米糠茶飲料加工工藝研究

王烈喜，陳 瓊，陳黎斌，朱慶玲

(廣東食品藥品職業學院，廣東廣州 510520)

從稻谷到糙米，從糙米到精米，所經歷的每一道加工程序都意味著營養的流失，以至于通過米飯進入人體的營養不到整個稻谷營養的30%。而這些流失的營養主要集中在稻谷的種皮和胚中，統稱為米糠。米糠作為稻谷的主要副產物，其質量約占稻谷籽粒的7.5%～8.0%，但其富含的各種營養元素和生理活性物質約占稻谷籽粒的64%。長期以來，米糠多被作為畜禽飼料原料加以利用，其寶貴的資源性價值遠未被充分開發。我國是世界上最大的稻米生產國，年產米糠1 000萬t以上，有效利用米糠資源具有重要的經濟價值和現實意義。

茶葉的營養成分極為豐富，且含有多種功能物質，其中所含的蛋白質、氨基酸、脂肪、碳水化合物及各種維生素和礦物質等，基本上都是人體所必需的成分[1]，而且茶葉對預防心腦血管疾病、防癌抗癌、抗衰老、抗輻射等有極大的功效。

筆者將米糠與綠茶進行有機結合，通過現代飲料加工技術開發出一種復合型保健茶飲料。該飲料香味自然濃郁、口感鮮美，帶有綠茶的自然清香，兼具茶葉的保健功能與稻谷的營養價值。

1 材料與方法

1.1材料供試原料：米糠，江西產926晚秈稻，江西贛糧米業有限公司；速溶綠茶粉，大閩食品(漳州)有限公司；一級白砂糖。主要試劑：羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、黃原膠、結冷膠、單甘酯、蔗糖酯，均為食品級。主要設備：雙螺桿擠壓機、超微粉碎機、快速水分測定儀、電動攪拌機、膠體磨、均質機、滅菌鍋。

1.2方法

1.2.1工藝流程。米糠茶飲料加工工藝流程見圖1。

圖1 米糠茶飲料加工工藝流程

1.2.2工藝要點。

1.2.2.1米糠穩定化。將新鮮米糠加水調配，控制水分含量為25%，送入單螺桿擠壓機中，控制加熱溫度為130 ℃進行擠壓處理，冷卻至室溫，分別在真空干燥箱內常溫干燥至水分含量10%，密封保存，待測。

1.2.2.2超微粉碎。干燥后的米糠用粉碎機進行超微化處理，并過180目篩，得米糠細粉。

1.2.2.3米糠粉糊化。邊攪拌邊加入米糠粉于60 ℃左右的軟水中，至米糠粉完全溶解后，將水溫升至90 ℃，在攪拌狀態下保持15 min。

1.2.2.4茶粉溶解。稱取一定量的綠茶粉，于65 ℃的熱水中充分溶解，過濾，取濾液備用。

1.2.2.5混合調配。將適量的奶粉用50 ℃溫水充分溶解，復配穩定劑和白砂糖混勻后在60 ℃熱水中溶解，將所有物料混合均勻，加水至配方所需量。

1.2.2.6均質。控制均質溫度為70 ℃，對物料進行2次均質，第1次均質壓力為30 MPa，第2次均質壓力為40 MPa。

1.2.2.7滅菌。殺菌溫度121 ℃，時間15 min。

1.2.3脂肪酸值快速測定[2-3]。

1.2.3.1浸出。精確稱取不同方法處理后的試樣4.00～5.00 g于帶塞錐形瓶中，用移液管加入50 ml乙醚乙醇混合液，加塞搖動幾秒鐘，打開塞子放氣，再蓋緊瓶塞振蕩30 min，取出，將瓶傾斜靜置數分鐘，使濾液澄清。

1.2.3.2過濾。用快速濾紙過濾，棄去最初幾滴濾液后，收集于錐形瓶中。

1.2.3.3滴定。將25 ml濾液移入錐形瓶中，再用量筒量取25 ml乙醚乙醇混合液加入錐形瓶中，用移液管加入1%酚酞乙醇溶液0.5 ml，立即用氫氧化鉀標準溶液滴定至微紅色30 s不消失為止。記下所耗用的氫氧化鉀標準溶液毫升數(V)。

1.2.3.4空白試驗。取25 ml乙醚乙醇混合液，并加入1%酚酞乙醇溶液0.5 ml，同“1.2.3.3”用氫氧化鉀標準溶液滴定，記下所耗用的氫氧化鉀標準溶液毫升數(V0)。

