杨桃黄瓜复合汁乳酸菌发酵饮料的研制.pdfVIP

杨桃黄瓜复合汁乳酸菌发酵饮料的研制 董 基 ?(肇庆学院化学化工学院, 广东肇庆 526061) 摘要?目的 研究了杨桃黄瓜复合汁乳酸菌发酵饮料的制作工艺。 方法以杨桃和黄瓜为主要生产原料, 以保加利亚乳杆菌和嗜热 链球菌为发酵菌种, 经驯化使其适应杨桃黄瓜复合汁的生长环境, 并通过正交试验确定杨桃黄瓜复合汁乳酸菌发酵饮料的最佳发酵条 件和最佳口感调配方案。 结果 最终确定最佳发酵条件为: 杨桃汁? 黄瓜汁= 4?1(W /W ), 脱脂牛乳添加量为 10 % (V /V), 接种量 6 % (V/ V), 发酵温度为 42 ? , 发酵时间 16 h; 最佳口感调配方案为: 蔗糖 4 . 0 % (W /W), 柠檬酸 0. 2% (W /W ), 杨桃汁 5. 0% (W /W)。 结论产 品具有较大的开发价值和市场前景。 关键词? 杨桃; 黄瓜; 乳酸菌; 发酵; 饮料 中图分类号?S377? 文献标识码? A? ? 文章编号?0517- 6611(2010) 31- 17803- 03 Research on the Preparation of the Beverage of the Fer m ented LacticAcid Bacteria containing theCara mbola andCucu mber Juice DOGN Ji?( School ofChe m istry and Che m icalEngineering , ZhaoqingUniversity , Zhaoqing , Guangdong 526061) Abstract?Objective The production process of the beverage of the fer m ented lactic acid bacteria containing cara m bola and cucumber ju ice was optm i ized . M ethod The carambola and cucumberwas used asmain raw m aterialand the Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus ther ? m ophilus was used as the fer m entation strain , which would be adaptab le for the gro w th environmentof them ixed ju ice of cara mbola and cucum? ber after its culturing ;and the optm i al fer m entation condition and taste program of the beverage were deployed through the orthogonal tes. t Result The optm i al fer m entation condition was :the carambola juice :cucumber ju ice = 4? 1(W /W );the dosage ofm ilk degrease , 10 % (V/ V);the inoculation, 6% (V /V);the fer mentation te mperature , 42 ? ;the fer m entation tm i e , 16 hours ;and the best taste progra mmaw as :the sucrose , 4 . 0 % (W /W);the citric acid , 0 . 2 % (W /W);the cara mbola juice , 5. 0 % (W /W ). Conclusion The prospectwas w ith good pros? pect in its marketdevelopm ent and h igh value . Key words ?Carambola ; Cucumber ;Lactic acid bacteria ;Fer mentation ; Beverage 作者简介? 董基 ( 1973- ), 女, 广东德庆人, 实验师, 从事食品及化工方 面的教学与实验工作。 收稿日期?2010?07?20 ? 杨桃是岭南珍稀水果, 又名洋桃、 阳桃、 五敛子等, 在广 东、 广西、 福建、 海南及台湾等省 (区)资源丰富 1。杨桃质脆 多汁,清甜可口, 富含 VC、 VB1;还含有蛋白质、 糖、 枸橼酸及铁 等多种矿物质,营养丰富 2。据?本草纲目 ? 记载, 杨桃具有 祛风热、 生津止渴、 解酒毒、 止血和拔毒生肌等多种功效 3。 黄瓜,又称刺瓜、 青瓜,是一种富含钙、 磷、 铁、 钾等矿物质、 游 离氨基酸及大量 VC、 VE等营养物质的蔬菜。黄瓜所含的丙 醇二酸, 能抑制体内多余的糖转化为脂肪, 具有减肥功效; 所 含的葫芦素具有显著的抗癌、 抗肿瘤功能。