富硒红曲苦荞酸奶的研制

李海涛，孙 硕， 苏槟楠，潘佩平，赵玉明

（1.山西维尔生物乳制品有限公司，山西 太原 030006；2.山西省生物研究院有限公司，山西 太原 030006）

硒是人体必需的微量元素之一，在人体代谢中起着重要的调节作用，缺硒可能导致癌症和心脑血管等多种疾病的发生，摄入适量的硒对人体健康有着非常积极的作用[1]。根据中国营养学会推荐，成年人每人每日硒的摄入量为50μg，最高摄入量为400μg[2]。人体只能从外界摄取硒，但无机硒毒性高，而有机硒相对安全且吸收率高，所以无机硒的有机化显得尤为重要[3-4]。大量的研究表明，通过生物进行硒的转化为获取有机硒提供了一条既简便又经济的途径[5]。

目前，关于富硒食品已有很多研究，而对富硒红曲苦荞酸奶的研究少有报道。红曲霉菌是一种生产红曲的主要微生物，可产生多种有用的代谢产物，包括红曲色素、Monacolin K、γ-氨基丁酸等，具有降血压、降血脂、抗氧化和防癌等保健功能[6]。苦荞是药食两用作物，被誉为“五谷之王”。山西北部是我国重要的苦荞种植区域之一，而且山西苦荞中总黄酮含量明显高于其他地区的苦荞麦，硒及其他营养成分含量也很高，属于高品质的苦荞品种[7-8]。苦荞中的芦丁具有降低人体血脂、胆固醇和改善毛细血管通透性及血管脆弱性的作用，对预防和治疗高血压、心血管病有很好的疗效[9]。酸奶是一种营养丰富、酸甜适口、深受人们喜爱的饮品，具有促进肠道消化、降低胆固醇、提高人体免疫力等的生理功能[10-11]。试验在山西特色杂粮苦荞中接种红曲霉菌并加入无机硒，经红曲霉菌的生长代谢将无机硒转化成有机硒，再与酸奶复配制成富硒红曲苦荞酸奶，不仅赋予了酸奶独特的色泽风味，增加了营养保健功效，而且也为酸奶的开发提供了一条新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苦荞、大米，市售；酸奶，山西维尔生物乳制品有限公司提供；红曲霉菌种，山西省生物研究院有限公司工业微生物室提供；硒标准溶液，国家有色金属及电子材料分析测试中心提供；亚硒酸钠、硝酸、高氯酸、盐酸、邻苯二胺、乙二胺四乙酸二钠、甲苯，均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂提供。

1.2 仪器与设备

752N型紫外可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司产品；HH-B11-420型电热恒温培养箱，上海市跃进医疗器械一厂产品；FA1004型电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司产品；手提式高压蒸汽消毒器，上海医用核子仪器厂产品；JT-1型超净工作台，常州市第二航海仪器厂产品；101型电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司产品；DZKW-D-2型电热恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器厂产品；JYL-350型食品料理机，山东九阳小家电有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 红曲米色价的测定

按照GB 4926—2008《食品添加剂红曲米（粉）》[12]方法测定。

1.3.2 硒标准曲线的测定

用配制的硒标准系列溶液进行标准曲线测定，以吸光度（Y）对其含量（X）进行线性回归分析。

硒标准曲线见图1。

图1 硒标准曲线

由图1可知，硒含量在0~200μg与吸光度呈现良好的线性关系，回归方程Y=0.000 7X+0.004 3，相关系数R2=0.998 9。

1.3.3 富硒红曲苦荞米有机硒含量的测定

先将加工好的富硒红曲苦荞米进行清洗，即先加2倍纯净水浸泡10 min，然后用8倍纯净水反复冲洗，尽可能洗去无机硒，然后用滤纸过滤，于80~85℃下烘干，采用紫外分光光度法[13-14]测定有机硒含量。

1.3.4 富硒红曲苦荞酸奶的制备

将培养好的富硒红曲苦荞米烘干并用食品料理机粉碎，过80目筛；将粉末于121℃，30 min条件下灭菌备用。制作富硒酸奶时按照添加比例称取适量富硒红曲苦荞米粉，加少许无菌鲜牛乳拌成膏状，再添加至发酵好的酸奶中搅拌均匀，制成红曲苦荞富硒酸奶。

1.3.5 富硒红曲苦荞酸奶的感官评价方法

根据产品组织状态、口感、滋味、色泽等标准进行综合评分，采用百分制，邀请10位有经验的食品专业人员对富硒红曲苦荞酸奶进行综合感官评价。

富硒红曲苦荞酸奶感官评分标准见表1。

表1 富硒红曲苦荞酸奶感官评分标准

2 结果与分析

2.1 苦荞米、大米浸泡时间的确定

苦荞米较硬，需提前浸泡。将清洗后的苦荞米、大米分别加水常温浸泡，时间分别为0.5，1.0，6.0，12.0，18.0 h，沥水后上锅蒸20 min，观察浸泡及蒸后的状态，选取最佳浸泡时间。

