全 文 ：饮料研究
2012年第 38卷第 3期(总第 291期) 169
葡萄酒酵母菌发酵莜麦饮料生产工艺
王健，罗永华，刘媛，兰凤英
(河北北方学院食品科学系，河北 张家口，075000)
摘 要 以糖化莜麦汁为原料，探讨了葡萄酒酵母菌发酵莜麦饮料的生产工艺。在单因素试验的基础上，采用
正交试验得到葡萄酒酵母菌发酵莜麦饮料的优化工艺条件:接种量 4%，28℃下发酵 20 h。木糖醇添加量为
7%;果胶添加量为 0. 45%。
关键词 莜麦，发酵饮料，葡萄酒酵母，工艺参数
第一作者:硕士研究生(兰凤英教授为通讯作者，E-mail:lan-
fengying1965@ 126. com)。
收稿日期:2011 － 11 － 16，改回日期:2012 － 02 － 15
莜麦即裸燕麦，其营养价值居谷类粮食之首。经
分析其蛋白质含量为 15. 53%，脂肪含量为 6. 35%，
亚油酸含量占不饱和脂肪酸的 42. 44%［1 － 2］，含有人
体必须的 8 种氨基酸且比例平衡;碳水化合物含量在
谷类粮食中最低，膳食纤维的含量较高且可溶性膳
食纤维的含量远远高于大米、小麦粉;矿质元素的含
量丰富，可满足人体对矿质元素的需求，尤其是儿童
生长所需要的 Fe、Zn 等微量元素的含量特别丰富;
另外，莜麦也是良好的维生素食物来源。研究证明莜
麦食品具有降血脂、降血压、调节血糖、预防心血管疾
病等多种保健功能，是公认的健康食品，尤其适于糖
尿病人食用［3 － 5］。
目前，我国市场上推出的莜麦产品基本上属于快
速食用的莜麦方便面、莜麦米和莜麦糕点等［6］，如何
进一步提高莜麦系列产品的营养价值和经济价值，是
该领域的研究热点。发酵食品既能提高原有未发酵
食品的营养价值，又能增加其附加值，若将发酵技术
用于莜麦产品开发上，将会推动莜麦产业向精深加工
方向转变［7 － 8］。
本试验以糖化处理后的莜麦汁为原料，经葡萄酒
酵母菌发酵，研制风味较佳的发酵莜麦饮料，并对其
稳定性和生产工艺进行研究，以期为莜麦新产品的开
发提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
莜麦粉(市售) ;麦芽粉(河北北方学院食品系实
验室提供) ;葡萄酒酵母优化菌株(河北北方学院食
品系实验室提供) ;甜蜜素(金田企业有限公司) ;木
糖醇复合粉(河南省虞城赛凡食品厂) ;果胶(山东中
轩生物有限公司) ;羧甲基纤维素钠(CMC-Na) (广州
市天冠食品添加剂有限公司)。
1. 2 仪器与设备
多功能电子天平(YP102N 上海精密仪器有限公
司) ;手持折光仪;电子天平(BS224S 北京赛多利斯
仪器有限公司) ;KDC-1044 低速离心机(科大创新股
份有限公司中佳分公司) ;CS202B 型电热保温干燥
箱(重庆试验设备厂制造) ;HH-S 数显恒温水浴锅
(金坛市医疗仪器厂) ;电热手提高压蒸汽消毒器
(YXQ-SG 41-280 上海医用核子仪器厂) ;DH5000A
型电热恒温培养箱(天津泰斯特仪器有限公司)。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 莜麦汁的制备与糖化
采用莜麦粉为原料，以自制麦芽粉为酶制剂。按
照 m(莜麦粉)∶ m(麦芽粉)∶ m(水)= 40∶ 3∶ 400 投料，
然后采用恒温浸出糖化法［9］进行糖化处理，糖化后的
莜麦汁采用高压蒸汽灭菌(115 ～117℃、25 min)备用。
1. 3. 2 葡萄酒酵母菌的活化培养
采用无菌操作，取葡萄酒活性干酵母 3 ～ 4 g 加
至 100 mL准备好的 5%葡萄糖培养基中，摇匀，分装
于 5 个大试管中，封口，于 28℃下恒温培养 1 ～ 1. 5
h，冷却后置于 2 ～ 8℃冰箱中保存备用。
1. 3. 3 生产工艺流程
1. 3. 4 发酵工艺条件优化
1. 3. 4. 1 接种量的确定
