CN102726801A - 糙米汁原液及其制取方法和糙米汁饮料及其制取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种糙米汁原液，主成分为水，并包括水解氨基酸、游离氨基酸、还原糖等营养成分，基本不含纤维素；其制备方法是先将糙米清洗、晾干、烘烤、粉碎、调浆、糊化，再将均匀糊状溶液依次经过淀粉酶酶解、纤维素酶酶解、糖化酶糖化和蛋白酶水解同时作用后得到初产品，再对初产品进行灭酶、冷却、离心即可。本发明还公开了一种糙米汁饮料，主要由水和糙米汁原液配制，另添加有蔗糖、柠檬酸、苹果酸、黄原胶、羧甲基纤维素钠、蔗糖脂、单甘酯及乙基麦芽酚等，其制备方法是先将组分按配比混合，再均质，脱气，杀菌，得到糙米汁饮料。本发明的产品绿色天然环保，营养成分丰富，口感好。

Description

糙米汁原液及其制取方法和糙米汁饮料及其制取方法

技术领域

本发明涉及一种饮料原液和饮料及其各自的制取方法，尤其涉及一种农产品饮料原液和饮料及其各自的制取方法。

背景技术

我国的稻谷年产量为1.85亿吨，居世界首位，占世界总产量的37%，约为印度的二倍、日本的十倍，但在加工总量和加工水平方面，与世界先进水平相比还存在较大差距。粮食安全不仅仅是数量型安全方面，还必须提高粮食深加工，开发新产品，由数量型向质量型安全转变；而且消费者对粮食品种及质量要求日益提高，随着人民生活水平由温饱型向小康型过度，对粮食的消费要求也日趋多样化、优质化，因此粮食生产结构性矛盾日益突出。晚籼稻和粳稻加工成精白米的出米率分别约为64%和70%，而食用糙米则分别约为78%和83%，即糙米其出米率比精米高出10％，产量即增加一成；而且糙米中约64%的营养元素都积聚于占糙米重量10%的糠层和胚芽中，将其舍弃无疑是对有效资源的极大浪费，相当于每年抛弃960万吨高营养物质，这些营养物质的价值保守估计也会超过1000亿元。

糙米是稻谷砻谷后仍保留着一些外层组织如皮层、糊粉层和胚芽的产品。糙米中的蛋白质、脂肪、矿物质及维生素含量均比大米高，特别是糙米中含有丰富的亚油酸、维生素E和维生素B，具有降低血中胆固醇、防止高血压、防癌及吸收中性脂肪的作用。糙米中还含有丰富的保健功能因子，如谷胱甘肽(GSH)、γ-谷维醇、γ-氨基丁酸(GABA)、米糠脂多糖。据中国医学科学院卫生研究所分析，糙米中含糖类75％，蛋白质7％～8％，脂肪24％～26％，并含有丰富的B族维生素及铁、钙、锌等矿物质。据报道，糙米加工成大米时，维生素Bl、B3、B6分别损失80％、67％、90％，锰和磷各损失50％，同时还有60％的铁和全部的膳食纤维及必需脂肪酸损失，这无疑是营养物质的巨大流失。在美国，糙米有“褐色米”之美称，食用糙米在发达国家已形成一股不小的浪潮。最有权威的研究者、营养专家和成人病学者都极力推荐未精制谷物。由此可见，糙米作为高价值营养食品的地位已得到认可。糙米有助于人类的健康及营养吸收，是健康美体、美肤的理想纯天然食品，具有极高的开发利用价值。有学者预言，糙米食品将成为21世纪的主食。

现阶段对糙米的加工有其初级加工产品，也有深加工产品。有糙米粉、糙米茶、糙米饼干、糙米蛋糕、糙米桃酥、发芽糙米等，但未见多步酶解法制取糙米汁饮料的研究报道。日本作为米制品最发达的国家，已开发研制出多种糙米食品，如速食糙米粉、糙米面包、糙米茶、富含维生素糙米饮料、糙米浓缩营养滋补饮料、糙米发芽饮料、糙米健康饮料、糙米葡萄酒、发芽糙米酒、富含γ-氨基丁酸糙米胚芽保健食品、糙米芽酱汁、糙米精、日本常用的调料——味噌、糙米制取葡萄酒等。国内研究者已意识到糙米及其相关制品研究与开发的现实作用。现在国内市场上有福娃糙米饼、膨化糙米粉、五谷冲剂、谷粒饮料、可吸的粗粮饮料等，这些产品慢慢进入千家万户，人们已意识到糙米的功能保健作用。

