CN114711358A - 一种黑糯玉米饮料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑糯玉米饮料的制备方法，包括以下步骤：(1)将黑糯玉米干粒打粉过筛，称取黑糯玉米粉，加入纯净水和α‑淀粉酶，调节pH值后置于水浴锅中液化；(2)液化结束后做灭酶处理；(3)于步骤(2)的酶解液中加入糖化酶，调节pH值后置于水浴锅中糖化；(4)糖化结束后做灭酶处理；(5)离心取上清液通过调味、灌装和灭菌即得黑糯玉米饮料。本发明将黑糯玉米干粒直接打粉作为原料，操作简单，并且最大程度的保留了玉米特有的香气，制得的黑糯玉米饮料营养丰富、色泽诱人、组织均匀、滋味较好；黑糯玉米种皮呈黑紫色，富含花色苷生物活性成分，可使获得的黑糯玉米饮料具有抗氧化、降血压、降血脂等功效。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体为一种黑糯玉米饮料的制备方法。
背景技术
玉米是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物，是重要的粮食作物和饲料作物，也是全世界总产量最高的农作物。玉米是我国的主要农作物之一，营养价值高，含有淀粉、蛋白质、脂肪、纤维等多种营养成分,此外还含有丰富的钙、铁、镁、硒、维生素、胡萝卜素、尼克酸等。玉米作为品种选育研究最多的谷物之一,具有甜玉米、糯玉米、紫玉米、黑玉米等多种类型。糯玉米，也称蜡质玉米或粘玉米，是由传入我国的玉米发生隐形基因突变而得来的玉米品种，因其籽粒干燥后胚乳呈角质不透明无光泽的蜡质状而得名。糯玉米具有良好的保健功效：所含的膳食纤维具有较强的吸水和渗透能力，可促进胃肠蠕动，预防病变；其不饱和脂肪酸具有降压、降脂的作用。糯玉米具有甜香、糯软的特点，是一种深受人们喜爱的粮食兼蔬菜作物。
中国专利CN113951434A公开了一种膨化处理结合两步酶解法制备玉米浆的方法，其中采用膨化处理工艺对玉米糁进行压差膨化处理，后将膨化玉米糁粉碎后得到膨化玉米粉，在膨化处理过程中经历了高温高压，黑糯玉米中的活性物质花色苷在高温条件下很不稳定，会导致花色苷的降解；中国专利CN102389142A公开了一种黑糯玉米饮料的加工方法，其中仅在糖化阶段将pH值调整为微酸性，整个糖化过程需要5个小时，制备时间长。
黑糯玉米籽粒中硒、锌含量高于普通糯玉米，而且富含花色苷、酚类化合物及各种人体必需的微量元素，花色苷具有很强的清除自由基和抗氧化的能力，在抗肿瘤、抗突变、保肝护肝、降血糖、降血脂、预防心血管病和缓解视疲劳等方面具有一定的作用，是一种具有极高药用价值的珍贵天然食用色素资源。
谷物饮料是指以谷物为主要原料加工制得的饮料产品，是谷物食品的一个重要组成部分。谷物饮料作为饮料大家族的新品类，通过现代工艺将谷物做成可直接饮用的产品，不仅能充分保留谷物中对人体健康有益的营养成分，并且口感好，饮用方便，易吸收，也可以改善现在的饮食结构，弥补现在膳食结构的不平衡。
由于糯玉米蒸煮后柔软清香、甜黏适口，所以目前市场上对黑糯玉米的消费形式主要以鲜食为主，以黑糯玉米为原料的深加工产品并不多见。
发明内容
发明目的：提供一种营养丰富、色泽诱人、组织均匀、滋味较好且有独特玉米香气的黑糯玉米饮料。
技术方案：本发明提供一种黑糯玉米饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黑糯玉米干粒打粉过筛，得黑糯玉米粉，加入纯净水和淀粉酶，调节pH值后置于水浴锅中液化；
(2)液化结束后进行灭酶处理；
(3)向液化液中加入糖化酶，调节pH值后置于水浴锅中进行糖化处理；
(4)将糖化结束后的糖化液进行灭酶处理；
(5)将糖化液离心、调配、灌装、灭菌后即得黑糯玉米饮料。
进一步地，所述步骤(1)中，为了提高人体对黑糯玉米的消化和吸收，通过液化处理将黑糯玉米中的淀粉分解为糊精、低聚糖和双糖等，黑糯玉米干粒打粉过40目筛，淀粉酶为α-淀粉酶，添加量为0.25％-0.35％。
进一步地，所述步骤(1)中黑糯玉米粉与水的料液比为1～3:15～45，调节pH值至5.75-6.25。
进一步地，所述步骤(1)中液化条件为液化温度80～95℃，液化时间80～90min。
进一步地，所述步骤(3)中，为了将糊精、低聚糖等分解为人体更易吸收的葡萄糖，进行糖化处理，糖化酶的添加量为0.20％～0.30％，调节pH值至4.00～4.50。
