多杂粮乳产品开发研究

高一航，曾浩森,，张驰，侯雅蓉,，王紫雨,，邵虎*

1.江苏食品药品职业技术学院（淮安 223003）；2.江苏海洋大学食品科学与工程学院（连云港 222000）

植物乳饮料为使用含有蛋白质和脂肪的果实和植物的种子制作的饮品，主要原料有大米、燕麦、杏仁等，植物乳含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维[1]。其中：燕麦富含膳食纤维，升糖指数低，具有降脂降糖功效[2]；荞麦有开胃宽肠、下气消积、治绞肠痧的功效[3]；大麦具有蛋白质、钙、磷等，含少量B族维生素[4]；藜麦富含维生素、多酚、类黄酮类、皂苷和植物甾醇类等物质，是一种低果糖、低葡萄糖的食物，能在糖脂代谢过程中发挥有益功效。

据英国某调研公司调查发现，欧共体国家对植物乳产品的消费，2021年增长了2.3%。国内乳品市场植物乳市场发展速度非常快，从数据比较来看，国内植物乳市场潜力巨大[5]。

试验以蒸熟的燕麦、大麦、藜麦、荞麦为主要原料，采用现代微生物的加工方法[6]，旨在利用酶解工艺生产出具有浓厚杂粮风味、口感清爽绵密、营养丰富的植物乳饮料。

1 材料与方法

1.1 原辅材料

燕麦、大麦、藜麦、荞麦、耐高温α-淀粉酶、白砂糖、麦芽糖浆、木糖醇、蜂蜜、CMC、黄原胶、红曲米、洛神花、金银花。

1.2 仪器和设备

HH-M6D六孔水浴锅（金坛区金城春兰试验仪器厂）；JM-L50胶体磨（上海诺尼轻工机械有限公司）；GYB-60-6S高压均质机（上海东华高压均质机厂）；等。

1.3 参考配方及参数

经过多次预试验可得：燕麦，大麦、荞麦、藜麦的蒸煮时间为0.5 h。由参考文献[7]可知：液化温度为85～90 ℃，耐高温α-淀粉酶添加量为0.1%～0.3%，纤维素酶添加量为0.1%～0.3%。

1.4 工艺流程

荞麦燕麦大麦藜麦↘ α-淀粉酶及纤维素酶↘水→称量→预热→混料→蒸煮→胶磨→加热→酶解→杀菌→冷却→灌装→检验→产品

1.5 操作要点

1.5.1 蒸煮

选取市售优质无病虫、颗粒饱满的大麦、燕麦、藜麦、荞麦，清洗干净，泡制12 h后放入蒸锅，大火蒸煮30 min。

1.5.2 研磨

将蒸煮好的大麦、燕麦、藜麦、荞麦混合物进行称量（谷物混合物与水的质量比1∶6），放入胶体磨中进行研磨，得到谷物混合液。

耐高温α-淀粉酶的适宜pH一般为pH 5.0～8.0，适宜温度为90～105 ℃，添加量为0.1%～0.3%[8]。将研磨好的谷物混合物放入恒温水浴锅中，将温度调至95℃，待谷物混合液温度达到90 ℃时加入0.2%耐高温α-淀粉酶，继续放在水浴锅中，使其液化100 min。将液化好的谷物混合液灭酶。

1.5.3 调配均质与杀菌

利用果蔬汁、白砂糖、稳定剂对谷物混合液进行调配，在20～22 MPa压力下均质2次，再在90～95 ℃下杀菌，冷却后即为成品。

1.6 正交试验方案设计

根据前期的单因素试验，选择谷物汁添加量、果蔬汁添加量、白砂糖添加量和稳定剂添加量为自变量，产品感官评分为因变量，进行正交试验分析。同时，通过4个单因素试验结果，对试验结果进行正交试验分析，得出最佳结果。此次试验的因素水平表见表1。

