原味燕麦乳的研制及其理化性质

燕麦（Avena sativa L.）是禾本科、燕麦属植物，其在全世界范围内广泛栽培，在干燥、高寒的地区更适宜生长。根据燕麦的外稃性状可将燕麦分为裸燕麦和皮燕麦[1-3]，其中，裸燕麦在我国大部分地区种植，距今至少有2000 多年的栽培历史[4]，其他国家种植的大多为皮燕麦[5]。皮燕麦可以作为牧草，裸燕麦可作为食品、饲料和粮食食用[6-8]。有研究表明，采用高温淀粉酶酶解制备燕麦乳饮料，其最佳酶解条件：温度80 ℃、加酶量50 U/g、时间90 min、料水比1 ∶10（g/mL）[9]，所制得燕麦乳饮料口感质地浓厚、味道清香、具有天然的燕麦香味。此外，通过单因素试验与正交试验，确定出燕麦乳饮料的最优配方：燕麦汁添加量80%、全脂奶粉添加量8%、白砂糖添加量8%、柠檬酸添加量0.06%，所制得的燕麦饮料味道酸甜，具有燕麦的清香[10]。

燕麦中含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维，具有调节血糖、降低血脂、抗氧化[11-13]等多种功能，能够满足人体的营养和健康要求。本文以燕麦粒为原料，进行单因素试验，考察各因素对原味燕麦乳品质的影响，利用响应面试验进行优化，最终确定原味燕麦乳的最佳的配方，以期提高燕麦的生产附加值，拓宽其加工利用途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

燕麦粒：黑龙江兵强马壮食品有限公司；复配增稠乳化剂（植物蛋白饮料）：江苏豪蓓特食品有限公司；柠檬酸：郑州广宇食品添加剂有限公司；菜籽油：云南金丰汇油脂股份有限公司；耐高温淀粉酶（150 000 U/mL）、糖化酶（260 000 U/mL）：安琪酵母股份有限公司；燕麦香精：杭州安塞生物科技有限公司；香兰素：嘉兴市中华化工有限责任公司。

1.2 仪器与设备

HJJ-6 水浴恒温电动搅拌器：常州华奥仪器制造有限公司；AR224CN 电子天平：奥豪斯仪器（常州）有限公司；HL-SYKS00r 商用智能烤箱：中山市阜沙镇创红电器厂；GYB60-68 高压均质机：上海东华高压均质机厂；JYL-C022E 磨浆机：广西南宁旭昆机电设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 原味燕麦乳加工工艺流程

燕麦→挑选→烘烤→浸泡→磨浆→液化→酶解→糖化→灭酶→过滤→调配→均质→灭菌→灌装→燕麦乳。

1.3.2 原味燕麦乳加工操作要点

1）烘烤：将燕麦粒用烤箱进行烘烤，选择上火150 ℃，下火120 ℃的条件，烘烤30 min；2）浸泡：称取适量烘烤好的燕麦粒浸泡（大约3～5 h）；3）磨浆：用磨浆机按照1 ∶20（g/mL）的料液比进行磨浆；4）酶解：先进行液化，将磨浆后的料液pH 值调至5～6，待升温至90 ℃，先加入0.2‰的耐高温淀粉酶，酶解90 min；再进行糖化，将pH 值调至4.5～5.0，糖化酶添加量0.2‰，酶解60 min；5）灭酶：将糖化好的料液升温至85 ℃，在85 ℃的条件下保持5 min；6）过滤：用两层100 目的纱布过滤，得到燕麦浆；7）均质：料液温度保持65 ℃，高、低压分别选择45 MPa 和30 MPa，均质5～8 min；8）灭菌：95 ℃灭菌15 min。

1.3.3 原味燕麦乳制备的单因素试验

采用单因素试验研究料液比[1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30（g/mL）]、耐高温淀粉酶添加量（0.05‰、0.10‰、0.15‰、0.20‰、0.25‰）、耐高温淀粉酶酶解时间（30、60、90、120、150 min）、糖化酶添加量（0.1‰、0.2‰、0.3‰、0.4‰、0.5‰）、糖化酶酶解时间（20、40、60、80、100 min）对感官评分的影响，确定各因素较佳试验参数范围，每个处理重复3 次，结果取平均值。

1.3.4 响应面设计

根据单因素试验的结果，采用Design-Expert 8.0.6程序软件，选择耐高温淀粉酶添加量、耐高温淀粉酶酶解时间、糖化酶添加量和糖化酶酶解时间4 个因素进行响应面试验。Box-Behnken 因素及水平见表1。

