CN110679811A - 一种发酵型大米气泡饮料的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种发酵型大米气泡饮料的制备方法。本发明方法首先利用稻芽糖化糊化醪，得糖化醪，然后向糖化醪中加入由酵母和乳酸菌复配的多菌种直投式发酵剂进行发酵，最后采用膜过滤方式去除发酵液中的活体微生物，并进行充气，得所述发酵型大米气泡饮料。本发明方法制备的发酵型大米气泡饮料除了具有独特的米香以外，还具有特殊的甜酒香、蜜香及果香，酸甜可口，气泡细腻，不需要添加防腐剂和稳定剂就能够维持较长的货架期，并且酒精含量≤0.5%vol，适合各类人群饮用。

Description

一种发酵型大米气泡饮料的制备方法

技术领域

本发明涉及发酵食品领域，具体涉及一种发酵型大米气泡饮料的制备方法。

背景技术

我国是稻米消费大国，稻谷产量也一直位列首位，但以稻谷为主要原料进行深加工的产品较少，尤其是以大米为原料开发的饮料在我国的产值始终处于较低水平。反观同样是以稻米为主食的日本、韩国，其以稻米为主要原材料制成的米饮料，产值早已突破40亿美元。虽然日韩两国的米饮料品类繁多且产值较高，但其基本是采取焙烤或者添加香精的方法改善米饮料风味单一的问题。以韩国熊津萃米源糙米汁饮料及乐天米汁饮料为例，前者是将大米烘烤后制成的米汁饮料，但是由于其中有很重的焦糊味以及香精的添加，使其失去了米汁饮料的原本特质，国人难以适应其风味；再如后者，其主要为大米经过糖化后产生的米汁，甜感强烈，但风味却极其单一，以甜味为主。消费者对其喜好程度不高，因此，如何解决米饮料在无添加剂使用的情况下，使其风味丰富、口感独特，成为了米饮料的技术难点。

随着国内消费者对米饮料市场的重视日益加深，传统的米饮料生产工艺越来越难满足消费者对于米饮料风味口感的需求，已经有前人对如何改善米饮料的风味口感进行研究，如：

中国专利200810230333.8公开了“一种复合碳酸饮料及其制备方法”，其特征在于利用麦芽和啤酒花糖化经粉碎、糊化后的大米中，得到糖化的麦芽汁，再进行低温厌氧发酵、过滤、加热、配料及充气，制得成品。缺点是添加了食用香精以增加风味，以及加热蒸去酒精过程中风味物质容易发生劣变。

CN101766294A公开了“一种碳酸型营养饮料的制备方法”，该方法利用枯草芽孢杆菌CICC10090 和枯草芽孢杆菌CICC10073 的直投剂，将大米和麦芽分别糊化、糖化后，混合制得糖化醪，再经高温灭菌、冷却、按糖化醪重量的0.02%—0.025% 接种直投剂、保温发酵、灭酶、过滤、配料、精滤、充气、灌装、封盖杀菌等工艺制成的碳酸型营养饮料。其问题在于使用单菌种发酵，后需添加酸味剂、甜味剂改善风味，而非微生物发酵产生的自然风味，以及使用热水喷淋杀菌的方式，将严重破坏饮料本身的稳定性并降低营养性。

CN104000266A公开了“一种大米发酵饮料的制备方法”，该方法首先将经浸泡磨浆处理后的大米，后进行糊化、液化、糖化，再将乳酸菌发酵菌液加入到上述糖化液中进行发酵，最后将得到的混合液均质、罐装制成的大米发酵饮料。虽然该专利采取混合发酵和超高压处理的方法，使得饮料淀粉老化少，稳定性好，但仍存在活菌饮料安全性问题以及贮藏性问题。

CN107334024A 公开了“一种发酵大米饮料的制备方法”，该方法首先将大米与水按1:10的比例，在90℃糊化10分钟，随后进行酶解、调配、均质、杀菌、发酵等工艺步骤制成的饮料。虽然该产品未使用添加剂就赋予了饮料较好的风味，但是存在着货架期短并且缺乏爽口的口感。

