文檔簡介

工藝技術(shù)Vol 29 No 09 2008 食品工業(yè)科技 2008年第09期 黑米飲料工藝的研究 馬曉佩 張 暉 王 立 郭曉娜 姚惠源 江南大學(xué)食品學(xué)院 食品科學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇無錫214122 摘 要 以黑米為原料 通過單因素和正交實(shí)驗(yàn) 對黑米飲料浸提工藝和糖化工藝進(jìn)行了研究 結(jié)果表明 采用1 10的 料液比 在75 條件下浸提1h 可將黑米色素最大程度地轉(zhuǎn)移到飲料中 工藝中糖化酶用量為200u g原料 糖化時間 為4h 飲料中花色苷含量為12180mg 100mL 關(guān)鍵詞 黑米飲料 黑米色素 浸提 糖化 Study on processing technology of black rice beverage MA Xi ao pei ZHANG Hui WANG L i GUO Xiao na YAO Hui yuan College of Food Science and Technology State KeyLaboratory of Food Science and Technology Jiangnan University Wuxi 214122 China Abstract The extrac tion and saccha rifica tion p rocess ing of b lack rice beve rage we re s tud ied us ing s ing le fac tor and orthogona l exp e ri m ent1The results showed tha t10ti m es of wa te r extrac tion for1h unde r75 could extrac t m os t of the b lack rice p igm ent into the b lack rice beve rage1The extrac tion p rocess could p rotec t the b lack rice p igm ent from deg rada tion in the long ti m e high temp e ra ture enzym a tic hyd rolys is p rocess the dosage of the g lucoam ylase was200u g rice the saccha rifying ti m e was4h the content of anthocyanin was12180m g 100mL1 Key wo rds b lack rice beve rage p igm ent of b lack rice extrac tion saccha rifying 中圖分類號 TS27514 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文 章 編 號 1002 0306 2008 09 0209 03 4 曹家權(quán) 秦嶺 1園藝植物種質(zhì)資源學(xué) M 1北京 中國農(nóng) 業(yè)出版社 20021 5 何健 1板栗汁乳酸發(fā)酵的研究 J 1鄭州工程學(xué)院報 2002 2 59 611 7 楊芙蓮 楊大慶 1純板栗飲料的研究 J 1陜西科技大學(xué) 學(xué)報 2003 2 51 551 8 楊芙蓮 宋宏新 1板栗加工中防褐變和穩(wěn)定性的研究 J 1 食品科技 2003 3 74 761 谷物飲料作為一種健康飲料 已經(jīng)漸漸成為一 個熱點(diǎn) 國內(nèi)外已有大量研究報道 1 4 黑米集色 香 味于一身 營養(yǎng)豐富 并具有保健及藥用價值 明代李時珍在 本草綱目 中早已記載食用黑米具 有 滋陰補(bǔ)腎 健脾暖肝 明目活血 等功效 在民 間 黑米也有 珍貢米 藥米 之譽(yù) 5 近年來 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 進(jìn)一步確認(rèn)了黑米特有 的營養(yǎng)和食療價值 黑米不僅營養(yǎng)成分含量豐富 而且各種營養(yǎng)素之間比例合理 其蛋白質(zhì) 礦物質(zhì) 維生素含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通稻米 6 此外 黑米皮 層中還含有豐富的黃酮 花青素 生物堿等抗癌活 性物質(zhì) 7 8 如今人們的飲食消費(fèi)觀念已轉(zhuǎn)向 食 以黑為補(bǔ) 的新階段 為了迎合食品發(fā)展的這種新 趨勢 黑米飲料應(yīng)運(yùn)而生 目前國內(nèi)已有大量關(guān)于 黑米飲料的報道 9 11 但是上述工藝中沒有考慮到 盡可能地將黑米色素提取進(jìn)飲料中 