朱俊玲，陈瑶，梁凯，郝利平

(山西农业大学，山西 晋中 030801)

我国杂粮资源丰富，近年来小米制作的产品受到人们的青睐。研究表明，小米蛋白质中没有过敏原物质，对于预防动脉粥样硬化及促进胆固醇新陈代谢等都有很好的效果[1-2]。小米中含有的天然类胡萝卜素在保护视觉与上皮细胞方面起到了重要作用[3-5]。目前，市场上的杂粮发酵食品有：杂粮发酵饮料(如经乳酸菌发酵制成的小米酸奶、小米发酵乳等发酵型饮料)、杂粮发酵食品(如大豆和荞麦混合发酵而成的荞麦酱；具有苦荞特有气味的荞麦醋等)、酿造酒类食品(荞麦酒、小米黄酒等)[6]。小米醪糟是一种谷物发酵食品，糯米醪糟滋味醇香，酸甜适中，略带淡淡的酒味，含有维生素A，E，G及核糖核酸等多种营养成分，是虚弱者养气生血的保健佳品，长期服用能强身健体、防御严寒、益寿延年[7-9]。据资料介绍,小米的蛋白质消化率为83.4%、脂肪为90.8%、碳水化合物为99.4%，这是小米成为优质营养源的基础[10]。小米是中国传统民间最具代表性食品之一，它不仅口味独特，而且营养丰富[11-12]。受糯米醪糟的启发，本试验将小米进行预处理与熟化，采用对比法确定小米浸泡时间、浸泡用水量、蒸制料水比和蒸制时间的较佳水平[13-15]。以蒸制熟化后的小米为原料，经微生物发酵，采用单因素及正交试验进行小米悬浮醪糟的工艺优化[16-18]。从而获得一种酸甜适中、口感良好、风味独特的小米产品，最大限度地保留小米的营养价值，使小米的深加工成品得到大众的认可。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小米(品种“红谷米”)：市售；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖、纯净水、结冷胶(食品级)：远大食品添加剂有限公司；柠檬酸(食品级)：山东柠檬生化有限公司；绵白糖(食品级)：隆尧禾田食品有限公司。

1.2 仪器与设备

LDZX-50KBS型立式高压蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械厂；DHG-9243BS-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱 上海新苗医疗器械制造有限公司；DL-CJ-2F型医用型超净工作台 北京东联哈尔仪器制造有限公司；PHS-25型手持pH仪 上海仪电科学仪器股份有限公司；手持测糖仪 泉州光学仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 小米悬浮醪糟的加工工艺流程及操作要点

1.3.1.1 工艺流程

小米→清洗→浸泡→熟化→摊凉→接种→发酵→初成品→灭菌→调配→灭菌→成品。

1.3.1.2 操作要点

清洗：每份称取相同量的小米,清洗3次。

浸泡：加入一定体积纯水，在室温下浸泡小米一定时间。

熟化：将浸泡好的小米放入容器中，按照一定的比例加入纯净水蒸制一定时间,冷却至30 ℃左右备用。

接种发酵：先称取一定量的干酵母，溶解于比例为1∶10，温度控制在39 ℃左右的水中，静置10 min,使干酵母充分吸收水分。然后在酵母液中加入2%的糖保温在30 ℃活化1 h左右。将冷却的小米装入瓶中，接入一定量的酵母液，放于30 ℃条件下培养发酵一定时间。

