活乳酸菌乳饮料的研究.pdf

安徽农业科学，J o u r n a lo f A n h u iA g n S e i 2 0 1 3 ，4 1 ( 2 7 ) ：1 1 1 3 2 1 1 1 3 4 ，1 1 1 3 7 责任编辑李菲菲责任校对况玲玲 活性乳酸茵米乳饮料的工艺研究 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5 1 0 5 2 0 ) 摘要 目的 通过现代饮料加工技术，优化活性乳酸茵米乳饮料的生产加工工艺。 方法 以碎米为主要原料，经烘烤、磨浆、糊化、酶 解糖化后与全脂奶粉混合再经乳酸茵接种等工艺生产活性乳酸菌米乳饮料。通过单因素分析和正交试验，优化该活性乳酸茵米乳饮 料的加工工艺。 结果 试验确定了生产活性乳酸菌米乳饮料的最佳工艺条件：酶解糖化5 5 ，5 0m i n ，葡萄糖淀粉酶加酶量6 5U g ，嗜 热链球菌和保加利亚乳杆菌的茵种配比为l ：l ，发酵时间9h ；稳定剂组成为海藻酸钠O 0 2 ，瓜尔豆胶O 0 2 ，单甘酯0 0 4 ( 质量分 数) 。 结论 该工艺制备的活性乳酸茵米乳饮料产品呈均匀的流体状，无分层现象；色泽为乳白色或浅灰色，酸甜可口，具有大米和牛 奶经乳酸发酵产生的独特香味。 关键词碎米；活性乳酸茵；发酵；米乳饮料 中图分类号$ 5 1 1文献标识码A文章编号0 5 1 7 6 6 1 1 ( 2 0 1 3 ) 2 7 1 1 1 3 2 0 3 S t u d yO i lt h eP r o c e s so fA c t i v eL a c t i cA c i dB a c t e r i aR i c eM 珊 W A N GL i e - x ie ta l ( G u a n g d o n gF o o da n dD r u gV o c a t i o n a lC o l l e g e ，G u a n g z h o u ，G u a n g d o n g51 0 5 2 0 ) A b s t r a c t O b i e c t i v e T oo p t i m i z et h ep r o c e s s i n gt e c h n i q u eo fa c t i v el a c r i ca c i db a c t e r i ar i c em i l k M e t h o d1w i t hb r o k e nr i c ea sm a i nr a w m a t e r i a l ，a f t e rc u r i n g ，鲥n d i n g ，g e l a t i n i z a t i o n ，e n z y m a t i cs a c e h a f f i c a t i o na n dm i x e dw i t hf u l lc r e a mm i l kp o w d e r ，i n o c u l a t e dw i t hl a c t i ca c i d ， t h ea c t i v el a e r i ea c i db a c t e r i ar i c em i l kw a sp r o d u c e d R e s u l t n eo p t i m u mt e c h n i q u ec o n d i t i o n sf o rp r o d u c i n ga c t i v el a c t i ca c i db a c t e r i a r i c em i l ka r ea sf o l l o w s ：s a c c h a r i f i e du n d e r5 5 f o r5 0m i n a d d i n ga m o u n