进一步地，所述步骤(3)中，糖化条件为糖化温度55～65℃，糖化时间90～150min。
进一步地，所述步骤(2)和(4)中，为了去除糖化酶的活性，灭酶处理方法为沸水浴5～10min。
进一步地，所述步骤(5)中糖化液离心转速为4000～5000r/min，离心时间为15～20min。
进一步地，所述步骤(5)中，为了提高黑糯玉米饮料的口感，加入0.05％～0.15％的柠檬酸和5％～8％的白砂糖进行口味调配。
进一步地，所述步骤(5)中，为了提高黑糯玉米饮料的安全性并延长其保质期，进行灌装和灭菌处理，灭菌处理为100℃常压高温灭菌，灭菌时间为15min～20min。
工作原理：基于生物酶解技术，通过α-淀粉酶和糖化酶将淀粉结构中的α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键切断，将黑糯玉米中的淀粉等大分子物质转化为糊精、葡萄糖等小分子物质，减少饮品的沉淀提高稳定性，通过改变酶解过程的时间、温度、加酶量和pH值，使酶的活性到达最高值，从而提高了淀粉利用率，使营养物质充分释放，改善了饮料的品质。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：
1、在不添加食品添加剂的情况下，通过控制酶解过程的温度、时间、加酶量和pH值，使淀粉酶和糖化酶的活性达到最高值，糖化过程仅需120min，极大的缩短了酶解时间，采用简单的方法制得了营养丰富、色泽诱人、组织均匀、滋味较好且有独特玉米香气的黑糯玉米饮料。
2、通过生物酶解技术，用黑糯玉米干粒直接打粉做饮料，不需要额外添加稳定剂来提高稳定性，将黑糯玉米中的淀粉等大分子物质转化为糊精、葡萄糖等小分子物质，可改善黑糯玉米饮料稳定性差的问题，并且通过两步酶解处理，饮品中的DE值与只进行液化或糖化处理相比有较大提升，淀粉的水解程度有较大提升，同时减少原料中的营养损失。
3、由于黑糯玉米种皮呈现黑紫色，其中富含花色苷生物活性成分，使获得的黑糯玉米饮料具有抗氧化、降血压、降血脂等功效。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例中试剂、原料均可从市场上购买得到，其中α-淀粉酶购买于上海源叶生物科技有限公司，货号为S10004-250g；糖化酶购买于北京索莱宝科技有限公司，货号为T8500-250g。
实施例1
一种黑糯玉米饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黑糯玉米干粒打粉过40目筛，称取10g黑糯玉米粉，加入150mL纯净水和0.030g的α-淀粉酶，调节pH值至5.75后置于85℃水浴锅中液化80min；
(2)液化结束后置于沸水浴中灭酶5min；
(3)于液化液中分别加入0.020g、0.025g、0.030g的糖化酶，调节pH值至4.25后置于65℃水浴锅中糖化120min；
(4)糖化结束后置于沸水浴中灭酶5min；
(5)将糖化液以4000r/min的转速离心15min，在上清液中加入0.10％的食品级柠檬酸和6％的白砂糖进行口味调配；
(6)为了提高黑糯玉米饮料的安全性并延长其保质期，灌装完成后于100℃常压高温灭菌15min后冷却，即得黑糯玉米饮料。
表1不同糖化酶添加量对酶解液DE值和花色苷含量的影响
糖化酶不同添加量对酶解液DE值和花色苷含量的影响如表1所示，随着糖化酶添加量的增大，酶解液中的DE值逐渐增大，这是因为糖化酶添加量低时，酶与底物没达到饱和，酶促反应不充分，还原糖产量较低，当酶量达到饱和后，加酶量的增加对反应影响不大，还原糖的增加量变化不明显；酶解液中的花色苷含量也随着糖化酶添加量的增加逐渐增大，且与DE值的变化趋势相一致，这是因为在底物固定的条件下，当加酶量低于最佳值时，酶解不完全，花色苷释放的较少，而当加酶量达到最佳值时，酶解反应较彻底，此时若再增加酶量，酶与底物接触达到饱和，而酶解液中的花色苷含量也趋于稳定。综上所述，糖化酶的最佳添加量为0.025g。
实施例2
采用实施例1的制备方法，其中步骤(3)糖化条件为向液化液中加入0.025g的糖化酶，调节pH至4.25后置于60℃水浴锅中分别糖化90min、120min、150min，其他步骤、条件不变。
表2不同糖化时间对酶解液DE值和花色苷含量的影响