CN107836614A公开了“一种谷物发酵饮料及其制备方法”，该方法将谷物原料浸泡，蒸制，发酵，磨浆后，利用胶体磨进行均质处理，再杀菌，灌装，制成谷物发酵饮料。虽然该产品风味好，饮料不分层，且保留大量的膳食纤维，但仍使用了大量的添加剂，且酒精含量较高，不适合老人小孩等酒精耐受较差的人群饮用。

从以上文献可以看出，大米饮料所面临的问题仍有以下几点：

1.大量使用添加剂，以赋予饮料较好的风味，进而丧失了米饮料的本身属性，同时单独依靠市场常见微生物对原料进行发酵难以使饮料的风味独特，此为米发酵饮料中最为重要的问题；

2.发酵饮料风味成分热稳定性差，如何在不使用热处理的方式对饮料进行灭菌处理，进而保持饮料风味物质成分稳定性，也成为了发酵饮料待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种发酵型大米气泡饮料的制备方法。本发明方法制备的发酵型大米气泡饮料除了具有独特的米香以外，还具有特殊的甜酒香、蜜香及果香，酸甜可口，气泡细腻，不需要添加防腐剂和稳定剂就能够维持较长的货架期，并且酒精含量≤0.5%vol，适合各类人群饮用。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种发酵型大米气泡饮料的制备方法，首先，利用稻芽糖化糊化醪得糖化醪，然后，向糖化醪中加入由酵母直投剂和乳酸菌直投剂复配的多菌种直投式发酵剂进行发酵，得发酵液；最后，采用膜过滤方式去除发酵液中的活体微生物，并进行充气，得所述发酵型大米气泡饮料；所述充气是采用发酵风味气体和二氧化碳气体充气，所述发酵风味气体是所述发酵过程中产生的气体。

收集发酵过程由酵母及乳酸菌产生的二氧化碳，然后充入饮料中，可使饮料产生沙口感，同时将一部分挥发性风味物质重新冲入饮料中，提升饮料风味。

优选的，所述酵母直投剂包括香槟酵母直投剂、毕赤酵母直投剂和/或拟内孢霉直投剂。

上述直投剂中的香槟酵母和毕赤酵母分离自香槟制作过程中的酒糟，拟内孢霉分离自孝感凤窝酒曲中。其中，香槟酵母具有极强的产气能力、极弱的产醇能力，并且产生独特的果香风味；毕赤酵母具有极强的产酯能力、极弱的产醇能力，并且产生独特的蜜香风味；拟内孢霉具有极强的产酯能力和产气能力、极弱的产醇能力，并且产生独特的花香风味。

优选的，所述乳酸菌直投剂包括保加利亚乳杆菌直投剂、假肠膜明串珠菌直投剂和/或短乳杆菌直投剂。其中，保加利亚乳杆菌具有极强的产香能力，适当的产乳酸能力，可以赋予饮料较为柔和且适口的酸感；假肠膜明串珠菌具有极强的产气能力，增加饮料沙口性，并且有促进发酵的作用；短乳杆菌具有极强的产气能力，可以产生独特的苹果酸风味。

优选的，所述多菌种直投式发酵剂中，香槟酵母直投剂、毕赤酵母直投剂和拟内孢霉直投剂的质量比为1-3:0.5-1.5:0.5-1.5；更优选的，香槟酵母直投剂:毕赤酵母直投剂:拟内孢霉直投剂的质量比为2:1:1。经生产验证，该比例条件下的酵母配方产气性质优良、产酒精能力较差，并且在花香风味的基础上带有淡淡的的果香和蜜香。

优选的，所述多菌种直投式发酵剂中，保加利亚乳杆菌直投剂、假肠膜明串珠菌直投剂和短乳杆菌直投剂的质量比为0.5-1.5:1-3:1-3。经生产验证，在此种乳酸菌配比条件下，产气性质良好，酸度适中，并且伴随有淡淡的苹果香。