此外, 黄瓜还有 清热利尿和消炎解毒之功效 4- 5。 乳酸菌( Lactic acid bacteria , LAB)是一类对人体有益的 细菌,包括保加利亚乳杆菌(LactobacillusBulgaricus)、 嗜热链 球菌 (Streptococcus ther mophilus)、 乳酸乳杆菌 (Lactobacillus lactis)、 瑞士乳杆菌 (Lactobacillus helveticus)及乳酸链球菌 (Streptococcus lactis)等 6。乳酸菌发酵过程产生的乳酸能有 效抑制肠道内有害菌生长,维持人体内正常菌群。乳酸菌还 具有刺激胃酸分泌,调整胃肠道功能, 提高食欲, 增强消化降 低血清胆固醇和增强机体免疫力等保健功能 7- 8。乳酸菌 发酵饮料是兼营养与保健为一体的新型饮料, 研制和开发适 合各年龄段人群的活性乳酸菌饮料具有广阔的市场前景。 该试验将杨桃和黄瓜复合果汁经乳酸菌发酵后研制成 集营养、 健康和体闲为一体的保健饮料。本产品兼具杨桃和 黄瓜两种果蔬的营养和功效, 且口感和风味清新独特,因而 具有较大的开发价值和市场前景。 1? 材料与方法 1. 1? 材料 1. 1 . 1? 研究对象。成熟的杨桃、 黄瓜, 购于肇庆市农贸市 场; 脱脂牛乳,华南农业大学乳品厂提供;保加利亚乳杆菌和 嗜热链球菌 ( Streptococcus thermophilus), 由广东省微生物菌 种保藏中心(MCCC)提供。 1 . 1 . 2? 试剂。食用级蔗糖、 柠檬酸; 0 . 1 mol/L氢氧化钠标 准溶液,邻苯二甲酸氢钾 (分析纯 ), 酚酞指示剂, p H 值 6. 8 标准缓冲溶液。 1 . 1 . 3? 主要仪器。SW? CJ?1A 洁净工作台, 由苏州佳宝净化 工程设备有限公司生产; BG?270隔水式电热恒温培养箱, 由 常州诺基仪器有限公司生产; p HS?25数显 p H 计, 由上海虹 益仪器仪表有限公司生产; DSX?280A 手提式压力蒸汽灭菌 锅, 由上海申安医疗器械厂生产; 80?1低速离心机,由上海梅 香仪器有限公司生产;飞利浦榨汁机。 1 . 2? 方法 1 . 2 . 1? 菌种选择。菌种选择参照的指标, 按顺序依次为产 酸能力、 产香能力、 水解蛋白能力、 后发酵产酸和产粘能力 9 等, 因此选择产酸能力最佳的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 为发酵菌株进行混合发酵, 两者的共生作用对产品中乳酸菌 量及风味都具有积极影响 10。 1 . 2 . 2? 菌种活化。脱脂牛乳以 1/4的灌装量分装试管, 于 108 ? 灭菌 15 m in后冷却至 40 ? , 以无菌方式接种 (接种量 为 2% 3%, V/V)。在 ( 42 ? 1) ? 保温培养至凝乳, 反复操 作 3 4次,使其充分活化。 1 . 2 . 3? 菌种驯化。活化的菌种?接种到添加 20%复合果蔬 汁 (杨桃汁? 黄瓜汁= 1? 1, V/V)的牛乳中? 42 ? 培养至凝乳 ?接种到添加 50 % 复合果蔬汁的牛乳中? 42 ? 培养至凝乳 ?接种到添加 80%复合果蔬汁的牛乳中 ? 42 ? 培养至 pH 值 4. 5,反复多次, 直到产酸较快且生长良好。 1 . 2 . 4? 果蔬汁的制备。杨桃汁的制备:杨桃清洗后于 95 ? 的水中热烫 10 20 s , 捞出冷却至室温, 切成小块并去核后 加送入榨汁机, 加入与杨桃块等重的水进行榨汁, 纱布粗滤 安徽农业科学, Jour nal ofAnhuiAgr.i Sc. i 2010 , 38( 31): 17803- 17805责任编辑? 许勇? 责任校对? 况玲玲 后再用离心机过滤。 黄瓜汁的制备: 黄瓜清洗后冷冻 2 3 d( 5 10 ? ), 自 然解冻, 去皮, 切成小块, 加入与黄瓜块等重的水送入榨汁机 榨汁,纱布粗滤后再用离心机过滤。 1. 2 . 5? 原料调配、 灭菌、 发酵。将一定比例的杨桃汁和黄瓜 汁混合,添加一定量脱脂牛乳, 装瓶后将混合液加热至 108 ? ,保持 10m in以杀灭有害微生物, 进一步使各组分混匀。 迅速将混合液冷却至 40 ? , 按 1? 1加入一定量保加利亚乳杆 菌和嗜热链球菌,发酵一定时间。各种配料比例及发酵条件 由正交试验确定,见表 1, 其结果以发酵液的乳酸度衡量, 再 以极差分析得出最佳结果。 表 1? 各配料比例及发酵条件 Table 1?Ingredient proportion and fermenting conditions 水平 Lev? el A杨桃汁与黄 瓜汁的体积比 Volume ratio of carambola fruit juice to cucu? mber juice B脱脂牛乳 添加量?% Addition amount of ski m m ilk C接种 量?% Inoculation amount D发酵温 度? Fer mentation temperature E发酵 时间?h Fer menta? tion ti me 11? 