发芽糙米红豆饮品研制

朱玲风，谢秋涛，袁洪燕，何翊

湖南省农业科学院农产品加工研究所 （长沙410100）

我国是稻谷产量大国，是世界稻谷种植面积第二的国家，2021年全国稻谷生产量2.12亿 t[1]。我国有将近8亿人口以稻谷为主食[2]，在每年的稻米加工过程中会产生3 000多万 t的碎米，过去碎米主要常用作饲料，而碎米中的蛋白质、淀粉等营养物质与整米相同，碎米因未有效利用而造成稻米资源的浪费，如何有效利用碎米资源是粮食加工领域需要解决的问题。米乳饮品是餐桌上常用的饮品，但其浓稠，适合热饮，并且口感单一，营养亦相对单一。《中国居民膳食指南（2022）》建议，居民每天摄入200～300 g谷类食物，其中包含50～150 g全谷物和杂豆类，大量研究表明食用全谷物对健康有益。全谷物是指未经精细化加工保留完整谷粒所具有的胚乳、胚芽、麸皮且营养成分完整的谷物[3]，常见的有糙米、有色米、燕麦等[4]。红豆是一种高蛋白、低脂肪、多营养的杂豆，赖氨酸含量较高，有补血等多种功效[5-7]。因此，试验主要利用碎米原料，通过添加小米、发芽糙米和红豆营养复配，提升口感以开发一款含有全谷物的饮品，进而提高碎米的利用率，同时产品的特性具有一定的市场前景。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

白碎米（玉珍香，湖南省水稻研究所提供）；黑糙米（湖南省杂优技术中心提供）；小米、糖纳红小豆（市售）；α-淀粉糖化酶（中温AAL型，夏盛生物科技开发有限公司）；黄原胶、羧甲基纤维素钠（食品级，河南中辰生物科技有限公司）。

1.1.2 主要仪器与设备

电子天平（FA2104N，上海菁海仪器有限公司）；均质机（AD500S-H，南北仪器有限公司）；粉碎机（DC-1000A，浙江武义鼎藏日用金属制品厂）；恒温水浴锅（HH-J6，常州金坛精达仪器制造有限公司）；离心机（TGL-16A，湖南平凡科技有限公司）；立式灭菌器（LMQ.C，上海异凡生物科技有限公司）；电解式高浓度臭氧水机（GCSJ-15-1-10，武汉威蒙环保科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 饮品工艺流程

白碎米、小米→洗净→烘干→粉碎→过筛→糊化→酶解→灭酶→加入稳定剂→均质→复配（发芽糙米、糖纳红小豆）→热灌装→杀菌→冷却→成品

1.2.1.1 操作要点

粉体制备：白碎米与小米分别粉碎，并过0.125 mm（120目）的筛，备用。

糊化：料水比为1∶1，在水浴95 ℃下糊化15 min，同时搅拌。

灭酶：100 ℃灭酶，10 min。

均质：1×104r/min下均质2 min。

1.2.1.2 发芽黑糙米制备

筛选完整的黑糙米，使用350 mg/kg的臭氧水浸泡5 min，用冷凉水25 ℃下浸泡6 h，在30 ℃下发芽24 h，发芽后用蒸汽蒸10 min，摊凉真空包装，高压灭菌锅中杀菌。

筛选糙米→清洗→浸泡→发芽→预熟→冷却晾干→真空包装→杀菌→成品

1.2.2 试验方法设计

1.2.2.1 饮品配方单因素试验和正交试验

在白碎米与小米的配比7∶3，6∶4，5∶5，4∶6和3∶7（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min，发芽黑糙米添加量12%，糖纳红小豆添加量10%的条件下进行感官评价。

在发芽黑糙米添加量6%，9%，12%，15%和18%，白碎米与小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min，糖纳红小豆添加量10%的条件下进行感官评价。

在糖纳红小豆添加量5.0%，7.5%，10.0%，12.5%和15.0%，白碎米与小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min，发芽黑糙米添加量12%的条件下进行感官评价。

以每个配方的单因素试验结果筛选出3个水平，进行三因素三水平的正交试验，并进行感官评价。

1.2.2.2 饮品酶解工艺试验

以预试验筛选出α-淀粉酶添加量（0.01%，0.02%和0.03%）、酶解时间（10，30和50 min），进行2种因素复合试验，在白碎米与小米配比5∶5，发芽糙米添加量12%，糖纳红小豆添加量10%工艺参数下进行感官评价，筛选出最佳的酶解工艺。

1.2.2.3 饮品稳定剂筛选试验

黄原胶添加量为0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米与小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min的条件下，以离心沉淀率评价液体稳定性效果。

羧甲基纤维素纳添加量为0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米与小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min的条件下，以离心沉淀率评价液体稳定性效果。

海藻酸纳添加量为0.04%，0.06%，0.08%，0.10%和0.12%。在白碎米与小米配比5∶5（g/g），酶添加量0.02%，酶解时间30 min的条件下，以离心沉淀率评价液体稳定性效果。

以每种稳定剂的单因素试验结果筛选出3个水平，进行三因素三水平的正交试验，以离心沉淀率评价饮品稳定性效果。

离心沉淀率（SR）测定方法参照吴映梅等[8]和庞震鹏[9]。将加稳定剂均质后待测液体取12 g样品于15.0 mL空离心管（已恒重，质量已测）中，在4 000 r/min转速条件下离心20 min，倾斜离心管，弃去上清液，并倒置10 min，准确称取沉淀物的质量。按式（1）计算。

式中：SR为离心沉淀率，%；m0为空离心管质量，g；m1为待测液和空离心管质量，g；m2为沉淀物和空离心管质量，g。

1.2.2.4 饮品的感官评价

由10名食品专业的科研人员组成感官评定小组，从色泽、风味、滋味和口感、组织形态4个方面进行感官评分，采用100分制打分评审，评分标准见表1。评分结果采用平均分计。