优选的，所述多菌种直投式发酵剂中，所酵母直投剂与乳酸菌直投剂的质量比为0.5-1.5:1-3；更为优选的，所述酵母直投剂与乳酸菌直投剂的质量比为1:2。

优选的，所述多菌种直投式发酵剂投加量为糖化醪质量的0.2-0.25%。

优选的，所述糊化醪的制备：将碎米粉碎至50-300目，添加4-6倍碎米质量的水，搅拌条件下加热至70-95℃保持20-22min，然后加热至沸腾，保持18-20min，冷却，得糊化醪。

优选的，所述稻芽的制备：将稻谷脱壳处理，清洗，投入发芽机组内，控制发芽条件为：温度32-37℃，相对湿度60-90%，待须根长1-1.2cm，芽长7-10mm时，取出，干燥24-36h，得到稻芽。

优选的，所述稻芽的添加量为碎米质量的30-50%。

优选的，所述发酵型大米气泡饮料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将稻芽粉碎至50-200目，加入4-6倍于稻芽质量的水，加热至40-45℃，保持20-25min，然后升温到52℃，保持20-25min，然后加入糊化醪，混匀后，加热至65-75℃，保持15-18min，加热至108℃，板框过滤28-32min，得糖化醪；

（2）搅拌条件下，将步骤（1）所得糖化醪冷却至15-30℃，加入糖化醪质量0.20-0.25%的多菌种直投式发酵剂，于28-35℃保温发酵60-72h，得发酵液，将发酵液进行真空脱气，收集合并发酵过程中的产生的气体和真空脱气的气体，经膜分离得发酵风味气体；

（3）将发酵液质量30-45%的果葡萄浆加入发酵液质量55-60%的水中，混合均匀，真空脱气，然后加入步骤（2）所得的发酵液，混匀，均质，膜分离，取步骤（2）所得发酵风味气体与经除菌的二氧化碳气体进行充气，得到所述发酵型大米气泡饮料。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明方法采用二氧化碳气体收集-复充技术，即收集发酵过程中由酵母及乳酸菌产生的发酵风味气体并与经除菌处理后的CO₂气体混合后再次充入饮料液中，以使饮料具有沙口感，同时将一部分挥发性风味成分重新充入饮料中，提升饮料风味；

（2）本发明方法采用膜分离技术去除微生物菌体，使采用本发明方法获得的发酵型大米气泡饮达到无菌状态，饮料液清澈无沉淀，进一步延长货架期；

（3）本发明方法采用特定配方的多菌种直投式发酵剂，使得采用本发明方法获得的发酵型大米气泡饮料不仅酒精含量较低，且在保留原本米香的同时，各种风味物质组合可产生甜酒香，并伴随着淡淡的花香及果香，酸甜适中、口感丰富。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行进一步的说明。

本发明是实施例中的酵母驯化均通过以下方式驯化：

香槟酵母：将分离自香槟制作过程中的酒糟中的香槟酵母，添加至pH=3.5-5.5，Brix=12-30的糖化醪中，于25-40℃的条件下先摇床培养1-2h，转速为100-160r/min，再厌氧发酵12-24h，选择产气能力最强并且产醇能力最弱的驯化菌。后继续按以上方法进行驯化。经五次驯化后得到产气能力极强、产醇能力极弱、可产生特殊果香并且性质稳定的驯化菌。将其离心后，制成单一菌种直投剂。

毕赤酵母：将分离自香槟制作过程中的酒糟中的毕赤酵母，添加至pH=3.5-5.5，Brix=12-30的糖化醪中，于25-40℃的条件下先摇床培养1-2h，转速为100-160r/min，再厌氧发酵12-24h，选择产酯产香能力最强并且产醇能力最弱的驯化菌。后继续按以上方法进行驯化。经五次驯化后得到产酯产香能力极强、产醇能力极弱、可产生特殊蜜香并且性质稳定的驯化菌。将其离心后，制成单一菌种直投剂。

