米糠茶饮料加工工艺研究

王烈喜，陈 琼，陈黎斌，朱庆玲

(广东食品药品职业学院，广东广州 510520)

从稻谷到糙米，从糙米到精米，所经历的每一道加工程序都意味着营养的流失，以至于通过米饭进入人体的营养不到整个稻谷营养的30%。而这些流失的营养主要集中在稻谷的种皮和胚中，统称为米糠。米糠作为稻谷的主要副产物，其质量约占稻谷籽粒的7.5%～8.0%，但其富含的各种营养元素和生理活性物质约占稻谷籽粒的64%。长期以来，米糠多被作为畜禽饲料原料加以利用，其宝贵的资源性价值远未被充分开发。我国是世界上最大的稻米生产国，年产米糠1 000万t以上，有效利用米糠资源具有重要的经济价值和现实意义。

茶叶的营养成分极为丰富，且含有多种功能物质，其中所含的蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物及各种维生素和矿物质等，基本上都是人体所必需的成分[1]，而且茶叶对预防心脑血管疾病、防癌抗癌、抗衰老、抗辐射等有极大的功效。

笔者将米糠与绿茶进行有机结合，通过现代饮料加工技术开发出一种复合型保健茶饮料。该饮料香味自然浓郁、口感鲜美，带有绿茶的自然清香，兼具茶叶的保健功能与稻谷的营养价值。

1 材料与方法

1.1材料供试原料：米糠，江西产926晚籼稻，江西赣粮米业有限公司；速溶绿茶粉，大闽食品(漳州)有限公司；一级白砂糖。主要试剂：羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、黄原胶、结冷胶、单甘酯、蔗糖酯，均为食品级。主要设备：双螺杆挤压机、超微粉碎机、快速水分测定仪、电动搅拌机、胶体磨、均质机、灭菌锅。

1.2方法

1.2.1工艺流程。米糠茶饮料加工工艺流程见图1。

图1 米糠茶饮料加工工艺流程

1.2.2工艺要点。

1.2.2.1米糠稳定化。将新鲜米糠加水调配，控制水分含量为25%，送入单螺杆挤压机中，控制加热温度为130 ℃进行挤压处理，冷却至室温，分别在真空干燥箱内常温干燥至水分含量10%，密封保存，待测。

1.2.2.2超微粉碎。干燥后的米糠用粉碎机进行超微化处理，并过180目筛，得米糠细粉。

1.2.2.3米糠粉糊化。边搅拌边加入米糠粉于60 ℃左右的软水中，至米糠粉完全溶解后，将水温升至90 ℃，在搅拌状态下保持15 min。

1.2.2.4茶粉溶解。称取一定量的绿茶粉，于65 ℃的热水中充分溶解，过滤，取滤液备用。

1.2.2.5混合调配。将适量的奶粉用50 ℃温水充分溶解，复配稳定剂和白砂糖混匀后在60 ℃热水中溶解，将所有物料混合均匀，加水至配方所需量。

1.2.2.6均质。控制均质温度为70 ℃，对物料进行2次均质，第1次均质压力为30 MPa，第2次均质压力为40 MPa。

1.2.2.7灭菌。杀菌温度121 ℃，时间15 min。

1.2.3脂肪酸值快速测定[2-3]。

1.2.3.1浸出。精确称取不同方法处理后的试样4.00～5.00 g于带塞锥形瓶中，用移液管加入50 ml乙醚乙醇混合液，加塞摇动几秒钟，打开塞子放气，再盖紧瓶塞振荡30 min，取出，将瓶倾斜静置数分钟，使滤液澄清。

1.2.3.2过滤。用快速滤纸过滤，弃去最初几滴滤液后，收集于锥形瓶中。

1.2.3.3滴定。将25 ml滤液移入锥形瓶中，再用量筒量取25 ml乙醚乙醇混合液加入锥形瓶中，用移液管加入1%酚酞乙醇溶液0.5 ml，立即用氢氧化钾标准溶液滴定至微红色30 s不消失为止。记下所耗用的氢氧化钾标准溶液毫升数(V)。

