CN103689741B - 一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,包括(1)米糠糊化;(2)耐高温α-淀粉酶初次酶解;(3)复合酶再次酶解;(4)灭菌,冷却;(5)将活化好的乳酸菌种接种发酵;(6)过滤后加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配;(7)将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆,高压均质处理;(8)得到的产品灌装和封口,然后超高温瞬时杀菌,冷却即成品。本发明米糠利用率高,利用米糠中的淀粉、纤维素及蛋白来做饮料;无“三废”排放;研制的米糠饮料糖含量低,风味独特,具有润肠通便,缓解疲劳的功效,可以满足一般人群和特殊病人的需要,对促进饮料行业的健康持续发展具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,属于食品加工技术领域。
背景技术
米糠(rice bran)是稻米加工的副产物,被联合国工业发展组织称为一种未被充分利用的原料。米糠只占稻谷重量的6~8%,但却集中稻谷中约64%的营养素和90%的人体必需元素。米糠中富含蛋白质、脂肪、活性多糖、生育酚和生育三烯酚等营养及生理活性物质。米糠蛋白含有的氨基酸种类齐全,又是一种低过敏性蛋白,适宜作为婴幼儿食品的营养添加剂;米糠多糖具有抗肿瘤、降血糖、降低胆固醇和增强免疫力等多种功能;米糠油中含34%油酸和40%亚油酸,经常食用米糠油具有预防心脑血管疾病的保健效果;此外,米糠中还含有丰富的植物化学成分,其中生育酚和生育三烯酚具有抗氧化延缓衰老的功效。因此,米糠被认为是“天赐营养源”。
我国每年约有1000万吨的米糠产量,由于米糠的主要成分是纤维素和淀粉,溶解性较差,导致米糠资源一直没有被有效利用,只有少部分被用作动物饲料和提取米糠油,利用率不足20%,大部分被作为废料丢弃,造成了资源浪费。因此,发展米糠精深加工技术,开发相关产品,对提高米糠的利用率及附加值显得尤为重要。
乳酸菌发酵饮料具有独特风味和良好的保健作用,深受广大消费者亲睐。目前,已有将乳酸菌用于水果饮料研制方面的报道,而将乳酸菌用于米糠发酵研制饮料的报道还比较少见。本发明致力于将米糠加工成一种酸甜可口、时尚方便、又兼具保健功能的发酵乳酸饮料产品,这可为米糠资源综合利用提供一种新的途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题,就是提供一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,解决了现有米糠严重浪费得不到合理利用的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,包括以下步骤:
(1)糊化:将脱脂米糠过筛除杂,加水煮沸使米糠中的淀粉充分糊化,便于酶解;
(2)初次酶解:往所制得的糊化米糠中加入耐高温α-淀粉酶初次酶解,将米糠中的不溶性淀粉转化成糊精;
(3)再次酶解:向初次酶解后得到的酶解液中加入复合酶再次酶解,将米糠中的糊精、不溶性纤维素及蛋白转化成可溶性糖、肽及氨基酸,便于乳酸菌发酵;
(4)灭菌:对经再次酶解得到的酶解液进行灭菌,冷却;
(5)接种发酵:将活化好的乳酸菌种接种到灭菌处理后的酶解液中进行发酵,将可发酵性糖及蛋白质转化成乳酸及氨基酸,产生乳酸发酵的特有风味;
(6)调配:将发酵后得到的发酵品过滤,加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配,使米糠饮料的口感达到酸甜适中;
(7)均质:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆,高压均质处理,使米糠饮料的口感更细腻,稳定性更好;
(8)包装:得到的产品灌装和封口,然后超高温瞬时杀菌,冷却即成品。
进一步地,所述步骤(1)中具体处理步骤为:脱脂米糠晾干后过40目筛,加水煮沸糊化3~5min,米糠与水的比例为1:9。
进一步地,所述步骤(2)中,耐高温α-淀粉酶的添加量为脱脂米糠重量的0.1~0.2%;初次酶解的条件为:pH5.8~6.2,温度90~100℃,时间20~30min。
进一步地,所述步骤(3)中,加入的复合酶为糖化酶、酸性纤维素酶和酸性蛋白酶三种,添加量分别为脱脂米糠重量的0.2~0.5%,0.1~0.3%和0.1~0.2%,再次酶解的条件是:pH4.0~4.6,温度50~55℃,处理时间60~90min。
两次酶解处理后,米糠酶解液中总糖浓度提高了8~10倍,浓度为3.0~4.0g/L;可溶性蛋白含量提高了15~20倍,浓度约为0.60~0.80g/L,50~70%的米糠转变为可溶性固形物进入溶液中。
进一步地,所述步骤(4)中,灭菌操作是:121℃灭菌15min。