拟内孢霉：将分离自孝感凤窝酒曲中的拟内孢霉，添加至pH=3.5-5.5，Brix=12-30的糖化醪中，于25-40℃的条件下先摇床培养1-2h，转速为100-160r/min，再厌氧发酵12-24h，选择产酯产气能力最强并且产醇能力最弱的驯化菌。后继续按以上方法进行驯化。经五次驯化后得到产酯产气能力极强、产醇能力极弱、可产生特殊花香并且性质稳定的驯化菌。将其离心后，制成单一菌种直投剂。

本发明是实施例中的乳酸菌驯化均通过以下方式驯化：

假肠膜明串珠菌：将筛选分离自泡菜中的假肠膜明串珠菌添加至pH=3.5-5.5，Brix=12-30的糖化醪中，于25-40℃的条件下先摇床培养0.5-1h，转速为100-160r/min，再厌氧发酵12-24h，选择产气能力最强、产酸能力适中的驯化菌。后继续按以上方法进行驯化。经七次驯化后得到产气能力极强、产酸能力适中并且性质稳定的驯化菌。将其离心后，制成单一菌种直投剂。

短乳杆菌：将筛选分离自泡菜中的假肠膜明串珠菌添加至pH=3.5-5.5，Brix=12-30的糖化醪中，于25-40℃的条件下先摇床培养0.5-1h，转速为100-160r/min，再厌氧发酵12-24h，选择产气能力最强、产酸能力适中的驯化菌。后继续按以上方法进行驯化。经七次驯化后得到产气能力极强、产酸能力适中、可产生特殊苹果香并且性质稳定的驯化菌。将其离心后，制成单一菌种直投剂。

实施例 1

本实施的多菌种直投式发酵剂自行制备，制备方法如下：

a.将分离纯化自香槟酒糟中的香槟酵母、毕赤酵母和分离纯化自孝感凤窝酒曲中的拟内孢霉，经过大米糖化醪进行驯化，制备成直投剂，然后按香槟酵母直投剂:毕赤酵母直投剂:拟内孢霉直投剂=2:1:1的比例制成酵母微生物直投式发酵剂并保存待用；

b.将购自江苏微康生物科技有限公司的保加利亚乳杆菌及分离纯化自泡菜中的假肠膜明串珠菌和短乳杆菌，经过大米糖化醪进行驯化，按保加利亚乳杆菌:假肠膜明串珠菌:短乳杆菌=1:2:2的比例制成乳酸菌微生物直投式发酵剂并保存待用；

c.将的酵母微生物直投式发酵剂、成乳酸菌微生物直投式发酵剂按照1:2的比例，充分混匀后得到多菌种直投式发酵剂；

本实施例中采用的糊化醪制备方法如下：

碎米糊化醪的制备：取50kg经清理除杂后的碎米，粉碎至100目，添加4倍的水，于糊化锅中加热，边加热边搅拌，92℃保持20min，然后升温到100℃，保持20min，制成250kg糊化醪；

稻芽的制备：将稻谷脱壳处理、清洗；投入发芽机组内，发芽温度控制在35℃，相对湿度85%，待须根长1cm，芽长8mm时，取出，置于35℃烘箱中，干燥24h，得到稻芽；

发酵型大米气泡饮料的制备方法包括以下步骤：

（1）取25kg稻芽（碎米质量的50%），粉碎至100目，添加4倍于稻芽质量的水，于糖化锅中加热至45℃，保持20min，然后升温到52℃，保持25min，然后加入糊化醪，混匀后，加热至72℃保持18min钟，制成375kg糖化醪；加热至108℃，并保持108℃进行板框过滤，过滤时间保持在30min，经过滤后得到纯净的糖化醪340kg；

（2）将糖化醪转移至发酵罐，搅拌条件下，冷却至25℃，冷却期间应不停搅拌；加入0.68kg（糖化醪重量0.2%）多菌种直投式发酵剂，于30℃保温发酵72h，结束发酵时，得到325kg， pH=3.60，酒精含量为0.65%vol的发酵液；将发酵液在真空脱气机中于30℃温度下进行脱气，得脱气后的发酵液；收集合并发酵过程产生的气体与真空脱气的气体，经过膜分离机后得发酵风味气体（主要含CO₂），储存至储气瓶中，备用；