杀菌：将发酵后的小米初产品置于120 ℃的高压蒸汽灭菌锅中灭菌15 min。

调配：将称好的结冷胶加入到煮沸的水中溶解、搅拌；待水冷却至一定温度再加入称好的柠檬酸和绵白糖；将灭菌后的小米发酵品加入水中摇匀、搅拌。

灭菌：将上述调配的产品静置1 d后均匀搅拌，再灭菌，产品完成。

1.3.2 小米原料的预处理

称取相同质量的小米，在浸泡时间相同的条件下，分别以1∶1、1∶2、1∶3的浸泡用水量对小米进行浸泡处理。

称取相同质量的小米，在浸泡用水量相同的条件下，分别以4，6，8 h的浸泡时间对小米进行浸泡处理。

1.3.3 小米的熟化处理

称取相同质量的小米，在浸泡用水量、浸泡时间、蒸制时间相同的条件下，分别以1∶1、1∶1.5、1∶2的蒸制料水比对预处理后的小米进行熟化处理。

称取相同质量的小米，在浸泡用水量、浸泡时间、蒸制料水比相同的条件下，分别以20，30，40 min的蒸煮时间对预处理后的小米进行熟化处理。

1.3.4 小米初产品发酵工艺的优化1.3.4.1 单因素试验

研究不同接种量、不同加糖量、不同发酵时间对小米初产品发酵工艺的影响。

酵母接种量对产品发酵的影响：取蒸制摊凉后的小米40 g，装入干净的发酵瓶中，分别以0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%的量接种酵母液，于30 ℃下培养3 d，随后进行感官评价。

加糖量对产品发酵的影响:取蒸制摊凉后的小米40 g，装入干净的发酵瓶中，分别按1%、1.5%、2%、2.5%、3%的比例将糖加入到复水的酵母液中进行活化，然后接种1%的酵母液于30 ℃条件下培养3 d，随后进行感官评价。

发酵时间对产品发酵的影响:取蒸制摊凉后的小米40 g，装入干净的发酵瓶中，接种1%的酵母液于30 ℃条件下培养2，3，4，5，6 d，随后进行感官评价。

1.3.4.2 正交试验

根据单因素试验结果，选取接种量(A)、加糖量(B)、发酵时间(C)3个因素进行L9(33)正交试验，确定酵母接种量、加糖量、发酵时间的最适条件。

1.3.5 小米悬浮醪糟配方的优化1.3.5.1 单因素试验

研究不同结冷胶添加量、绵白糖添加量、柠檬酸添加量对产品感官品质的影响。

结冷胶添加量对产品感官品质的影响：取100 mL煮沸的水，分别加入0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的结冷胶，再加入10%的绵白糖和0.12%的柠檬酸，称取5 g灭菌后的小米初成品倒入水中，静置1 d后搅拌，进行感官评价。

绵白糖添加量对产品感官品质的影响：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的结冷胶后，随后分别加入6%、8%、10%、12%的绵白糖，再加入0.12%的柠檬酸，称取5 g灭菌后的小米初成品倒入水中，静置1 d后搅拌，进行感官评价。

柠檬酸添加量对产品感官品质的影响：取100 mL煮沸的水，加入0.3%的结冷胶和10%的绵白糖，随后分别加入0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的柠檬酸，称取5 g灭菌后的小米初成品倒入水中，静置1 d后搅拌，进行感官评价。

1.3.5.2 正交试验优化

依据单因素试验的结果，选取结冷胶添加量(A1)、绵白糖添加量(B1)、柠檬酸添加量(C1)3个因素进行L9(33)正交试验，确定结冷胶添加量、绵白糖添加量、柠檬酸添加量的最佳配方。

1.4 测定方法

1.4.1 感官评定方法

选定10人组成感官评定小组，评定员在评定前首先要仔细阅读感官评分标准，然后对食品的酸甜比、色泽、气味、口感、组织状态进行评定，最终取10人评定结果的平均值作为试验结果。感官检验项目及评分标准见表1和表2。

表1 小米悬浮醪糟前期发酵产品的感官评分标准表 Table 1 The sensory evaluation standard of pre-fermented products of millet suspended mash

表2 小米悬浮醪糟终产品的感官评分标准表Table 2 The sensory evaluation standard of end products of millet suspended mash

1.4.2 理化指标的测定

可溶性总糖的测定：利用手持测糖仪测定。

pH的测定:利用pH计测定。

2 结果与分析

2.1 小米预处理及熟化工艺的确定

2.1.1 小米浸泡用水量的确定

小米在不同浸泡用水量下的感官评价结果见表3。

表3 小米不同浸泡用水量的浸泡结果感官评价Table 3 The sensory evaluation of soaking results of millet with different water amount