但糙米加工有其局限性。一是糙米中的脂质容易发生水解酸败和氧化酸败。在完整的谷粒中，酶与底物不接触，脂酶处于休眠状态。稻谷一旦脱壳成为糙米，其外层就会受到破坏，脂质扩散与脂酶接触，常温下即可快速水解脂肪，使酸值在数小时内迅速上升，糙米品质下降，糊化特性发生变化，糙米粘度下降并出现陈米臭味。糙米酸败限制了糙米的生产、销售和食用，而且限制了相关产品的生产和应用，因此糙米必须进行稳定化处理。一般有3种方法，一、热处理，钝化脂肪酶；二、溶剂处理，除去脂质；三、乙醇处理，钝化脂酶以及产生脂酶的细菌和霉菌。本发明采用简单易行的热处理方法—高温烘烤法。二是糙米的外围被纤维组织包裹起来，人体难以消化吸收，口感差，若采用长时间蒸煮，会破坏其营养成分，因此，提倡吃糙米饭可接受性较差。充分利用糙米开发新型功能保食品已成为为粮食深度加工的趋向。目前国内对糙米的研究重点和趋势为最大限度保留糙米的营养素，改善食用品质和提高糙米的营养价值。本发明以糙米为原料，结合传统与现代生物技术加工成富含功能性成分的糙米汁饮料，解决了糙米口感差、不为消费者接受的问题，最大程度地保留了糙米的营养物质。利用多步酶解法提高糙米可食性，改变糙米皮层结构，变粗糙表皮为柔软，让水分易于穿透内渗。从根本上改进口感和消化特性的关键是通过部分纤维素的降解，使致密的纤维素复合物结构破坏，结合松散，失去致密度和完整性。本发明中利用分步酶解法对糙米糊进行处理，有效降解糙米皮层的纤维素，降解淀粉，降低糙米糊稠度，降解蛋白质，防止产品氧化褐变。本发明与其他糙米汁饮料的制取方法相比，可以最大限度地改善糙米汁饮料的口感，提高营养价值，将大分子物质尽可能变为小分子物质，有利于人体吸收。蛋白质分解为氨基酸，淀粉转变为糖类，使游离氨基酸和还原糖含量增加，从而大大提高人体的消化吸收率。

糙米汁饮料是水包油型乳状液，单一的稳定剂都无法使产品达到长期均匀、稳定悬浮，只有将稳定剂复合使用才能达到较好的效果。要获得稳定的水包油型乳状液，必须加乳化剂，本发明中选择蔗糖脂肪酸酯和单甘酯作为乳化剂和分散剂。稳定剂赋予饮料较好的流变和粘滑性，改善饮料食品的结构和外观。本发明中选择黄原胶和羧甲基纤维素钠作为稳定剂。糙米原汁配以复合乳化剂和复合稳定剂可使糙米汁饮料长期均匀、稳定悬浮。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种富含氨基酸、还原糖等营养物质的糙米汁原液，并相应提供一种糙米汁原液的制取方法。

本发明的另一个目的是提供一种营养健康、口感好的糙米汁饮料，并提供一种糙米汁饮料的制取方法。

本发明的总的技术构思为先将糙米制取为糙米汁原液，再对所得的糙米汁原液进行深加工得到实用价值高的糙米汁饮料。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种糙米汁原液，其主要成分为水，并包括以下质量浓度的各组分：

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种糙米汁原液的制取方法，包括以下步骤：将糙米经过清洗、晾干、烘烤、粉碎、调浆、糊化后得到均匀糊状溶液，将所述均匀糊状溶液依次经过第一步淀粉酶酶解、第二步纤维素酶酶解、第三步糖化酶糖化和蛋白酶水解同时作用后得到糙米汁原液初产品，再对所述糙米汁原液初产品依次进行灭酶、冷却、离心后取上清液即为糙米汁原液。