进一步地,所述步骤(5)中,乳酸菌为鼠李糖乳杆菌,短乳杆菌,保加利亚乳杆菌中的一种与嗜热链球菌的组合,两种菌种的比例为1:1;具体操作为:先在35℃下接种到100mL灭菌处理后的酶解液中扩大培养,培养时间24h,活菌数达8lg CFU/ml以上时,制得种子发酵液,然后,用制得的种子发酵液对灭菌处理后的酶解液进行接种发酵,其中,接种量为酶解液的3~5%,发酵温度35℃,pH4.5~4.8,发酵时间72h,发酵完成后总糖含量下降接近80%,总酸含量达到2.2~2.8g/L。
进一步地,所述步骤(6)中,有机酸为过滤后发酵品重量0.1~0.2%的柠檬酸或者0.15~0.3%的苹果酸,复合甜味剂为过滤后发酵品重量1~3%的麦芽糖醇和0.01~0.02%的甜菊糖,复合稳定剂为过滤后发酵品重量0.05~0.1%的海藻酸钠、0.1~0.3%的黄原胶和0.01~0.03%的卵磷脂。
进一步地,所述步骤(7)的具体操作为:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆2次,然后25~35MPa下均质2次。
进一步地,所述步骤(8)中,超高温瞬时杀菌条件为:温度135~140℃,杀菌时间3~5s。
本发明的有益效果为:本发明通过复合酶法将米糠中不溶性淀粉、纤维素及蛋白转化成可溶性成分,再通过乳酸菌发酵制备饮料。本发明增加了米糠的溶解性,提高了原料利用率,可达68%,是未处理米糠的3倍多,研制的米糠饮料糖含量低,风味独特,具有润肠通便,缓解疲劳的功效,可以满足一般人群和特殊病人的需要,并且无“三废”排放,对促进饮料行业的健康持续发展具有重要意义。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面将结合实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1
一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,包括以下步骤:
(1)脱脂米糠过40目筛,称取100g,加水900g煮沸糊化5min;
(2)往糊化的米糠中加入耐高温α-淀粉酶0.2g,pH6.0,100℃条件下液化处理30min;
(3)降温至55℃,调节pH至4.5,加入复合酶,复合酶及其添加量分别为:糖化酶0.4g,酸性纤维素酶0.3g,酸性蛋白酶0.1g,酶解时间60min,酶解后,米糠液中总糖含量达到3.1g/L以上,可溶性蛋白含量达到0.62g/L以上;
(4)将得到的米糠酶解液在121℃下灭菌15min,然后冷却至35℃;
(5)将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合,接种到100mL米糠酶解液中35℃扩大培养24h,活菌数达8lg CFU/ml;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵,条件是:接种量3%,发酵温度35℃,pH4.8,发酵时间72h,发酵完成后总糖含量下降接近80%,总酸含量达到2.2g/L以上;
(6)发酵得到的发酵品进行过滤,然后加入柠檬酸1g、麦芽糖醇20g、甜菊糖0.1g、海藻酸钠0.5g、黄原胶2g、卵磷脂0.2g调配;
(7)将经调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次,30MPa下均质2次;
(8)将均质后得到的发酵液进行灌装和封口,135℃条件下杀菌5s,冷却即成品。
实施例2
一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,包括以下步骤:
(1)脱脂米糠过40目筛,称取100g,加水900g煮沸糊化5min;
(2)往糊化的米糠中加入耐高温α-淀粉酶0.1g,pH6.0,95℃条件下液化处理30min;
(3)降温至50℃,调节pH至4.0,加入糖化酶0.5g、酸性纤维素酶0.2g、酸性蛋白酶0.1g;酶解时间70min,酶解后,米糠液中总糖含量达3.5g/L以上,可溶性蛋白含量达0.60g/L以上;
(4)将得到的米糠酶解液在121℃条件下灭菌15min,然后冷却至35℃;
(5)将鼠李糖乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合,接种到100mL米糠酶解液中35℃扩大培养24h,活菌数达8lg CFU/ml;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵,条件是:接种量4%,发酵温度35℃,pH4.6,发酵时间72h,发酵完成后总糖含量下降85%;
(6)将步骤5中制得的发酵品进行过滤,加入苹果酸1.5g、麦芽糖醇15g、甜菊糖0.2g、海藻酸钠0.6g、黄原胶3g、卵磷脂0.3g调配;
(7)将经调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次,35MPa下均质2次;
(8)对均质后制得的发酵液进行灌装和封口,超高温瞬时杀菌140℃杀菌3s,冷却即成品。
实施例3
一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,包括以下步骤:
(1)脱脂米糠过40目筛,称取100g,加水900g煮沸糊化4min;
(2)往糊化的米糠中加入耐高温α-淀粉酶0.2g,pH6.2,950℃条件下液化处理30min;
