薏米糖浆在调制乳中的应用

岳 春,姚 虹,潘 勇,陈 斯

(1.南阳理工学院 生物与化学工程学院，河南 南阳 473004；2.郑州工程技术学院 化工食品学院，郑州 450044)

薏米糖浆在调制乳中的应用

岳 春1,姚 虹2,潘 勇1,陈 斯1

(1.南阳理工学院 生物与化学工程学院，河南 南阳 473004；2.郑州工程技术学院 化工食品学院，郑州 450044)

薏米糖浆；酶解；薏米糖浆调制乳

随着社会的发展和生活水平的提高，人们对食品的需求和选择有了更高的要求，日常摄入的膳食纤维和各种维生素已不能满足人体的需要。乳制品营养丰富，易于消化吸收，而且还有很好的美容养生功效，因此人们对乳制品的需求常年不断增长，而营养型调制乳以其甜稠的口感和丰富的营养价值正以一种强大的趋势进入消费市场，并占有重要地位，成为消费者日常生活中喜爱的产品。本实验所研制的薏米糖浆调制乳正是结合当代消费者需求而开发的产品。薏米具有丰富的药用价值，有防癌和美容等多种功效。[1]将薏米加入到鲜牛奶中，制成含有多种营养素的薏米糖浆调制乳，使其既具有薏米的药用价值又具有鲜牛奶的营养成分，必将有广阔的市场前景。本研究结合文献[2-5]，通过一系列实验，旨在找出制备薏米糖浆的最优生产工艺，浓缩制成薏米糖浆，并确定其与鲜牛奶适宜的混合比例，得到稳定的产品。

1 材料与方法

1.1 实验材料、试剂与仪器设备

1.1.1 实验材料

金沙薏米(市售)，三色鸽纯牛奶(市售)。

耐高温液体α-淀粉酶(3万酶活力单位)，高效液体糖化酶(10万酶活力单位)，黄原胶，羧甲基纤维素钠(CMC)，海藻酸钠，果胶，卡拉胶，瓜尔豆胶。

1.1.2 实验试剂

(1)斐林试剂

甲液：称取15.0g硫酸铜(CuSO4·5H2O),0.05g次甲基蓝，用水溶解并稀释到1000mL。

乙液：称取50.0g酒石酸钾钠，75g的氢氧化钠，4.0g的亚铁氰化钾，用水溶解并稀释到1000mL。

(2)碘液：取碘化钾4g，溶于20mL水中，加碘1.3g，溶解后加水稀释至100mL。

(3)0．10%标准葡萄糖溶液：精密称取1.000g经95～105℃烘干的无水葡萄糖，用少量蒸馏水溶解，加入5mL盐酸，移入1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释到刻度，摇匀，备用。

1.1.3 主要仪器与设备

远红外线食品烘炉，恒温水浴锅，高速粉碎机，托盘天平，电子天平，手持糖度计，胶体磨，均质机，离心机，手提式压力蒸汽灭菌器。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 工艺流程

薏米糖浆：

精选薏米→清洗→浸泡→烘烤→粉碎→加水→制浆→糊化→液化→糖化→浓缩→糖浆

薏米糖浆调制乳：

糖浆按比例添加纯牛奶→添加稳定剂→均质→杀菌→灌装→成品

1.2.2 操作要点

(1) 浸泡：将挑选好的薏米放入清水中浸泡8h。

(2)烘烤：将预热后的食品烘炉升温到120℃，将沥干后的薏米均匀铺在托盘上放入食品烘炉，烘烤40min。

(3)粉碎：将薏米用高速粉碎机粉碎。

(5)糊化：将浆液放入水浴锅中糊化1.5h，温度为80℃。

(6)液化：在浆液中加入3万酶活力单位的耐高温液体α-淀粉酶3mL/kg，先在水浴锅中液化30min，温度调为80℃；将水浴锅升温至90℃，液化15min；再升温至95℃，加入α-淀粉酶液化5min。