上述糙米汁原液的制取方法中，优选的，糙米需要经过高温烘烤，优选在温度150℃～200℃下烘烤10min～20min至浅黄色，产生很好香味时取出冷却，钝化脂肪氧合酶的活性，从而提高糙米的稳定性和适口性，提高糙米的糊化度，使其达到一定的糊化以便利用后续淀粉酶的酶解作用，并产生浓郁的大米特有香味，增加饮料的风味。烘烤时通过优化控制温度，可防止温度过高导致糙米的颜色变成棕色甚至焦化，防止米乳色泽偏黑并产生大量的沉淀；另外可避免因温度过低导致的米乳颜色过浅、米香味不够或产生“生清味”等问题，烘烤的同时，应不时翻动使其均匀受热。

上述糙米汁原液的制取方法中，优选的，所述粉碎采用冲击式高速旋转粉碎机进行，得到平均粒度为30μm以下的微粉状糙米粉以待调浆。

上述糙米汁原液的制取方法中，优选的，调浆时所述微粉状糙米粉和水的的质量比为1︰（10～15），此时糊化效果及成品质量都较好。糊化时加水量过少则糊化液粘度过大，液化时酶与底物不能很好的接触，影响后续酶解的作用效果。

上述糙米汁原液的制取方法中，优选的，糊化时温度控制在90℃～95℃。

上述糙米汁原液的制取方法中，所述淀粉酶酶解优选是指：向所述糊状溶液中加入淀粉酶并在90℃～95℃温度下处理25min～30min，所述淀粉酶优选为α-淀粉酶，所述淀粉酶的添加量为所述糙米（亦即粉碎后微粉状糙米粉）质量的0.6‰～0.8‰。

上述糙米汁原液的制取方法中，所述纤维素酶酶解优选是指：向淀粉酶酶解后的产物中加入纤维素酶并在50℃～60℃温度下处理30min～60min，所述纤维素酶的添加量为所述糙米粉质量的0.2‰～0.4‰。

上述糙米汁原液的制取方法中，所述蛋白酶和糖化酶同时作用优选是指：向纤维素酶酶解后的产物中加入糖化酶和蛋白酶并在50℃～60℃温度下作用3h～4h；所述蛋白酶为中性蛋白酶，所述中性蛋白酶添加量优选为所述糙米质量的0.2‰～0.4‰，所述糖化酶添加量为所述糙米质量的1‰～3‰。

上述糙米汁原液的制取方法中，所述灭酶优选是指：将所述糙米汁原液初产品煮沸（在100℃温度下）10min～15min。

作为一个总的技术构思，在得到上述糙米汁原液后，本发明相应的提出一种糙米汁饮料，所述糙米汁饮料的主要成分为水，所述糙米汁饮料还包括以下质量百分比组成的各组分：

所述糙米汁饮料中可溶性固形物含量为7.5Brix～8.5Brix，pH值为4.2～4.5。

作为一个总的技术构思，为达到制取糙米汁饮料的目的，本发明还相应提出了一种糙米汁饮料的制取方法，包括以下步骤：

（1）混合：采用上述的糙米汁原液，按上述糙米汁饮料质量百分比组成分别加入（以水溶液形式存在的）蔗糖、柠檬酸、苹果酸、黄原胶、羧甲基纤维素钠、蔗糖酯、单甘酯和乙基麦芽酚，搅拌均匀得到混合液；

（2）均质：采用低压高压相结合的二次均质法将步骤（1）中混合液进行细化混合得到混合糙米汁饮料（将大颗粒变为小颗粒，形成真溶液），第一次均质压力为25MPa～28MPa，第二次均质压力为38MPa～40MPa（均质时间可根据生产量和流量的变化确定，一般生产1吨需均质1h～1.5h，也可通过增加均质设备以减少均质时间）；

（3）脱气：将步骤（2）得到的混合糙米汁饮料真空脱气，脱气压力控制在10MPa～15MPa，脱气时间为10min～15min；

（4）杀菌：在115℃～128℃（优选115℃～121℃）温度下高温瞬时杀菌，得到糙米汁饮料。

与现有技术相比，本发明糙米汁原液及其饮料的优点在于：本发明可以最大限度地改善糙米汁饮料的口感，提高营养价值，并且将大分子物质尽可能变为小分子物质，有利于人体吸收。通过本发明制取工艺的加工，糙米中的蛋白质分解为氨基酸，淀粉转变为糖类，使游离氨基酸和还原糖含量增加，从而大大提高了人体对糙米中营养物质的消化吸收率。