to fg l u c o a m y l a s e6 5U g ，S t r t h e r m o p h d 淞：Lb u g a r c u s = l ： l ，f e r m e n t i n g9h ；B e s i d e s ，t l l es t a b i l i z e r sw e r e0 0 2 o fa l g i n ，0 0 2 g u a rg u ma n d0 0 4 m o n o g l y c e r i d e C o n c l u s i o n r I 1 1 eo b t a i n e d a c t i v el a c t i ca c i db a c t e r i ar i c em i l ks h o w sau n i f o F i nf l u i ds t a t ew i t hn os t r a t i f i c a t i o n ；t h ec o l o ri sm i l k yw h i t eo rl i g h tg r a y ，t a s t e ss w e e ta n d s o u rw i t ht y p i c a lf r a g r a n c e K e yw o r d sB r o k e nr i c e ：A c t i v el a c t i ca c i db a c t e r i a ；F e r m e n t a t i o n ；R i c em i l k 大米是人类的主要粮食之一，大米蛋白被公认为优质的 食品蛋白，氨基酸组成平衡合理，且含量高，是禾谷类粮食中 质量最好的一种蛋白质。2 1 。另外，大米蛋白是低抗原性蛋 白，具有良好的消化性、低过敏性和较高的营养价值，是一种 生理效价较高的谷物蛋白t 3 。碎米是大米加工的副产品，其 营养价值与整米相当，但因米粒不完整，食味品质差而不受 欢迎，如何积极开展碎米资源的利用，实现物尽其用，是我国 碾米行业共同关心的问题M 1 。笔者将大米蛋白和牛奶蛋白 进行有机结合，以碎米为原料经葡萄糖淀粉酶酶解糖化后， 加入到牛奶中进行乳酸菌发酵，通过现代饮料加工技术，制 成一种高品质的，集动植物蛋白于一体的发酵型乳酸菌 饮料。 1 材料与方法 1 1 材料主要原料：碎米，全脂奶粉，白砂糖，葡萄糖淀粉 酶( 1 0 00 0 0U m l ，液态，诺维信公司) ，海藻酸钠，瓜尔豆胶， 单甘酯。菌株：嗜热链球菌( S t r t h e r m o p h i l u s ) 、保加利亚乳杆 菌( Lb u l g a r i c u s ) ，这2 株菌来自于南昌大学食品微生物实验 室。主要仪器设备：R V - 2 7 0 滚筒炒锅，J M L l 3 0 胶体磨，G J B 2 4 0 均质机，恒温水浴锅，M 3 3 0 5 2 0 灭菌锅，S P X - 7 0 S 恒温培养 箱，F G l 0 9 糖度计，P H S - 2 5p H 检测仪，锥形瓶，酒精灯，接 种环。 1 2 工艺流程碎米一焙炒一浸泡一磨浆一糊化一糖化酶 解。灭酶塑型坠调配一均质。杀菌冷却。接种发酵剂 塑调配- + 均质_ + 脱气。冷却灌装。成品。 作者简介王烈喜( 1 9 8 1 一) ，男，江西泰和人，讲师，硕士，从事功能食 品生产和检测研究，E m a i l ：w a n g l x g d y z y e d u c n 。 收稿日期2 0 1 3 - 0 9 - l 1 1 3 操作要点 1 3 1 碎米焙炒、磨浆。碎米除杂后放人滚筒炒锅进行焙 炒，炒至米粒呈均匀的微黄色，有浓郁的炒米香味即可，冷却 后加水进行磨浆。 1 3 2 米浆糊化。控制米浆的料水比为1 ：8 ( W W ) ，升温 至9 0 ，在搅拌状态下保温1 5m i n ，完成糊化。 