CN108464424A - 一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，包括如下步骤：S1：将糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸进行混合；S2：对步骤S1所得的混合糠麸加水进行糊化，后在α‑淀粉酶的作用下进行酶解；S3：于步骤S2所得的酶解产物中加入由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行再次酶解，过滤得酶解液，调节酶解液pH至中性；S4：于步骤S3所得的酶解液中加入β‑环糊精并进行超声处理；S5：于步骤S4所得的产物中加入酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精进行调配均质，后进行喷雾干燥制得固体饮料。本申请制备的固体饮料富含酚类物质、蛋白质和膳食纤维，克服现有技术中的固体饮料高含糖量高胆固醇含量的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料及制备方法。
背景技术
现代流行病学调查表明全谷物膳食可显著降低肥胖病、糖尿病、心血管疾病、以及肿瘤等慢性疾病的发病率，这些健康促进作用可部分归因于谷物中特有的酚类物质。随着消费者对营养健康关注度增加，近年来全谷物食品的需求越来越大。普通糙米、黑米、紫米都属于全谷物。糠麸是糙米在碾磨加工过程中的副产物，富含花色苷、花青素、酚酸、黄酮等多酚类物质以及蛋白质、膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分，可作为理想的健康食品原料。然而，在实际生产上，由于糙米的糠麸不易于储存，口感粗糙，导致食品化利用水平低，大部分用作饲料。因此，对全谷物糠麸进行深加工，提高其附加值具有重要意义。
固体饮料属于软饮料的一类，主要分为蛋白型固体饮料和普通型固体饮料。现有的固体饮料含糖量高，不适合长期食用。以全谷物为原料开发固体饮料具有极大的市场需求。喷雾干燥是固体饮料生产常用的干燥工艺，其本质是通过汽化的方式在高温下将非挥发性浆状料液中的水分去除，从而得到其中的干物质。然而花青素、黄酮等酚类物质在高温下不稳定易于降解，如何阻止酚类物质在喷雾干燥工艺中不被分解成为固体饮料加工制备中亟待解决的难题。另外，生物加工技术也在不断应用到固体饮料的开发中来，本发明以全谷物糙米的糠麸为原料，采用生物酶释技术放结合酚，采用β-环糊精进行包埋保护，通过喷雾干燥加工制备富含蛋白质和酚类物质的固体饮料新产品。本发明提供了一种新的稻米加工副产物的利用途径，对推动固体饮料加工产业的健康发展具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：
一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸进行混合；
S2：对步骤S1所得的混合糠麸加水进行糊化，后在α-淀粉酶的作用下进行酶解；
S3：于步骤S2所得的酶解产物中加入由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行再次酶解，过滤得酶解液，调节酶解液pH至中性；
S4：于步骤S3所得的酶解液中加入β-环糊精并进行超声处理；
S5：于步骤S4所得的产物中加入酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精进行调配均质，后进行喷雾干燥制得固体饮料。
通过糊化液化，使得糠麸中的淀粉吸水溶胀，通过α-淀粉酶的作用，将淀粉转化成糊精，然后由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行酶解，将糊精转化成可溶性的单糖，将不溶性的蛋白质和纤维素转化成可溶性的肽、氨基酸及膳食纤维等营养成分；当淀粉、蛋白质及纤维素等被水解时，与之相连接的酚酸、黄酮及花色苷等结合酚被释放出来。复合酶水解后，再经过过滤去除不溶性残渣，向酶解液中先添加β-环糊精在超声作用下对多酚进行包埋，减少酚类物质在喷雾干燥过程中因高温而引起的降解。
本发明对稻米加工副产物糠麸进行精深加工，通过上述方法将糠麸中的营养物质释放出来，使得制备得到的固体饮料富含酚类物质、蛋白质和膳食纤维，克服现有技术中的固体饮料过高的糖和胆固醇。
步骤S1中，糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸三者的质量比为1:1:1。进一步的，所述糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸为将糙米、黑米和紫米进行碾磨掉8~10wt%的皮层收集得到。全谷物的营养成分主要处于糠麸层，其所含的酚类物质含量是胚乳中的10~20倍。若过度碾磨，则使得部分胚乳掺入糠麸粉料中，导致制备的固体饮料含糖量升高。此外，综合现有技术中有多种的全谷物，但是并不是每种的全谷物都适合用来制备固体饮料，本申请的发明人尝试用玉米、燕麦等全谷物采用本申请的发明方法制备固体饮料，结果发现制备的固体饮料出粉率不高，粉体不均匀，酚类物质含量显著下降，经过大量的试验最终确定了糙米、黑米和紫米三种全谷物。
步骤S2中，混合糠麸加水于90~100℃糊化5~10min，混合糠麸与水的质量比为1:5~8；在α-淀粉酶的作用下进行酶解10~20min，α-淀粉酶的添加量为混合糠麸质量的0.1~0.3%。
步骤S3中，所述糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶的添加量分别为混合糠麸质量的0.2~0.5%，0.1~0.2%和0.1~0.3%，酶解条件为pH 4.5~6.2，温度52~62℃，处理时间为50~80min，酶解完后调节酶解液pH至6.5~7.0。
步骤S4中，所述β-环糊精的添加量为混合糠麸质量的2~8%。
步骤S5中，所述酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精的添加量分别为混合糠麸质量的2~5%，4~12%和1~2 %。
步骤S5中，所述喷雾干燥的条件为：进风温度160 ~185℃，热风流量26~36m3/h，入料流量200~300 mL/h，出粉率38~62%（喷雾干燥得到的粉体重量与喷雾干燥前料液中可溶性固形物的重量比值）。所得全谷物固体饮料的蛋白质含量是22~46%，酚类物质含量是0.1~0.3%。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本申请通过原料的选用联合复合酶以及喷雾干燥加工制备固体饮料具有出粉率高，粉体均匀，溶解性好的特点，制备的固体饮料富含酚类物质、蛋白质和膳食纤维，克服现有技术中的固体饮料高含糖量高胆固醇含量的缺点。
