本发明涉及一种醋饮料及其加工工艺，具体涉及一种以黑米和黑豆为基本原料的醋饮料及其加工工艺，属于食品加工技术领域。
背景技术：
黑豆营养丰富，含蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素、碳水化合物、矿物质、微量元素等多种营养成分，且具有高蛋白、低热量的特性，黑豆中的优质蛋白质含量较高，比黄豆高25％左右，其所含的必需氨基酸居豆类之首。
黑豆不但营养成分丰富，而且还含有大量对人身体健康至关重要的花色苷、异黄酮等多酚类物质，并且这些多酚类物质的含量高于其他豆类。多酚类化合物具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗骨质疏松、抗肿瘤等多种生物活性。
在民间，醋泡黑豆是传统的养生食品。但由于醋的酸度过大，所以长期食用对胃黏膜有损伤，并且风味也不太理想。
黑米营养丰富，不但含有丰富的蛋白质、维生素(VB1、VB2等)，而且还含17种人体必需的氨基酸，氨基酸组成全面。黑米的特色之一就是含有丰富的花色苷，花色苷不仅可以使黑米呈现出特有的颜色，而且大量研究表明：花色苷属于类黄酮类化合物，具有良好的生理功能，如抗氧化、抗突变、抗肿瘤、清除自由基、改善视力、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抗癌等。
黑米和黑豆所具有的维生素有互相补充的作用，能够满足更为全面的营养需求。
另外，黑米和黑豆中的多酚类物质远高于同类的杂粮，多酚类物质具有抗氧化，清除自由基的作用。
杂粮发芽是最近杂粮加工领域的一个热点。杂粮萌发过程中，各种酶被激活，新的酶被合成，种子内的淀粉、蛋白质、脂肪和其它的大分子物质被分解为小分子物质，多种矿物质和维生素被释放出来。作为脑组织中重要递质的γ-氨基丁酸在萌芽的过程中被富集，黄酮类物质的含量和活性也大大上升。这些新产生的物质对人体有特殊的功效，已经引起人们的关注。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种以黑米和黑豆为基本原料的醋饮料及其加工工艺，该加工工艺通过科学的萌芽和发酵，使得原料的营养功能得到最好的保持和最大化，加工而成的醋饮料具有丰富的营养和抗氧化功能，非常适合作为运动饮料，同时丰富的花色苷对“电脑族”长期疲劳的工作具有保护作用。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种以黑米和黑豆为基本原料的醋饮料的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(一)发芽黑米发酵：
首先将黑米发芽，然后将发芽后的黑米蒸熟，经过糖化、酒精发酵和醋酸发酵后，过滤澄清，得到透明紫红色发芽黑米醋；
(二)发芽黑米熟化：
首先将黑米发芽，然后将发芽后的黑米与饮用水以料液比1g：10g放入蒸煮锅中蒸制60min，过滤，得到熟化黑米汁；
(三)发芽黑豆熟化：
首先将黑豆发芽，然后将发芽后的黑豆预煮、复煮后倒入沸腾的糖液中，前述糖液由白砂糖30wt％、葡萄糖7wt％和纯净水63wt％经混合、煮制、过滤而成，再加入0.2wt％的EDTA-2Na和0.07wt％抗坏血酸，开始熟化，熟化的具体程序为：100℃煮3min→90℃煮10min→85℃保持至熟化彻底，最后将糖液和黑豆倒入真空灌内浸泡；
(四)混合调配：