1 3 3 糖化酶解。在糊化后的米浆中加入葡萄糖淀粉酶进 行糖化酶解( 以酶解液的D E 值为指标) 。诺维信公司提供 的葡萄糖淀粉酶最适作用温度为5 5 ，最适反应p H 为5 0 。 1 3 4 加奶粉调配。根据饮料蛋白质和脂肪含量标准，确 定全脂奶粉添加量为2 5 ( 全文所有百分含量均为成品饮 料的质量分数) ，将奶粉充分溶解于1 0 0m l 、5 0 的软水中， 溶解后与大米糖化液混合调配，搅拌均匀。 1 3 5 均质。常温均质，均质压力设置为3 0M P a 。 1 3 6 杀菌冷却。大米乳混合液进入巴氏杀菌机，在9 0 、1 5S 条件下完成杀菌，冷却。 1 3 7 接种发酵。将嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按比例 接种子米浆和牛奶的混合培养基中，接种量3 3 ，在4 2 下进行保温发酵。 1 3 8 调配。将复配后的稳定剂与白砂糖以l ：2 9 的比例 干混后溶解于2 0 0m l 、6 0 温水中，高速搅拌使其完全溶解 后，加入到大米乳发酵液中，搅拌均匀。 1 3 9 均质。控制无菌条件，在3 0 一3 5M P a 压力下进行 均质。 1 4 产品稳定性测定“1在有刻度的离心管中，准确加 入米乳饮料1 0I I l l ，然后在35 0 0r m i n 速度下离心1 5m i n ，除 去上层液，准确称取沉淀物质量，利用公式( 1 ) 计算沉淀率： 万方数据 4 l 卷2 7 期 王烈喜等活性乳酸茵米乳饮料的工艺研究 1 1 1 3 3 离心沉淀率= 而 芋糯x 1 0 0 ( 1 ) 1 5 产品粘度测定o 在室温，同一环境条件下用粘度计 测定产品的粘度。 1 6 微生物分析活性乳酸菌：以改良M R S 为培养基，采 用平皿稀释计数培养法测定。大肠菌群：采用国标G B 4 7 8 9 3 - 9 4 中的乳糖胆盐发酵对大肠菌群进行测定。 1 7 感官评定”1由1 0 人组成评分小组，以感官评定参考 标准( 表1 ) 为依据进行评定，最后累加取平均值得综合效 果分。 表1 活性乳酸菌米乳饮料感官评定参考标准 指标评价标准得分 组织状态 ( 3 0 分) 口感 ( 2 5 分) 香味 ( 2 5 分) 无沉淀，无脂肪上浮，质地均一 稍有沉淀，沉淀颗粒细小疏松，有少量脂肪上 浮，质地比较均一 有大量沉淀，有明显脂肪上浮现象，液面出现 水析，质地差 细腻、爽口 不细腻、少量颗粒感 极不细腻，大量颗粒感 米香味浓厚 米香味较轻 无米香味、风味单一 2 6 3 0 2 l 一2 5 1 5 2 0 2 1 2 5 1 6 2 0 1 0 1 5 2 l 2 5 1 6 2 0 1 0 1 5 色泽浅黄色均一，有光泽 1 6 2 0 ( 2 0 分)浅黄色，稍有光泽 1 1 一1 5 麴鱼丕垫：丕堂竖i ：! Q 2 结果与分析 2 1 米浆和水的比例对饮料感官品质的影响对于谷物饮 料来说，水的添加量对饮料的感官品质有很大影响。在其他 配料添加量相同的情况下，控制不同的料水比对米浆进行糊 化处理，根据糊化后粘度和感官品质，确定最佳料水比，结果 如表2 所示。 裹2 不同的料水比对饮料品质的影响 从表2 可以看出，随着水的加入，糊化后产品粘度逐渐 减小，当料水比为1 ：8 时粘度最合适。 2 2 葡萄糖淀粉酶糖化酶解条件的确定酶解反应的影响 因素有很多，葡萄糖淀粉酶在米乳制备过程中对淀粉糖化的 主要影响因素为：酶解温度、料水比、加酶量和酶解时间。图 1 显示了葡萄糖淀粉酶在酶用量7 0U g 大米、温度5 5 、p H 5 0 下，酶解液D E 值随酶解时间延长的变化趋势。 由图1 可知，当液化时间为4 0m i n 时，D E 值达到了 7 9 5 ，此后随着时间的增加，D E 值变化较小，因此选择液 化时间为4 0m i n 。