(7)糖化：待液化液降温至65℃加入10万酶活力单位的高效液体糖化酶5mL/kg，时间为60min，糖化后将浆液加热至沸腾灭酶。

(8)浓缩：将糖化液浓缩至总糖含量为65%的糖浆。

1.3 指标的测定方法

还原糖含量用斐林试剂法测定，总糖含量用手持糖度计法测定。

1.4 薏米糖浆调制乳的质量指标分析

薏米糖浆调制乳的质量指标分析按照国家食品卫生标准规定的方法进行检测。

2 结果与分析

2.1 薏米糖浆制备条件的确定

由表1可以看出，经过烘烤处理后的薏米不仅赋予了调制乳特殊的烘烤香气，其原料利用率也较高，而可溶性固形物的含量更是大大增加。其原因为薏米的淀粉颗粒是紧密排列的，不容易被淀粉酶所分解，而经过烘烤后的薏米打破淀粉分子紧密排列的状态，从而使薏米中的淀粉更容易被糊化、液化。故本实验采用已烘焙的薏米浸提液做实验。

表1 是否烘焙薏米的单因素实验

表2 烘烤条件的确定

由表2可以看出，在120℃，40min的条件下烘焙，薏米的感官状态较好，色泽金黄，香味浓郁，且原料利用率最高。故本实验选用120℃，40min为薏米烘烤条件。

2.2 薏米液化条件的确定

2.2.1 浸提液料水比的确定

选取五种料水比(见表3)进行单因素实验。配好的浆液经过糊化1.5h后，加入3万酶活力单位的耐高温液体α-淀粉酶3mL/kg，80℃水浴液化30min；将水浴锅升温至90℃，液化15min，再加入淀粉酶在95℃下水浴5min。选取浸提液料水比。

表3 料水比对液化影响的单因素实验

图1 料水比对浸提液影响的单因素实验

2.2.2 薏米液化方法的确定

本实验采用一段液化法(A)、二段液化法(B)、三段液化法(C)进行液化，分别测定三种方式的原料利用率和可溶性固形物含量，选取薏米液化采用的方法。

一段液化法为80℃水浴液化50min；二段液化法为在80℃水浴液化30min，再将水浴锅升温至90℃液化20min；三段液化法为在80℃水浴液化30min，然后将水浴锅升温至90℃液15min，再将水浴锅升温至95℃，加入耐高温液体α-淀粉酶3mL/kg，液化5min。

表4 薏米液化方式单因素实验

由表4可以看出，采用三段液化(C)法可以有效提高浸提液的原料利用率和可溶性固形物含量，并能够有效地将薏米中难液化的部分液化完全，更加有利于下一步的糖化反应。故本实验液化选用三段液化法。

2.2.3 薏米液化淀粉酶加酶量的确定

表5 α-淀粉酶加酶量对液化影响的单因素实验

由图2可以看出，可溶性固形物含量和原料利用率随着淀粉酶量的增加有一个峰值，过了这个峰值随着加酶量的增加可溶性固形物含量和原料利用率不会大幅增加，这个峰值如图表显示为3mL/kg。故本实验选取液化淀粉酶用量为3mL/kg。

2.3 薏米糖化条件的确定

2.3.1 薏米糖化温度的确定

选取糖化温度分别为55℃，60℃，65℃，70℃。在此条件下，将已液化好的浸提液糖化60min，测浆液的总糖含量和还原糖含量，选取薏米的糖化温度。

图2 α-淀粉酶加酶量对液化影响的单因素实验

温度℃总糖含量(%)还原糖含量(%)5560657010．911．112．2129．3010．4811．4511．23

由表6可以看出，糖化温度对总糖含量的的影响不是特别大。在65℃的条件下，糖浆的还原糖含量和总糖含量最高，分别为11.45%和12.2%。故本实验暂时选取的糖化温度为65℃。

2.3.2 薏米糖化时间的确定

本实验选取50min，60min，70min，80min进行薏米糖化的单因素实验，将已经液化好的薏米在65℃温度下分别糖化相应时间，选取薏米糖化时间。

表7 糖化时间对糖化影响的单因素实验

由表7可以看出，随着糖化时间的增加，浆液的总糖含量和还原糖含量均增加，但糖化时间大于60min时，随着糖化时间的增加，总糖含量不再增加且还原糖含量增加较为缓慢，故本实验暂选糖化时间为60min。

2.3.3 薏米糖化酶加酶量的确定

选取糖化酶加酶量分别为4mL/kg，5mL/kg，6mL/kg，7mL/kg。将液化好的浆液在65℃的条件下分别加入不同的糖化酶量，糖化60min后测其还原糖含量和原料利用率，选取糖化酶用量。