小米在浸泡过程中加水量的影响不是很明显，由表3可知，小米和水的比例为 1∶2时，小米既能充分浸泡，又不会过度吸收水分而导致颗粒变软。

2.1.2 小米浸泡时间的确定

小米在不同浸泡时间下的感官评价结果见表4。

表4 小米不同浸泡时间的浸泡结果感官评价Table 4 The sensory evaluation of soaking results of millet at different soaking time

在保证小米充分浸泡且吸水的情况下，同时还要控制小米的浸泡时间，浸泡时间太长容易使小米中的水溶性维生素流失，太短会导致蒸出的小米发硬，不利于小米后期发酵。由表4可知，小米浸泡6 h时最佳。

2.1.3 小米最适料水比的确定

小米在不同料水比下的感官评价结果见表5。

表5 小米蒸制料水比的蒸制结果感官评价Table 5 The sensory evaluation of steaming results of millet with different material-water ratios

小米蒸制的料水比太高容易使蒸制后的小米发粘发软，太低会使小米蒸制时水分不够，导致蒸出的小米发硬。由表5可知，小米最适的料水比为1∶1.5。

2.1.4 小米蒸制时间的确定

小米在不同蒸制时间下的感官评价结果见表6。

表6 小米不同蒸制时间的蒸制结果感官评价Table 6 The sensory evaluation of cooking results of millet at different cooking time

小米蒸制时间太长容易使小米蒸制过度，导致小米发粘，而时间太短不能使小米充分吸水，使米粒发硬，不利于小米后期的发酵工艺。由表6可知，小米的最适蒸制时间为30 min。

2.2 小米初产品发酵工艺

2.2.1 酵母接种量对发酵的影响

在加糖量为2%和发酵时间为3 d的条件下，酵母接种量对发酵的影响见图1。

图1 酵母接种量对小米发酵的感官评价影响Fig.1 Effect of yeast inoculation amount on sensory evaluation of millet fermentation

由图1可知，酵母液接种量太多或太少都会导致发酵风味和感官品质变差。当接种量为1%时，小米发酵初产品口感最佳，所以确定1%为合适接种量。

2.2.2 加糖量对发酵的影响

在酵母接种量为1%和发酵时间为3 d的条件下，加糖量对发酵的影响见图2。

图2 加糖量对小米发酵的感官评价影响 Fig.2 Effect of sugar additive amount on sensory evaluation of millet fermentation

由图2可知，加糖量过多会使小米发酵过度，导致风味、口感变差，加糖量过少会使酵母菌复水活化不充分，不利于小米的进一步发酵。加糖量为2%时，感官评价分值最高，所以确定2%为合适加糖量。

2.2.3 发酵时间对发酵的影响

在酵母接种量为1%和加糖量为2%的条件下，发酵时间对发酵的影响见图3。

图3 发酵时间对小米发酵的感官评价影响Fig.3 Effect of fermentation time on sensory evaluation of millet fermentation

由图3可知，发酵时间太长时由于发酵产生的糖进一步反应生成酒精，口感变差；发酵时间太短，菌体发酵活性较低，发酵产品风味不佳。当发酵时间为3 d时，感官评价的分值最高。

2.2.4 正交设计试验优化小米初产品的发酵工艺

根据单因素试验结果，对小米初产品的发酵工艺进行优化。正交设计试验因素水平表见表7，试验结果见表8。

表7 小米初产品发酵制备工艺因素水平表Table 7 The fermentation process factors and levels of millet initial products

表8 小米发酵初产品的试验方案及结果Table 8 The test scheme and results of millet fermentation initial products

续 表

在9个处理中找出最优水平组合为5号A2B2C3,即酵母接种量为1%，加糖量为2%，发酵时间为4 d，其感官评分为83分。影响发酵感官评分结果的主次顺序为A>B>C,即酵母接种量>加糖量>发酵时间。

表9 小米发酵初产品的方差分析Table 9 The analysis of variance of millet fermentation initial products

