黑米饮料汁工艺参数优化的确定

吴素萍

（宁夏大学农学院，宁夏 银川 750001）

谷物饮料作为一种健康饮料，已经渐渐成为一个热点，国内外已有大量研究报道。黑米集色、香、味于一身，营养丰富，并具有保健及药用价值。明代李时珍在《本草纲目》中早已记载食用黑米具有“滋阴补肾、健脾暖肝、明目活血”等功效。在民间，黑米也有“珍贡米”、“药米”之誉。近年来由于现代科学技术的进步，进一步确认了黑米特有的营养和食疗价值。黑米不仅营养成分丰富，而且各种营养素之间比例合理，其蛋白质、矿物质、维生素含量均远远高于普通稻米。此外，黑米皮层中还含有丰富的黄酮、花青素、生物碱等抗癌活性物质。如今人们的饮食消费观念已转向“食以黑为补”的新阶段，为了迎合食品发展的这种新趋势，黑米饮料应运而生。目前国内已有大量关于黑米饮料的报道[1]。

黑米红是一种天然色素，已被提炼出并用于食品的着色。产品呈透亮琥珀色，具有独特的黑米芳香，酸甜适口，深受消费者的欢迎[2]。虽然黑米红已被用来配制饮料，但它只利用了黑米的外在价值，而没有发挥其保健作用[3]。本实验将黑米经焙炒、浸提、再添加其他配料、通过单因素试验和正交试验，确定了黑米饮料的配方和工艺条件得到的黑米饮料介于浑汁与清汁之间，制成的饮料色泽清亮、香味浓郁、酸甜适口，并且具有很好的保健功效[4]。

1 材料与方法

1.1 材料

黑米：市售；CMC、黄原胶、明胶、琼脂、柠檬酸、白砂糖：市售。

1.2 主要仪器设备

可见光分光光度计（7230G）：上海精密科学仪器有限公司；海菱榨汁粉碎机（HL-2050）：上海海菱电器有限公司；电热恒温水浴锅（HH-SY21-NI）：北京长源实验设备厂；科荣电磁炉（ck-160）：顺德市科荣电器有限公司；20、30、40、50、70、80 目筛；架盘药物天平：北京医用天平厂；磁力加热搅拌器（79-1）；恒温干燥箱（101-3）：上海东星建材试验设备有限公司；电子天平（AL204）：梅特勒-托利多仪器有限公司。

2 黑米原汁评分标准

评价项目包括，外观色泽：琥珀色；香味：具有黑米特有的芳香味；口感：口味丰厚；滋味：酸甜可口；吸光值等几个方面进行综合评价，满分100分，外观色泽35分，香味25分，口感滋味40分[4-6]。

3 结果与分析

3.1 粉碎度对黑米原汁感官品质的影响

采用 20、30、40、50、70、80 目的粉碎度，在料液比1∶40（g/mL），浸提温度 90 ℃时浸提 20 min，根据评分标准对黑米原汁的感官品质进行评定，结果如表1所示。

表1 粉碎度对黑米原汁感官品质的影响Table 1 The effect of grinding degree on the sensory quality of black rice juice

由表1可知，30目的黑米原汁色泽清亮、香味浓郁、口味甘甜。40目～80目粉碎度的黑米原汁的感官品质下降，呈现出黑米原汁色泽变浅、口感渐淡，米香味逐渐消失，香气也随之变淡。80目的黑米原汁无论从香气还是滋味方面都已经体现不出黑米原汁的独特风味，故选择粉碎度为30目。

3.2 浸提温度对黑米原汁感官品质的影响

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，根据感官评分标准对黑米原汁的感官品质进行评定，结果如表2所示。

表2 浸提温度对黑米原汁感官品质的影响Table 2 The effect of extraction temperature on the sensory quality of black rice juice

由表2可知，70℃～90℃时，随着浸提温度的升高，黑米原汁的颜色由豆沙色逐渐变琥珀色但温度对颜色的影响并不明显，而温度对黑米原汁的口感和香气的影响却十分明显。在70℃～85℃之间，黑米原汁的香气逐渐变浓，在90℃时香气和口感最佳。虽然在95℃时的黑米原汁香气浓郁入口甘甜，但是略有淡淡的糊味，影响了黑米原汁的口感。因此，确定浸提温度90℃。