1.7 产品质量评价与检测方法

1.7.1 感官质量评定标准

经液化（酶解）好的谷物复合乳对后期试验调配极为重要，因此对其香味、滋味、色泽、整体口感进行感官评定，标准见表2。

表2 产品感官评定表

1.7.2 理化指标检测方法

总固形物含量参照NY/T 3901—2021《绿色食品 谷物饮料》[9]规定的方法进行测定；总膳食纤维含量参照GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》[10]规定的方法进行测定。

1.7.3 微生物检测方法

参照NY/T 3901—2021《绿色食品 谷物饮料》[9]规定的方法进行测定。

2 结果与分析

2.1 单因素优化结果

探究谷物汁添加量添加量、果蔬汁添加量、白砂糖添加量和稳定剂添加量对最终产品感官品质的影响。

2.1.1 谷物汁添加量对产品感官品质的影响

经过预试验和单因素试验可知，谷物粉经过酶解后制成的汁对终产品的风味影响较大。

由图1可知，当谷物汁添加量低于15%时，则其添加量不断增加，产品的感官品质趋于变好，但是当其添加量高于15%时，其感官评价结果变劣。因此，谷物汁添加量选择15%。

图1 谷物汁添加量对产品感官品质的影响

2.1.2 果蔬汁添加量对产品感官品质的影响

在谷物风味的基础上，添加果蔬汁可以很好地改善产品的滋气味。不同添加量的果蔬汁对产品的感官品质影响如图2所示。

由图2可知，当果蔬汁添加量低于7%时，终产品的感官品质逐渐变好，而当其添加量高于7%时，产品在滋气味等方面综合评价变差。因此，果蔬汁的较适添加量为7%。

图2 果蔬汁添加量对产品感官品质的影响

2.1.3 白砂糖添加量对产品感官品质的影响

白砂糖提供了适口的甜味。考察不同添加量的白砂糖给产品带来的不同影响，其结果如图3所示。

由图3可知，白砂糖添加量在一定范围内，其综合评价与添加量呈正相关，当其添加量超过3%时，甜味过大，因此其添加量选择3%。

图3 白砂糖添加量对产品感官品质的影响

2.1.4 稳定剂添加量对产品感官品质的影响

稳定剂为产品提供了稳定状态。稳定剂的不同添加量对产品感官品质带来的影响如图4所示。

由图4可知，当稳定剂的添加量低于0.2%时，随着其添加量的不断增加，产品趋于稳定，口感也较好，但当超过0.2%时，产品黏稠性较大，流动性也稍显不畅，因此其添加量选择0.2%。

图4 稳定剂添加量对产品感官品质的影响

2.2 正交试验配方优化

在上述单因素试验的基础上开展L9(34)正交试验进行产品的最终配方优化，结果见表3。

表3 成品配方正交优化试验结果

由表6可知，对R值和k值进行比较，各因素对感官影响的主次顺序为果蔬汁添加量＞稳定剂添加量＞谷物汁添加量＞白砂糖添加量，果蔬汁添加量对产品品质的影响最大，而白砂糖添加量对产品品质的影响最小。最佳组合是A2B2C1D2，与9次试验结果不符，进行验证后得到感官评分平均值为94.5分，即谷物汁添加量15%，果蔬汁添加7%，白砂糖添加量2.5%，稳定剂添加量0.2%。

2.3 质量指标的评价与检测

产品清香甜淡适宜、清新爽口、分布均匀，澄清，淡粉色，略带一点黄色，回味无穷。

2.3.1 理化指标

经检测，总膳食纤维≥1 g/L，可溶性固形物≥5%，合格。

2.3.2 卫生指标

菌落总数≤100 CFU/mL，大肠菌群≤40个/100 mL，致病菌未检出。

3 结论

在谷物混合植物饮料工艺中对谷物汁添加量、果蔬汁添加量、白砂糖添加量和稳定剂添加量4个因素进行单因素试验，并对其进行响应面试验分析，获得其最佳酶解工艺条件：谷物汁添加量15%，果蔬汁添加量7%，白砂糖添加量2.5%，稳定剂添加量0.2%。此时获得的谷物混合植物饮料的口感最佳。