(3)降温至50℃,调节pH至4.2,加入复合酶、糖化酶0.5g、酸性纤维素酶0.2g、酸性蛋白酶0.2g,酶解时间90min,酶解后,米糠液中总糖含量是3.3g/L,可溶性蛋白含量是0.65g/L;
(4)将米糠酶解液在121℃条件下灭菌15min,然后冷却至35℃;
(5)将短乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合,接种到100mL米糠酶解液中35℃扩大培养24h,活菌数达8lg CFU/ml;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵,接种量5%,发酵温度35℃,pH4.5,发酵时间72h,发酵完成后总糖含量下降80%,总酸含量达到2.2g/L以上;
(6)将步骤5中制得的发酵品进行过滤,加入苹果酸2g、麦芽糖醇30g、甜菊糖0.1g、海藻酸钠0.8g、黄原胶3g、卵磷脂0.2g,进行调配;
(7)对调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次,30MPa下均质2次;
(8)对均质后得到的发酵液进行灌装和封口,超高温瞬时杀菌138℃杀菌3s,冷却即成品。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于,由以下步骤组成:
(1)糊化:将脱脂米糠过筛除杂,加水煮沸得到糊化米糠;
(2)初次酶解:往所制得的糊化米糠中加入耐高温α-淀粉酶初次酶解;
(3)再次酶解:向初次酶解后得到的酶解液中加入复合酶再次酶解;
(4)灭菌:对经再次酶解得到的酶解液进行灭菌,冷却;
(5)接种发酵:将活化好的乳酸菌种接种到灭菌处理后的酶解液中进行发酵;
(6)调配:将发酵后得到的发酵品过滤,加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配;
(7)均质:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆,高压均质处理;
(8)包装:得到的产品灌装和封口,然后超高温瞬时杀菌,冷却即成品;
所述乳酸菌为鼠李糖乳杆菌,短乳杆菌,保加利亚乳杆菌中的一种与嗜热链球菌的组合,两种菌种的比例为1:1;
复合稳定剂为0.05~0.1%的海藻酸钠、0.1~0.3%的黄原胶和0.01~0.03%的卵磷脂,所述的百分比都为与制得的发酵品的重量百分比;
所述加入的复合酶为糖化酶、酸性纤维素酶和酸性蛋白酶三种,添加量分别为原始米糠重量的0.2~0.5%,0.1~0.3%和0.1~0.2%。
2.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(1)中具体处理步骤为:脱脂米糠晾干后过40目筛,加水煮沸糊化3~5min,米糠与水的比例为1:9。
3.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,耐高温α-淀粉酶的添加量为原始米糠重量的0.1~0.2%;初次酶解的条件为:pH 5.8~6.2,温度90~100℃,时间20~30min。
4.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,再次酶解的条件是:pH 4.0~4.6,温度50~55℃,处理时间60~90min。
5.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(4)中,灭菌操作是:121℃灭菌15min。
6.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(5)中具体操作为:先在35℃下接种到100mL灭菌处理后的酶解液中扩大培养,培养时间24h,活菌数达8lg CFU/ml以上时,制得种子发酵液,然后,用制得的种子发酵液进行全面接种发酵,其中,接种量为3~5%,发酵温度35℃,pH 4.5~4.8,发酵时间72h,发酵完成后总糖含量下降接近80%,总酸含量达到2.2~2.8g/L。
7.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(6)中,有机酸为0.1~0.2%的柠檬酸或者0.15~0.3%的苹果酸,复合甜味剂为1~3%的麦芽糖醇和0.01~0.02%的甜菊糖,所述的百分比都为与制得的发酵品的重量百分比。
8.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(7)的具体操作为:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆2次,然后25~35MPa下均质2次。
9.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法,其特征在于:所述步骤(8)中,超高温瞬时杀菌条件为:温度135~140℃,杀菌时间3~5s。
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