由表9方差分析的结果可知，接种量和加糖量对小米初产品发酵的感官评价有显著影响，发酵时间对小米初产品发酵的感官评价影响不显著。

2.3 小米悬浮醪糟配方调剂的工艺优化

2.3.1 结冷胶用量对小米悬浮醪糟品质的影响

图4 结冷胶用量对小米悬浮醪糟品质的影响Fig.4 Effect of cold gel amount on quality of millet suspended mash

由图4可知，结冷胶用量太多会使小米悬浮醪糟发稠，用量太少不宜于米粒悬浮，不利于透明果冻状胶体的生成。结冷胶的用量为0.3%时，小米悬浮醪糟的感官评分最高，米粒悬浮状态最好，持续时间长且稳定。

2.3.2 绵白糖用量对小米悬浮醪糟品质的影响

在保持结冷胶用量为0.3%和柠檬酸用量为0.12%的条件下，绵白糖用量对小米悬浮醪糟品质的影响结果见图5。

图5 绵白糖用量对小米悬浮醪糟品质的影响 Fig.5 Effect of sugar amount on the quality of millet suspended mash

由图5可知，绵白糖用量对小米悬浮醪糟的感官影响呈先增长后下降的趋势，但感官分值相差不大。由于个人喜好程度不同，综合来看，大部分喜欢10%的绵白糖用量，所以确定10%为合适的绵白糖用量。

2.3.3 柠檬酸用量对小米悬浮醪糟品质的影响

在保持结冷胶用量为0.3%和绵白糖用量为10%的条件下，柠檬酸用量对小米悬浮醪糟品质的影响，结果见图6。

图6 柠檬酸用量对小米悬浮醪糟品质的影响Fig.6 Effect of citric acid amount on the quality of millet suspended mash

由图6可知，柠檬酸用量对小米悬浮醪糟的感官影响呈先增加后下降的趋势，但总体相差不大。由于个人喜好程度不同，综合来看，0.12%的柠檬酸用量感官评分最高，其次是0.14%，所以确定0.12%为合适的柠檬酸用量。

2.3.4 正交设计试验优化小米悬浮醪糟的配方调剂过程

根据单因素试验结果，选取结冷胶用量(A1)、绵白糖用量(B1)、柠檬酸用量(C1)为3个因素，对小米悬浮醪糟的最终感官评价过程进行优化。正交设计试验因素水平表见表10，试验结果见表11。

表10 小米悬浮醪糟的配方调剂因素水平表Table 10 The formula adjustment factors and levels of millet suspended mash

续 表

表11 小米悬浮醪糟的最终感官评价试验方案及结果Table 11 The final sensory evaluation test scheme and results of millet suspended mash

从表11的9个处理中找出最优水平组合为5号，即A2B2C3,感官评分为86分。影响小米悬浮醪糟最终感官评分结果的主次顺序为A>C>B,即结冷胶用量>柠檬酸>绵白糖。最佳水平组合为结冷胶用量0.3%、绵白糖用量10%、柠檬酸用量0.12%。

表12 小米初产品配方调剂的方差分析Table 12 The variance analysis of formula adjustment of millet initial products

由表12方差分析的结果可知，A1因素、B1因素和C1因素的F值均不显著。因此，结冷胶用量、绵白糖用量和柠檬酸用量对小米初产品配方调剂的感官评价没有显著影响。

3 结论

本试验以小米为原料，对小米悬浮醪糟的制作工艺进行了研究。确定了小米的预处理条件为：最适浸泡时间6 h，最适浸泡用水量1∶2；小米的熟化条件为：最适料水比1∶1.5，最佳蒸制时间30 min。然后通过单因素及正交试验确定了小米发酵的较佳条件为：酵母接种量1%、加糖量2%、发酵时间4 d；小米悬浮醪糟产品的较佳配方为：结冷胶添加量0.3%、绵白糖添加量10%和柠檬酸添加量0.12%。用此配方制得的小米悬浮醪糟酸甜适中，口感清爽，具有醪糟味。