1.2.3.4空白试验。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”用氢氧化钾标准溶液滴定，记下所耗用的氢氧化钾标准溶液毫升数(V0)。

1.2.3.5结果计算。游离脂肪酸具体计算公式如下：

式中，V为滴定时消耗0.05 mol/L氢氧化钾标准溶液的量(ml)；V0为空白试验滴定时消耗1 mol/L氢氧化钾标准溶液的量(ml)；N为滴定时所用氢氧化钾的浓度(mol/L)；G为样品的重量(g)；0.282为油酸的毫克当量数；50为浸泡试样用乙醚乙醇混合液体积(ml)；25为用于滴定的滤液体积(ml)；17%为米糠含油量。

1.2.4饮料稳定性测定[4-5]。在有刻度的离心管中，准确加入配制好的饮料10 ml，然后在3 500 r/min离心速度下离心15 min，除去上层液，准确称取沉淀物重量，利用以下公式计算沉淀率：

2 结果与分析

2.1米糠挤压稳定化工艺米糠在生产出来之后，由于其中的脂肪酶等作用，容易产生游离脂肪酸(FFA)。随着FFA含量的增加将导致米糠的营养品质急剧下降，因此，米糠加工之后必须尽快进行稳定化处理，控制其游离脂肪酸含量的增加。目前常用的米糠稳定法有干法、湿法、微波法和挤压法。笔者课题组查阅大量文献，通过综合考虑稳定效果和营养成分的保留，决定选择挤压法作为米糠稳定化方法。

取等量的新鲜米糠加入不同量的软水进行调浆，将含水率分别为10.95%(原糠)、15%、20%、25%、30%的米糠送入单螺杆挤压机中，不同温度处理后米糠的游离脂肪酸值结果如图2所示。

图2 不同含水量米糠经不同温度挤压处理后游离脂肪酸值变化情况

由图2可以看出，在含水量相同的条件下，FFA随温度的升高而逐渐降低；在相同温度下，FFA随含水量的递增也降低。在温度为130 ℃、含水量为30%的情况下，经挤压处理，米糠中的FFA能降低到3.18%，满足长期储藏的要求。当含水量降低到25%时，在同样的条件下处理，米糠中的FFA能降低到3.24%，符合长期保存的条件。含水量在25%～30%，其FFA没有显著差异。因此，从节约能源角度选择含水量为25%较为恰当。在挤压过程中随着米糠含水量的提高，有利于FFA的降低，可能是因为水的良好传热性，使得挤压过程中温度分布更均匀，酶失活效果更好。

2.2米糠茶配方调制试验米糠茶饮料的调配过程中，米糠粉与茶粉的配比是影响成品质量的关键。试验选择米糠粉与茶粉的比例分别为2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1添加量分别为4%、6%、8%进行试验。试验后组织13名评判员进行感官评定和12 h后的稳定状态观察，对饮料品质进行判定，结果见表1。

表1 米糠粉与茶粉的配比对饮料品质的影响

注：--表示品质极差；-表示较差；+表示一般；++表示较好。

从表1中可以发现，随着米糠粉含量的增加，饮料口感逐步变好，稳定性有先变好后变差的趋势。当米糠粉与茶粉的比例为4∶1，添加量为6%时饮料品质最好。另外，为了使米糠茶饮料能形成更好的形态与口感，在调配过程中加入1.5%奶粉和5.5%白砂糖等辅料。

所以，在1 000 ml米糠茶饮料中添加48 g米糠粉、12 g绿茶粉、15 g奶粉和55 g白砂糖，所得成品风味最佳。

2.3稳定剂配比试验米糠茶饮料由多种成分组成，体系较为复杂，单靠高压均质等机械能作用将难以达到使体系稳定化的目的。为使米糠茶的乳状体系能够较长时间地保持稳定状态，就需要加入适量的乳化剂和增稠剂来降低该体系的界面能，并相应提高分散介质的粘度，使该体系能够保持相对的稳定。