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2012.03.039
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
170 2012 Vol. 38 No. 3 (Total 291)
将原料准备好后，按照 5 个不同比例(1% ～
5%)进行接种，置于 28℃恒温培养箱中恒温培养
36h，对其感官评定，记录结果。
1. 3. 4. 2 发酵时间的确定
将原料准备好后，按照 1. 3. 4. 1 确定的接种量进
行接种，置于 28℃恒温培养箱中恒温培养，分别在 4、
8、12、16、20、24、28h 时对发酵莜麦汁进行感官评定
并测定其糖度、酸度，记录结果。
1. 3. 4. 3 木糖醇添加量的确定
因发酵后的莜麦饮料酸味较浓，需要加入甜味剂
进行调和，基于保健的原则选用木糖醇作为甜味剂，
按照 6 个不同添加量(3%、5%、7%、9%、11%、
13%)分别加入发酵莜麦汁中进行调味，并分别进行
感官评定。
1. 3. 4. 4 果胶添加量的确定
发酵莜麦饮料易出现沉淀影响感官品质，所以需
要添加稳定剂来改善不良组织状态。本试验选用果
胶作为稳定剂，以 5 个不同比例(0. 1%、0. 2%、
0. 3%、0. 4%、0. 5%)分别加入发酵莜麦饮料中，根据
沉淀率的测定结果确定其添加量。
1. 3. 4. 5 优化工艺参数确定
通过单因素试验确定接种量、发酵时间、木糖醇
用量、果胶用量等因素的水平取值，在此基础上进行
正交试验，通过产品各项理化指标及感官评分的结果
分析，确定优化工艺参数。
1. 4 产品质量分析
随机选定 20 人(男女各半)进行品尝。用综合
评分法对产品进行感官评价，每人分别对各配方进
行综合评分，感官评定标准见表 1。
表 1 感官评定标准
指标 标准 分数
色泽
(20 分)
透亮的米灰色 20 ～ 18 分
不够明亮，略灰 18 ～ 16 分
灰黄色，不够明亮 16 ～ 14 分
浅灰色 ＜ 14 分
气泡
(20 分)
气泡丰富 20 ～ 15 分
气泡较多 15 ～ 10 分
气泡很少 ＜ 10 分
口感和风
味(40 分)
有莜麦特有麦香味，酸甜适中，味感协调 40 ～ 35 分
具有莜麦特有麦香味，味感较淡，滋味一
般，味感不协调
35 ～ 30 分
口味过淡，有明显的异味 ＜ 30 分
组织状态
(20 分)
澄清透明，均匀，有少许沉淀 20 ～ 18 分
轻微浑浊，均匀，有少许沉淀 18 ～ 16 分
较浑浊，有少许沉淀 16 ～ 14 分
浑浊，有大量沉淀 ＜ 14 分
糖度:手持糖度计测定法;酸度:酸碱滴定法;pH
值:pH计法;沉淀率:采用离心沉淀法［10］。
计算公式为:
沉淀率 /% =［沉淀量(g)/样品总量(g) ］× 100
2 结果与分析
2. 1 接种量的确定
将活化培养好的菌种以 1%、2%、3%、4%和 5%
的比例分别接种于糖化好的莜麦汁中，均发酵 26 小
时，根据感官评定标准对发酵莜麦汁进行感官评分，
结果见表 2。
表 2 不同接种量的莜麦汁感官评定结果
接种量 /% 感官评价 总分
1
液体透亮，气泡很少，味感较淡，轻微浑浊有少
量沉淀
77
2
液体透亮，气泡很少，味感较淡，滋味一般，有
少量沉淀
76
3 液体透亮，气泡较多，口味较淡，有少量沉淀 78
4 液体透亮，气泡丰富，口味一般，有少量沉淀 86
5
液体稍透亮，气泡较多，有明显异味，较浑浊，
有少量沉淀
65
由表 2 可知，接种量为 4%时，发酵莜麦汁的感
官评分最高，因此确定葡萄酒酵母的最佳接种量为
4%。
2. 2 发酵时间的确定
2. 2. 1 发酵时间对发酵莜麦饮料感官品质的影响
以确定的接种量接种于莜麦汁进行发酵，分别在
4、8、12、16、20、24、28 h时，按照感官评定标准对其进
行感官评分，结果见表 3。
