发酵型蜂花粉酱的研制

发酵型蜂花粉酱的研制

杏仁含有大量维生素。目前市场上蜂花粉深加工产品1材料和方法1.1菌种、发酵产品柚子、白砂糖:市售;蜂花粉:采自于北京密云蜂场中的茶花花粉;优比特发酵菌粉:进口10菌(包括嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳双歧杆菌、两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌):青岛凯麦森食品科技有限公司;果胶、无水柠檬酸(食品级):河南万邦实业有限公司。牛血清白蛋白、葡萄糖(纯度≥99%)、柠檬酸(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、酒石酸钾钠(分析纯)、硫酸铜(分析纯):天津市科密欧化学试剂有限公司。1.2仪器、仪器和仪器高效液相色谱仪(Waters1525):德祥科技有限公司;美的搅拌机(MJ-WBL2531H):广东美的生活电器制造有限公司;九阳电磁灶(C21-SX810):杭州九阳生活电器有限公司;电热恒温培养箱(DH-600AB):北京中兴伟业仪器有限公司;高速冷冻离心机(Hc-3018R):安徽中科中佳科学仪器有限公司;可见分光光度计(LIVI-300):蓝莫德科学仪器有限公司;电子天平(感量为0.1mg):上海菁海仪器有限公司;涡旋仪(MX-S):美国赛洛捷克。1.3方法1.3.1工艺1.3.2工艺步骤1.3.2.加热烫漂法将色泽正常、成熟、无霉变、无其他不良变化的柚子,去除外皮和籽,取果肉;将果肉置于适量水[果肉∶水=1∶1(体积比)]中,电磁炉上加热至沸,烫漂7min～8min,弃去热水,换水,再次烫漂,重复操作3次～4次,此过程为去除柚子中柚皮苷造成的苦涩味1.3.2.2.搅拌将烫漂后的果肉取出,冷却,置于搅拌机中打浆。1.3.2.添加白砂糖柚子浆称重,根据柚子浆质量,按比例(10%、15%、20%、25%、30%)添加白砂糖,搅拌至溶解;待溶解后,按比例(5%、6%、7%、8%、9%)添加蜂花粉、发酵菌粉(1%,复合菌,以乳酸菌为主),混匀。1.3.2.4.恒温发酵将混匀后的柚子蜂花粉浆置于密封玻璃罐内,于电热恒温培养箱内,40℃恒温发酵。1.3.2.果胶、柠檬酸、柠檬酸的加入发酵后,将柚子蜂花粉浆加热至80℃,按所需比例(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)加入果胶,小火熬至均匀,期间不断搅拌,待冷却后,按所需比例加入柠檬酸,混匀。1.3.2.灌装密封、杀菌杀菌密封玻璃罐预先消毒、烘干,将浓缩后的蜂花粉酱置于玻璃罐内,密封;灌装后,置于100℃沸水或蒸汽中,杀菌10min～15min;杀菌后,快速冷却至25℃,得到成品。1.3.3柚子浆的发酵柚子经预处理、打浆后,根据密封玻璃罐的容积大小,称取柚子浆100g～150g,以柚子浆的质量为基准,添加15%白砂糖、8%蜂花粉、1%发酵菌粉(复合菌,以乳酸菌为主),与之混合均匀,40℃恒温发酵12h,发酵后,添加0.20%果胶、0.20%柠檬酸进行浓缩调味,经灌装、杀菌、冷却后,得到成品,并进行理化指标检测和感官评定。1.3.4单因素试验设计根据预试验结果,确定蜂花粉酱的最初配方,以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,选取白砂糖用量、发酵时间、果胶用量、蜂花粉用量4个主要因素进行四因素五水平单因素试验,对蜂花粉酱成品进行理化指标检测和感官评定,综合确定蜂花粉酱各个因素的最佳值。1.3.5柚子汁饮料的发酵条件优化根据单因素试验结果,使用Design-Expert8.0.6软件进行响应面试验设计,采用Box-Behnken模型,确定白砂糖用量、发酵时间、果胶用量、蜂花粉用量4个因素为自变量,成品感官得分为考察目标,以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,进行29组试验,每组试验做3个平行,取其平均值。