小麦胚芽饮料的研制

杨浩 从前丽 徐静

摘要：以小麦胚芽为原料，离心沉淀率为指标，在单因素试验的基础上通过正交试验研究了浸泡工艺和复合稳定剂的配比，优化小麦胚芽饮料的加工工艺。结果表明，最佳的浸泡温度为45 ℃，浸泡料液比为1∶10，浸泡时间为25 min;复合稳定剂的最佳配方为羧甲基纤维素钠、瓜尔豆胶、黄原胶添加量分别为0.03%，0.20%，0.05%。通过优化后的工艺研制的小麦胚饮料口感好、蛋白质含量高，能长期保存不分层。

关键词：麦胚;复合稳定剂;离心沉淀率;生产车间

中图分类号：TS275.4      文献标志码：A   Abstract：Taking wheat germ as raw material and centrifugal sedimentation rate as index，based on single factor experiment and orthogonal experiment，the soaking technology and the ratio of composite stabilizers were studied，and the processing technology of wheat germ beverage was optimized. The results showed that the best soaking temperature 45 ℃，the ratio of soaking material to liquid 1∶10，the soaking time 25 min，and the best formula of composite stabilizer was 0.03%，0.20% and 0.05% of sodium carboxymethylcellulose，guar gum and xanthan gum respectively. The wheat germ beverage developed by the optimized technology had good taste，high protein content and long-term preservation without stratification.

Key words：wheat germ;composite stabilizer;centrifugal precipitation rate;production workshop

小麥胚芽粉又称麦胚粉、胚芽，形状呈颗粒状，颜色为金黄色。小麦胚芽富含优质蛋白质（含量31%以上），是面粉加工过程中的副产物，含有人体必需的8种氨基酸，其中多不饱和脂肪酸含量占80%，亚油酸的含量最多[1]。此外，还有膳食纤维含量较大，对于便秘、高血脂等具有一定的功效，是一种天然食品营养资源[2]。目前，小麦胚芽的利用率较低[3]，富含人体生理活性成分[4]，具有提高机体的抗氧化、免疫活性，降低血压等功能[5]。一般情况下，含有小麦胚芽的食物，最佳的食用方法是要等其他食物煮好后，再放入小麦胚芽，搅匀煮沸30 s左右即可[6]。小麦中每年可供开发的麦胚达300×104 t，传统粉路小麦胚芽的提取率只有0.2%，开发小麦胚芽资源具有较大的经济效益和社会效益[7]。

小麦胚芽加工成麦胚饮料的过程较多，而麦胚提取率容易随温度的升高而显著提高，其对加工中的每个环节要求都比较高，尤其是前期加工，容易使麦胚带有生腥味，严重影响饮料的口感，从而影响产品的销量。

1   材料与方法

1.1   材料

小麦胚芽，安徽省丰润谷业有限公司提供;羧甲基纤维素钠，上海源叶生物科技有限公司提供;瓜尔豆胶，上海即通国际贸易有限公司提供;黄原胶，鄂尔多斯市中轩生化股份有限公司提供。

1.2   仪器与设备

HH-2型电热恒温水浴锅，金坛市杰瑞尔电器有限公司产品;FB-110Q型高压均质机，上海励途有限公司产品;YM50Z型立式压力蒸汽灭菌锅，上海三申有限公司产品;GXD型远红外食品烤箱，北京京民兴机械设备有限公司产品;HC-3618R型高速冷冻离心机，合肥中科中佳有限公司产品。

1.3   方法

1.3.1   工艺流程

小麦胚芽→清洗筛选→烘烤→浸泡→分离浸泡液→磨浆→过滤→调配→均质→灌装→灭菌→冷却→成品。

1.3.2   操作要点

（1）胚芽筛选。选择新鲜、无杂质、无霉变的优良小麦胚芽。

（2）烘烤。首先将远红外食品烤箱预热到110 ℃，然后将筛选好的新鲜小麦胚芽放入烤箱内，调整烘烤时间为10 min后取出。

（3）浸泡与分离。要注意恒温浸泡，得到浸泡过滤后的麦胚备用。

（4）磨浆与过滤。将浸泡好的麦胚先加少量水于室温下粗磨打浆，随后再加入水，使磨浆水比达到1∶8后，在胶体磨上进行细磨[8]，然后在200目以上的滤网下过滤得到麦胚液。