| 糖化时间 | DE值(％) | 花色苷含量(mg/100mL) |
| 90min | 48.94 | 17.29 |
| 120min | 55.74 | 15.87 |
| 150min | 56.70 | 14.70 |
不同糖化时间对酶解液DE值和花色苷含量的影响如表2所示，随着糖化时间的延长，酶解液的DE值呈现上升的趋势，这是因为糖化酶在水解淀粉或糊精时，是从非还原末端的α-1,4糖苷键开始，使一个葡萄糖单位分离，水解产物只有葡萄糖，糖化酶作用于长链比短链活性大，并且随着水解的进行,糊精链会越来越短,从而导致水解速度变慢；随着糖化时间的延长，花色苷含量逐渐降低，这是因为长时间的高温对花色苷有较明显的降解作用。综上所述，由于在120min和150min的DE值没有显著性差异，但是在150min时花色苷含量显著下降，所以最佳糖化时间为120min。
实施例3
采用实施例1的制备方法，其中步骤(3)糖化条件为向液化液中加入0.025g的糖化酶，调节pH分别至4.00、4.25、4.50后置于60℃水浴锅中糖化120min，其他步骤、条件不变。
表3不同糖化pH值对酶解液DE值和花色苷含量的影响
| 糖化pH值 | DE值(％) | 花色苷含量(mg/100mL) |
| 4.00 | 52.64 | 15.59 |
| 4.25 | 53.22 | 15.69 |
| 4.50 | 50.90 | 15.36 |
不同糖化pH值对酶解液DE值和花色苷含量的影响如表3所示，随着糖化pH值的增加，酶解液中的DE值呈现先升高后降低的趋势，这是因为糖化酶在不同的pH条件下表现出不同的活性，从而表现出不同的酶解效果；随着糖化pH值的增加，花色苷含量呈现降低的趋势，这是因为花色苷在酸性条件下较稳定，不易被破坏。综上所述：最佳糖化pH值为4.25。
实施例4
采用实施例1的制备方法，其中步骤(3)糖化条件为向液化液中加入0.025g的糖化酶，调节pH至4.25后分别置于55℃、60℃、65℃水浴锅中糖化120min，其他步骤、条件不变。
表4不同糖化温度对酶解液DE值和花色苷含量的影响
| 糖化温度 | DE值(％) | 花色苷含量(mg/100mL) |
| 55℃ | 52.84 | 15.65 |
| 60℃ | 55.01 | 15.81 |
| 65℃ | 53.83 | 15.42 |
不同糖化温度对酶解液DE值和花色苷含量的影响如表4所示，随着糖化温度的升高，酶解液的DE值呈现先增大后降低的趋势，这是因为糖化温度同时影响化学反应速率和酶的活性，当温度小于60℃时，随着温度的升高，单位时间内酶分子与底物间的有效碰撞次数增加，糖化反应速率加快，而当温度超过60℃时，随着温度的继续升高，糖化酶逐渐变性失活，糖化反应速率下降；随着糖化温度的升高，花色苷含量呈现下降的趋势，这是因为高温能显著降低花色苷的稳定性，从而使得花色苷含量降低。综上所述：最佳糖化温度为60℃。
对比例1
一种黑糯玉米饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黑糯玉米干粒打粉过40目筛，称取10g黑糯玉米粉，加入150mL纯净水和0.030g的α-淀粉酶，调节pH值至5.75后置于85℃水浴锅中液化80min；
(2)液化结束后置于沸水浴中灭酶5min；
(3)将液化液以4000r/min的转速离心15min，在上清液中加入0.10％的柠檬酸和6％的白砂糖进行口味调配；
(4)灌装完成后于100℃常压高温灭菌15min后冷却，即得黑糯玉米饮料。
对比例2
一种黑糯玉米饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黑糯玉米干粒打粉过40目筛，称取10g黑糯玉米粉，加入150mL纯净水和0.025g的糖化酶，调节pH值至4.25后置于60℃水浴锅中糖化120min；
(2)糖化结束后置于沸水浴中灭酶5min；
(3)将糖化液以4000r/min的转速离心15min，在上清液中加入0.10％的柠檬酸和6％的白砂糖进行口味调配；
(4)灌装完成后于100℃常压高温灭菌15min后冷却，即得黑糯玉米饮料。
性能测试