试验自变量因素编码及水平见表1。1.3.6成品总酸含量检测柚子蜂花粉浆经过乳酸菌发酵,发酵其中的糖使还原糖含量减少,总酸含量增加,尤其是柠檬酸含量的增加蛋白质含量检测:采用双缩脲法还原糖含量检测:参照GB5009.7-2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》中的直接滴定法,对蜂花粉酱成品还原糖含量进行测定。总酸含量检测:参照GB/T12456-2008《食品中总酸的测定》中的酸碱滴定法,对蜂花粉酱成品总酸含量进行测定。柠檬酸含量检测:参照GB5009.157-2016《食品安全国家标准食品有机酸的测定》中的高效液相色谱法1.3.7感官评价标准由10名食品专业的感官评定人员对蜂花粉酱成品按照色泽、滋味与口感、杂质和组织状态4项感官指标进行品尝打分,结果取平均值,其感官评分标准见表2。1.3.8菌落总数的测定对蜂花粉酱成品进行微生物指标检测:菌落总数按照GB4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》进行测定;大肠菌群按照GB4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》进行测定。2结果与分析2.1单因素试验的结果和分析2.1.1化指标评价结果试验以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,在蜂花粉用量6%,发酵菌粉(复合菌,以乳酸菌为主)用量1%,40℃发酵12h,果胶用量0.15%,柠檬酸用量0.2%的条件下,对白砂糖用量为10%、15%、20%、25%、30%进行试验,通过理化指标检测和感官评定,得到不同白砂糖用量柚子蜂花粉酱的理化指标评价结果如图1、感官评价结果如图2。由图1可知,随着白砂糖用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的柠檬酸和总酸含量均呈上升、下降、又上升、再下降的趋势,蛋白质含量呈下降、上升、又下降的趋势,还原糖含量呈上升的趋势,但其增长趋势趋于平缓。在白砂糖含量10%和25%时,成品蛋白质含量较高,但在白砂糖用量25%时,成品柠檬酸和总酸含量最高。这是因为乳酸菌发酵糖而产生柠檬酸等有机酸,且发酵程度随糖含量增加逐渐增大;又因为蜂花粉中含有丰富的蛋白质且发酵后含量有所增加,所以在成品蛋白质、总酸、柠檬酸含量较高,还原糖含量较低时,成品的发酵程度越好。因此,在白砂糖用量25%时,柚子蜂花粉酱发酵效果最好。由图2可知,随着白砂糖用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的感官得分呈先上升后下降的趋势。在白砂糖用量20%和25%时,成品感官得分较高。在白砂糖用量10%～20%时,糖含量低,柚子原有的涩味未能得到充分调和;白砂糖用量在25%以上时,糖含量高,口感偏甜。综合理化指标和感官得分结果,柚子蜂花粉酱成品在白砂糖用量25%时,发酵程度最好且感官得分最高,酸甜适中。2.1.2柚子蜂花粉酱理化指标、感官评价结果试验以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,在白砂糖用量25%,蜂花粉用量7%,发酵菌粉(复合菌,以乳酸菌为主)用量1%,果胶用量0.15%,柠檬酸用量0.2%的条件下,分别40℃恒温发酵8、12、16、20、24h,通过理化指标检测和感官评定,得到不同发酵时间柚子蜂花粉酱的理化指标评价结果如图3、感官评价结果如图4。由图3可知,随着发酵时间的增加,柚子蜂花粉酱成品的还原糖和总酸含量呈先下降后上升的趋势,蛋白质含量呈下降、上升、下降、上升的趋势但变化趋势不明显,柠檬酸含量呈先下降后上升至平缓的趋势。在发酵8h～12h内,成品总酸含量较低,容易受到杂菌污染。在发酵20h～24h时,成品柠檬酸和总酸含量较高,还原糖含量高,这期间由于发酵时间的延长,可能产生除柠檬酸之外的其他酸性物质。