表1 饮品的感官评分标准

2 结果与分析

2.1 饮品配方确定

2.1.1 饮品配方单因素试验结果与分析

不同原料的添加量对饮品感官品质的影响见图1。随着小米添加量的增加，饮品的感官评分上升，白碎米与小米比例5∶5（g/g）时，感官评分最高；发芽黑糙米添加量6%～12%时，饮品的感官评分上升，但进一步增加发芽黑糙米的添加量评分下降；糖纳红小豆随着添加量的增加，评分先出现上升再缓慢下降趋势，添加量10%时，评分最高。因此选择白碎米与小米比例6∶4，5∶5和4∶6（g/g），发芽黑糙米添加量9%，12%和15%，糖纳红小豆的添加量7.5%，10.0%和12.5%进行下一步正交试验。

图1 饮品配方对感官评价得分的影响

2.1.2 饮品配方正交试验结果与分析

以单因素试验结果及分析，采用L9(33)正交试验，选择白碎米与小米比例（6∶4，5∶5和4∶6）、发芽黑糙米添加量（9%，12%和15%）、糖纳红小豆添加量（97.5%，10.0%和12.5%）进行正交试验，结果见表2。结果表明，各因素对饮品感官评价影响大小依次为白碎米与小米比例＞发芽黑糙米添加量＞糖纳红小豆添加量，通过极差分析得到各因素最优组合A2B2C2，即白碎米与小米比例5∶5，发芽黑糙米添加量12%，糖纳红小豆添加量10%。该组合不在正交试验组合中，故补充该组试验，该配方下的饮品感官评分为94.5分，高于正交试验中的任一组合。

表2 配方正交试验结果

2.2 饮品酶解工艺组合试验结果与分析

选择α-淀粉酶添加量（0.01%，0.02%和0.03%）、酶解时间（10，30和50 min）进行组合试验，组合设计和结果见表3和图2。从感官评分结果可以看出，酶添加量0.02%、酶解时间30 min时，评分最高，继续增加酶解时间到50 min时，感官评分略微下降，酶添加量0.03%时，相比酶添加量0.02%的感官评分下降幅度大，因此α-淀粉酶添加量0.02%、酶解时间30 min为饮品的酶解工艺。

图2 酶解工艺对感官评价得分的影响

表3 酶解工艺组合设计及试验结果

2.3 饮品稳定剂筛选

2.3.1 饮品稳定剂单因素试验结果与分析

不同的稳定剂添加量对酶解后液体离心沉淀率的影响见图3。结果表明：随着黄原胶添加量增加，液体离心沉淀率减少，添加量0.08%时，液体的离心沉淀率最小，继续增加黄原胶，其离心沉淀率上升（见图3A）；羧甲基纤维素钠添加量在0.04%～0.10%范围内，体系的离心沉淀率逐渐降低，继续增加到0.12%时，离心沉淀率开始上升（见图3B）；海藻酸钠添加量在0.04%～0.12%之间，0.10%时离心沉淀率相对最低（见图3C）。因此选择黄原胶添加量（0.06%，0.08%和0.10%）、羧甲基纤维素钠添加量（0.08%，0.10%和0.12%）、海藻酸钠添加量（0.08%，0.10%和0.12%）进行下一步正交试验。

图3 不同的稳定剂对饮品离心沉淀率的影响

2.3.2 饮品稳定剂正交试验结果与分析

从饮品不同稳定剂正交试验结果（表4）分析可知，3种稳定剂对饮品稳定性影响次序为A（黄原胶）＞B（羧甲基纤维素钠）＞C（海藻酸钠）。稳定剂的最佳组合A2B2C1，即黄原胶添加量0.08%，羧甲基纤维素钠添加量0.10%，海藻酸钠添加量0.08%，该组合不在稳定剂正交试验中，故补充该组试验，离心沉淀率为6.87%，低于正交组合试验表中最低的离心沉淀率6.94%（A2B2C3）。因此选择黄原胶添加量0.08%、羧甲基纤维素钠添加量0.10%、海藻酸钠添加量0.08%作为饮品的复合稳定剂。

表4 不同稳定剂正交试验结果 单位：%

2.4 饮品感官评价

以白碎米比小米5∶5（g/g）、发芽黑糙米添加量12%、糖纳红小豆添加量10%、α-淀粉酶添加量0.02%（酶解时间30 min）、黄原胶添加量0.08%、羧甲基纤维素钠添加量0.10%、海藻酸钠添加量0.08%为配方，按工艺流程制得发芽糙米红豆饮品，其米乳具有米香、色泽均一、口感细腻、发芽黑糙米糯弹、红豆颗粒分明、甜度适中、组织形态好、饮品味佳的特点。

3 结论

碎米具有与整米相同的营养价值，以白碎米复配小米、发芽黑糙米、糖纳红小豆为原料开发一款谷物饮品。通过优化配方试验、酶解工艺和筛选稳定剂，经过糊化、酶解、均质、营养复配、杀菌等一系列工艺获得最佳发芽糙米饮品配方。最佳工艺配方为白碎米比小米5∶5（g/g）、发芽黑糙米添加量12%、糖纳红小豆添加量10%；最佳酶解工艺为α-淀粉酶添加量0.02%、酶解时间30 min；最佳复合稳定剂的配比为黄原胶0.08%、羧甲基纤维素钠添加量0.10%、海藻酸钠添加量0.08%。根据试验配方制得的发芽糙米红豆饮品具有米香、发芽黑糙米糯弹、甜度适中、组织形态好、口感纯正味佳的特点，是一款营养健康的产品。