希?022）》建議，居民每天攝入200～300 g谷類食物，其中包含50～150 g全谷物和雜豆類，大量研究表明食用全谷物對健康有益。全谷物是指未經精細化加工保留完整谷粒所具有的胚乳、胚芽、麩皮且營養成分完整的谷物[3]，常見的有糙米、有色米、燕麥等[4]。紅豆是一種高蛋白、低脂肪、多營養的雜豆，賴氨酸含量較高，有補血等多種功效[5-7]。因此，試驗主要利用碎米原料，通過添加小米、發芽糙米和紅豆營養復配，提升口感以開發一款含有全谷物的飲品，進而提高碎米的利用率，同時產品的特性具有一定的市場前景。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

白碎米（玉珍香，湖南省水稻研究所提供）；黑糙米（湖南省雜優技術中心提供）；小米、糖納紅小豆（市售）；α-淀粉糖化酶（中溫AAL型，夏盛生物科技開發有限公司）；黃原膠、羧甲基纖維素鈉（食品級，河南中辰生物科技有限公司）。

1.1.2 主要儀器與設備

電子天平（FA2104N，上海菁海儀器有限公司）；均質機（AD500S-H，南北儀器有限公司）；粉碎機（DC-1000A，浙江武義鼎藏日用金屬制品廠）；恒溫水浴鍋（HH-J6，常州金壇精達儀器制造有限公司）；離心機（TGL-16A，湖南平凡科技有限公司）；立式滅菌器（LMQ.C，上海異凡生物科技有限公司）；電解式高濃度臭氧水機（GCSJ-15-1-10，武漢威蒙環?？萍加邢薰荆?。

1.2 方法

1.2.1 飲品工藝流程

白碎米、小米→洗凈→烘干→粉碎→過篩→糊化→酶解→滅酶→加入穩定劑→均質→復配（發芽糙米、糖納紅小豆）→熱灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.2.1.1 操作要點

粉體制備：白碎米與小米分別粉碎，并過0.125 mm（120目）的篩，備用。

糊化：料水比為1∶1，在水浴95 ℃下糊化15 min，同時攪拌。

滅酶：100 ℃滅酶，10 min。

均質：1×104r/min下均質2 min。

1.2.1.2 發芽黑糙米制備

篩選完整的黑糙米，使用350 mg/kg的臭氧水浸泡5 min，用冷涼水25 ℃下浸泡6 h，在30 ℃下發芽24 h，發芽后用蒸汽蒸10 min，攤涼真空包裝，高壓滅菌鍋中殺菌。

篩選糙米→清洗→浸泡→發芽→預熟→冷卻晾干→真空包裝→殺菌→成品

1.2.2 試驗方法設計

1.2.2.1 飲品配方單因素試驗和正交試驗

在白碎米與小米的配比7∶3，6∶4，5∶5，4∶6和3∶7（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min，發芽黑糙米添加量12%，糖納紅小豆添加量10%的條件下進行感官評價。

在發芽黑糙米添加量6%，9%，12%，15%和18%，白碎米與小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min，糖納紅小豆添加量10%的條件下進行感官評價。

在糖納紅小豆添加量5.0%，7.5%，10.0%，12.5%和15.0%，白碎米與小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min，發芽黑糙米添加量12%的條件下進行感官評價。

以每個配方的單因素試驗結果篩選出3個水平，進行三因素三水平的正交試驗，并進行感官評價。

1.2.2.2 飲品酶解工藝試驗

以預試驗篩選出α-淀粉酶添加量（0.01%，0.02%和0.03%）、酶解時間（10，30和50 min），進行2種因素復合試驗，在白碎米與小米配比5∶5，發芽糙米添加量12%，糖納紅小豆添加量10%工藝參數下進行感官評價，篩選出最佳的酶解工藝。

1.2.2.3 飲品穩定劑篩選試驗

黃原膠添加量為0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米與小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min的條件下，以離心沉淀率評價液體穩定性效果。

羧甲基纖維素納添加量為0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米與小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min的條件下，以離心沉淀率評價液體穩定性效果。

海藻酸納添加量為0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米與小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解時間30 min的條件下，以離心沉淀率評價液體穩定性效果。

以每種穩定劑的單因素試驗結果篩選出3個水平，進行三因素三水平的正交試驗，以離心沉淀率評價飲品穩定性效果。

離心沉淀率（SR）測定方法參照吳映梅等[8]和龐震鵬[9]。將加穩定劑均質后待測液體取12 g樣品于15.0 mL空離心管（已恒重，質量已測）中，在4 000 r/min轉速條件下離心20 min，傾斜離心管，棄去上清液，并倒置10 min，準確稱取沉淀物的質量。按式（1）計算。

式中：SR為離心沉淀率，%；m0為空離心管質量，g；m1為待測液和空離心管質量，g；m2為沉淀物和空離心管質量，g。

1.2.2.4 飲品的感官評價

由10名食品專業的科研人員組成感官評定小組，從色澤、風味、滋味和口感、組織形態4個方面進行感官評分，采用100分制打分評審，評分標準見表1。評分結果采用平均分計。

