黑米酸奶的研制.doc

黑米酸奶的研制 【标题】黑米酸奶的研制 【作者】刘凡年 【关键词】黑米发酵剂酸奶糖化? 【指导老师】阳 晖 【专业】生物科学 【正文】1?前言1.1黑米的性质和功能据李时珍的本草纲目记载，黑米具有滋阴补肾，健脾肝、明目活血之功效，因此有“补血米”、“长寿米”、“药米”、“神仙米”的美称1。研究表明，黑米富含蛋白质、植物脂肪、纤维素和人体必需矿质元素Fe、Zn、Mn、Mo、Cu、Se、Ca、Mg、P等，及维生素B1、B2、B6、C、D以及胡萝卜素、花青素、叶绿素和药用价值很高的强心甙等特殊成分2。黑米能辅疗孕妇妊娠贫血，促进胎儿生长发育，提高直肠和肺癌患者免疫力，具有消除自由基，延缓人体衰老作用3。黑米具有促进儿童生长发育、益智、强生、养胃、补血、益脾暖肝和抑制肠道内腐败菌生存和延年益寿的作用4-5。1.2酸奶的保健作用.整肠作用人类生存在一个充满微生物的环境中，因此，人自出生后肠道就逐渐被各种微生物所占据。这些微生物菌群大致可分为对人体有益的菌群，如:乳酸菌、双歧杆菌等;对人体既无害又无益的寄生菌群，如部分大肠菌群:对人体有害的菌群如致病菌、产毒菌等。这些菌群之间互相拮抗或互相共生，共同构成人类肠道菌群区系。据研究，这些菌群之间的比例随人类的生理状况变化而变化，与人的健康状况关系非常密切。人们食用酸奶后，酸奶中的乳酸和菌体物质在肠道内为乳酸菌和双歧杆菌生长提供了适宜的环境，并抑制腐败菌和有害菌群的生长繁殖，使肠道菌群趋于正常，故具有整肠作用6，因此，经常食用酸奶的人，胃肠道机能健全，不易生病。清中胆固醇含量及预防心血管疾病研究证明?，食用酸奶能使血清中胆固醇含量降低，这是由于乳酸菌可在肠道内吸附、繁殖，从而干扰了小肠壁对胆固醇的吸附7。也有人认为是微生物细胞吸收了胆固醇。通过微生物代谢将胆固醇转化为胆酸及胆汁酸而排出体外8。体抗菌力和免疫力防止外来菌的感染酸奶的整肠作用使肠道嗜酸乳杆菌和双歧杆菌占优势，并形成不利于其它细菌存活的环境。故外来菌进入肠道后难以存活，机体的抵抗力也就增强了。同时，肠道内占优势的嗜酸乳杆菌和双歧杆菌对维持机体的免疫有关。研究表明，当人们免疫力减弱时，肠道双歧杆菌和嗜酸乳杆菌减少，相反则增多。随着年龄的增长，人体肠道内的双歧杆菌和嗜酸乳杆菌减少，免疫力和抗病力下降，癌症发病率上升。因此认为，饮食酸奶，能提高和维持肠道内的正常菌群的数量，具有增强机体抗病力和免疫力的作用。同时酸奶中由于有SOD及其它类抗氧化物质，还可清除自由基，阻止老化的发生9。因此，在高龄化社会即将到来之际，酸奶制品作为老年人食品更具意义。肿瘤效果肠道中有害菌产生的酚类、Ail垛、亚硝酸、亚硝胺、偶氮化合物等物质具有强致癌性。而通过乳酸菌作用，可调节肠内菌群，抑制有害菌过量生成，同时降低了各种有害物质(致癌诱变剂)的浓度，减少了肿瘤发生率。并且试验还证实，食用酸奶后，酸奶中乳酸菌对体内的巨噬细胞有激活作用，增强了机体的免疫力，所以酸奶有抑制癌病变的作用10。此外，牛乳中固有的一种反式脂肪酸一共扼亚油酸，有抗氧化、清除氧自由基作用，可有效地抑制乳癌、皮肤癌的发生发展。1.3酸奶的生产酸奶是以牛乳或乳制品为原料，经均质(或不均质)、杀菌(或灭菌)、冷却后，加入特定的微生物发酵剂而制成的产品11。由于乳酸菌的发酵作用，使营养成分比牛乳更趋完善，更易于消化吸收。有史料记载，我国古时就知晓乳品具有制止呕吐、消除疲劳、润肠止泻、祛除黄疽等效用。占代人不仅将酸奶当做食品，而且有些地区的人还做为药品或化妆品，可见酸奶的营养保健作用有着悠久的历史12。