1.2.3.5結果計算。游離脂肪酸具體計算公式如下：

式中，V為滴定時消耗0.05 mol/L氫氧化鉀標準溶液的量(ml)；V0為空白試驗滴定時消耗1 mol/L氫氧化鉀標準溶液的量(ml)；N為滴定時所用氫氧化鉀的濃度(mol/L)；G為樣品的重量(g)；0.282為油酸的毫克當量數；50為浸泡試樣用乙醚乙醇混合液體積(ml)；25為用于滴定的濾液體積(ml)；17%為米糠含油量。

1.2.4飲料穩定性測定[4-5]。在有刻度的離心管中，準確加入配制好的飲料10 ml，然后在3 500 r/min離心速度下離心15 min，除去上層液，準確稱取沉淀物重量，利用以下公式計算沉淀率：

2 結果與分析

2.1米糠擠壓穩定化工藝米糠在生產出來之后，由于其中的脂肪酶等作用，容易產生游離脂肪酸(FFA)。隨著FFA含量的增加將導致米糠的營養品質急劇下降，因此，米糠加工之后必須盡快進行穩定化處理，控制其游離脂肪酸含量的增加。目前常用的米糠穩定法有干法、濕法、微波法和擠壓法。筆者課題組查閱大量文獻，通過綜合考慮穩定效果和營養成分的保留，決定選擇擠壓法作為米糠穩定化方法。

取等量的新鮮米糠加入不同量的軟水進行調漿，將含水率分別為10.95%(原糠)、15%、20%、25%、30%的米糠送入單螺桿擠壓機中，不同溫度處理后米糠的游離脂肪酸值結果如圖2所示。

圖2 不同含水量米糠經不同溫度擠壓處理后游離脂肪酸值變化情況

由圖2可以看出，在含水量相同的條件下，FFA隨溫度的升高而逐漸降低；在相同溫度下，FFA隨含水量的遞增也降低。在溫度為130 ℃、含水量為30%的情況下，經擠壓處理，米糠中的FFA能降低到3.18%，滿足長期儲藏的要求。當含水量降低到25%時，在同樣的條件下處理，米糠中的FFA能降低到3.24%，符合長期保存的條件。含水量在25%～30%，其FFA沒有顯著差異。因此，從節約能源角度選擇含水量為25%較為恰當。在擠壓過程中隨著米糠含水量的提高，有利于FFA的降低，可能是因為水的良好傳熱性，使得擠壓過程中溫度分布更均勻，酶失活效果更好。

2.2米糠茶配方調制試驗米糠茶飲料的調配過程中，米糠粉與茶粉的配比是影響成品質量的關鍵。試驗選擇米糠粉與茶粉的比例分別為2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1添加量分別為4%、6%、8%進行試驗。試驗后組織13名評判員進行感官評定和12 h后的穩定狀態觀察，對飲料品質進行判定，結果見表1。

表1 米糠粉與茶粉的配比對飲料品質的影響

注：--表示品質極差；-表示較差；+表示一般；++表示較好。

從表1中可以發現，隨著米糠粉含量的增加，飲料口感逐步變好，穩定性有先變好后變差的趨勢。當米糠粉與茶粉的比例為4∶1，添加量為6%時飲料品質最好。另外，為了使米糠茶飲料能形成更好的形態與口感，在調配過程中加入1.5%奶粉和5.5%白砂糖等輔料。

所以，在1 000 ml米糠茶飲料中添加48 g米糠粉、12 g綠茶粉、15 g奶粉和55 g白砂糖，所得成品風味最佳。

2.3穩定劑配比試驗米糠茶飲料由多種成分組成，體系較為復雜，單靠高壓均質等機械能作用將難以達到使體系穩定化的目的。為使米糠茶的乳狀體系能夠較長時間地保持穩定狀態，就需要加入適量的乳化劑和增稠劑來降低該體系的界面能，并相應提高分散介質的粘度，使該體系能夠保持相對的穩定。

2.3.1乳化劑對米糠茶飲料的作用效果。米糠的油脂含量較高，為了防止脂肪上浮，確保飲料組織狀態長時間穩定，必須加入合適的乳化劑。該研究選用4種乳化劑，即單甘酯、吐溫-20、大豆卵磷脂、蔗糖酯S-15分別進行試驗以空白為對照，以制品的穩定性測定值(沉淀率)以及口感為指標，獲得效果較好的單體乳化劑，結果見表2。