由表 3 可知，发酵 20 h 时，感官评分最高，色泽、
口感和状态等感官品质均优于其他条件的。
2. 2. 2 发酵时间对发酵莜麦饮料理化指标的影响
以确定的接种量接种于莜麦汁进行发酵，分别在
4、8、12、16、20、24、28 h时，对发酵最终产品进行总酸
度和总糖测定，结果如图 1、图 2 所示。
由图 1 可知，随着发酵时间的延长，发酵产品的
总酸度也升高。当发酵 20 h 时，其酸度达到 7. 1%，
24 h以后急剧上升。说明在 20 h时菌种发酵莜麦汁
的能力很强，大部分菌种处于乙醇发酵阶段，只有部
分菌种产酸，酸味适宜，若再延长时间，大部分菌种处
于产酸阶段，会造成产品酸味过重。
饮料研究
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表 3 不同发酵时间的发酵莜麦饮料感官评定结果
发酵时间 /h 感官评价 总分
4 浑浊但留有麦汁黄色，气泡较少，酸味很小，酒味很小，甜味较大，酵母味小 78. 5
8 稍浑浊，留有麦汁黄色，气泡较少，酸味较小，酒味较小，甜味，酵母味小 82. 0
12 液体较透明，淡黄色，气泡较多，酸味较小，稍甜，酒味较小，酵母味小 86. 5
16 液体较透明，淡黄色，气泡丰富，酸味较小，稍甜，酒味较小，酵母味小 91. 5
20 液体清澈透明，浅黄色，气泡非常丰富，酸味很小，酒味稍浓，甜味很小，酵母味小 99. 5
24 液体清澈透明，浅黄色，气泡非常丰富，酸味较大，酒味减淡，甜味很小，酵母味较大 92. 5
28 液体清澈透明，浅灰色，气泡丰富，酸味很大，酒味较小，几乎无甜味，酵母味较大 87. 5
由图 2 可知，随着发酵时间的延长，菌种耗糖量
不断增加，总糖含量逐渐降低，说明菌种发酵能力很
强，20h 总糖含量为 8. 24%，此时，发酵产品酸甜适
中，24h以后，总糖含量过低，甜味过低，口感不佳。
图 1 不同发酵时间总酸度则定结果
图 2 不同发酵时间总糖含量测定结果
2. 3 木糖醇添加量的确定
将木糖醇按照 6 个不同比例分别加入到发酵莜
麦汁中，并进行感官评价，结果见表 4。
表 4 不同添加量的木糖醇对莜麦饮料口味的影响
添加量 /% 感官评价 总分
3 甜味小，酸味较大，稍有酵母酸味 78. 5
5 甜味较小，酸味稍大 85. 5
7 酸甜味适中 93. 5
9 甜味较大，酸味很小，无特别气味 87. 5
11 甜味大，几乎无酸味 84
13 很甜，其他味道被甜味遮盖 81. 5
由表 4 可知，木糖醇的添加量为 7%时，发酵莜
麦饮料口感醇正，酸甜适中，适合大众口味。
2. 4 果胶添加量的确定
将果胶按照 5 个不同比例加入到发酵莜麦汁中，
并测定其沉淀率，结果如图 3 所示。
图 3 果胶不同添加量对沉淀率的影响
由图 3 可知，果胶的添加量为 0. 4%时，沉淀率
最低为 0. 76%，饮料稳定性最好。当果胶添加量为
0. 1% ～ 0. 3% 时，饮料明显分层;当果胶添加量为
0. 4%和 0. 5%时，能够稳定发酵莜麦饮料，且前者效
果优于后者。
2. 5 优化工艺参数的确定
在单因素试验的基础上，以葡萄酒酵母接种量、
发酵时间、木糖醇用量和果胶用量为考察因素，接种
量水平取值为 3. 5%、4%、4. 5%;发酵时间水平取值
设定为 15、20、25 h;木糖醇用量水平取值为 6%、
7%、8%;果胶用量水平取值为 0. 35%、0. 4%、
0. 45%;以产品 pH 值、总糖度、沉降率各理化指标和
感官评分为评价指标，采用正交试验 L9(3
4)优化工
艺参数，各因素水平取值见表 5，正交试验结果见
表 6。
表 5 正交试验因素水平表
水平 A接种量 /%
B发酵
时间 /h
C果胶
量 /%
D木糖醇
量 /%
1 3. 5 15 0. 35 6
2 4 20 0. 4 7
3 4. 5 25 0. 45 8