按生产方法和凝块的物理结构，酸奶分为两大类，即凝固型酸奶和搅拌型酸奶。乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集，我们把这种乳凝状的酸奶称为凝固型酸奶。搅拌性酸奶是在凝固性酸奶的基础上发展起来的一种发酵乳制品，它指经过预处理的原料乳接种发酵剂后，进行发酵至凝结，然后经适度的搅拌、冷却、灌装即为成品，成品呈流体状，有一定粘度。除此两大类外，还有浓缩酸奶、千燥酸奶、冷冻酸奶等。我国目前所生产的酸奶，主要是凝固型酸奶和搅拌型酸奶。1.4?国内外酸奶发展概况及趋势从世界范围来看，酸奶是发展最快的乳制品。欧洲开发乳类新产品的基地，每年新产品中大约7%是各种酸奶，约有近千种酸奶新产品问世。在我国，酸奶产销量的增长速度，也是居其他所有产品增长速度之首，在过去两三年内产销量都以每年40%的速度增长。我国酸奶年产量已达42万吨，占全球年产量的5.26%。国内酸奶市场发展潜力巨大，业内人士预测今后5年仍将是酸奶大发展的时期13。但相对来说，我国的酸奶研究和生产与发达国家相比还比较落后。欧洲早在1942年便已开始酸奶商业化生产。这些国家在产品方面的创意引领了酸奶发展的趋势，值得我们见鉴。随着生活水平的提高，酸奶正朝着嗜好和健康两个方向发展。产品的开发着重于营养强化型和功能型酸奶的研制，如添加有益菌，增加钙质，降低胆固醇以及增加纤维素，美容减肥的酸奶等.酸奶作为嗜好性甜品及功能性食品，不仅给人以良好的食感，其营养保健功效也日益显著.近年来，人们为寻找新的卖点，在酸奶中添加果葡糖浆、果搪等甜味剂、维生素族、氨基酸系列、矿物元素、低聚搪系列、益生菌、膳食纤维、核普酸等功能性原料。与此同时，新型保健酸奶的开发也不拘泥于传统的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的使用，开始寻找新的肠道益生菌。在日本、欧洲、美国，大量含益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotics)和1或合生元(Synbiotics)以增进人类健康和维持机体良好状态的制品很受欢迎14。在包装方面也开发新颖独特的包装技术和设备。随着产品的高质量、生产规模的大型化、生产产品的多样化，酸奶的种类也越来越多。其中黑米酸奶作为一种新型的酸奶，它集牛奶和黑米的营养保健作用于一体，而且该产品生产工艺简单，所需新增设备简易、投资少、易于扩大生产15。本研究拟采用糖化酶对黑米进行处理，克服了黑米不易加工的问题，然后与牛奶配合，按照普通酸奶的常规工艺生产。2?材料与方法2.1材料黑米(市售)、白砂糖(市售)糖化酶（20000u/ml）（沂水鑫胜生物化工有限公司）酸奶发酵剂（荷兰汉森公司）葡萄糖、3，5-二硝基水杨酸、氢氧化钠、酒石酸钾钠均为分析纯。2.2仪器设备表2.1实验仪器设备仪器名称 型号 生产企业电子分析天平恒温水浴锅电热培养箱立式压力蒸汽灭菌器保鲜柜均质棒离心机 AR2140HH-6303-3LDZX-30KBSC-279GAM1CCRAD-9TDC-5A 奥豪斯国际贸易（上海）有限公司江苏金坛市荣华仪器制造有限公司江苏省轮具电器厂上海申安医疗器械厂Haier深圳市朗诚实业有限公司上海悦来仪器仪表有限公司2.3分析测定方法的测定.1标准曲线的制作准确称取0.025 g葡萄糖，溶于蒸馏水，定容至25 ml，制成葡萄糖标准液。再准确称取1g3，5-二硝基水杨酸溶于20mL 2moL/L的氢氧化钠溶液和50mL蒸馏水中，再加入30g酒石酸钾钠，定溶至100mL，制成3，5-二硝基水杨酸试剂16。