（5）调配。上述制作过程得到的浆液内加入稳定剂，稳定剂溶解时温度选择60～75 ℃，调配成稳定性优良的麦胚饮料。

（6）均质。均质可以提高饮料的口感和稳定性，均质温度75 ℃，均质压力25～40 MPa。

（7）灌装。首先把罐体进行蒸汽灭菌30 min以上，然后将麦胚饮料进行灌装。

（8）灭菌。特别注意温度和时间的选择。其中温度110～120 ℃，时间10～15 s。

1.3.3   检测方法

（1）离心沉淀率的测定。将15 mL离心管洗净干燥后，准确量取10 mL的麦胚液置于离心管中，以转速4 000 r/min离心20 min，并把上清液倒掉，倒置离心管，几分钟过后把管壁上剩余液体吸掉，精确称量沉淀质量，并算出离心沉淀率，若离心沉淀率越小，也就说明饮料稳定性越好，离心沉淀率的计算公式为：

（2）感官评定标准。选10人进行感官评价，得分取10人打分的平均分。

感官评价见表1。

（3）蛋白质含量测定

凯氏定氮法：消化→蒸馏→吸收→滴定→计算。

式中：C——硫酸标准溶液的浓度，mol/L;

V——硫酸标准溶液体积前后的变化，mL;

m——样品的质量，g。

1.3.4   小麦胚芽饮料浸泡工艺研究

（1）单因素试验。①考查浸泡温度对离心沉淀率的影响。浸泡时间为20 min，浸泡料液比为1∶10，浸泡温度选择35，40，45，50，55 ℃进行试验，平行3组，离心沉淀率越小，所选温度越好。②考查浸泡时间对离心沉淀率的影响。浸泡温度为45 ℃，浸泡料液比为1∶10，浸泡时间选择10，15，20，25，30 min进行试验，平行3组，离心沉淀率越小，所选时间越好。③考查浸泡料液比对离心沉淀率的影响。浸泡温度选择45 ℃，浸泡时间选择20 min，浸泡料液比选择1∶7，1∶8，1∶9，1∶10，1∶11进行试验，平行3组，离心沉淀率越小，所选料液比越好。

（2）正交试验。由单因素试验确定最佳出浸泡温度、浸泡时间、浸泡料液，进行L9（34）正交试验优化。

1.3.5   小麦胚芽饮料复合稳定剂研究

（1）单因素试验。①羧甲基纤维素钠添加量对离心沉淀率的影响。瓜尔豆胶添加量为0.1%，黄原胶添加量为0.03%，分别添加0.01%，0.03%，0.05%，0.07%，0.09%羧甲基纤维素钠，做3个平行样，测定离心沉淀率，确定羧甲基纤维素钠最佳添加量。②瓜尔豆胶添加量对离心沉淀率的影响。羧甲基纤维素钠添加量为0.03%，黄原胶添加量为0.03%，分别添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%瓜尔豆胶，做3个平行样，测定离心沉淀率，确定瓜尔豆胶最佳添加量。③黄原胶添加量对离心沉淀率的影响。羧甲基纤维素钠添加量为0.03%，瓜尔豆胶添加量为0.1%，分别添加0.01%，0.03%，0.05%，0.07%，  0.09%黄原胶，做3个平行样，测定离心沉淀率，确定黄原胶最佳添加量。

（2）正交试验。由单因素试验确定羧甲基纤维素钠、瓜尔豆胶、黄原胶最佳添加量，进行L9（34）正交试验优化。

1.3.6   小麦胚芽饮料研制的对比试验

用上述试验得出的最佳配方和工艺，通过同样的工艺过程研制出100 mL胚芽饮料，将此胚芽饮料与市面上的一款植物蛋白饮料进行蛋白质含量对比和感官对比，对比试验平行3组。通过对比后的结果得出最终配方工艺结果。