1.3.5 感官评价方法

原味燕麦乳感官性状评定参照孟凡欢[14]的相关评定方法，并根据试验所得的原味燕麦乳的特点进行适当修改。感官评定小组由10 名食品专业的同学组成，以感官评分标准为依据，对原味燕麦乳进行感官品评，评分标准参照谷物类饮料轻工行业标准[15]。评分标准如表2所示。

1.3.6 原味燕麦乳理化指标及微生物指标的测定

1.3.6.1 总固形物含量的测定

总固形物含量的测定采用直接干燥法，在101.3kPa、105 ℃下直接干燥，根据原味燕麦乳样品在干燥过程中的质量损失计算总固形物含量（S，%），公式如下。

式中：m1 为样品干燥前的质量，g；m2 为样品干燥后的质量，g。

1.3.6.2 还原糖含量测定

按照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》中的方法测定还原糖含量（B，g/100 g），公式如下。

式中：A 为碱性酒石酸酮溶液（甲乙液各半，相当于葡萄糖的质量），g；M 为样品的质量，g；V 为滴定平均消耗样品溶液体积，mL；50 为酸水解中吸取样液体积，mL；250 为试样处理中样品定容体积，mL；100 为酸水解中定容体积，mL；1 000 为换算系数。

1.3.6.3 离心沉淀率测定

准确称取待测样品，质量记为W1（g），用离心沉淀法，4 000 r/min 离心30 min，取出沉淀物在90 ℃下烘干20 min，沉淀物质量记为W2（g），样品离心沉淀率（R，%）计算公式如下。

1.3.6.4 脂肪含量测定

脂肪含量参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》测定。称取10 g 左右样品于50 mL 试管内，加入10 mL 盐酸，于70 ℃水浴中进行消化至试样完全溶解，5 min 振摇一次，约50 min 后分别加入乙醇、乙醚和石油醚抽提。抽提后得到的脂肪进行干燥后称量即可计算出脂肪含量。

1.3.6.5 水分含量测定

水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中直接干燥法进行测定。在101.3 kPa、105 ℃下直接干燥，确定原味燕麦乳样品在干燥过程中损失的水分。水分含量（Q，%）计算公式如下。

式中：m1 为样品干燥前的质量，g；m2 为样品干燥后的质量，g。

1.3.6.6 蛋白质含量测定

蛋白质含量按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯式定氮法进行测定，蛋白质含量（P，%）的计算公式如下。

式中：V1 是消耗的硫酸标准滴定液的体积，mL；V2是空白消耗硫酸标准滴定液的体积，mL；C 是硫酸标准滴定液的浓度，mol/L；0.014 0 是氮原子的相对原子质量，g；M 是样品的质量，g；V3 是吸取消化液的体积，mL；F 为蛋白质转换系数，6.25。

1.3.6.7 稳定性的测定

依据Stokes Law 离心加速法与Lambert-Beer Law光学技术的原理，测定样品在离心作用下红外透光率的变化并绘制谱线[16]。分析条件为温度25 ℃、时间间隔2 s、速度1 500 r/min、谱线1 000 条。

1.3.6.8 微生物指标测定

微生物指标参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》测定。

1.4 数据处理方法

数据采用WPS Office（11.1.0.11551）进行整理和分析，利用Design-Expert 8.0.6 软件进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 料液比对原味燕麦乳的影响

料液比对原味燕麦乳感官评分的影响见图1。

从图1 可以看出，随着溶剂用量逐渐增大，感官评分呈先上升再下降的趋势。在料液比为1 ∶20（g/mL）时，原味燕麦乳的感官评分最高。根据实际情况，在此料液比下，原味燕麦乳的黏稠度较好。溶剂用量低，黏稠度过高，适口性差；溶剂用量过高，黏稠度过低，原味燕麦乳体系不稳定，容易分层。

2.1.2 耐高温淀粉酶添加量对原味燕麦乳的影响

耐高温淀粉酶添加量对原味燕麦乳感官评分的影响见图2。

由图2 可知，随着耐高温淀粉酶添加量逐渐升高，感官评分呈现出先上升后下降的趋势，且耐高温淀粉酶添加量为0.20‰时的感官评分最高，此时原味燕麦乳的体系相对较均匀。淀粉是燕麦中的一种不稳定成分，随着加酶量的增加，酶促反应速度加快，淀粉的水解程度也随之提高，当淀粉水解到一定程度之后，淀粉数量较少，酶促反应速度减慢，继续加酶，原味燕麦乳品质受影响程度减小[17]。