（3）将146.25kg果葡糖浆（发酵液质量的45%）加入到195kg纯净水（发酵液质量的60%）中，搅拌均匀后，真空脱气（脱出的气体不参与2.9步骤的充气），得到341.25kg果葡糖浆糖液，加入脱气后的发酵液，混匀，均质，得到660kg饮料原液；此时饮料原液pH=4.3，酒精浓度=0.31%vol；将饮料原液送入膜分离机精滤，以除去饮料原液中的菌体；然后将发酵风味气体与经除菌处理后的CO₂气体混合（其混合后的气体体积应为精滤后饮料原液体积的2倍），随后将混合气体于充气机中冲入其中，得到饮料成品665kg，此时饮料成品的pH=3.12，酒精浓度=0.30%vol；

可根据需求对饮料进行进一步的灌装。

经过本实施例制成的发酵型大米气泡饮料，饮料液清澈无沉淀，气泡细腻如奶油质，沙口感舒适，并且在保留原本米香的同时，各种在发酵过程中产生的风味物质组合产生甜酒香，并且伴随着淡淡的花香及果香，酸甜适中、口感丰富，达到产品上市要求。

实施例 2

本实施例采用多菌种直投式发酵剂的制备方法与实施例1相同。

本实施例糊化醪的制备：取500kg经清理除杂后的碎米，粉碎至100目，其中筛上物比例应≤5%，添加5倍的水，于糊化锅中加热，边加热边使用桨式搅拌机保持60r/min的转速进行搅拌，92℃保持25min，然后升温到100℃，转速升至120r/min保持25min，制成3000kg糊化醪。

本实施例稻芽的制备：将稻谷脱壳处理、清洗；投入发芽机组内，发芽温度控制在35℃，相对湿度85%，待须根长1cm，芽长8mm时，取出，置于35℃烘箱中，干燥36h，得到稻芽。

发酵型大米气泡饮料的制备方法包括以下步骤：

（1）取250kg稻芽（碎米质量的50%），粉碎至100目，其中筛上物比例应≤5%，添加5倍于稻芽质量的水，于糖化锅中加热至45℃，边加热边使用桨式搅拌机保持100r/min的转速进行搅拌保持25min，然后升温到52℃，搅拌桨转速不变保持25min，然后加入1.1步骤制得的糊化醪，混匀后，加热至72℃，转速降至60rmin保持18min，制成4500kg糖化醪；将糖化醪加热至108℃，并保持108℃进行板框过滤，过滤时间保持在30min，经过滤后得到纯净的糖化醪4000kg。

（2）将净化后的糖化醪转移至发酵罐，在30r/min的搅拌下，冷却至25℃，加入10kg（糖化醪重量0.25%）多菌种直投式发酵剂，于32℃保温发酵72h，发酵过程中每隔1h搅拌一次，每次以转速120r/min搅拌5min。结束发酵时，得到4000kg pH=3.75，酒精含量为0.60%vol的发酵液。将发酵液在真空脱气机中于30℃温度下进行脱气，得脱气后的发酵液。收集并发酵过程产生的气体和真空脱气产生的气体，经过膜分离机后得到发酵风味气体，储存至储气瓶中，备用。

（3）将2000kg果葡糖浆（发酵液质量的50%）加入到2400kg纯净水（发酵液质量的60%）中，使用涡轮式搅拌机保持200r/min的转速搅拌5min，待料液均匀后，真空脱气（脱出的气体不参与2.9步骤的充气），得到4400kg果葡糖浆糖液；加入脱气后的发酵液与，使用涡轮式搅拌机保持150r/min的转速搅拌10min，待料液均匀后，利用高压均质机进行均质，得到8400kg饮料原液。此时饮料原液pH=4.0，酒精浓度=0.35%vol；将饮料原液送入入膜分离机，在35℃下超滤以除去饮料原液中的菌体，得精滤后的饮料原液。然后将发酵风味气体与经除菌处理后的CO₂气体混合，（其混合后的气体体积应为2.8步骤中精滤后饮料原液体积的2倍），将混合气体于充气机中冲入精滤后的饮料原液，得到饮料成品8500kg，此时饮料成品的pH=3.35，酒精浓度=0.31%vol；