1023712 22? 1244016 33? 1664220 44? 11084424 1. 2 . 6? 复合发酵饮料的口感调配与后熟。发酵好的溶液加 入已灭菌的蔗糖、 柠檬酸、 杨桃汁,配方见表 2,评分标准见表 3,由正交试验确定。调配后进行感官评价,将发酵液调配好 后过滤除杂, 并置于冰箱, 2 4 ? 条件下存放 2 3 h。 表 2? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料的调配方案 Table2? B lending scheme of fer menting beverageofcarambola?cucum? ber co mpound juice 水平 Level F蔗糖?% Sucrose G柠檬酸?% Citric acid H 杨桃汁?% Carambola fruit juice 12 . 00 . 12 . 0 24 . 00 . 25 . 0 38 . 00 . 310 . 0 表 3? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料口感调配评分标准 Table3? Marking standards of blending the taste of fermenting bever? age of carambola?cucumber co mpound j uice 项目 Item 评分标准 M ar king standards 满分 Full score 口感细腻滑润, 爽口, 酸甜柔和适宜40 组织状态 紧密,均匀, 无气泡, 无杂质, 不分层30 香气滋味 香气浓郁, 清爽宜人, 有杨桃黄瓜的特有香味, 无异味 30 1. 2 . 7? 产品质量测定。感官评价: 参照表 3 , 请 6位专业人 员对产品进行感官评分, 以平均分计算为最后得分。 乳酸含量的测定: NaOH 溶液滴定总酸, 换算为乳酸 量 11; pH值测定: pH 计直接测定; 乳酸菌数的测定: 血球计 数板显微镜下计数 12;大肠菌群的检测:参照 GB/T4789 . 3- 2003 13;总糖的测定: 铁氰化钾法 14; V C的测定: 2, 6? 二氯酚 靛酚滴定法 14。 2? 结果与分析 2. 1? 复合汁发酵饮料的正交试验结果? 由表 4知, 16号和 3 号样品在试验过程中乳酸度最高, 其配方为 A4B4C4D3E2和 A1B3C3D3E3根据方差分析可得到另一配方 A4B4C4D3E4(设 为 17),为了得到最佳配方, 将此 3个配方作重复试验, 结果 见表 5 。 表 4? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料的正交试验结果 Table 4? Ort hogonal test result of fermenting beverage of carambola? cucumber co mpound juice No. 因素 Factor ABCDE 乳酸度?% Lactic acid degree 1111110 . 126 2122220 . 207 3133330 . 391 4144440 . 387 5212340 . 243 6221430 . 189 7234120 . 329 8243210 . 320 9313420 . 194 10324310 . 324 11331240 . 293 12342130 . 378 13414230 . 261 14423140 . 306 15432410 . 279 16441320 . 419 K1 1 . 1110 . 8241 . 0271. 1391 . 049 K2 1 . 0801 . 0261 . 1071. 0811 . 149 K3 1 . 1891 . 2921 . 2111. 3771 . 219 K4 1 . 2651 . 5041 . 3011. 0491 . 229 R0 . 1840 . 6800 . 2740. 3280 . 180 表 5? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料的发酵重复试验结果 Table 5? Repeated testof fer menting beverage of carambola?cucumber co mpound juice No. 因素 Factor ABCDE 乳酸度?% Lactic acid degree 3133330 . 387 16441320 . 422 17444340 . 430 ? ? 由表 5可见,通过重复试验, 17号乳酸度最高, 但与 16 号样乳酸度相差甚微,结合表 4中极差分析结果可知各因素 的影响大小依次为 B D C A E, 从节约能源的角度选 择经济实用的最佳配方 A4B4C4D3E2。 2 . 2? 复合汁发酵饮料的调配试验? 由表 6可看出,最佳配 方为 4号样品( F2G1H2), 而由极差分析可知, 各因素的影响 大小依次为 F G H,最佳配方为 F2G2H2(设为 10),故对 2 样品作重复试验,见表 7。 ? ? 由重复试验结果可知, 4号样品的品质良好, 但 10号样 品的品质最佳 (表 7)。故该试验确定 10号样品( F2G2H2)为 最佳配方组合, 即蔗糖 4 . 0 % (W /W ), 柠檬酸 0 . 2% (W /W), 杨桃汁 5 . 0 % (W /W)。 2 . 3? 产品质量测定结果 2 . 3 . 1? 感官结果。该产品最终平均得分为 90分, 呈淡黄绿 色, 澄清度良好,口感细腻、 爽口, 酸甜适宜, 既有杨桃和黄瓜 17804 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安徽农业科学? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2010年 的天然清香, 又有乳酸菌发酵饮料的独特风味,无异味。 表 6? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料的口感调配试验方案与结果 Table6?Test scheme of blending t he taste of fermenting beverage of cara mbola?cucumber compound juice 样品 Samples 因素 Factor FGH 口感 Taste 组织状态 Tissue state 香气 滋味 A roma 总分 Total score 111122172059 212230202575 313323252169 421235272587 522337222584 623122242268 731321241964 832128212473 933219182057 K1203210200 K2239232219 K3194194217 R453819 表 7? 杨桃黄瓜复合汁发酵饮料的口感调配重复试验结果 Table7? Repeated test of taste blending of fermenting beverage of ca? rambola?cucumber co mpound juice 样品 Samples 因素 Factor FGH 口感 Taste 组织状态 Tissue state 香气 滋味 A roma 总分 Total score 421236272487 1022237262891 2. 3 . 2? 理化结果。 pH 值 4. 2 4. 5 ; 乳酸含量 0 . 4 % 0. 5 % ;总糖含量 6. 2%; Vc含量 21 . 5mg/100 g 。 2. 3 . 3? 微生物结果。乳酸菌: 10 6 10 7 cfu /m ; l大肠菌群: ? 30个 /100m l 。 3? 结论 ( 1)保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌经驯化处理, 能够适 应复合果蔬汁的环境,且生长良好,繁殖较快,产酸迅速。 ( 2)生产杨桃黄瓜复合汁乳酸菌发酵饮料的最佳工艺条 件为: 杨桃汁 ? 黄瓜汁 =4? 1 (W /W ) , 脱脂牛乳添加量为 10% (V /V),接种量 6% ( V/V), 发酵温度为 42 ? , 发酵时间 16 h 。最佳口感调配方案为: 白砂糖 4 . 0 % (W /W ) , 柠檬酸 0 . 2 % (W /W), 杨桃汁 5. 0% (W /W )。 ( 3)为了使该乳酸菌饮料具有纯天然水果风味,加入了 5 % 的天然纯杨桃汁, 不但口感更好, 同时也更符合消费者 对绿色食品的需求。 参考文献 1 蒋侬辉. 杨桃荸荠复合果汁的工艺研究 J. 食品工业科技, 2007 , 28 (1): 143- 145 . 2 黄运凤, 黄国清. 杨桃干型果酒固定化发酵研究 J. 酿酒科技, 2010 (1): 70- 73 . 3 华敏, 苗平生. 杨桃优质高产栽培技术 M . 海口:海南出版社, 2003 . 4 周建新,吴定, 姚明兰. 黄瓜汁发酵饮料的研制 J. 食品科技, 2003 , 24 (3): 68- 72 . 5 黄鹭强,林桓, 林清强, 等. 低糖黄瓜汁饮料的研制 J. 农产品加工 (学 刊), 2008( 9): 44- 46 . 6 施安辉,周波. 乳酸菌分类、 生理特性及在食品酿造工业上的应用 J. 中国调味品, 2001( 11): 3- 8 . 7 郭松年,田淑梅,白洪涛.乳酸菌及乳酸菌发酵食品 J. 粮食与食品工 业, 2005 , 12( 1): 39- 41 . 8 严成. 活性乳酸菌功能饮料的研制 J. 食品科技, 2006(9): 207- 209 . 9 胡为平, 秦丹, 李清明, 等. 黄瓜圣女果复合汁乳酸发酵饮料的研制 J. 食品与机械, 2006 , 22( 2): 50- 52 . 10 LYN C R M, SANDI NE W E . 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