一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法
【专利摘要】本发明提出了一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，包括(1)米糠糊化；(2)耐高温α-淀粉酶初次酶解；(3)复合酶再次酶解；(4)灭菌，冷却；(5)将活化好的乳酸菌种接种发酵；(6)过滤后加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配；(7)将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆，高压均质处理；(8)得到的产品灌装和封口，然后超高温瞬时杀菌，冷却即成品。本发明米糠利用率高，利用米糠中的淀粉、纤维素及蛋白来做饮料；无“三废”排放；研制的米糠饮料糖含量低，风味独特，具有润肠通便，缓解疲劳的功效，可以满足一般人群和特殊病人的需要，对促进饮料行业的健康持续发展具有重要意义。
【专利说明】一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，属于食品加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]米糠(rice bran)是稻米加工的副产物,被联合国工业发展组织称为一种未被充分利用的原料。米糠只占稻谷重量的6?8%，但却集中稻谷中约64%的营养素和90%的人体必需元素。米糠中富含蛋白质、脂肪、活性多糖、生育酚和生育三烯酚等营养及生理活性物质。米糠蛋白含有的氨基酸种类齐全，又是一种低过敏性蛋白，适宜作为婴幼儿食品的营养添加剂；米糠多糖具有抗肿瘤、降血糖、降低胆固醇和增强免疫力等多种功能；米糠油中含34%油酸和40%亚油酸，经常食用米糠油具有预防心脑血管疾病的保健效果；此外，米糠中还含有丰富的植物化学成分，其中生育酚和生育三烯酚具有抗氧化延缓衰老的功效。因此，米糠被认为是“天赐营养源”。
[0003]我国每年约有1000万吨的米糠产量，由于米糠的主要成分是纤维素和淀粉，溶解性较差，导致米糠资源一直没有被有效利用，只有少部分被用作动物饲料和提取米糠油，利用率不足20%，大部分被作为废料丢弃，造成了资源浪费。因此，发展米糠精深加工技术，开发相关产品，对提高米糠的利用率及附加值显得尤为重要。
[0004]乳酸菌发酵饮料具有独特风味和良好的保健作用，深受广大消费者亲睐。目前，已有将乳酸菌用于水果饮料研制方面的报道，而将乳酸菌用于米糠发酵研制饮料的报道还比较少见。本发明致力于将米糠加工成一种酸甜可口、时尚方便、又兼具保健功能的发酵乳酸饮料产品，这可为米糠资源综合利用提供一种新的途径。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，解决了现有米糠严重浪费得不到合理利用的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，包括以下步骤:
[0008](I)糊化:将脱脂米糠过筛除杂，加水煮沸使米糠中的淀粉充分糊化，便于酶解；
[0009](2)初次酶解:往所制得的糊化米糠中加入耐高温α -淀粉酶初次酶解，将米糠中的不溶性淀粉转化成糊精；
[0010](3)再次酶解:向初次酶解后得到的酶解液中加入复合酶再次酶解，将米糠中的糊精、不溶性纤维素及蛋白转化成可溶性糖、肽及氨基酸，便于乳酸菌发酵；
[0011](4)灭菌:对经再次酶解得到的酶解液进行灭菌，冷却；
[0012](5)接种发酵:将活化好的乳酸菌种接种到灭菌处理后的酶解液中进行发酵，将可发酵性糖及蛋白质转化成乳酸及氨基酸，产生乳酸发酵的特有风味；
[0013](6)调配:将发酵后得到的发酵品过滤，加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配，使米糠饮料的口感达到酸甜适中；
[0014](7)均质:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆，高压均质处理，使米糠饮料的口感更细腻，稳定性更好；
[0015](8)包装:得到的产品灌装和封口，然后超高温瞬时杀菌，冷却即成品。
[0016]进一步地，所述步骤(I)中具体处理步骤为:脱脂米糠晾干后过40目筛，加水煮沸糊化3?5min，米糠与水的比例为1:9。
[0017]进一步地，所述步骤(2)中，耐高温α-淀粉酶的添加量为脱脂米糠重量的0.1?0.2% ;初次酶解的条件为:ρΗ5.8?6.2，温度90?100°C，时间20?30min。
[0018]进一步地，所述步骤(3)中，加入的复合酶为糖化酶、酸性纤维素酶和酸性蛋白酶三种，添加量分别为脱脂米糠重量的0.2?0.5%，0.1?0.3%和0.1?0.2%，再次酶解的条件是:ρΗ4.0?4.6，温度50?55°C，处理时间60?90min。
[0019]两次酶解处理后，米糠酶解液中总糖浓度提高了 8?10倍，浓度为3.0?4.0g/L ；可溶性蛋白含量提高了 15?20倍，浓度约为0.60?0.80g/L，50?70%的米糠转变为可溶性固形物进入溶液中。
[0020]进一步地,所述步骤(4)中，灭菌操作是:121°C灭菌15min。
[0021]进一步地，所述步骤(5)中，乳酸菌为鼠李糖乳杆菌，短乳杆菌，保加利亚乳杆菌中的一种与嗜热链球菌的组合，两种菌种的比例为1:1 ;具体操作为:先在35°c下接种到IOOmL灭菌处理后的酶解液中扩大培养，培养时间24h，活菌数达81g CFU/ml以上时，制得种子发酵液，然后，用制得的种子发酵液对灭菌处理后的酶解液进行接种发酵，其中，接种量为酶解液的3?5%，发酵温度35°C，pH4.5?4.8，发酵时间72h，发酵完成后总糖含量下降接近80%，总酸含量达到2.2?2.8g/L。