表2 不同乳化劑對米糠茶飲料穩定性的影響

從表2中可以看出，對米糠茶飲料穩定性影響最大的是蔗糖酯，其次是單甘酯，大豆卵磷脂、吐溫-20影響最小。

2.3.2穩定增稠劑對米糠茶飲料的作用效果。米糠茶飲料是以蛋白質、油脂、淀粉等組成的復雜乳狀液，是熱力學不穩定體系。米糠茶飲料體系中，大部分膠粒都帶負電，正離子對其有聚沉作用。因此，增稠劑應選用負離子型穩定劑，促使體系更加穩定。

為了使米糠茶飲料達到較好的穩定效果，試驗選用卡拉膠、海藻酸鈉、黃原膠、結冷膠、CMC-Na和微晶纖維素6種穩定劑，探討其單獨使用對體系穩定效果的影響，結果如表3所示。

表3 單一穩定增稠劑對米糠茶飲料穩定性的影響

從表3可以看出，各穩定增稠劑單獨使用，根據添加量的不同，對體系穩定性有一定的促進作用，但是無法維持飲料長期穩定。其中CMC-Na、黃原膠和結冷膠對體系有相對比較明顯的穩定作用。

2.3.3乳化劑、穩定增稠劑復合使用效果。從以上的試驗結果可以看出，單獨使用一種乳化劑或增稠劑對飲料的穩定效果影響不大，必須將幾種乳化劑和增稠劑進行適當復合，才能起到協同增效的作用，可顯著提高乳狀液體系的穩定性[6]。該試驗選擇乳化劑蔗糖脂肪酸酯(HLB=15)和分子蒸餾單甘酯(HLB=3.8)、增稠劑選用CMC-Na、黃原膠和結冷膠進行復配組合，進行L16(45)正交試驗，正交試驗因素水平設計見表4，結果如表5所示。通過在米糠茶飲料中添加不同配比的復合穩定劑，對比觀測米糠茶飲料體系穩定系數R值的變化以及恒溫靜置一定時間后米糠茶組織狀態的變化情況，從而確定出米糠茶飲料的最適復合穩定劑配比方案。

表4 正交試驗各因素與水平的設定 %

表5 穩定劑最佳條件的復配正交試驗結果L16(45) %

試驗結果表明，影響米糠茶飲料穩定性的主次因素順序為C>D>A>E>B。最佳組合是A3B1C2D2E4，即CMC-Na 0.10%、黃原膠0.03%、結冷膠0.04%、蔗糖酯0.07%、單甘脂0.11%。以此配方按相同的生產工藝進行驗證試驗，產品沉淀率為0.69%，穩定性好于表5中較好的5號試驗。

3 結論

從米糠茶飲料的口感和品質綜合考慮，米糠粉與茶粉的最佳配比為4∶1，添加量為6%，另外再添加1.5%奶粉和5.5%白砂糖，所得成品風味更佳。

在米糠茶飲料制備過程中，必須將大米淀粉與綠茶進行有效的結合才能使產品保持長期穩定狀態。然而，米糠的穩定工藝和乳化劑與穩定劑的選擇將直接影響飲料的穩定性，決定其貨架期的長短。

米糠茶飲料中米糠最佳擠壓穩定化工藝為：130 ℃，控制水分含量為25%。通過正交試驗，確定了添加0.10% CMC-Na、0.03%黃原膠、0.04%結冷膠和、0.11%單甘脂和0.07%蔗糖酯穩定效果較好。最終，產品呈微黃略帶棕色，色澤均勻、香味純正，滋味潤順，產品保質期能達180 d以上。

[1] 陳亞非，李育軍.茶多酚保健功能的研究進展[J].中國食品信息，1994(12)：9-11.

[2] 嚴梅榮，顧華孝，馬云，等.微波加熱穩定米糠研究[J].中國糧油學報，2002，17(4)：28-31.

[3] 梁蘭蘭，卓訓文.米糠游離脂肪酸值快速測定方法[J].糧食與油脂，2011(12)：44-45.

[4] 朱正鵬，單安山.米糠穩定化及其在飼料中的應用[J].中國飼料，2004(20)：34-35.

[5] RUDIGER W S.Determination of total 3-chloropropane-1，2-diol( 3-MCPD)in edible oils by cleavage of MCPD esters with sodium methoxide[J].Eur J Lipid Sci Technol，2008，110：183-186.

[6] 劉程，周汝忠.食品添加劑實用大全[M].北京：北京工業大學出版社，1994.