将1ml发芽黑米醋、30ml熟化黑米汁、10g经过糖浸熟化的发芽黑豆、4g蔗糖、0.1g柠檬酸和0.05g牛磺酸混合均匀，灌装，高压灭菌。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(一)和步骤(二)中，黑米发芽的方法为：先将黑米用0.5wt％次氯酸钠溶液消毒25min，用去离子水冲洗数次，然后用0.4mmol/L氯化钙溶液在室温下浸泡24h，浸泡过程中断水2次，每次1h，接下来将黑米放入垫有3层纱布的培养皿中，每皿20g，并在黑米的表面覆盖3层纱布，在恒温恒湿培养箱内32℃、湿度99％以上、黑暗条件下发芽，发芽时间32h，在此过程中每天喷洒1次浓度为0.5mg/mL的谷氨酸钠溶液。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(一)中，过滤澄清采用的是硅藻土。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(三)中，黑豆发芽的方法为：将黑豆放置于32℃下浸泡16h，期间每4h换水1次，浸泡结束后用去离子水将泡发的黑豆种子清洗干净，在湿度95％、温度32℃环境下发芽38h。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(三)中，预煮的方法为：将水调制成0.3wt％碳酸钠溶液，加热至沸腾，加入发芽黑豆，煮制5min，然后立即倒入冷水容器内速搅。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(三)中，复煮的方法为：将水调制成0.3wt％三聚磷酸钠溶液，加热至沸腾，加入发芽黑豆，煮制10min后停止，然后立即倒入冷水容器内速搅。
前述的加工工艺，其特征在于，在步骤(三)中，真空浸泡的参数为：抽真空0.08MPa、浸泡时长90min。
本发明的有益之处在于：
(1)加工工艺：通过科学的萌芽和发酵，使得原料的营养功能得到最好的保持和最大化；辅以牛磺酸，形成了有效的协同作用。
(2)醋饮料：具有丰富的营养和抗氧化功能，非常适合作为运动饮料；丰富的花色苷对“电脑族”长期疲劳的工作具有保护作用；饮料的风味得到优化，是一种可以长期摄入的营养功能醋饮料。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、制备过程
1、黑米发芽
经过筛、除杂后，选取大小均匀一致、无硬伤、无残缺的黑米，先用40℃温水醒种1h，然后将黑米用0.5wt％次氯酸钠溶液消毒25min，并用去离子水冲洗数次，再用0.4mmol/L氯化钙溶液在室温下浸泡24h，浸泡过程中断水2次，每次1h，接下来将黑米放入垫有3层纱布的培养皿中，每皿20g，并在黑米的表面覆盖3层纱布，最后在恒温恒湿培养箱内32℃、湿度99％以上、黑暗条件下发芽，发芽时间在32h，在此过程中每天喷洒1次浓度为0.5mg/mL的谷氨酸钠溶液，喷洒谷氨酸钠溶液一方面用来补充GABA产生的底物，另一方面用来保持发芽黑米的湿润度。
2、发芽黑米发酵
将发芽后的黑米蒸熟，放凉，转移至250mL的三角瓶中，加水90mL，然后用苹果酸调pH值4.0～4.5。
糖化：称取糖化酶，以接种量600U/g加入糖化酶，摇匀，于60℃糖化48h。
酒精发酵：配制2wt％的蔗糖溶液，并在121℃灭菌15min。然后称取安琪酿酒曲1.0g，无菌操作，接入100mL蔗糖溶液，于32℃活化60min备用。接下来将糖化液在121℃灭菌15min，移液管移取9mL活化酵母菌液于糖化液中，放入恒温32℃保温箱中，酒精发酵6d。
醋酸发酵：首先配制基础液体培养基：酵母膏1.0g+葡萄糖1.0g+水100mL，pH 4.5，121℃灭菌20min，使用前加入3mL无水乙醇。然后将醋酸菌加入基础液体培养基中培养48h。接下来将酒精发酵液于80℃水浴中灭菌10min，按发酵液体积接入醋酸菌10％，于摇床内，30℃、140r/min通气培养，进行醋酸发酵。
过滤：将发酵液用硅藻土过滤澄清，得到透明紫红色发芽黑米醋。
3、发芽黑米熟化
将发芽后的黑米与饮用水以料液比1g：10g放入蒸煮锅中蒸制60min，过滤，得到熟化黑米汁。
4、黑豆发芽
将黑豆放置于32℃下浸泡16h，期间每4h换水1次，浸泡结束后用去离子水将泡发的黑豆种子清洗干净，在湿度95％、温度32℃环境下发芽38h，此时芽长约0.5cm。