[0022]进一步地，所述步骤(6)中，有机酸为过滤后发酵品重量0.1?0.2%的柠檬酸或者0.15?0.3%的苹果酸，复合甜味剂为过滤后发酵品重量I?3%的麦芽糖醇和0.01?0.02%的甜菊糖，复合稳定剂为过滤后发酵品重量0.05?0.1%的海藻酸钠、0.1?0.3%的黄原胶和0.01?0.03%的卵磷脂。
[0023]进一步地，所述步骤(7)的具体操作为:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆2次，然后25?35MPa下均质2次。
[0024]进一步地，所述步骤(8)中，超高温瞬时杀菌条件为:温度135?140°C，杀菌时间
3 ?5s0
[0025]本发明的有益效果为:本发明通过复合酶法将米糠中不溶性淀粉、纤维素及蛋白转化成可溶性成分，再通过乳酸菌发酵制备饮料。本发明增加了米糠的溶解性，提高了原料利用率，可达68%，是未处理米糠的3倍多，研制的米糠饮料糖含量低，风味独特，具有润肠通便，缓解疲劳的功效，可以满足一般人群和特殊病人的需要，并且无“三废”排放，对促进饮料行业的健康持续发展具有重要意义。
【具体实施方式】
[0026]为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明进行进一步描述。
[0027]实施例1
[0028]一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，包括以下步骤:[0029](I)脱脂米糠过40目筛，称取100g，加水900g煮沸糊化5min ；
[0030](2)往糊化的米糠中加入耐高温α -淀粉酶0.2g，pH6.0,100°C条件下液化处理30min ；
[0031](3)降温至55°C，调节pH至4.5，加入复合酶，复合酶及其添加量分别为:糖化酶0.4g，酸性纤维素酶0.3g，酸性蛋白酶0.1g,酶解时间60min，酶解后，米糠液中总糖含量达到3.lg/L以上，可溶性蛋白含量达到0.62g/L以上；
[0032](4)将得到的米糠酶解液在121°C下灭菌15min，然后冷却至35°C ；
[0033](5)将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合，接种到IOOmL米糠酶解液中35°C扩大培养24h，活菌数达81g CFU/ml ;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵，条件是:接种量3%，发酵温度35°C，pH4.8，发酵时间72h，发酵完成后总糖含量下降接近80%，总酸含量达到2.2g/L以上；
[0034](6)发酵得到的发酵品进行过滤，然后加入柠檬酸lg、麦芽糖醇20g、甜菊糖0.lg、海藻酸钠0.5g、黄原胶2g、卵磷脂0.2g调配；
[0035](7)将经调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次，30MPa下均质2次；
[0036](8)将均质后得到的发酵液进行灌装和封口，135°C条件下杀菌5s，冷却即成品。
[0037]实施例2
[0038]一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，包括以下步骤:
[0039](I)脱脂米糠过40目筛，称取100g，加水900g煮沸糊化5min ；
[0040](2)往糊化的米糠中加入耐高温α -淀粉酶0.lg, ρΗ6.0，95°C条件下液化处理30min;
[0041](3)降温至50iO，调节pH至4.0，加入糖化酶0.5g、酸性纤维素酶0.2g、酸性蛋白酶0.1g;酶解时间70min，酶解后，米糠液中总糖含量达3.5g/L以上，可溶性蛋白含量达0.60g/L 以上；
[0042](4)将得到的米糠酶解液在121°C条件下灭菌15min，然后冷却至35°C ；
[0043](5)将鼠李糖乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合，接种到IOOmL米糠酶解液中35 °C扩大培养24h，活菌数达81g CFU/ml ;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵，条件是:接种量4%，发酵温度35°C，pH4.6，发酵时间72h，发酵完成后总糖含量下降85% ；
[0044](6)将步骤5中制得的发酵品进行过滤，加入苹果酸1.5g、麦芽糖醇15g、甜菊糖
0.2g、海藻酸钠0.6g、黄原胶3g、卵磷脂0.3g调配；
[0045](7)将经调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次，35MPa下均质2次；
[0046](8)对均质后制得的发酵液进行灌装和封口，超高温瞬时杀菌140°C杀菌3s，冷却即成品。
[0047]实施例3
[0048]一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，包括以下步骤:
[0049](I)脱脂米糠过40目筛，称取100g，加水900g煮沸糊化4min ；
[0050](2)往糊化的米糠中加入耐高温α -淀粉酶0.2g，pH6.2，950°C条件下液化处理30min;