本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過 預(yù)先浸提 將黑米中的功能性物質(zhì) 黑米色素最 收稿日期 2008 02 28 作者簡介 馬曉佩 1983 女 在讀碩士 研究方向 谷物功能成分 大程度地提取到飲料中 避免了黑米色素因高溫長 時的酶解操作而受到較多的破壞 因此 飲料營養(yǎng)價 值極為豐富 而且工藝包括原料焙炒以及酶解糖化 處理 使得飲料澄清透明 顏色美觀 具有特殊的焙 炒香味 是真正的將黑米的色 香 營養(yǎng)集于一身的 保健佳品 1 材料與方法 111 材料與設(shè)備 黑米 安徽燕之坊食品有限公司 高溫 淀粉 酶 20000u mL 糖化酶 100000u mL 無錫杰能 科生物技術(shù)有限公司 TU 1900雙光束紫外可見分光光度計 上海 禾工科學(xué)有限公司 722光柵分光光度計 無錫科 達(dá)智能儀器廠 DELTA300PH計 電子天平 梅特 勒 托利多儀器 上海 有限公司 低速離心機(jī) 上 海醫(yī)用分析儀器廠 恒溫水浴鍋 上海一恒科技有 限公司 增力電動攪拌器 金壇市岸頭國瑞實(shí)驗(yàn)儀 器廠 S M 603T型電烤爐 新麥機(jī)械有限公司 112 工藝流程 902 食品工業(yè)科技 Science and Technology of Food Industry 工藝技術(shù) 2008年第09期 113 操作要點(diǎn) 11311 烘焙 將原料黑米在160 烘箱中烘烤 30min 使之產(chǎn)生焦香氣味 11312 浸提 準(zhǔn)確稱取烘烤黑米 加定量去離子水 在一定溫度下提取1h 將提取液稀釋至適當(dāng)倍數(shù) 測 定吸光度 通過吸光度反映色素的提取率 12 并通過 單因素及正交實(shí)驗(yàn)確定最佳浸提條件 11313 打漿 將浸提后的黑米按1 5的料液比加入 水 打漿 并使之糊化 11314 液化 將黑米糊pH調(diào)至610 按30u g黑米 的加酶量加入高溫 淀粉酶 在90 反應(yīng)30min 使 最終DE值達(dá)到20 左右 11315 糖化 將上一步的液化液迅速冷卻至60 并 調(diào)pH為415 加入糖化酶 在60 條件下反應(yīng) 反應(yīng) 結(jié)束后 迅速煮沸5min 進(jìn)行滅酶處理 2 結(jié)果與分析 211 烘烤 烘烤能使黑米在低濕條件下發(fā)生反應(yīng) 形成大 量的香味化合物 使黑米具有濃郁的焙炒香味 從而 使得黑米飲料也具有濃郁的特殊香味 此外 高溫 烘焙還可以使得黑米達(dá)到一定的糊化度 增大淀粉 酶的作用面積 增加黑米淀粉的可降解性 13 烘烤 溫度太低 產(chǎn)生的香味不濃 烘焙溫度太高 容易產(chǎn) 生 焦 糊 的 味 道 因 此 本 產(chǎn) 品 選 擇160 烘 烤30min 4 212 黑米最佳浸提條件的確定 由于花色苷是水溶性色素 根據(jù)比爾定律 溶液 的濃度與其吸光度A成正比 因此實(shí)驗(yàn)采用吸光度 來表示提取率的高低 12 將黑米色素水提液用TU 1900雙光束紫外可見 分光光度計在400 600nm之間每隔10nm測定其吸 光度 并繪制吸收光譜圖 見圖1 由圖1可知 黑米 色素在pH為6的去離子水中的最大吸收波長 為495nm 圖1 黑米浸提液紫外掃描圖 21211 時間對浸提效果的影響 將5g黑米以1 10 的料液比加入去離子水 在75 下浸提不同時間 所 得浸提液的吸光值如圖2所示 隨著浸提時間的延 長 色素的提取率逐漸增高 但是在浸提60min后 浸提率有下降的趨勢 這是因?yàn)楹诿咨氐臒岵环€(wěn) 定性 隨著浸提時間的延長 黑米色素有部分降解 21212 溫度對浸提效果的影響 將5g黑米以1 10 圖2 時間對浸提效果的影響 的料液比加入去離子水 在不同溫度下分別提取 45min所得到的色素提取液的吸光值如圖3所示 隨 著浸提溫度的升高 黑米色素在相同時間內(nèi)提取率 逐漸增高 在溫度增高至75 時 提取率隨之下降 這是由于黑米色素在高溫下不穩(wěn)定 可見 適當(dāng)?shù)?提高浸提溫度有利于提高色素的轉(zhuǎn)移速率 但是 不 能超過75 否則由于色素的熱不穩(wěn)定性 會造成一 定的損失 圖3 溫度對浸提效果的影響 21213 料液比對浸提效果的影響 將5g黑米以不同 的料液比加入去離子水 在75 下浸提45min 所得 的色素提取液的吸光值如圖4所示 隨著料液比的 增高 色素提取率緩慢上升 但影響不大 在相同時 間內(nèi) 隨著料液比的增加 其對于色素提取率的影響 逐漸減小 圖4 料液比對浸提效果的影響 21214 浸提時間 溫度 料液比對浸提率影響的正交 實(shí)驗(yàn) 通過單因素實(shí)驗(yàn)可知 浸提時間 溫度 料液 比對提取率均有一定的影響 因此采用正交實(shí)驗(yàn)確 定最佳提取條件 以吸光度作為指標(biāo)反映色素的提 取效率 以提取溫度 