酶用量是酶水解的重要参数。添加不同 酶量的葡萄糖淀粉酶，在5 5 、p H5 0 下液化4 0m i n ，然后 测定酶解液的D E 值，结果见图2 。 由图2 可知，当酶用量为7 0U g 大米左右时，D E 值达 酶解时间r a i n 图1 葡萄糖淀粉酶作用时间对D E 值的影响 酶用量O g 图2 葡萄糖淀粉爵用对D E 值的影响 到了最大值，此后随着酶用量的增加，D E 值变化不明显，因 此选择酶用量为7 0U g 大米。 根据以上试验结果可以确定，葡萄糖淀粉酶糖化酶解的 最佳条件为酶用量为7 0U g 大米，在5 5 、p H5 0 下液化 4 0m i n 。 2 3 混合菌种配比及发酵条件的确定在乳酸菌发酵过程 中，由于球菌和杆菌的共生作用，使混菌发酵明显地优于单 菌发酵，由于2 种菌的代谢产物不同，故不同的菌株配合及 混合比例，对产品风味和组织状态有明显的影响旧J 。据资料 介绍，乳饮料发酵剂技术选择顺序依次为产酸能力、产香能 力、水解蛋白能力、后发酵产酸、产粘能力掣9 | 。 2 3 1 菌种配比对产品品质的影响。试验设置不同比例的 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，在4 2 下同时发酵6h ，结 果如表3 所示。 表3 菌种比例对产品的组织状态和风味的影响 从表3 中可以看出，嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的比 例为1 ：1 时，所得产品组织状态好且具有较佳的风味和口感。 2 3 2 发酵时间对产品品质的影响。发酵时间长短直接影 响产品的酸度和风味，时间太短，产酸量不足；时间过长，产 酸过多，酸涩味比较严重，影响口感。控制温度为4 2 ，不 同发酵时间对风味的影响见表4 。 万方数据 1 1 1 3 4 安徽农业科学 2 0 1 3 生 表4 不同发酵时间对风味的影响 比例最合适，且具有乳酸菌饮料独有的风味。为此，确定发 酵时间为8h 时为最适宜的发酵时问范围。 2 4 工艺条件优化以葡萄糖淀粉酶酶解时间、酶用量、菌 种配比、发酵时间等因素为研究对象，进行正交试验，正交试 验因素水平设计见表5 ，结果如表6 所示。 表5 工艺条件优化正交试验因素水平设计 因素 水平 酶解时间酶用量( B )菌种配比发酵时间 ! 垒! 丛! 边旦 g( 鱼2( 望! 丝1 13 06 51 ：27 从表4 可知，发酵时间对饮料口感影响非常大。随着发 ；：罢：芝 ； 配比1 ：1 、发酵时间9h 。 2 。5 稳定剂的选择乳酸菌米乳饮料是一个十分复杂的胶 体体系，由蛋白质、脂肪、糊精、纤维素、半纤维素等组成，在 贮存过程中容易出现沉淀。为了保证产品在较高的干物质 水平下拥有更高的悬浮稳定性，需要在产品中加入一定的亲 水胶体和乳化稳定剂。 试验初步选用果胶、羧甲基纤维素( C M C ) 、琼脂、黄原 胶、卡拉胶、海藻酸钠、微晶纤维素( M C C ) 、阿拉伯胶、瓜尔豆 胶9 种亲水胶体和分子蒸馏单甘酯、蔗糖酯( s E 一1 5 ) 、三聚甘 油酯和卵磷脂进行试验。结果发现，海藻酸钠和瓜尔豆胶的 稳定效果最好，分子蒸馏单甘酯乳化效果最好。同时加入三 聚磷酸钠以进一步软化饮料用水。采用I J q ( 3 4 ) 正交试验，以 产品沉淀率为指标，最终确定了活性乳酸菌米乳饮料稳定剂 的最优配方，正交试验因素水平设计见表7 、结果见表8 。 从表8 可以看出，极差( R ) 最大的是海藻酸钠的添加量， 4 个因素对沉淀率的影响大小是海藻酸钠 单甘酯 瓜尔豆 胶 三聚磷酸钠，最佳稳定剂组合是A ，B 。C ：D 。