5、发芽黑豆熟化
为使黑豆更好的浸糖，将发芽后的黑豆先预煮再复煮。
预煮的方法为：将水调制成0.3wt％碳酸钠溶液，加热至沸腾，加入发芽黑豆，煮制5min，然后立即倒入冷水容器内速搅。
复煮的方法为：将水调制成0.3wt％三聚磷酸钠溶液，加热至沸腾，加入发芽黑豆，煮制10min后停止，然后立即倒入冷水容器内速搅。
接下来制备糖液，具体的制备方法为：将白砂糖30wt％、葡萄糖7wt％和纯净水63wt％混合，加热煮制，待白砂糖充分融化后，进行过滤。
将糖液倒入夹层锅中加热至沸腾，接着倒入预煮、复煮后的黑豆，再加入0.2wt％的EDTA-2Na和0.07wt％抗坏血酸，开始熟化，熟化的具体程序为：100℃煮3min→90℃煮10min→85℃保持至熟化彻底。
最后将糖液和黑豆倒入真空灌内浸泡，抽真空0.08MPa、浸泡时长90min。
6、混合调配
将1ml发芽黑米醋、30ml熟化黑米汁、10g经过糖浸熟化的发芽黑豆、4g蔗糖、0.1g柠檬酸和0.05g牛磺酸混合均匀。
然后灌装，121℃、0.1MPa下高压灭菌20min。
二、相关试验及结果
1、测定发芽黑米中微量元素、氨基酸的含量
经过测定，我们发现黑米所含的铁、铜、锰、镁、锌等微量元素在发芽过程中含量均略有增高。
利用氨基酸分析仪测定跟踪黑米发芽过程中氨基酸的变化可以看到，整个发芽过程中黑米的氨基酸和必需氨基酸含量均有所增加。
采用液相色谱法测得γ-氨基丁酸浓度在黑米发芽的第32h可达到0.1672mg/ml。
2、测定发芽黑豆中黄酮类、矿物质元素、氨基酸的含量
经过测定，我们发现在萌芽的过程中黑豆种所含的黄酮类含量上升。
黑豆萌芽中的矿物质元素含量整体增加，个别含量下降，其中铁、钠、铜、镁、磷等含量增加显著。
采用液相色谱法测得γ-氨基丁酸浓度在黑豆发芽的第32h可达到0.2146mg/ml。
3、测定产品中GABA等相关指标
通过科学的萌芽和发酵后，我们对产品中的乳酸、GABA、还原糖、可溶性蛋白质、氨基酸态氮、酒精度、总酸等相关指标进行了测定。结果表明：
(1)酒精发酵过程中，还原糖、可溶性蛋白含量下降，酒精、氨基酸态氮及GABA含量上升；
(2)醋酸发酵过程中，乳酸、总酸、GABA及氨基酸态氮含量呈总体上升趋势，而酒精度和可溶性蛋白呈总体下降趋势，还原糖含量先降后升。
4、对产品进行清除DPPH自由基活性实验
结果为：对DPPH自由基的清除率在50％以上，与同浓度的Vc相当，表明产品具有良好的抗氧化功能。
以没食子酸为标准品采用比色法测得第5d发酵液的总还原能力相当于240.525mg/mL没食子酸的总还原能力。
5、研究影响黑米醋饮料风味的主要因素
经过研究发现，影响黑米醋饮料风味的主要因素为糖度、酸度及芳香成分的含量。
以黑米醋用量、加糖量和牛磺酸用量为实验因素，采用4因素3水平的L9(34)正交实验设计确定最佳工艺条件，以感官评价为指标，确定最佳的混合调配方案为：
1ml发芽黑米醋+30ml熟化黑米汁+10g经过糖浸熟化的发芽黑豆+4g蔗糖+0.1g柠檬酸+0.05g牛磺酸。
通过使用固相微萃取—气质联用的方法，我们对发芽黑米和普通精米发酵醋的风味物质进行了对比。对比结果显示：黑米醋的风味物质更加丰富，比普通精米发酵醋增加了一些独特的风味物质，例如：愈创木酚、2-甲基丁酸等，这些物质使产品的香气更为丰富饱满。
三、结论
上述试验及相关数据表明：
1、加工工艺：
(1)通过科学的萌芽和发酵，使得原料的营养功能得到最好的保持和最大化；
(2)辅以牛磺酸，形成了有效的协同作用。
2、加工而成的醋饮料：
(1)具有丰富的营养和抗氧化功能，非常适合作为运动饮料；
(2)丰富的花色苷对“电脑族”长期疲劳的工作具有保护作用；
(3)饮料的风味得到优化，是一种可以长期摄入的营养功能醋饮料；
(4)符合市场需求，前景广阔。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。