表1 飲品的感官評分標準

2 結果與分析

2.1 飲品配方確定

2.1.1 飲品配方單因素試驗結果與分析

不同原料的添加量對飲品感官品質的影響見圖1。隨著小米添加量的增加，飲品的感官評分上升，白碎米與小米比例5∶5（g/g）時，感官評分最高；發芽黑糙米添加量6%～12%時，飲品的感官評分上升，但進一步增加發芽黑糙米的添加量評分下降；糖納紅小豆隨著添加量的增加，評分先出現上升再緩慢下降趨勢，添加量10%時，評分最高。因此選擇白碎米與小米比例6∶4，5∶5和4∶6（g/g），發芽黑糙米添加量9%，12%和15%，糖納紅小豆的添加量7.5%，10.0%和12.5%進行下一步正交試驗。

圖1 飲品配方對感官評價得分的影響

2.1.2 飲品配方正交試驗結果與分析

以單因素試驗結果及分析，采用L9(33)正交試驗，選擇白碎米與小米比例（6∶4，5∶5和4∶6）、發芽黑糙米添加量（9%，12%和15%）、糖納紅小豆添加量（97.5%，10.0%和12.5%）進行正交試驗，結果見表2。結果表明，各因素對飲品感官評價影響大小依次為白碎米與小米比例＞發芽黑糙米添加量＞糖納紅小豆添加量，通過極差分析得到各因素最優組合A2B2C2，即白碎米與小米比例5∶5，發芽黑糙米添加量12%，糖納紅小豆添加量10%。該組合不在正交試驗組合中，故補充該組試驗，該配方下的飲品感官評分為94.5分，高于正交試驗中的任一組合。

表2 配方正交試驗結果

2.2 飲品酶解工藝組合試驗結果與分析

選擇α-淀粉酶添加量（0.01%，0.02%和0.03%）、酶解時間（10，30和50 min）進行組合試驗，組合設計和結果見表3和圖2。從感官評分結果可以看出，酶添加量0.02%、酶解時間30 min時，評分最高，繼續增加酶解時間到50 min時，感官評分略微下降，酶添加量0.03%時，相比酶添加量0.02%的感官評分下降幅度大，因此α-淀粉酶添加量0.02%、酶解時間30 min為飲品的酶解工藝。

圖2 酶解工藝對感官評價得分的影響

表3 酶解工藝組合設計及試驗結果

2.3 飲品穩定劑篩選

2.3.1 飲品穩定劑單因素試驗結果與分析

不同的穩定劑添加量對酶解后液體離心沉淀率的影響見圖3。結果表明：隨著黃原膠添加量增加，液體離心沉淀率減少，添加量0.08%時，液體的離心沉淀率最小，繼續增加黃原膠，其離心沉淀率上升（見圖3A）；羧甲基纖維素鈉添加量在0.04%～0.10%范圍內，體系的離心沉淀率逐漸降低，繼續增加到0.12%時，離心沉淀率開始上升（見圖3B）；海藻酸鈉添加量在0.04%～0.12%之間，0.10%時離心沉淀率相對最低（見圖3C）。因此選擇黃原膠添加量（0.06%，0.08%和0.10%）、羧甲基纖維素鈉添加量（0.08%，0.10%和0.12%）、海藻酸鈉添加量（0.08%，0.10%和0.12%）進行下一步正交試驗。

圖3 不同的穩定劑對飲品離心沉淀率的影響

2.3.2 飲品穩定劑正交試驗結果與分析

從飲品不同穩定劑正交試驗結果（表4）分析可知，3種穩定劑對飲品穩定性影響次序為A（黃原膠）＞B（羧甲基纖維素鈉）＞C（海藻酸鈉）。穩定劑的最佳組合A2B2C1，即黃原膠添加量0.08%，羧甲基纖維素鈉添加量0.10%，海藻酸鈉添加量0.08%，該組合不在穩定劑正交試驗中，故補充該組試驗，離心沉淀率為6.87%，低于正交組合試驗表中最低的離心沉淀率6.94%（A2B2C3）。因此選擇黃原膠添加量0.08%、羧甲基纖維素鈉添加量0.10%、海藻酸鈉添加量0.08%作為飲品的復合穩定劑。

表4 不同穩定劑正交試驗結果 單位：%

2.4 飲品感官評價

以白碎米比小米5∶5（g/g）、發芽黑糙米添加量12%、糖納紅小豆添加量10%、α-淀粉酶添加量0.02%（酶解時間30 min）、黃原膠添加量0.08%、羧甲基纖維素鈉添加量0.10%、海藻酸鈉添加量0.08%為配方，按工藝流程制得發芽糙米紅豆飲品，其米乳具有米香、色澤均一、口感細膩、發芽黑糙米糯彈、紅豆顆粒分明、甜度適中、組織形態好、飲品味佳的特點。

3 結論

碎米具有與整米相同的營養價值，以白碎米復配小米、發芽黑糙米、糖納紅小豆為原料開發一款谷物飲品。通過優化配方試驗、酶解工藝和篩選穩定劑，經過糊化、酶解、均質、營養復配、殺菌等一系列工藝獲得最佳發芽糙米飲品配方。最佳工藝配方為白碎米比小米5∶5（g/g）、發芽黑糙米添加量12%、糖納紅小豆添加量10%；最佳酶解工藝為α-淀粉酶添加量0.02%、酶解時間30 min；最佳復合穩定劑的配比為黃原膠0.08%、羧甲基纖維素鈉添加量0.10%、海藻酸鈉添加量0.08%。根據試驗配方制得的發芽糙米紅豆飲品具有米香、發芽黑糙米糯彈、甜度適中、組織形態好、口感純正味佳的特點，是一款營養健康的產品。