2.1.3 耐高温淀粉酶酶解时间对原味燕麦乳的影响

耐高温淀粉酶酶解时间对原味燕麦乳感官评分的影响见图3。

由图3 可知，随着耐高温淀粉酶酶解时间逐渐延长，感官评分呈先上升后下降的趋势，且耐高温淀粉酶的酶解时间达到90 min 时的感官评分最高。酶解时间不足，燕麦中的淀粉等物质水解不完全，影响原味燕麦乳的组织状态[18]。当酶解时间达到90 min 后，再延长酶解时间，原味燕麦乳色泽发生变化，色泽加深，颜色偏黄，并非均匀的乳白色，感官评分较低。

2.1.4 糖化酶添加量对原味燕麦乳的影响

糖化酶添加量对原味燕麦乳感官评分的影响见图4。

由图4 可知，随着糖化酶添加量逐渐增加，感官评分呈先增加后降低的趋势，且糖化酶添加量在0.2‰时原味燕麦乳的感官评分达到最大，糖化酶在此添加量下得到的原味燕麦乳口感较佳。当糖化酶添加量低于0.2‰时，口感较差，味道较淡；当糖化酶添加量大于0.2‰时，甜度无明显变化。这可能是因为随着糖化酶添加量的增加，原味燕麦乳甜度逐渐增强，还原糖的含量在逐渐增加[19]。当糖化酶增加到一定程度时，因液化后所得产物已大部分转化成糖类，所以还原糖含量增加不明显。

2.1.5 糖化酶酶解时间对原味燕麦乳的影响

糖化酶酶解时间对原味燕麦乳感官评分的影响见图5。

从图5 可以看出，随着糖化酶酶解时间逐渐延长，感官评分表现为先上升后下降的趋势，在60 min 时的感官评分最高，在此酶解时间下得到的原味燕麦乳口感较好。甜度随酶解时间的延长而逐渐增强，还原糖含量逐渐增加。在60 min 后，尽管酶解时间还在延长，但原味燕麦乳的甜味增加并不明显。这可能是因为在糖化酶发挥作用时，首先与底物分子结合，随着酶解时间的延长，底物浓度随之减少，不利于络合物生成，影响糖化酶的催化效率[20]。

2.2 原味燕麦乳响应面试验结果分析

2.2.1 响应优化及结果

结合原味燕麦乳单因素试验的结果，以感官评分（Y）为响应值，依次选择耐高温淀粉酶添加量（A）、耐高温淀粉酶酶解时间（B）、糖化酶添加量（C）、糖化酶酶解时间（D）4 个因素，采用响应面对原味燕麦乳的加工工艺进行优化试验，其结果如表3所示。

对表3 中的数据进行多元回归拟合，得到原味燕麦乳耐高温淀粉酶添加量（A）、耐高温淀粉酶酶解时间（B）、糖化酶添加量（C）、糖化酶酶解时间（D）与感官评分值（Y）的二次方程：Y=90.78+1.32A+1.16B+0.19C+0.50D-1.60AB-1.28AC+1.83AD-2.10BC+0.63BD-3.60CD-6.26A2-4.72B2-3.27C2-4.46D2。

2.2.2 模型建立及显著性检验

回归模型的方差分析结果见表4。

由表4 方差分析可知：原味燕麦乳感官评分回归模型显著性检验P＜0.001，说明原味燕麦乳的感官评分二次多元回归模型极显著；原味燕麦乳回归模型失拟项P=0.152 0>0.05，故原味燕麦乳的感官评分二次多元回归失拟项无显著性影响。方差分析结果表明，决定系数R2 和信噪比分别为0.950 5、14.771，F 值为5.10，表明该模型具有较高的拟合度和良好的可信度，能够用于原味燕麦乳的工艺优化。综合上述分析，从F 值能够看出4 个因素对原味燕麦乳感官评分的影响顺序依次为耐高温淀粉酶添加量（A）＞耐高温淀粉酶酶解时间（B）＞糖化酶酶解时间（D）＞糖化酶添加量（C）。

2.2.3 最佳条件的确定和回归模型的验证

根据回归模型验证，得到原味燕麦乳最优工艺配方：耐高温淀粉酶添加量0.21‰，耐高温淀粉酶酶解时间94.08 min，糖化酶添加量0.22‰，糖化酶酶解时间62.28 min，原味燕麦乳感官评分为90.96。综合考虑实际情况，在上述条件下进行试验验证，调整耐高温淀粉酶添加量0.20‰，耐高温淀粉酶酶解时间90 min，糖化酶添加量0.2‰，糖化酶酶解时间60 min，原味燕麦乳感官评分为92，接近理论预测值，证明该方法可行。