与现有技术相比，本发明糙米汁原液的制取方法的优点在于：利用分步酶解法对糙米及糙米糊进行处理，有效降解糙米皮层的纤维素，降解淀粉，降低糙米糊稠度，降解蛋白质，防止产品氧化褐变，该方法制取的糙米汁原液含有丰富的氨基酸，为此后制取糙米汁饮料提供了主要原料和技术前提。

与现有技术相比，本发明糙米汁饮料的制取方法的优点在于：本发明的糙米汁饮料主要以本发明的糙米汁原液为主要成分，其中选择蔗糖脂肪酸酯和单甘酯作为乳化剂和分散剂；选择黄原胶和羧甲基纤维素钠作为复合稳定剂，制得的糙米汁饮料不仅口感好、风味特别、而且营养丰富、营养成分含量高，能够大大提高人体对糙米汁饮料的吸收效率。

具体实施方式

以下结合优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：糙米汁原液及其制取方法。

一种本发明的糙米汁原液，其主要成分为水，并包括以下质量浓度的各组分：

水解氨基酸            8.5%

游离氨基酸            0.58%和

还原糖（多糖）        7.8%

纤维素未检出。

本实施例的糙米汁原液的制取方法包括以下步骤：

（1）称取糙米5kg、清洗，晾干，180℃下烘烤12min，烘烤的同时，不时翻动糙米使其均匀受热至糙米浅黄色，有浓郁米香味后，利用冲击式高速粉碎机进行粉碎，得到平均粒度为30μm的微粉状糙米粉；

（2）称取步骤（1）中得到的微粉状糙米粉500g，加5000ml水搅拌均匀，调浆，在90℃充分糊化得到糊状溶液，加0.4g α-淀粉酶在90℃酶解25min，均匀搅拌，酶解时用碘液检验至无色保证酶解完全，淀粉酶酶解结束后，降温至55℃，加纤维素酶0.1g酶解30min后，再加中性蛋白酶0.1g，加糖化酶0.5g，在50℃酶解3h，加热煮沸（100℃）灭酶10min，离心得上清液即为糙米汁原液。

在本实施例中，我们对制取过程中的糊化米粉和酶解后的酶解米粉的氨基酸及还原糖的含量进行了测定，检测结果如下表1所示。

表1：糊化米粉和酶解米粉中氨基酸和还原糖的含量比较

表注：

1.表中的糊化米粉是指将本实施例的微粉状糙米粉100g糊化后，再加水定容到2000ml,取上清液测定的游离氨基酸、水解氨基酸和还原糖的含量；

2.表中的酶解米粉是指将微粉状糙米粉100g糊化、酶解后定容到2000ml，取上清液测定的水解氨基酸、游离氨基酸和还原糖的含量；

3.“-”表示未检出。

从上表数据可看出，酶解米粉中无论是游离还是水解氨基酸的含量都大大增加，还原糖的含量也大大增加。糊化米粉中未检出还原糖的含量，水解后可达44.24mg/ml。检测结果表明，部分蛋白质分解为氨基酸，淀粉转变为糖类，使游离氨基酸、水解氨基酸和还原糖含量增加，从而大大提高了人体对上述营养物质的消化吸收率。另外，通过对糙米汁原液中的纤维素进行检测（参照GB/T 5515-2008粮油检验粮食中粗纤维素含量测定介质过滤法），未检出糙米汁原液中有纤维素残留。

实施例2：糙米汁饮料及其制取方法。

一种本发明的糙米汁饮料，该糙米汁饮料的主要成分为水，该糙米汁饮料还包括以下质量百分比组成的各组分：

本实施例的糙米汁饮料中可溶性固形物含量为7.5Brix，pH值为4.2。

本实施例的糙米汁饮料制取方法包括以下步骤：

（1）辅料的配制：称取白砂糖600g加热水溶解，煮沸过滤后备用；称取柠檬酸10g，苹果酸10g混合加水溶解，过滤后备用；称取黄原胶2g，羧甲基纤维素钠2g，蔗糖脂肪酸酯1.5g，单甘酯1g，混合均匀后加水溶解泡发，过胶体磨后备用；称取1g乙基麦芽酚溶于100ml水中，溶解备用，其中蔗糖脂肪酸酯和单甘酯为复合乳化剂，黄原胶和羧甲基纤维素钠为复合稳定剂；