，即海藻酸钠 0 0 2 、瓜尔豆胶0 0 2 、单甘酯0 0 4 、三聚磷酸钠0 0 4 因素 试验号海藻酸钠瓜尔豆胶单甘酯三聚磷酸钠 沉淀率 ( 下转第1 1 1 3 7 页) 万方数据 4 l 卷2 7 期 管雪娇等鱿鱼皮营养成分分析 l l l 3 7 基酸、脂肪酸和矿物元素，必需氨基酸占总氨基酸的 3 0 9 7 ，D H A 和E P A 占全部脂肪酸的5 0 4 4 。 表5 鱿鱼皮脂肪酸组成及相对含量 脂肪酸种类鱿鱼皮脂肪酸种类鱿鱼皮 C 1 4 ：00 7 l C 1 8 ：2 ( n = 6 ) 0 9 5 C 1 5 ：0 0 5 6 C 1 8 ：3 ( ，l = 3 ) 0 1 9 C 1 6 ：0 1 5 3 2 C 1 9 ：0 0 2 7 C 1 6 ：1 ( ，l = 7 ) 0 4 9C 1 9 ：1 ( n - - - 9 ) 0 3 1 0 6 ：2 ( n = 6 ) 0 0 3C 2 0 ：0 0 1 7 C 1 6 ：2 ( n = 4 ) 0 0 4C 2 0 ：1 ( n = 9 ) 1 0 2 1 C 1 6 ：3 ( n = 3 ) 0 0 1 C 2 0 ：2 0 “ C 1 7 ：01 7 6 C 2 0 ：4 ( n = 6 ) 5 1 5 C 1 8 ：0 9 1 2 C 2 0 ：5 ( n = 3 ) 1 4 9 5 C 1 8 ：1 ( ，l = 9 ) 3 3 6 C 2 2 ：1 ( r t = 9 ) 0 5 1 C 1 8 ：1 ( ，l = 6 ) 0 2 3C 2 2 ：6 ( n = 3 ) 3 5 4 9 注：以湿基计。 但是。目前鱿鱼的加工方法还比较粗放，对像鱿鱼皮这 样的副产物，大多数都是被加工成价值不高的饲料鱼粉，也 有一些工厂直接丢弃或掩埋。不仅是对资源的一种极大浪 费，更严重的还会造成环境污染“。如今在食物短缺而人 口又不断增长的社会形势之下，人们开始越来越重视资源的 有效利用，又因迅速变化的世界渔业结构，使得人们对鱿鱼 的开发利用达到了更高的重视程度。关于水产动物皮的价 值及利用，虽然国内外都已有不少的研究报道，但是对鱿鱼 皮的研究，多集中在胶原蛋白的测定和提取以及酶解等方 面2 。1 “。将没有得到很好利用的鱿鱼皮加工成即食的休闲 食品，既开发出新的休闲食品品种，又可以更好地利用鱿鱼 皮，提高鱿鱼的附加值，减少环境污染，促使鱿鱼加工业向更 成熟的方向发展。由于国内还没有关于鱿鱼皮休闲食品的 开发研究，如何将鱿鱼皮加工成休闲食品就将是一项非常有 意义的研究。 参考文献 I 陈易鱿鱼的营养及食用价值 j 食品与药品，2 0 0 6 ，8 ( 0 6 A ) ：7 5 - 7 6 2 吴少杰，张俊杰，姚兴存，等我国鱿鱼的综合加工利用现状与展望 J 食品研究与开发，2 0 1 1 ，3 2 ( 1 ) ：1 5 4 1 5 6 3 宁正祥食品分析手册 M 北京：中国轻工业出版社，1 9 9 8 ：2 6 3 3 4 4 4 何绮霞饲料中常用维生素的检测及鉴男U J 广东饲料，2 0 1 2 ，2 1 ( 6 ) ： 4 l 一4 2 5 冯大伟，李八方，赵雪，等鲤鱼、鱿鱼和鳕鱼皮中脂肪酸的气相色谱一 质谱( G C M S ) 分b ? 与比较 J 水利渔业，2 0 0 6 ，2 6 ( 5 ) ：2 1 - 2 3 6 刘宏超，李瑞伟，纪丽丽，等罗非鱼的脂肪酸组成分析 J 福建水产， 2 0 0 8 ，9 ( 3 ) ：5 4 5 6 7 F O L C HJ ，L E E SM S l o a n eS t a n l e yGH J B i o l e h e m ，1 9 5 7 ，2 2 6 ：4 9 7 8 卢洁，黄凯，臧宁，等气相色谱全分析海水和淡水养殖南美白对虾组 织中脂肪酸组成与含量 J 色谱，2 0 0 5 ，2 3 ( 2 ) ：1 9 3 1 9 5 9 秦玉青，刘承初鱿鱼皮胶原蛋白的测定与回收 J 上海水产大学学 报，2 0 0 2 ，1 1 ( 2 ) ：1 