表8 糖化酶用量对糖化影响的单因素实验

图3 糖化酶用量对糖化影响的单因素实验

由图3可以看出，在糖化温度为65℃的条件下，随着糖化酶用量的增加，原料利用率不断增加，但是在糖化酶用量大于6mL/kg时，原料利用率增加缓慢。还原糖含量随着加酶量的增加有一个峰值为6mL/kg，故本实验暂选糖化酶用量为6mL/kg。

2.4 薏米糖浆制备条件优化

根据本实验的单因素实验可知，薏米糖化期间糖化温度、糖化时间、糖化酶加酶量都会对制备糖浆产生影响，故采用正交试验得出最佳糖化工艺。本实验采用还原糖含量为正交试验的参考指标，以糖化温度、糖化时间、糖化酶加酶量三因素设计L9(34)正交试验，得出最优实验工艺。

表9 因素水平表

由表9～表11可以看出，糖化时间对糖化中产生的还原糖含量呈现极显著状态，糖化温度呈现显著状态，糖化酶加酶量不显著。影响还原糖含量的因素作用的主次顺序为：糖化时间、糖化温度、糖化酶加酶量；正交实验的最优水平为A1 B2 C2。故本实验暂定糖化条件为：糖化时间60min、糖化温度65℃、糖化酶加酶量6mL/kg。由方差分析可以得知糖化酶对还原糖影响不大。结合经济角度考虑，确定本实验酶解反应的最优条件为：糖化时间60min、糖化温度65℃、糖化酶加酶量5mL/kg。

表10 实验方案及结果分析表

表11 酶解正交实验方差分析表

2.5 薏米糖浆调制乳条件优化

2.5.1 薏米糖浆调制乳配制比例的确定

表12 糖浆与鲜牛奶配制比例对调制乳的影响单因素实验

2.5.2 薏米糖浆调制乳稳定剂的确定

选取黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素(CMC)、卡拉胶、果胶、瓜尔豆胶6种稳定剂。将稳定剂在调配阶段加入，经过均质后，于4000r/min离心10min，观察成品状态；将离心后的产品放于-70℃下快速冷冻，再将其放于室温下慢慢溶解，反复多次，若调制乳中无沉淀或者油脂上浮的现象即为稳定性良好。

表13 单一稳定剂对成品稳定性的影响

由表13可以看出，六种稳定剂中添加黄原胶、海藻酸钠、CMC和果胶的成品稳定性较好。为达到更好的效果，本实验对四种稳定剂进行正交试验，通过成品调制乳的稳定性来选取最佳稳定剂配比方案。

表14 杀菌后稳定剂的正交试验

由表14可以看出，四种稳定剂对复合稳定剂影响作用主次顺序为果胶、黄原胶、海藻酸钠、CMC；复合稳定剂的优水平为A2 B1 C3 D3。当复合稳定剂的组合为果胶、黄原胶、海藻酸钠、CMC，且用量分别为0.2%，0.2%，0.15%，0.1%时，调制乳的稳定性最好。由于薏米本身含有微量的脂肪，所以还添加0.2%的脂肪酸蔗糖酯防止调制乳中油脂上浮。将加入稳定剂的调制乳经过冷热处理后，放置一个月无沉淀和油脂上浮现象产生，说明稳定剂对调制乳的稳定作用效果良好。故本实验选用的复合稳定剂的组合为果胶、黄原胶、海藻酸钠、CMC，用量分别为0.2%，0.2%，0.15%，0.1%。

2.5.3 薏米糖浆调制乳杀菌条件的确定

取杀菌条件分别为121℃，5min；100℃，10min；90℃，30min；80℃，40min四种。将以上四种杀菌条件分别用于配制好的调制乳，观察杀菌后调制乳的稳定性，选出最佳杀菌条件。

表15 杀菌条件对调制乳稳定性的影响

由表15可以看出，121℃，5min和100℃，10min两种杀菌条件不能满足对调制乳稳定性的研究，而80℃，40min虽然杀菌后稳定性良好，却不满足商业无菌要求。故本实验选取90℃，30min为薏米糖浆调制乳的杀菌条件。