（2）混合溶液：向实施例1制得的4kg糙米汁原液中依次加入（1）中配制的糖溶液、柠檬酸和苹果酸溶液、复合稳定剂和复合乳化剂溶液和以及2ml的乙基麦芽酚溶液，边加料边搅拌，定容到10L（约10kg）；

（3）均质：将步骤（2）中得到的混合液采用低压高压相结合的二次均质法，均质压力第一次为25MPa，第二次为40MPa，均质时间约10min；

（4）脱气：将经过步骤（3）的糙米汁饮料真空脱气，脱气压力控制在15MPa，脱气时间为10min；

（5）杀菌：在121℃的高温瞬时杀菌30s，得到糙米汁饮料。

检验：检查本实施例产品中有无破损。每批产品随机抽检理化指标、微生物指标，产品指标可溶性固形物7.5Brix，pH值为4.2，微生物指标符合GB 19297-2003规定。糙米汁饮料是天然纯糙米饮料，无混浊沉淀，色泽乳白清亮，有浓郁宜人的米香，回味甘甜，口感细腻润滑，无分层，含丰富的营养成分。

实施例3：糙米汁原液及其制取方法。

一种本发明的糙米汁原液，糙米汁原液的主要成分为水，并包括以下浓度组成的各组分：

水解氨基酸            11.4%

酶解氨基酸            0.82%和

还原糖（多糖）        8.85%。

纤维素未检出。

本实施例的糙米汁原液的制取方法包括以下步骤：

（1）称取糙米5kg、清洗，晾干，160℃下烘烤15min，烘烤的同时，不时翻动糙米使其均匀受热至糙米浅黄色，有浓郁米香味后，利用冲击式高速粉碎机进行粉碎，得到平均粒度为30μm的微粉状糙米粉；

（2）称取步骤（1）中得到的微粉状糙米粉800g，加8000ml水搅拌均匀，调浆，95℃充分糊化得到糊状溶液，加0.64g α-淀粉酶在95℃酶解30min，均匀搅拌，并用碘液检验至无色保证酶解完全，降温至60℃，加纤维素酶0.32g酶解30min后，再加中性蛋白酶0.32g，加糖化酶2.4g，在60℃酶解4h，加热煮沸15min，离心得上清液即为糙米汁原液。

实施例4：糙米汁饮料及其制取方法。

一种本发明的糙米汁饮料，包括以下质量百分比组成的各组分：

本实施例的糙米汁饮料中可溶性固形物含量为8.5Brix，pH值为4.5。

本实施例中糙米汁饮料的制取方法包括以下步骤：

（1）辅料的配制：称取白砂糖800g加热水溶解，煮沸，过滤备用；称取柠檬酸15g，苹果酸15g混合加水溶解，过滤后备用；称取黄原胶2.5g，羧甲基纤维素钠3g，蔗糖酯2g，单甘酯1.5g，混合均匀后加水溶解泡发，过胶体磨后备用；称取1g乙基麦芽酚溶于100ml水中，溶解备用，其中蔗糖脂肪酸酯和单甘酯为复合乳化剂，黄原胶和羧甲基纤维素钠为复合稳定剂；

（2）混合溶液：向实施例3制得的4.5kg的糙米汁原液中依次加入步骤（1）中的糖溶液、柠檬酸和苹果酸溶液、复合稳定剂和复合乳化剂溶液等以及3ml的乙基麦芽酚溶液，边加料边搅拌，定容到10L（约10kg）；