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
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表 6 L9(3
4)正交试验结果
试验号
列号(因素)
A B C D
理化指标
沉降率 /% pH值 总糖 /%
感官评分
1 1 1 1 1 19. 45 5 13. 86 91
2 1 2 2 2 21. 27 5 16. 20 132. 5
3 1 3 3 3 22. 30 5 19. 17 123
4 2 1 2 3 14. 70 5 13. 22 101
5 2 2 3 1 13. 60 4. 9 14. 94 139. 5
6 2 3 1 2 15. 63 5 9. 35 128. 5
7 3 1 3 2 16. 69 4. 7 12. 64 108. 75
8 3 2 1 3 14. 76 4. 8 10. 45 121
9 3 3 2 1 14. 92 4. 8 8. 52 115. 5
K1 3 300 340 346
K2 3 393 349 369
K3 3 367 371. 25 345
k1 1 100. 3 113. 5 115. 3
k2 1 131 116. 3 123. 3
k3 1 122. 3 123. 8 115
R 7 30. 7 10. 3 8. 3
优水平 A A2 B2 C3 D2
注:果胶添加时，样液温度要达到 80℃，边振荡便添加。
由表 6 可知，这 4 个因素对发酵饮料感官指标影
响程度的顺序为 B ＞ C ＞ D ＞ A。最优方案为 A2 B”2
C3 D2，即葡萄酒酵母菌接种量为 4. 0%，发酵时间为
20h，果胶添加量为 0. 45%，木糖醇添加量为 7%，发
酵效果最优。
3 结论
以糖化莜麦汁为原料，葡萄酒酵母菌发酵莜麦饮
料的最佳工艺条件为:葡萄酒酵母菌接种量 4%，
28℃下发酵 20h。木糖醇添加量为 7%;果胶添加量
为 0. 45%。以上述条件和参数生产所得到的莜麦发
酵饮料色泽呈透亮米黄色，组织均匀细腻，莜麦香味
突出，酸甜适度、风味柔和。
本次试验不仅成功地将发酵技术应用于农产品
深加工中，而且增加了莜麦产品的花色品种，为粮食
转化增值提供了理论依据。
参 考 文 献
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Preparation of a Wine Yeast-fermented Beverage from Naked Oat
Wang Jian，Luo Yong-hua，Liu Yuan，Lan Feng-ying
(Department of Food Science，Hebei North University，Zhangjiakou 075000，China)
ABSTRACT After saccharificatic was used as the main raw material，the production process of the fermented naked
oat juice was studied． On the basis of single factor experiment，the optimal process conditions of the fermentation bev-
erage were determined by orthogonal experiment as follows:4% wine yeast，28℃of wine yeast fermentation for 20 h，
7% xylitol，0． 45% pectin．
Key words Naked oat，fermentation beverage，wine yeast，process parameters