对实施例1-4的最优组合以及对比例1-2制得的样品进行感官评价：感官评价于食品营养与化学实验室内进行，评价小组由20名(男性10名，女性10名)20-30岁的感官评价人员组成，分别从组织状态(10分)、色泽(10分)、香味(10分)和滋味(10分)四个不同方面对其评分，总分40分。小组人员在进行评价前要接受相应的培训，进行评价时对每个样品随机编号，使评价结果更为客观。在评价过程中，不同样品之间进行评分时要间隔一段时间，并使用清水进行漱口。感官评价标准如下表5所示。
表5感官评价标准表
组织形态评分＝评价小组成员的组织形态评分总和/评价小组成员总数。
最终得分＝评价小组成员的评分总和/评价小组成员总数。
黑糯玉米饮料中的DE值采用DNS比色法测定，计算公式如下：
黑糯玉米饮料中的花色苷含量采用pH示差法测定，计算公式如下：
式中：A＝(Amax-A700nm)pH1.0-(Amax-A700nm)pH4.5
MW：花青素的摩尔质量(449.2)；
DF：取样测定时的稀释倍数；
ε：矢车菊素-3-葡萄糖苷的摩尔吸收系数(26900)；
I：光程(1cm)；
实施例1-4的最优组合和对比例1-2制得的黑糯玉米饮料评分结果、DE值及花色苷含量如表6所示。
表6黑糯玉米饮料评分结果、DE值及花色苷含量
由表6可以看出，组织形态评分是对黑糯玉米饮料的澄清度，也就是稳定性进行评分，结合饮料整体的感官评分可知：本发明实施例1-4的制法所获得的黑糯玉米饮料的口感和稳定性明显优于对比例1-2。对比例制得的黑糯玉米饮料的DE值通常为17％～19％，而本申请的DE值在53％～56％之间，有较多的单糖溶出，利于人体消化与吸收。对比例制得的黑糯玉米饮料的花色苷含量通常为10mg/100mL～11mg/100mL，而本申请的花色苷含量在15mg/100mL～16mg/100mL之间，有较高的花色苷含量，使黑糯玉米饮料具有抗氧化、降血压、降血脂等功效。
Claims (10)
1.一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将黑糯玉米干粒打粉过筛，得黑糯玉米粉，加入纯净水和淀粉酶，调节pH值后置于水浴锅中液化；
(2)液化结束后进行灭酶处理；
(3)向液化液中加入糖化酶，调节pH值后置于水浴锅中进行糖化处理；
(4)将糖化结束后的糖化液进行灭酶处理；
(5)将糖化液离心、调配、灌装、灭菌后即得黑糯玉米饮料。
2.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中黑糯玉米干粒打粉过40目筛，淀粉酶为α-淀粉酶，添加量为0.25％～0.35％。
3.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中黑糯玉米粉与水的料液比为1～3:15～25，调节pH值至5.75-6.25。
4.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中液化条件为液化温度80～95℃，液化时间80～90min。
5.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中糖化酶的添加量为0.20％～0.30％，调节pH值至4.00～4.50。
6.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，糖化条件为糖化温度55～65℃，液化时间90～150min。
7.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和(4)中灭酶处理方法为沸水浴5～10min。
8.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中糖化液离心转速为4000～5000r/min，离心时间为15～20min。
9.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中调配为加入0.05％～0.15％的柠檬酸和5％～8％的白砂糖进行口味调配。
10.根据权利要求1所述的一种黑糯玉米饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，灭菌处理为常压高温灭菌，灭菌时间为15～20min。
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