3.3 料液比对黑米原汁感官品质的影响

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 ℃时浸提 20 min，根据感官评分标准对黑米原汁的感官品质进行评定，结果如表3所示。

表3 料液比对黑米原汁感官品质的影响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）之间，浸提得到的黑米原汁香气浓郁，口感醇厚，1∶20（g/mL）的黑米原汁色泽过深且不透亮。而在1∶40（g/mL）～1∶70（g/mL）之间黑米原汁浓度减小，色泽、香气也随之大幅度减弱，其中对黑米原汁的口感以及色泽影响最为显著。由此得出，料液比对黑米原汁浸提的感官品质影响较大。据此，确定料液比为1∶30（g/mL）。

3.4 浸提时间对黑米原汁感官品质的影响

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，根据感官评分标准对黑米原汁的感官品质进行评定，结果如表4所示。

表4 浸提时间对黑米原汁感官品质的影响Table 4 The effect of extraction time on the sensory quality of black rice juice

由表4可知，浸提时间在10 min～15 min时黑米原汁的感官品质呈线性上升趋势，在15 min时琥珀色的黑米原汁透亮，甘甜且米香味浓郁。在20 min～35 min之间，黑米原汁口感明显变差出现糊味且随着浸提时间的延长糊味加重，香气里同时掺杂糊味，覆盖了黑米独特的芳香严重影响了浸提的感官品质。因此，确定浸提时间15 min。

3.5 确定黑米原汁浸提工艺参数的正交试验

由单因素试验可知，粉碎度、料液比、浸提温度、浸提时间对黑米原汁的感官品质都有影响。以粉碎度、料液比、浸提温度、浸提时间做四因素三水平的正交试验，以黑米原汁的感官品质作为评价标准[4]，以确定浸提的最佳工艺参数（见表5和表6）。

表5 黑米原汁浸提参数正交试验因素水平表Table 5 The table of orthogonal factors level on extraction parameters of black rice juice

表6 黑米饮料浸提正交试验结果Table 6 The orthogonal test results of extraction on black rice beverage

从表6的正交试验方差分析可知，影响黑米原汁浸提品质感官指标的顺序为A＞D＞B＞C，即料液比＞粉碎度＞浸提温度＞浸提时间。最佳参数组合为A2B3C1D2，即料液比1∶30，浸提温度为95℃，浸提时间为10 min，粉碎度30目。验证试验最佳参数组合A3B3C1D2，即料液比 1∶40（g/mL），浸提温度为 95℃，浸提时间为 10min，粉碎度30目。在此条件下，制得的黑米原汁得分93，且呈现透亮的琥珀色、口感甘甜、黑米香气突出。

4 结论

通过对黑米原汁浸提工艺参数的研究，得到最佳浸提工艺条件，即料液比1∶40（g/mL）、浸提温度95℃、浸提时间10 min、粉碎度30目，在此条件下，得到的黑米原汁呈现透亮的琥珀色，口感甘甜，香气突出，黑米原汁的感官品质最佳。

黑米饮料不仅具有独特的颜色和风味，而且含有丰富的营养元素。现代科学测定黑米含人体必需的16种氨基酸，其中被称为生命之花的锌含量较高，有一定的抗癌作用，是食疗补品。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，国外未见有黑米饮料，因此有打入国际市场的实力[7]。

[1]马晓佩,张晖,王立,等.黑米饮料工艺的研究[J].食品工业科技,2008(9):209-210

[2]徐明生,吴少福,上官新晨.不同杀菌条件对黑米饮料色泽和杀菌效果的影响[J].江西农业大学学报,1996(1):98-100

[3]晏志军,张思锐,樊建峰.黑米饮料的开发[J].西安教育学院学报,1996(2):33-34

[4]吴素萍.复合菊花茶饮料的研制[J].食品科技,2007(12):165-168

[5]李军生,黄慧淑,何仁.黑米主要营养素分析与黑米饮料的研制[J].食品科学,1992(6):37-39

[6]邓光辉,周桂.系列黑米饮料工艺及配方研究[J].广西民族学院学报,1995(1):98-100

[7]吴正奇,陈道玉,郭圣祥,等.酶法黑米饮料的工艺研究[J].食品工业,2007(4):38-41