3 产品质量指标

3.1 感官指标

表16 薏米糖浆调制乳成品感官检测

由表16可以看出，本实验所做薏米糖浆调制乳感官符合调制乳感官标准，并且口感较好。

3.2 薏米糖浆调制乳理化指标检测

表17 薏米糖浆调制乳理化指标

由表17可以看出，通过实验测得薏米糖浆调制乳的蛋白质含量和脂肪含量分别为2.8g/100g和3.1g/100g，符合国家规定的调制乳中蛋白质和脂肪含量分别大于2.3g/100g和2.5g/100g的标准。

3.3 薏米糖浆调制乳微生物指标检测

由表18可以看出国家标准中对于调制乳的微生物指标的规定，本实验对成品薏米糖浆调制乳进行测量，结果均符合国家标准。

表18 薏米糖浆调制乳微生物指标

4 结论

(1)薏米制糖浆前经过烘烤处理，烤箱温度为120℃，上下火均匀烘烤40min，可赋予调制乳薏米浓郁的烘烤香气。经过烘烤的薏米可使淀粉分子由紧密排列变得分散，可增加调制乳的原料利用率和可溶性固形物含量，故本实验采用烘烤处理后的薏米制糖浆。

(3)本实验稳定剂采用的是复合稳定剂，经过单因素和正交实验得出复合稳定剂果胶、黄原胶、海藻酸钠、CMC的最优配比分别为0.2%，0.2%，0.15%，0.1%，此时薏米糖浆调制乳的稳定性最好。在调制乳中加入0.2%的脂肪酸蔗糖酯，以防止薏米中含有的油脂上浮。将调制乳经过冷热处理后，放置一个月无沉淀和油脂上浮现象产生。

(4)本实验制得的调制乳带有浓厚的薏米烘烤香气，口感醇厚，甜度适中，并且薏米糖浆调制乳的营养价值丰富，具有丰富的食用价值和药用价值。

[1]赵晓红．薏米的营养、医用价值及制作饮料的发展前景[J]．山西食品工业，2002(3):35-36．

[2]李存芝，黄雪松.发芽薏米饮料原浆的制备[J].食品研究与开发，2010，5(5)：76-79.

[3]齐凤元，惠丽娟，赵丽红，等.糊化薏米的研究[J].粮油加工，2008(10)：93-94.

[4]石启龙，赵亚，杨晓丽，等.薏米荞麦复合饮料的研制[J].食品与发酵工业，2011，37(2)：108-112.

[5]沈秀荣.薏苡仁红枣保健饮料的研制[J].安徽农业科学，2007，35(25)：7935-7936.

(责任编辑 姚虹)

Application of Semen Coicis Syrup in Modulation Milk

YUE Chun1,YAO Hong2,PAN Yong1,CHEN Si1

(1.College of Biological and Chemical Engineering, Nanyang Institute of Technology,Nanyang Henan 473004, China;2.College of Chemical Engineering and Food, Zhengzhou Institute of Technology, Zhengzhou 450044, China)

After baking the semen coicis is prepared by enzymatic hydrolysis and enrichment process of syrup, pure milk should be mixed in certain proportion, and a certain amount of stabilizer are added to prepare semen coicis syrup modulation milk. The best process conditions are determined through the experiments. Semen coicis baking temperature is 120℃, time 40 mins with the best water ratio 1 GA6FA 8. This experiment adopts three-stage liquefaction, using the high temperature of 3mL alpha amylase and 5mL saccharifying enzyme with saccharification temperature 65℃ for 60 mins. Concentrated syrup and milk ratio is 1 GA6FA 5, compound stabilizer includes pectin, xanthan gum, CMC, sodium alginate and sterilization temperature is 90℃ for 30 mins. The protein content and fat content of the product are 2.8 (g/100 g) and 3.1 (g/100 g). The taste of modulation milk is mellow and perfect in color, aroma and taste.

semen coicis syrup; enzyme digestion; semen coicis syrup modulation milk

2016-10-25

岳春(1964—)，女，河南南阳人，南阳理工学院生物与化学工程学院教授，研究方向：发酵食品与保健食品。

10.13783/j.cnki.cn41-1275/g4.2016.06.022

TS252.7

A

1008-3715(2016)06-0113-06