3 8 1 4 4 1 0 S A D O W S K AM ，K O I D D Z I F j S K AI ，N I E C I K O W S K Ac I s o l a t i o no fc o t l a - g e nf r o mt h es k i n o fb a l t i cc o d ( G a d u sm o r h u a ) 【J F o o dC h e m i s t r y ， 2 0 0 3 ，8 1 ( 2 ) ：2 5 7 - 2 6 2 1 1 马永钧，秦乾安，陈小娥，等鱿鱼加工副产物综合利用研究进展 J 渔业现代化，2 0 嘴，3 5 ( 4 ) ：6 2 - 6 5 1 2 S A D O WSM 。S I K O RS C o l l a g e ni nt h et i s s u e so fs q u i d ( 1 l l e x a r g e n t i n u s a n dL o l i g op a t a g o n i e a ) 一c o n t e n ta n ds o l u b i l i t y J F o o dB i o c h e m ，1 9 8 7 ，1 1 ( 2 ) ：1 0 9 1 2 0 1 3 杨广，黄晓南鱼皮加工初探 J 湖北农学院学报，1 9 9 6 ，1 6 ( 4 ) ：3 1 6 3 1 8 1 4 刘春娥，刘峰，李刚杰，等鳕鱼皮胶原蛋白酶解液的制备及抗氧化研 究 J 安徽农业科学，2 0 1 1 ，3 9 ( 3 4 ) ：2 1 3 2 8 ，2 1 3 4 4 1 5 朱定贵红罗非鱼亲鱼组织脂舫酸组成分析 J 西南农业学报，2 0 1 2 ( 2 ) ：7 1 3 7 1 7 + 一+ 一+ - + - + 一+ 一+ - + - + - 十一+ - + 一+ 一+ - + - + - + 一+ 一+ 一+ * + 一+ 一+ 一+ 一+ - + 一+ * + - + 一+ 一+ 一+ - 卜一卜- + 一+ - 一一- 卜一卜一+ 一一卜- 卜- 。- 卜- 卜- 卜* 卜- - 卜 ( 上接第1 1 1 3 4 页) 2 6 产品质量标准制得的产品质量标准具体见表9 。 表9 产品质量标准 类别项目指标 感官指标 色泽 组织状态 口感、气味 理化指标固形物含量 糖度( 蔗糖计) p H 蛋白质 微生物指标乳酸菌数( 活菌型) 大肠菌群 致病菌 乳白色或浅灰色 稳定，不分层，无水析现象 口感饱满；有大米清香和发酵乳 的香气；无异味 1 3 0 l l 3 7 2 1 O t 1 1 0 6 个“ 无 不得检出 3 结论 大米的酶解糖化工艺是活性乳酸菌米乳饮料制备的关 键工艺，酶解效果直接影响产品的品质和口感。最优酶解工 艺参数为p H5 0 ，5 5 酶反应4 0m i n ，加酶量6 5U g 大米， 料水比1 ：8 ( W W ) ，酶解结束后选用水浴加热9 0 。C I Om i n 的条件灭酶。 新型活性乳酸菌米乳饮料最佳发酵工艺：嗜热链球菌和 保加利亚乳杆菌菌种配比I ：I ，发酵温度4 2 ，发酵时间9 h 。稳定剂配方：海藻酸钠0 0 2 、瓜尔豆胶0 0 2 、单甘酯 0 0 4 、三聚磷酸钠0 0 4 ( 质量分数) 。该工艺制备的活性 乳酸菌米乳集动植物蛋白于一体，产品呈均匀的流体状，无 分层现象；色泽为乳白色或浅灰色，酸甜可口，具有大米和牛 奶经乳酸发酵产生的独特香味。 参考文献 【IJA L H U S M N IS A M I RS I D E E K M o d i f i c a t i o n0 fr i c ef l o u ra n di t sp o t e n t i a l u s ei nt h ef o o di n d u s t r y D