可根据需求对饮料进行进一步的灌装。

本实施例制成的发酵型大米气泡饮料，饮料液清澈无沉淀，气泡细腻如奶油质，沙口感舒适，并且在保留原本米香的同时，各种在发酵过程中产生的风味物质组合产生甜酒香，并且伴随着淡淡的花香及果香，酸甜适中、口感丰富，并且相应的工艺参数符合饮料工厂生产的实际要求。

Claims (10)

1.一种发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，首先，利用稻芽糖化糊化醪，得糖化醪，然后，向糖化醪中加入由酵母直投剂和乳酸菌直投剂复配的多菌种直投式发酵剂进行发酵，得发酵液；最后，采用膜过滤方式去除发酵液中的活体微生物，并进行充气，得所述发酵型大米气泡饮料；所述充气是采用发酵风味气体和二氧化碳气体充气，所述发酵风味气体是所述发酵过程中产生的气体。

2.根据权利要求1所述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述酵母直投剂包括香槟酵母直投剂、毕赤酵母直投剂和/或拟内孢霉直投剂。

3.根据权利要求1或2所述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌直投剂包括保加利亚乳杆菌直投剂、假肠膜明串珠菌直投剂和/或短乳杆菌直投剂。

4.根据权利要求1-3任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述多菌种直投式发酵剂中，香槟酵母直投剂、毕赤酵母直投剂和拟内孢霉直投剂的质量比为1-3:0.5-1.5:0.5-1.5；更优选的，香槟酵母直投剂:毕赤酵母直投剂:拟内孢霉直投剂的质量比为2: 1:1。

5.根据权利要求1-4任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述多菌种直投式发酵剂中，保加利亚乳杆菌直投剂、假肠膜明串珠菌直投剂和短乳杆菌直投剂的质量比为0.5-1.5:1-3:1-3。

6.根据权利要求1-5任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述多菌种直投式发酵剂中，酵母直投剂与乳酸菌直投剂的质量比为0.5-1.5:1-3；更为优选的，所述酵母直投剂与乳酸菌直投剂的质量比为1:2。

7.根据权利要求1-6任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述多菌种直投式发酵剂投加量为糖化醪质量的0.2-0.25%。

8.根据权利要求1-7任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述糊化醪的制备：将碎米粉碎至50-300目，添加4-6倍碎米质量的水，搅拌条件下加热至70-95℃保持20-22min，然后加热至沸腾，保持18-20min，冷却，得糊化醪。

9.根据权利要求1-8任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，所述稻芽的添加量为碎米质量的30-50%；优选的，所述稻芽的制备：将稻谷脱壳处理，清洗，投入发芽机组内，控制发芽条件为：温度32-37℃，相对湿度60-90%，待须根长1-1.2cm，芽长7-10mm时，取出，干燥24-36h，得到稻芽。

10.根据权利要求1-9任一项述发酵型大米气泡饮料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将稻芽粉碎至50-200目，加入4-6倍于稻芽质量的水，加热至40-45℃，保持20-25min，然后升温到52℃，保持20-25min，然后加入糊化醪，混匀后，加热至65-75℃，保持15-18min，加热至108℃，板框过滤28-32min，得糖化醪；

（2）搅拌条件下，将步骤（1）所得糖化醪冷却至15-30℃，加入糖化醪质量0.20-0.25%的多菌种直投式发酵剂，于28-35℃保温发酵60-72h，得发酵液，将发酵液进行真空脱气，收集合并发酵过程中的产生的气体和真空脱气的气体，经膜分离得发酵风味气体；

（3）将发酵液质量30-45%的果葡萄浆加入发酵液质量55-60%的水中，混合均匀，真空脱气，然后加入步骤（2）所得的发酵液，混匀，均质，膜分离，取步骤（2）所得发酵风味气体与经除菌的二氧化碳气体进行充气，得到所述发酵型大米气泡饮料。