苦荞米、大米浸泡时间及状态见表2。

表2 苦荞米、大米浸泡时间及状态

由表2可知，大米浸泡1.0 h即可，蒸后呈软硬适中状态；而苦荞米浸泡时间较长，需要达到12.0 h。根据此情况，实际操作中将二者分开浸泡，大米浸泡1.0 h，苦荞米浸泡12.0 h，再将二者混合均匀蒸煮，即可达到理想状态。

2.2 苦荞米添加比例的确定

苦荞米按0，20.0%，40.0%，60.0%，80.0%，100.0%的比例加入大米中，按上述2.1方法浸泡蒸煮后加入亚硒酸钠溶液并接种红曲霉菌种，于28℃下进行固态发酵培养。红曲米生长的好坏可通过多种方式评判，色素含量就是其一。色素含量的高低可通过色价来表示，色素含量越高色价也越高。分别在第10天，第20天，第30天，第40天，第50天时取样，按照1.3.1方法测定红曲色价，最终选取适当添加量。

苦荞米添加量对红曲色价的影响见图2。

图2 苦荞米添加量对红曲色价的影响

由图2可知，随着时间的延长，不同苦荞米添加量的红曲色价均呈逐渐上升趋势，其中添加量为40.0%~100.0%的红曲米色价含量从20~30 d快速增加，30 d以后添加量为40.0%~80.0%的红曲米色价呈缓慢上升趋势，而添加量为100.0%的苦荞米红曲色价的增长已趋于平缓。到50 d时添加量为60.0%的红曲米色价最高，达到2 598.0μg/g，其次为80.0%的红曲米色价，达2 315.0μg/g。因此，选取苦荞米添加量为40.0%~80.0%。

2.3 亚硒酸钠溶液添加量及发酵时间的确定

将亚硒酸钠配制成一定质量浓度，在培养红曲苦荞米时加入，通过红曲霉菌的富集生长将无机硒转化成有机硒。参考以往试验经验将亚硒酸钠配制成质量浓度为0.5 g/100 mL的溶液，每100 g红曲苦荞米中分别加入亚硒酸钠溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL，经培养10，20，30，40 d后取样，按照1.3.3方法测定有机硒含量。

亚硒酸钠溶液添加量及培养时间对有机硒含量的影响见图3。

图3 亚硒酸钠溶液添加量及培养时间对有机硒含量的影响

由图3可知，随着培养时间的延长，不同亚硒酸钠溶液添加量红曲苦荞米的有机硒含量均呈逐渐上升趋势，以添加量为2.0%~4.0%红曲苦荞米中有机硒含量增加最快，添加量为5.0%反而增加较慢，可能是无机硒浓度大对红曲霉菌的生长起到了抑制作用。从培养时间上看，从第20天开始快速上升，第30天达到高峰，尤其以加入3.0%红曲苦荞米中的有机硒含量最高，达到115.2μg/g，以后趋于平缓。因此，选取亚硒酸钠溶液添加量为2.0%~4.0%，培养时间选取20~40 d。

2.4 正交试验

以苦荞米添加量、亚硒酸钠溶液添加量、发酵时间为因素进行L9（34）正交试验，以有机硒含量作为评价指标进行综合分析，确定富硒红曲苦荞米发酵条件的最佳配比。

因素与水平设计见表3，L9（34）正交试验结果见表4。

表3 因素与水平设计

由表4可知，各因素对红曲苦荞米中有机硒含量影响的大小顺序为亚硒酸钠溶液添加量（B）＞培养时间（C）＞苦荞米添加量（A），富硒红曲苦荞发酵条件的最佳配比组合为A2B2C3，即苦荞米添加量60.0%，亚硒酸钠溶液添加量3.0%，发酵时间40 d，此时有机硒含量可达95.6μg/g。

2.5 富硒红曲苦荞米在酸奶中添加量的确定

将上述培养好的富硒红曲苦荞米经1.3.5方法处理后，按照0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2%的比例分别添加到已发酵好的酸奶中，搅拌均匀制成富硒红曲苦荞酸奶。通过测定酸奶中有机硒含量和感官评定选取最适添加量。

富硒红曲苦荞米添加量对酸奶感官的影响见表5。

表5 富硒红曲苦荞米添加量对酸奶感官的影响

由表5可知，富硒红曲苦荞米添加量太少时酸奶颜色较浅，色泽不诱人，当添加量达到0.8%时，颜色适中且感官评分也高。随着添加量的增加，酸奶中有机硒含量逐渐增高，但酸奶色泽越来越深，直至暗红色，感官评分不高。通过观察产品色泽、品尝口感风味，以及参考富硒含量，最终选取富硒红曲苦荞米在酸奶中添加量为0.8%。

3 结论

为了研制富硒红曲苦荞酸奶，以苦荞米、大米为原料加入亚硒酸钠溶液同时接种红曲霉菌种，发酵培养后将无机硒转化成有机硒，再加入酸奶中制成富硒红曲苦荞酸奶。通过单因素试验及正交试验得出产品最佳配比为苦荞米添加量60.0%，亚硒酸钠溶液添加量3.0%，发酵时间为40 d，富硒红曲苦荞米在酸奶中添加量为0.8%。该条件下研制的酸奶色泽粉红、口感酸甜，同时还增加了红曲的功效和谷物的营养，并且有机硒含量达到76.0μg/100.0 g，提高了酸奶的营养价值和保健功能。