（3）均质：将步骤（2）中得到的混合溶液采用低压高压相结合的二次均质法，均质压力第一次为28MPa，第二次为38Mpa，均质时间约15min；

（4）脱气：将均质后的糙米汁饮料真空脱气，脱气压力控制在10MPa，脱气时间为15min；

（5）杀菌：在115℃的高温瞬时杀菌40s，得到糙米汁饮料。

检验：检查本实施例产品中有无破损，每批产品随机抽检理化指标、微生物指标，产品指标可溶性固形物8.5Brix，pH值为4.5，微生物指标符合GB 19297-2003规定，糙米汁饮料是天然纯糙米饮料，无混浊沉淀，色泽乳白清亮，有浓郁宜人的米香，回味甘甜，口感细腻润滑，无分层，含丰富的营养成分。

Claims (10)

1.一种糙米汁原液，所述糙米汁原液的主要成分为水，并包括以下质量浓度的各组分：

水解氨基酸        8.5%～11.4%，

游离氨基酸        0.58%～0.82%，

还原糖            7.8%～8.85%，和

纤维素            0.1%以下。

2.一种如权利要求1所述糙米汁原液的制取方法，包括以下步骤：将糙米经过清洗、晾干、烘烤、粉碎、调浆、糊化后得到均匀糊状溶液，将所述均匀糊状溶液依次经过第一步淀粉酶酶解、第二步纤维素酶酶解、第三步糖化酶糖化和蛋白酶水解同时作用后得到糙米汁原液初产品，再对所述糙米汁原液初产品依次进行灭酶、冷却、离心后取上清液即为糙米汁原液。

3.根据权利要求2所述的制取方法，其特征在于：所述烘烤温度范围为150℃～200℃，烘烤时间为10min～20min；所述糊化时的温度控制为90℃～95℃。

4.根据权利要求2所述的制取方法，其特征在于：所述粉碎采用冲击式高速旋转粉碎机进行，得到平均粒度为30μm以下的微粉状糙米粉以待调浆；调浆时所述微粉状糙米粉和水的质量比为1︰（10～15）。

5.根据权利要求2、3或4所述的制取方法，其特征在于：所述淀粉酶酶解，是指向所述糊状溶液中加入淀粉酶并在90℃～95℃温度下处理25min～30min，所述淀粉酶为α-淀粉酶，所述淀粉酶的添加量为所述糙米质量的0.6‰～0.8‰。

6.根据权利要求2、3或4所述的制取方法，其特征在于：所述纤维素酶酶解，是指向淀粉酶酶解后的产物中加入纤维素酶并在50℃～60℃温度下处理30min～60min，所述纤维素酶的添加量为所述糙米质量的0.2‰～0.4‰。

7.根据权利要求2、3或4所述的制取方法，其特征在于：所述蛋白酶和糖化酶同时作用是指向纤维素酶酶解后的产物中加入糖化酶和蛋白酶并在50℃～60℃温度下作用3h～4h；所述蛋白酶为中性蛋白酶，所述中性蛋白酶添加量为所述糙米质量的0.2‰～0.4‰，所述糖化酶添加量为所述糙米质量的1‰～3‰。

8.根据权利要求2、3或4所述的制取方法，其特征在于：所述灭酶，是指将所述糙米汁原液初产品煮沸10min～15min。

9.一种糙米汁饮料，所述糙米汁饮料的主要成分为水，其特征在于：所述糙米汁饮料包括以下质量百分比的各组分：

所述糙米汁饮料中可溶性固形物含量为7.5Brix～8.5Brix，pH值为4.2～4.5。

10.一种如权利要求9所述的糙米汁饮料的制取方法，包括以下步骤：

（1）混合：采用权利要求1所述的或权利要求2～8中任一项所述制取方法得到的糙米汁原液，按权利要求9所述质量百分比组成分别加入蔗糖、柠檬酸、苹果酸、黄原胶、羧甲基纤维素钠、蔗糖脂肪酸酯、单甘酯和乙基麦芽酚，搅拌均匀得到混合液；

（2）均质：采用低压高压相结合的二次均质法将步骤（1）中的混合液进行细化、混合得到混合糙米汁饮料，第一次均质压力为25MPa～28MPa，第二次均质压力为38MPa～40MPa；

（3）脱气：将步骤（2）得到的混合糙米汁饮料真空脱气，脱气压力控制在10MPa～15MPa，脱气时间为10min～15min；

（4）杀菌：在115℃～128℃温度下高温瞬时杀菌，得到糙米汁饮料。