几种益生菌发酵谷物饮料制作工艺研究

骆超超，卢志勇，于 微，王青竹，高学军

（东北农业大学乳品科学教育部重点实验室，哈尔滨 150030）

谷物饮料是以谷物为主要原料，通过酶降解和发酵工程等技术调制而成的饮料[1]。随着人们生活水平不断提高，对膳食合理性要求不断提高，谷物饮料的研发是个大趋势[2]，它已成为饮料行业发展的新机遇。益生菌发酵可以提高饮品的营养价值，赋予饮品特殊风味，在饮料领域具有很大的开发潜力[3-4]。将酵母菌、乳酸菌等益生菌应用于谷物饮料的发酵中，制作成的益生菌发酵谷物饮料，既保存了谷物原有的营养价值，又具有益生菌发酵制品的有益作用，风味良好，口感独特，对人体有显著的营养保健作用[5-6]。

本研究将从发酵谷物中筛选获得的酿酒酵母、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等益生菌应用于糯米酒及玉米饮料的制作中，制成米酒、酸性饮料、多肽饮料等，为益生菌发酵谷物饮料的研究提供一定的基础。

1 材料与方法

1.1 材料

酿酒酵母，保加利亚乳杆菌，嗜酸乳杆菌（为本实验室从发酵谷物中筛选培养所得）；糯米，玉米面（均购于哈尔滨市香坊农贸市场）；普通锅，压力蒸锅，湿热灭菌锅（购自苏州市莱顿科学仪器有限公司）；水浴锅（北京华博科技有限公司）；糖度计，酒精计（购自北京北科新宇公司）；pH试纸，0.1 mol·L-1NaOH，糖化酶（酶活力50000 U·g-1），胰酶（其中胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶活力分别为21000、1800和12000 U·g-1），柠檬酸，稳定剂，乳酸测定试剂盒，购自哈尔滨市欧瑞德试剂公司。

1.2 方法

1.2.1 米酒的制作[7]

工艺流程：

香糥米→洗净→浸泡→蒸煮→冷却接菌→发酵→取汁→过滤→灭菌→检验、贴标→成品

浸米：取洁净的1000 mL烧杯一个，投入糯米500 g，洗净后，保持烧杯中水面高于糯米表面10 cm左右浸泡。浸泡时间根据水温度的不同而不同，一般浸至糯米用手碾之即碎即可。

蒸煮：用压力锅蒸，约20 min，有米饭香味即可。

冷却：将蒸好的米饭冷却至25～30℃，转移至1000 mL无菌锥形瓶中。

接菌：按米饭质量的1.5%的量将酿酒酵母菌种拌于米饭中，搅拌均匀，加入灭菌水，使水面与米饭面齐平，将锥形瓶封口。

发酵：将上一步封完口的锥形瓶放入25～30℃温箱培养、发酵。约72 h后，锥形瓶中水面高于米饭平面约2 cm，开瓶可闻着浓郁的米酒香即发酵完毕。

取汁、过滤：发酵完毕后，开取锥形瓶，用无菌纱布滤其酒汁于一洁净烧杯中，去酒糟。

灭菌：将装有米酒汁的烧杯密封，80℃水浴30 min即可[8]。

检验：常规检测所得米酒的酒精度、糖度、口感等。酒精度用酒精计检测，糖度检测用糖度计。

1.2.2 酸性饮料的制作[9]