2   结果与分析

2.1   浸泡工艺试验

2.1.1   单因素试验

（1）浸泡温度对离心沉淀率的影响。

不同浸泡温度对离心沉淀率的影响见图1。

由图1可知，浸泡温度升高离心沉淀率下降，当到达50 ℃时离心沉淀率最低，继续升高，离心沉淀率升高的趋势不大，往后再升高温度蛋白质会变性影响离心沉淀率。由此得出浸泡温度为50 ℃时，稳定性最好。

（2）浸泡时间对离心沉淀率的影响。

不同浸泡时间对离心沉淀率的影响见图2。

由图2可知，随着浸泡时间的延长，离心沉淀率降低，当到达25 min时离心沉淀率最低，继续延长时间，对离心沉淀率的影响几乎趋于不变。离心沉淀率越低饮料的稳定性越好，由此得出浸泡时间为25 min时，饮料的稳定性最佳。

（3）浸泡料液比对离心沉淀率的影响。

不同料液比对离心沉淀率的影响见图3。

由图3可知，料液比增加，离心沉淀率降低，当料液比为1∶10时离心沉淀率最低，而料液比继续增加，离心沉淀率几乎趋于不变。所以当浸泡料液比为1∶10时，稳定性最好。

2.1.2   复合稳定剂试验结果

（1）羧甲基纤维素钠添加量对离心沉淀率的影响。

不同羧甲基纤维素钠添加量对离心沉淀率的影响见图4。

由图4可知，羧甲基纤维素钠含量增高，离心沉淀率下降，当达到0.05%时离心沉淀率最低，续继续添加后，离心沉淀率几乎不变，由此可知添加量为0.05%时，稳定性最好。

（2）瓜尔豆胶添加量对离心沉淀率的影响。

不同瓜尔豆胶添加量对离心沉淀率的影响见图5。

由图5可知，随着瓜尔豆胶含量高，离心沉淀率降低，当达到0.2%时离心沉淀率最低，继续添加，离心沉淀率增加的趋势不大甚至不增加，所以可知添加量为0.2%时，稳定性最好。

（3）黄原胶添加量对离心沉淀率的影响。

不同黄原胶添加量对离心沉淀率的影响见图6。

由图6可知，黄原胶含量增加，离心沉淀率降低，当黄原胶添加量为0.03%时离心沉淀率最低，后续继续增加，离心沉淀率几乎趋于不变，所以添加量为0.03%时，稳定性最好。

2.2   正交试验

2.2.1   浸泡工艺试验

浸泡工艺正交试验见表1。

通过比较正交试验结果的极差大小发现，浸泡温度与浸泡时间和浸泡料液比相比数值更大，所以影响最大是浸泡溫度。分析表1数据可以得出最佳的组合为A1B2C3，此时离心沉淀率最小。

2.2.2   復合稳定剂试验

复合稳定剂正交试验见表2。

通过比较正交试验结果的极差大小，发现瓜尔豆胶与羧甲基纤维素钠和黄原胶相比数值更大，所以对试验起主要作用的是瓜尔豆胶，各因素影响顺序为B'>A'>C'。所以得出最佳组合为A'2B'2C'3，此时的离心沉淀率最小。

2.3   对比试验

2.3.1   感官评价

通过10个人的评分取平均值后，得分如下。

感官评分见表3。

通过对比得出试验研制的饮料感官评分值更高。

2.3.2   蛋白质含量测定

根据试验结果研制的饮料测出蛋白质含量为    0.64%，市面上售卖的某一款蛋白饮料含量为0.6%，因此试验研制出的小麦胚芽饮料蛋白质含量更高。

4   结论

（1）通过上述试验的最终结果表明，浸泡条件为浸泡温度45 ℃，浸泡时间25 min，料液比1∶10。

（2）得出了复合稳定剂的最终结果，其中羧甲基纤维素钠添加量0.03%，瓜尔豆胶添加量0.20%，黄原胶添加量0.05%。

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