酶法增香制备功能性粽茶饮料

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随着生活水平的提高,人们对软饮料的需求从美味可口和消暑解渴提升为既美味可口又营养健康。如今市场上的软饮料大多以水、甜味剂、酸味剂和稳定剂等为原料生产,大量研究表明长期摄入含有这些添加剂的软饮料可能会影响人体的健康。因此,为满足消费者对软饮料产品“天然健康”和“功能性”的新需求,本研究以制作粽子的两个主要原料——糯米和箬叶为原料,采用酶法提高产品中益生组分的含量及产品的粽叶特征香气,从而开发具有粽香风味的健康饮品。首先,利用酶法制备富含益生元——低聚异麦芽糖(Isomaltooligosaccharides,IMO)的糯米酶解液。为了提高酶解液中IMO的含量,本研究对液化、糖化及转苷工艺的条件进行了研究。优化后的液化工艺为:将糯米洗净在室温下浸泡3 h后加水磨浆,然后按照100 U/g糯米的添加量加入耐高温α-淀粉酶,在90℃条件下糊化液化30 min。对于糖化和转苷工艺,本研究首先比较了三种不同来源的糖化酶的糖化效果,结果表明Biozyme LNC真菌α-淀粉酶的酶解产物中麦芽糖含量较高(46.64 mg/m L),葡萄糖含量较低(8.68 mg/m L),更适用于糖化转苷的工艺;糖化和转苷的方式对IMO的产量影响较大,本研究比较了三种不同的糖化和转苷方式对IMO产率的影响,结果表明部分糖化后转苷工艺能在较短时间(10 h)内产生更多的IMO(23.73%);经正交试验优化的糖化转苷工艺条件为:将糯米与水按照1:8的比例液化,然后在液化液中按照41.25 U/g糯米的添加量加入真菌α-淀粉酶,在55℃下糖化3 h,再按照493.50 U/g糯米的添加量加入α-葡萄糖苷转移酶继续作用14 h。在此工艺条件下获得的糯米酶解液中异麦芽糖(Isomaltose,IG2)、潘糖(panose,P)和异麦芽三糖(Isomaltoriose,IG3)的总得率为25.32%。其次,制备香气馥郁的箬叶(俗称粽叶)提取液。为更好地提取箬叶中的有效成分,本研究采用酶法进行提取。结果表明,β-葡萄糖苷酶能提高箬叶有效成分的溶出率,同时提高箬叶提取液的粽叶香气,而纤维素酶的效果不佳。气质联用色谱(GC/MS)的数据表明,经β-葡萄糖苷酶处理的箬叶提取液中醇类、酸类及酮类化合物的相对含量增加,特别是对粽叶香气贡献较大的芳樟醇(120.65%)、叶醇(24.65%)、苯甲醇(104.24%)和苯乙醇(254.95%)等香气成分的相对含量增量较大。表明β-葡萄糖苷酶能水解箬叶中的糖苷类香气前体物质,释放出挥发性香气物质,达到箬叶提取液的增香效果。由此,本研究进一步对β-葡萄糖苷酶的酶解工艺条件了优化。优化的工艺条件为:箬叶粉与水按料液比1:10混合,然后按80 U/g箬叶粉的添加量加入β-葡萄糖苷酶,在55℃下振荡酶解6 h。康普茶(kombucha)是由红茶菌发酵而成的健康饮料。为了降低糯米酶解液的升糖指数并获得具有益生功效的代谢产物,同时丰富产品的种类,本研究选用红茶菌中具有独特代谢特征的醋酸菌Gluconacetobacter saccharivorans L4与产酒精量少的酵母菌Kluyveromyces marxianus LBBE-2对糯米酶解液进行发酵,以获得含有葡萄糖酸、葡萄糖醛酸等代谢产物且酸味柔和的康普粽茶基料。优化后的发酵工艺为:Gluconacetobacter saccharivorans L4和Kluyveromyces marxianus LBBE-2按9:1比例混合,接种量2%(v/v),在30℃、220 r/min条件下振荡发酵5 d。在此条件下,所得发酵液中还原糖残量为46.54 mg/m L,醋酸的含量为0.51mg/m L,总酸度为3.12 g/L。最后,本研究将上述所得的糯米酶解液和康普粽茶基料分别与箬叶提取液复配来制备粽茶和康普粽茶。当糯米酶解液与箬叶提取液的复配比例为7:3时粽茶饮料的综合评价较好,经复配的粽茶饮料产品的主要理化指标为:IG2、P和IG3的总含量20.39 g/L,葡萄糖23.77 g/L,麦芽糖2.03 g/L,总糖(按葡萄糖计)728.38 g/L,还原糖(按葡萄糖计)39.03 g/L,总黄酮(按芦丁计)0.04 g/L,可溶性固形物6.69%。由于经发酵的糯米酶解液酸味较重,因此将其与纯水按照1:4的比例稀释后再与箬叶提取液复配。当糯米发酵稀释液与箬叶提取液的复配比例为6:4时康普粽茶饮料的综合评价较好,经复配的康普粽茶饮料产品的主要理化指标为:IG2、P和IG3的总含量2.70 g/L,葡萄糖6.74 g/L,麦芽糖0.29 g/L,总糖(按葡萄糖计)101.44 g/L,还原糖(按葡萄糖计)5.51 g/L,总酸度(按醋酸计)0.48 g/L,总黄酮(按芦丁计)0.05 g/L,可溶性固形物1.75%。
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