2.3 原味燕麦乳理化指标、微生物指标与稳定性结果

2.3.1 原味燕麦乳理化指标、微生物指标结果分析

原味燕麦乳理化指标及微生物指标结果见表5。

由表5 可知，根据还原糖（以葡萄糖计）含量和总固形物含量的比值可计算出还原糖占干物质的百分比（dextrose equivalent，DE）值为50.55%。DE 值越高，说明葡萄糖浆的级别越高。加入的耐高温淀粉酶能够将燕麦中的淀粉水解成糊精等小分子物质，生成的糊精在糖化酶的作用下发生糖化作用，转化成糖类物质。这不仅提高了原味燕麦乳的口味，还提高了原味燕麦乳体系的稳定性。

2.3.2 加淀粉酶、糖化酶与不加酶燕麦乳稳定性分析

透光率随样品管的位置变化关系图谱见图6。

从图6 可以看出，两种方法制得的原味燕麦乳都有各自的特点，都存在上浮和沉降的现象，但是，相比较来说，加了耐高温淀粉酶和糖化酶进行酶解制得的燕麦乳稳定性比未加酶制得的燕麦乳稳定性相对较好，因为未加酶制得的燕麦乳在样品管底部的谱线面积较大，说明其透光率相对较大，稳定性相对较差。

不稳定性系数随时间的变化关系图谱见图7。

由图7 可以看出，加了两种酶得到的原味燕麦乳斜率比不加酶得到的燕麦乳的斜率低，稳定系数变化较慢，说明稳定性相对较好。

3 结论

本试验对原味燕麦乳的生产制作工艺过程进行了优化，得到最优的生产工艺条件为料液比1 ∶20（g/mL），耐高温淀粉酶添加量和酶解时间分别为0.20‰、90 min；糖化酶添加量和酶解时间分别为0.20‰、60 min。制得的原味燕麦乳组织状态均匀，离心沉淀率较小，稳定性相对较好，还原糖含量较高，色泽呈现出较好的乳白色。本研究可为燕麦的深加工提供一定的理论基础。

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Development of Original Oat Milk and Its Physical and Chemical Properties

WANG Mingming1，LI Juan1，CHEN Yinyan1，YANG Yufang2，YU Zhijin2，3，SHENG Jun1，2，ZHAO Cunchao1，3*
（1.School of Food Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，Yunnan，China；2.Kunming Biological Manufacturing Research Institute Co.，Ltd.，Kunming 650201，Yunnan，China；3.Yunnan Plateau Characteristic Agricultural Industry Research Institute，Kunming 650201，Yunnan，China）

Abstract：The original oat milk processing conditions for oat grain as the raw material was optimized by singlefactor and response surface methodologies and a sensory score index.Using the optimized conditions，the stability of the original oat milk supplemented with thermostable amylase and saccharifying enzymes was compared with oat milk without these enzymes.The optimal parameters were determined to be an oat grain ∶water ratio of 1 ∶20（g/mL）and liquefaction using 0.20‰amylase for 90 min at 90 ℃，and 0.2‰saccharifying enzyme for 60 min at 60 ℃.Using these conditions，the total solid，protein，and reduced sugar contents reached 6.39%，0.54%，and 3.23%，respectively.The microbial indicators met the requirements of a total bacterial count <10 CFU/g and no detection of Escherichia coli.The stability of original oat milk with thermostable amylase and saccharifying enzymes was better than that of oat milk without the enzymes.The original oat milk obtained by this process displayed a uniform tissue state，good stability，and oat fragrance.

Key words：oat milk；glucoamylase；thermostable amylase；physical and chemical properties；stability

DOI：10.12161/j.issn.1005-6521.2023.19.019

作者简介：王明明（1998—），男（汉），硕士研究生，研究方向：营养代谢免疫学。

*通信作者：赵存朝（1990—），男（汉），硕士研究生，研究方向：食品科学。

引文格式：王明明，李娟，陈银艳，等.原味燕麦乳的研制及其理化性质[J].食品研究与开发，2023，44（19）：133-139.

WANG Mingming，LI Juan，CHEN Yinyan，et al.Development of Original Oat Milk and Its Physical and Chemical Properties[J].Food Research and Development，2023，44（19）：133-139.

加工编辑：张楠

收稿日期：2022-06-20