時間 料液比作為影響因素 因 素水平見表1 結(jié)果表略 表1 浸提正交實(shí)驗(yàn)的因素水平表 水平 因素 A溫度 B時間 min C料液比 165451 8 270601 10 375751 12 由結(jié)果可知 影響吸光度值的各因素的主次關(guān) 012 工藝技術(shù)Vol 29 No 09 2008 食品工業(yè)科技 2008年第09期 系為 A 溫度 B 時間 C 料液比 而料液比對 于吸光度值的影響差異不是很大 因此 最佳提取 條件為 溫度75 時間60min 料液比為1 10 213 液化糖化條件的確定 高溫 淀粉酶液化使得液化液的 DE值達(dá)到 20 左右時 后續(xù)糖化酶作用時間短 且濾液較 澄清 14 15 對于糖化酶 通過加酶量 反應(yīng)時間的單因素實(shí) 驗(yàn) 以DE值為指標(biāo) 確定了酶的最佳添加量與反應(yīng) 時間 如圖5所示 隨著加酶量的增大 DE值上升 但增加到200u g原料時 增加量便不再顯著 如 圖6所示 隨著糖化時間的延長 DE值增加 但是在 4h后 增加量便不再顯著 因此 最終確定糖化酶的 添加量為200u g 反應(yīng)時間為4h 214 飲料的理化指標(biāo) 花色苷是黑米色素的主要組成成分 同時也是 黑米中的主要功能性物質(zhì) 如表2所示 黑米飲料 中花色苷含量為12180mg 100mL 此外 飲料中還含 有人體必需的氨基酸 以及豐富的K Mg Mn Ca Na P等人體必需的礦物質(zhì)元素 其中以K為最高 含量為2019mg 100mL 表2 飲料的理化指標(biāo) 成分含量 總可溶性固形物 g 100mL 1013 蛋白質(zhì) g 100mL 0107 脂肪 g 100mL 0105 總糖 g 100mL 10137 黑米花色苷 mg 100mL 12180 氨基酸 mg 100mL 3130 Zn g 100mL 46150 Fe g 100mL 23100 Mg g 100mL 7150 103 Mn g 100mL 2188 102 K g 100mL 2109 104 Na g 100mL 1170 103 Ca g 100mL 8190 102 P g 100mL 1121 104 3 結(jié)論 311 黑米色素水提液的最大吸收波長為495nm 黑 米飲料浸提工藝的最佳條件為 溫度75 時間 60min 料液比為1 10 此時可以最大程度地將黑米 中的色素轉(zhuǎn)移到飲料中 312 經(jīng)前期實(shí)驗(yàn) 確定了液化工藝條件為 高溫淀粉 酶用量為30u g原料 在pH為6的條件下酶解 40min 本實(shí)驗(yàn)確定糖化工藝條件為 在pH為415的 條件下 糖化酶添加量為200u g原料 酶解時間 為4h 313 黑米飲料中含有豐富的花色苷 其含量為 12180mg 100mL 還含有豐富的K Mg Mn Ca Na P 等礦物質(zhì) 參考文獻(xiàn) 1 Miki A Isogai A Utsunomiya H I wata H J Biosci Bioeng1 Identification of 2 4 6 trichloroanisole TCA causing a musty muddy off flavor in sake and its production in rice koji and moromimash J 12005 100 2 178 1831 2 Papetti A Pruzzo C Daglia M Grisoli P Bacciaglia A Repetto B Dacarro C Gazzani G1J1Effectof barley coffee on the adhesive properties of oral streptococci J 1Agric Food Chem 2007 55 2 278 2841 3 Drewnowski A F Bellisle1Liquid calories sugar and body weight J 1Am J Clin Nutr 2007 85 3 651 6611 4 Mitchell Cheryl R Mitchell Pat R et al1Nutritional rice milk production P 1US4744992 19881 5 賴來展 1黑色食品開拓研究 M 1北京 中國農(nóng)業(yè)出版 社 1995121 241 6 游月華 1紫黑米的色素和營養(yǎng)成分研究綜述 J 1中國 稻米 2006 5 7 81 7 Chen P N Kuo W H Chiang C L Chiou H L1Black rice anthocyanins inhibit cancer cells invasion via repressionsofMMPs and u

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