工艺流程：玉米面→熬粥→冷却→糖化→接菌、发酵→过滤→调配→灭菌→检验、贴标→成品

熬制：取玉米面500 g，加水适量，熬制成玉米粥。熬制2～3 h，成糊状即可。

糖化：将熬制好的玉米粥冷却至60℃，调pH至4.5，加玉米粥质量1%的糖化酶，60℃恒温糖化4 h。

接菌、发酵：糖化好的玉米粥冷却至37℃，调pH至6.8，接种玉米粥量1.5%的嗜酸乳杆菌[10]，37℃恒温发酵48 h左右。

过滤：发酵好的玉米粥，无菌纱布过滤，取汁。

调配：所得玉米汁加入适量的白砂糖，柠檬酸，稳定剂等，调节其口感，风味。调节pH至5.0左右，80℃灭菌30 min。

检验：常规检测所得酸性饮料的糖度、乳酸含量、口感等。糖度用糖度计检测，乳酸用乳酸测定试剂盒检测。

1.2.3 多肽饮料的制作

工艺流程：玉米面→熬粥→冷却→第一次消化→糖化→接菌、发酵→第二次消化→过滤→调配→灭菌→检验、贴标→成品

熬制，糖化，过滤，灭菌均同1.2.2。

第一次消化：将熬制好的玉米粥冷却至37℃，调pH至7.0，加入0.5%的胰酶，37℃恒温消化2 h。

接菌、发酵：换嗜酸乳杆菌为保加利亚乳杆菌，其余条件同1.2.2。

第二次消化：同第一次消化。

调配：调节pH至7.0左右，其余同1.2.2。

检验：常规检测所得多肽饮料的糖度、多肽含量、酸度、口感等。多肽含量用蛋白电泳检测，酸度用0.1 mol·L-1NaOH滴定检测。

2 结果与分析

2.1 米酒的制作

本试验所制米酒检验结果为：用酿酒酵母发酵糯米产生的米酒酒精度数为8°，糖度为20.5°，酒精度数较低，糖度较高，醇香可口。

米酒富含葡萄糖及多种氨基酸、维生素、有机酸、多糖等成分，营养丰富，滋味甘美，是一种酒精含量低，营养保健功能高，符合现代消费时尚，深受广大消费者喜爱的营养保健型饮品酒[11]。本试验用从发酵谷物中筛选出的酿酒酵母发酵糯米产生米酒，此米酒口感柔和，酸甜适当，糯米发酵醇香味浓郁，比一般米酒的酒精含量低（一般米酒的酒精含量在15～25°），非常适于作为营养饮品饮用。

2.2 酸性饮料的制作

本实验所制酸性饮料检验结果为：酸度650T，pH 5.0，糖度26.02°，乳酸含量12.08%。用嗜酸乳杆菌发酵玉米汁制得酸性饮料酸甜爽口，质地均匀，有特殊风味。乳酸菌在其发酵过程中，能产生大量的乳酸、多种有机酸、醇类及各种氨基酸，赋予食品柔和的酸味和香气[13]。乳酸发酵饮料是对人体的健康和消化十分有益的营养保健饮料[14]。本实验以玉米为原料生产的乳酸发酵饮料色泽橙黄、清亮透明、风味独特，同时由于乳酸发酵的作用，使其营养更丰富，且玉米中的营养成分更易消化吸收。

2.3 多肽饮料的制作

本试验所制多肽饮料检验结果为：酸度520T，pH 7.0～7.5，糖度20.12°，多肽含量10.05%。用保加利亚乳杆菌发酵玉米汁制得多肽饮料酸甜比例适中，口感、色泽、风味俱佳。多肽是由蛋白质中20种天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的，从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称[15]，它具有调节植物神经系统、活化细胞免疫机能、改心血管功能和抗衰老等生理活性[16]，而且，人体摄入的蛋白质经消化道中的酶作用后，大多是以寡肽的形式被消化吸收的[17]，所以多肽具有调节机体生理功能和为机体提供营养的双重功效，其生物效价和营养价值比游离氨基酸要高。多肽饮料的开发具有十分广阔的市场前景。本试验所制得的玉米汁多肽饮料质地均匀，风味良好，口感纯正，营养丰富，多肽含量较高，适于作为营养饮料日常饮用。

3 结论

a.用酿酒酵母发酵糯米制成米酒，酒精度为8°，糖度为20.5°，酒香浓郁，口感柔和，适于作为营养保健类饮品饮用。

b.用嗜酸乳杆菌对玉米汁发酵制作成酸性饮料，乳酸含量12.08%，色泽橙黄，质地均匀，口感清爽，具有独特的香气，适于饮用。

c.用保加利亚乳杆菌对玉米汁发酵制作成多肽饮料，多肽含量10.05%，色泽橙黄，质地均匀，口感纯正酸甜，有水果香，适于饮用。

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