乳酸菌種混合發(fā)酵研制大米飲料配方的工藝研究
我國是世界上最大的大米生產(chǎn)和消費大國,水稻是我國糧食工業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一]。大米中除了富含有優(yōu)質(zhì)的低過敏性蛋白質(zhì)和給人體提供主要熱量的淀粉以外,還富含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維等營養(yǎng)成分[2,麥芽為禾本科植物大麥Hordeum vulgare L的成熟果實經(jīng)發(fā)芽干燥而得,含有多種酶類。
實驗時,糖化就是利用麥芽自身的酶(或者外加酶制劑如糖化酶)將麥芽和輔助原料糊化大米中不溶性高分子物質(zhì)分解為可溶性低分子物質(zhì)(如糖類、氨基酸、肽類等)的過程,經(jīng)糖化后的混合液利用乳酸菌混合菌種145]進(jìn)行發(fā)酵。實驗過程中,微生物不僅可以酸化食品、產(chǎn)生乳酸味、分解部分蛋白質(zhì)、抑制有害微生物的生長等等,同時也可以使得米乳飲料具有獨特的發(fā)酵風(fēng)味(6.7當(dāng)前提高大米的精深加工水平,增加其附加價值已經(jīng)成為如今必須面對的問題。谷物類類液態(tài)化食品的大規(guī)模食品是市場所需,大勢所向。本文擬通過新鮮無霉變的大米,蒸煮糊化后與麥芽汁充分混合,經(jīng)糖化、發(fā)酵等一系列操作后制備大米飲料。提高其附加值,豐富食品市場,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價值,使糧食生產(chǎn)走上良性循環(huán)的道路。
工藝流程要點
粉碎:大米以及麥芽粉碎為30-40目。
蒸煮:大米發(fā)酵生產(chǎn)飲料前應(yīng)該進(jìn)行糖化,而糖化前需要對原料進(jìn)行蒸煮糊化,將原料和水按照1:10的比例調(diào)勻,經(jīng)常壓蒸煮20min左右,然后冷卻備用。
麥芽汁:麥芽汁的制作物料按物料與水1:5的比例浸漬,溫度為50-60℃,浸漬時間1h糖化:當(dāng)大米膠液的溫度降到50℃左右時,加入糖化酶和麥芽汁攪拌均勻進(jìn)行糖化。糖化酶按照發(fā)酵料液的1%添加,麥芽汁按照原料的30%加入。在糖化的過程當(dāng)中,由于直到溫度過高才會引起淀粉的糊化和膨化,才會發(fā)生淀粉的真正分解。在60-65 ℃條件下進(jìn)行恒溫糖化時,可以得到最大的浸出率。但是高溫條件下制備的麥芽汁可發(fā)酵能力較低,因為會使得B-淀粉酶的破壞變得更加迅速,綜合考慮后糖化溫度控制在60-65 ℃,時間為3-4 h,糖化后糖度應(yīng)該達(dá)到10%左右。
發(fā)酵:按照糖化料液的5%-8%加入乳酸菌種子液,如果起始發(fā)酵料液種子液加量過低,由于糖化程度較低,發(fā)酵緩慢,容易遭受雜菌污染而廢棄。前發(fā)酵溫度在37 ℃左右,發(fā)酵時間為70-80 h,pH降到4左右,外觀呈絮乳狀即可轉(zhuǎn)入后發(fā)酵。后發(fā)酵在4-5
C的條件下進(jìn)行,時間為15-30 d,以利于發(fā)酵液的澄清以及成品風(fēng)味的提高。
滅菌:95 ℃/15 min.
發(fā)酵米乳最佳工藝條件的確定
單菌種發(fā)酵結(jié)果比較:經(jīng)實驗可以得知,單個菌種發(fā)酵后所得到的料液味道單一,當(dāng)僅利用保加利亞乳桿菌進(jìn)行發(fā)酵時,樣品味道較澀,偏酸,難以入口,大米香味以及麥芽香味不夠濃厚,只有淡淡的酒香味;而當(dāng)僅用嗜熱鏈球菌進(jìn)行發(fā)酵時,樣品味道較澀,香味物質(zhì)不夠豐富,所以采用單個菌種發(fā)酵米乳飲料是不可行的。
菌種的比例對發(fā)酵結(jié)果的影響:保加利亞乳桿菌以及嗜熱鏈球菌均可以在以淀粉為主要原料的培養(yǎng)環(huán)境中生長,兩種菌種的關(guān)系主要表現(xiàn)為共生作用以及拮抗作用,共生作用表現(xiàn)在嗜熱鏈球菌在生長過程當(dāng)中產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物可以促進(jìn)保加利亞乳桿菌的生長,同時Pettel14)等證實保加利亞乳桿菌在發(fā)酵乳中的無菌過濾物可促進(jìn)嗜熱鏈球菌的生長。表3中單因素實驗設(shè)計了五組不同比例的混合菌種,分別進(jìn)行發(fā)酵實驗,米水比均為1:10、前發(fā)酵時間為72h,后發(fā)酵時間為16 d,白砂糖添加量為10%。感官評定結(jié)果表明,c(保加利亞乳桿菌):c(嗜熱鏈球菌-3:2為最適接菌比例,所得米乳酸甜適中。
從表3可以分析得出,當(dāng)乳酸桿菌的接入量較多時,其產(chǎn)生乳酸能力強(qiáng),大米、麥芽的香味產(chǎn)生不足,膠液苦澀,偏酸,難以入口;而當(dāng)嗜熱鏈球菌的接種量較大時,味道單一,料液的糖度也較低;當(dāng)保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌菌種比例為3:2時我們可以發(fā)現(xiàn),在前發(fā)酵的過程當(dāng)中會產(chǎn)生宜人的酒香味,在后發(fā)酵的過程當(dāng)中,經(jīng)過香味物質(zhì)的產(chǎn)生以及沉淀后,所得膠液會有淡淡的酒味,入口后其中的米香味以及麥芽香味也可以持久性的留在口中。
結(jié)論
通過單因素以及正交試驗確定大米乳飲料的最佳生產(chǎn)工藝為:大米和水以1:10的比例蒸煮糊化后加入30%的麥芽汁和1%的糖化酶進(jìn)行糖化,繼而殺菌、冷卻,接種母發(fā)酵菌液。其中母發(fā)酵菌液由保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌以3:2的比例接種到大米培養(yǎng)基中,
37 ℃條件下培養(yǎng)4h得。膠液前發(fā)酵時間為70-80 h,溫度為37 ℃,后發(fā)酵改在4-5 ℃的冰箱中進(jìn)行,時間為15-20do一般而言前發(fā)酵以產(chǎn)酸為主,后發(fā)酵以生香為主。經(jīng)此一系列操作以后,可以得到具有原料香味和發(fā)酵香味形成的復(fù)合味的功能性發(fā)酵米乳飲料。