[0051](3)降温至5(TC，调节pH至4.2，加入复合酶、糖化酶0.5g、酸性纤维素酶0.2g、酸性蛋白酶0.2g，酶解时间90min，酶解后，米糠液中总糖含量是3.3g/L，可溶性蛋白含量是0.65g/L ；
[0052](4)将米糠酶解液在121 °C条件下灭菌15min，然后冷却至35 °C ；
[0053](5)将短乳杆菌和嗜热链球菌以1:1的比例组合，接种到IOOmL米糠酶解液中35°C扩大培养24h，活菌数达81g CFU/ml ;然后对步骤4制得的米糠酶解液进行发酵，接种量5%，发酵温度35°C，pH4.5，发酵时间72h，发酵完成后总糖含量下降80%，总酸含量达到
2.2g/L 以上；
[0054](6)将步骤5中制得的发酵品进行过滤，加入苹果酸2g、麦芽糖醇30g、甜菊糖
0.lg、海藻酸钠0.8g、黄原胶3g、卵磷脂0.2g,进行调配；
[0055](7)对调配得到的调配品过胶体磨磨浆2次，30MPa下均质2次；
[0056](8)对均质后得到的发酵液进行灌装和封口，超高温瞬时杀菌138°C杀菌3s，冷却即成品。
[0057]以上所述实施例仅表达了本发明的部分种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)糊化:将脱脂米糠过筛除杂，加水煮沸使米糠中的淀粉充分糊化，便于酶解； (2)初次酶解:往所制得的糊化米糠中加入耐高温α-淀粉酶初次酶解，将米糠中的不溶性淀粉转化成糊精； (3)再次酶解:向初次酶解后得到的酶解液中加入复合酶再次酶解，将米糠中的糊精、不溶性纤维素及蛋白转化成可溶性糖、肽及氨基酸，便于乳酸菌发酵； (4)灭菌:对经再次酶解得到的酶解液进行灭菌，冷却； (5)接种发酵:将活化好的乳酸菌种接种到灭菌处理后的酶解液中进行发酵； (6)调配:将发酵后得到的发酵品过滤，加入有机酸、复合甜味剂、复合稳定剂进行调配； (7)均质:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆，高压均质处理，使米糠饮料的口感更细腻，稳定性更好； (8)包装:得到的产品灌装和封口，然后超高温瞬时杀菌，冷却即成品。
2.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(1)中具体处理步骤为:脱脂米糠晾干后过40目筛，加水煮沸糊化3~5min，米糠与水的比例为1:9。
3.根据权利要 求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，耐高温α -淀粉酶的添加量为脱脂米糠重量的0.1~0.2% ;初次酶解的条件为:ρΗ5.8 ~6.2，温度 90 ~100°C，时间 20 ~30min。
4.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(3)中，加入的复合酶为糖化酶、酸性纤维素酶和酸性蛋白酶三种，添加量分别为脱脂米糠重量的0.2~0.5%，0.1~0.3%和0.1~0.2%，再次酶解的条件是:pH4.0~4.6，温度50~55°C，处理时间60~90min。
5.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(4)中，灭菌操作是:121°C灭菌15min。
6.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(5)中，乳酸菌为鼠李糖乳杆菌，短乳杆菌，保加利亚乳杆菌中的一种与嗜热链球菌的组合，两种菌种的比例为1:1。
7.根据权利要求1或6所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(5)中具体操作为:先在35°C下接种到IOOmL灭菌处理后的酶解液中扩大培养，培养时间24h，活菌数达81g CFU/ml以上时，制得种子发酵液，然后，用制得的种子发酵液对灭菌处理后的酶解液进行接种发酵，其中，接种量为酶解液的3~5%，发酵温度35°C，pH4.5~4.8，发酵时间72h，发酵完成后总糖含量下降接近80%，总酸含量达到2.2~2.8g/L0
8.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(6)中，有机酸为过滤后发酵品重量0.1~0.2%的柠檬酸或者0.15~0.3%的苹果酸，复合甜味剂为过滤后发酵品重量I~3%的麦芽糖醇和0.01~0.02%的甜菊糖，复合稳定剂为过滤后发酵品重量0.05~0.1%的海藻酸钠、0.1~0.3%的黄原胶和0.01~0.03%的卵磷脂。
9.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(7)的具体操作为:将调配后得到的调配品进行胶体磨磨浆2次，然后25~35MPa下均质2次。
10.根据权利要求1所述的酶法结合乳酸发酵制备米糠饮料的方法，其特征在于:所述步骤(8)中，超高温瞬时杀菌条件为:温度135~140°C，杀菌时间3~5s。
【文档编号】A23L1/29GK103689741SQ201310673962
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】刘磊, 张名位, 魏振承, 张雁, 张瑞芬, 唐小俊, 邓媛元, 马永轩 申请人:广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所, 广东宝桑园健康食品有限公司