2.3.1乳化剂对米糠茶饮料的作用效果。米糠的油脂含量较高，为了防止脂肪上浮，确保饮料组织状态长时间稳定，必须加入合适的乳化剂。该研究选用4种乳化剂，即单甘酯、吐温-20、大豆卵磷脂、蔗糖酯S-15分别进行试验以空白为对照，以制品的稳定性测定值(沉淀率)以及口感为指标，获得效果较好的单体乳化剂，结果见表2。

表2 不同乳化剂对米糠茶饮料稳定性的影响

从表2中可以看出，对米糠茶饮料稳定性影响最大的是蔗糖酯，其次是单甘酯，大豆卵磷脂、吐温-20影响最小。

2.3.2稳定增稠剂对米糠茶饮料的作用效果。米糠茶饮料是以蛋白质、油脂、淀粉等组成的复杂乳状液，是热力学不稳定体系。米糠茶饮料体系中，大部分胶粒都带负电，正离子对其有聚沉作用。因此，增稠剂应选用负离子型稳定剂，促使体系更加稳定。

为了使米糠茶饮料达到较好的稳定效果，试验选用卡拉胶、海藻酸钠、黄原胶、结冷胶、CMC-Na和微晶纤维素6种稳定剂，探讨其单独使用对体系稳定效果的影响，结果如表3所示。

表3 单一稳定增稠剂对米糠茶饮料稳定性的影响

从表3可以看出，各稳定增稠剂单独使用，根据添加量的不同，对体系稳定性有一定的促进作用，但是无法维持饮料长期稳定。其中CMC-Na、黄原胶和结冷胶对体系有相对比较明显的稳定作用。

2.3.3乳化剂、稳定增稠剂复合使用效果。从以上的试验结果可以看出，单独使用一种乳化剂或增稠剂对饮料的稳定效果影响不大，必须将几种乳化剂和增稠剂进行适当复合，才能起到协同增效的作用，可显著提高乳状液体系的稳定性[6]。该试验选择乳化剂蔗糖脂肪酸酯(HLB=15)和分子蒸馏单甘酯(HLB=3.8)、增稠剂选用CMC-Na、黄原胶和结冷胶进行复配组合，进行L16(45)正交试验，正交试验因素水平设计见表4，结果如表5所示。通过在米糠茶饮料中添加不同配比的复合稳定剂，对比观测米糠茶饮料体系稳定系数R值的变化以及恒温静置一定时间后米糠茶组织状态的变化情况，从而确定出米糠茶饮料的最适复合稳定剂配比方案。

表4 正交试验各因素与水平的设定 %

表5 稳定剂最佳条件的复配正交试验结果L16(45) %

试验结果表明，影响米糠茶饮料稳定性的主次因素顺序为C>D>A>E>B。最佳组合是A3B1C2D2E4，即CMC-Na 0.10%、黄原胶0.03%、结冷胶0.04%、蔗糖酯0.07%、单甘脂0.11%。以此配方按相同的生产工艺进行验证试验，产品沉淀率为0.69%，稳定性好于表5中较好的5号试验。

3 结论

从米糠茶饮料的口感和品质综合考虑，米糠粉与茶粉的最佳配比为4∶1，添加量为6%，另外再添加1.5%奶粉和5.5%白砂糖，所得成品风味更佳。

在米糠茶饮料制备过程中，必须将大米淀粉与绿茶进行有效的结合才能使产品保持长期稳定状态。然而，米糠的稳定工艺和乳化剂与稳定剂的选择将直接影响饮料的稳定性，决定其货架期的长短。

米糠茶饮料中米糠最佳挤压稳定化工艺为：130 ℃，控制水分含量为25%。通过正交试验，确定了添加0.10% CMC-Na、0.03%黄原胶、0.04%结冷胶和、0.11%单甘脂和0.07%蔗糖酯稳定效果较好。最终，产品呈微黄略带棕色，色泽均匀、香味纯正，滋味润顺，产品保质期能达180 d以上。

[1] 陈亚非，李育军.茶多酚保健功能的研究进展[J].中国食品信息，1994(12)：9-11.

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[6] 刘程，周汝忠.食品添加剂实用大全[M].北京：北京工业大学出版社，1994.