2、本申请是对谷物加工副产物糠麸的精深加工，探索了糠麸新的食品化利用途径，对推动谷物加工产业健康发展具有重要意义。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将糙米、黑米和紫米进行碾磨至8%收集得到糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸，三者比质量比为1:1:1，混合均匀；
S2：对步骤S1所得的混合糠麸加水于90℃进行糊化10min，混合糠麸与水的质量比为1:5；后在α-淀粉酶的作用下进行酶解10min，α-淀粉酶的添加量为混合糠麸质量的0.1%；
S3：于步骤S2所得的酶解产物中加入由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行再次酶解，过滤得酶解液；所述糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶的添加量分别为混合糠麸质量的0.2%，0.2%和0.1%，酶解条件为pH 4.5，温度52℃，处理时间为80min，酶解之后调节pH至6.5；
S4：于步骤S3所得的酶解液中加入β-环糊精并进行超声处理，所述β-环糊精的添加量为混合糠麸质量的2%；
S5：于步骤S4所得的产物中加入酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精进行调配均质，后进行喷雾干燥制得固体饮料；所述酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精的添加量分别为混合糠麸质量的2%，12%和1 %；所述喷雾干燥的条件为：进风温度160℃，热风流量36m3/h，入料流量200mL/h，出粉率42%。所得全谷物固体饮料的蛋白质含量是26%（测定方法为凯氏定氮法），酚类物质含量是0.1%（测定方法为福林酚法）。
实施例2
一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将糙米、黑米和紫米进行碾磨至10%收集得到糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸，三者比质量比为1:1:1，混合均匀；
S2：对步骤S1所得的混合糠麸加水于100℃进行糊化5min，混合糠麸与水的质量比为1:8；后在α-淀粉酶的作用下进行酶解20min，α-淀粉酶的添加量为混合糠麸质量的0.3%；
S3：于步骤S2所得的酶解产物中加入由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行再次酶解，过滤得酶解液；所述糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶的添加量分别为混合糠麸质量的0.5%，0.1%和0.3%，酶解条件为pH 6.2，温度62℃，处理时间为50min，酶解之后调节pH至7.0；
S4：于步骤S3所得的酶解液中加入β-环糊精并进行超声处理，所述β-环糊精的添加量为混合糠麸质量的8%；
S5：于步骤S4所得的产物中加入酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精进行调配均质，后进行喷雾干燥制得固体饮料；所述酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精的添加量分别为混合糠麸质量的5%，4%和2 %；所述喷雾干燥的条件为：进风温度185℃，热风流量26m3/h，入料流量300mL/h，出粉率58%。所得全谷物固体饮料的蛋白质含量是42%，酚类物质含量是0.3%。
对比例1
本对比例与实施例1类似，区别在于，使用荞麦替代糙米。
产品出粉率15%，固体饮料的酚类物质含量少，约为0.02%，糖含量显著升高10倍以上，粉体不均匀。
对比例2
本对比例与实施例1类似，区别在于，取消步骤S4。
缺少β-环糊精，出粉率22%，显著下降。所得全谷物固体饮料的酚类物质含量是0.01%，显著减少。
上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，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，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸进行混合；
S2：对步骤S1所得的混合糠麸加水进行糊化，后在α-淀粉酶的作用下进行酶解；
S3：于步骤S2所得的酶解产物中加入由糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶组成的复合酶进行再次酶解，过滤得酶解液，调节酶解液pH至中性；
S4：于步骤S3所得的酶解液中加入β-环糊精并进行超声处理；
S5：于步骤S4所得的产物中加入酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精进行调配均质，后进行喷雾干燥制得固体饮料。
2.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸三者的质量比为1:1:1。
3.根据权利要求1或2所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，所述糙米糠麸、黑米糠麸和紫米糠麸为将糙米、黑米和紫米进行碾磨掉8~10wt%的皮层收集得到。
4.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，混合糠麸加水于90~100℃糊化5~10min，混合糠麸与水的质量比为1:5~8；在α-淀粉酶的作用下进行酶解10~20min，α-淀粉酶的添加量为混合糠麸质量的0.1~0.3%。
5.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述糖化酶、蛋白酶和木聚糖酶的添加量分别为混合糠麸质量的0.2~0.5%，0.1~0.2%和0.1~0.3%，酶解条件为pH 4.5~6.2，温度52~62℃，处理时间为50~80min。
6.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述β-环糊精的添加量为混合糠麸质量的2~8%。
7.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述酪朊酸钠、乳清蛋白和麦芽糊精的添加量分别为混合糠麸质量的2~5%，4~12%和1~2 %。
8.根据权利要求1所述的富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述喷雾干燥的条件为：进风温度160 ~185℃，热风流量26~36m3/h，入料流量200~300 mL/h。
9.一种富含酚类物质和蛋白质的全谷物固体饮料，其特征在于，根据权利要求1至8任一项所述的制备方法制备。
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