取6只具有20mL刻度的带塞试管，编号，依次加入1mg/mL的葡萄糖标准液0mL、0.4、mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL。依次加入蒸馏水2.0mL、1.6mL、1.4mL、1.2mL、1.0mL、0.8mL。再在每支试管中加入1.5ml 3，5-二硝基水杨酸试剂。将各管摇匀，在沸水浴中加热5分钟，取出后立即放入盛有冷水的烧杯中冷却，再以蒸馏水定容至20mL刻度处，用橡皮塞塞住管口，颠倒混匀。在540nm波长下，用0号管调零，分别读取1-6号管的吸光值。以吸光值为纵坐标，标准曲线见图2.1，y=0.3083x-0.0162，R2=0.9906?，式中y为吸光值，x为葡萄糖的浓度，单位:mg/ml。?图2.1葡萄糖标准曲线.2糖化度的测定取一支具有20mL刻度的试管加入1mL蒸馏水再加入1.5mL3，5-二硝基水杨酸试剂，将此试管编号为0。把糖化液稀释100倍，取1mL稀释液加入到具有20mL刻度的试管中，再加入1.5mL3，5-二硝基水杨酸试剂，试管摇匀。在沸水浴中加热5分钟，取出后立即放入盛有冷水的烧杯中冷却，再以蒸馏水定容至20mL刻度处，用橡皮塞塞住管口，颠倒混匀。在540nm波长下，用0号管调零，再分别读取其它试管的吸光值17-18。X：糖化度A：吸光值V：糖化液的总体积B：稀释倍数M：糖化液的总质量奶的感观评定.1黑米酸奶的感观评分标准根据郭红珍、陈苗苗19-20的小米酸奶的评分标准，得到黑米酸奶的评分标准，见表2.2表2.2黑米酸奶的评分标准指标 标准 分色泽(15分) 紫红，光洁度高 1015色浓，光洁度略差 310色淡，光洁度略差 210组织状态（30分） 凝乳均匀、无分层、无气泡、无乳清析出 2030凝乳较均匀、无气泡、基本不分层，乳清析出少 1220凝乳不均匀、有气泡、分层明显，乳清析出少 112气味（20分） 具有黑米和发酵牛乳的天然香气，无任何异味 1420有清淡的乳酸发酵酸奶香味，无异味 814酸奶发酵味很淡，略带异味 18口感?(35分) 柔和细腻、爽口滑润 3035酸甜适宜、较细腻滑润 2030酸甜不适、缺乏细腻滑润 520找10位同学或者老师品尝酸奶，以黑米评分标准为标准进行打分，然后再把这些分数进行处理，得到平均分。奶的质量检测.1理化指标主要是对产品的蛋白质、脂肪和酸度的检测。蛋白质检测采用凯氏定氮法21；脂肪检测采用罗兹哥特里法22；酸度检测采用酸度计测定。.2卫生指标主要是对产品的大肠杆菌的含量23、致病菌的检测24-27。3.工艺流程及工艺要点3.1黑米酸奶的研制工艺流程黑米 筛选 粉碎 调浆 糊化（90，常压，30min） 糖化 过滤 滤液、白砂糖、牛奶混合 均质杀菌 冷却 接种 发酵 后熟 冷藏?生产发酵剂母发酵剂原始菌种3.2工艺要点黑米浆放入90恒温水浴锅，糊化30min，糖化时糖化酶的用量为300u/g黑米粉（糖化酶（20000u/ml）。糖化液过滤时采用八层纱布过滤。将牛奶、白砂糖、糖化液三种原料按相关比例进行配比，搅拌均匀，将混合溶液用均质棒(10000r/min)均质3min，主要是将其中的脂肪颗粒打细；然后将均质后的混合液分装到灭菌后的三角瓶中在90左右的灭菌10min；冷却至42左右，按5%的接种量接入工作发酵剂；再放到42的恒温培养箱中发酵45h；凝固后放到4的保鲜箱中，后熟1224h左右，以改善酸奶的风味。4?试验结果与分析4.1黑米糖化因素结果与分析.1温度对糖化效果影响准确称取5份黑米粉，每份5g，在其