在发酵12h～16h时,成品还原糖含量较低,但在发酵16h时,成品柠檬酸和蛋白质含量较高,成品发酵程度较好。由图4可知,随着发酵时间的增加,柚子蜂花粉酱成品的感官得分呈上升、下降后上升的趋势。在发酵16h时,成品感官得分最高。在发酵24h时,其感官得分较高,但成品香味不纯正,口感欠佳。在发酵8h～12h内,其感官得分较低,此时成品香味不浓郁,口感较差。综合理化指标和感官得分结果,柚子蜂花粉酱成品在发酵16h时,发酵程度好且感官得分最高,香味纯正。2.1.3柚子蜂花粉酱的理化指标和感官评价结果试验以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,在白砂糖用量25%,蜂花粉用量7%,发酵菌粉(复合菌,以乳酸菌为主)用量1%,40℃恒温发酵16h,柠檬酸用量0.2%的条件下,分别使果胶用量为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%进行试验,通过理化指标检测和感官评定,得到不同果胶用量柚子蜂花粉酱的理化指标评价结果如图5、感官评价结果如图6。由图5可知,随着果胶用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的柠檬酸和总酸含量呈先上升后下降的趋势,蛋白质含量呈下降、上升、下降、上升的趋势,还原糖含量呈上升、下降再上升的趋势,但变化趋势均不明显。这说明果胶用量对蜂花粉酱的发酵影响不大。在果胶用量0.15%～0.25%时,成品蛋白质、还原糖、柠檬酸和总酸含量均较高,在果胶用量0.20%时,成品柠檬酸和总酸含量最高,柚子蜂花粉酱成品发酵较为充分,营养价值高。由图6可知,随着果胶用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的感官得分呈先上升后下降再上升的趋势。在果胶用量0.15%时,成品感官得分最高。在果胶用量0.05%～0.10%范围内,成品粘稠度较差,有少许析水,口感欠佳。在果胶用量0.20%～0.25%范围内,成品粘稠度过大,口感粗糙,易成块状。综合理化指标和感官得分结果,柚子蜂花粉酱成品在果胶用量0.15%时,发酵程度好且感官得分最高,组织状态佳。2.1.4柚子蜂花粉酱的理化指标和感官评价结果试验以柚子浆的质量(100g～150g)为基准,在白砂糖用量25%,发酵菌粉(复合菌,以乳酸菌为主)用量1%,40℃恒温发酵16h,果胶用量0.15%,柠檬酸用量0.2%的条件下,分别使蜂花粉用量为5%、6%、7%、8%、9%进行试验,通过理化指标检测和感官评定,得到不同蜂花粉用量柚子蜂花粉酱的理化指标评价结果如图7、感官评价结果如图8。由图7可知,随着蜂花粉用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的蛋白质、柠檬酸和总酸含量均呈上升趋势,还原糖含量呈下降趋势。这说明随着蜂花粉用量增加,成品发酵程度越好,营养价值越高。在蜂花粉用量7%～9%时,成品蛋白质、还原糖、柠檬酸和总酸含量变化趋势不明显,在此阶段柚子蜂花粉酱发酵程度较好,营养价值较高。由图8可知,随着蜂花粉用量的增加,柚子蜂花粉酱成品的感官得分呈先上升后下降再上升的趋势。在蜂花粉用量7%时,成品感官得分最高,具有独特的蜂花粉香味,口感丰富。在蜂花粉用量5%～6%时,成品蜂花粉香味较小;在蜂花粉用量8%～9%时,口感较为粗糙。综合理化指标和感官得分结果,柚子蜂花粉酱成品在花粉用量7%时,发酵程度好且感官得分最高,口感最佳。2.2反应分析的结果和分析2.2.1响应面试验设计与结果根据单因素试验结果,使用Design-Expert8.0.6软件,采用Box-Behnken模型,进行响应面试验设计,试验结果见表3。2.2.2柚子蜂花粉酱的合成配方的有效性检验根据试验结果,使用Design-Expert8.0.6软件进行多元回归拟合分析,得到回归方程Y=91.37+0.35A+0.53B-0.45C+0.051D+2.31AB+1.38AC+1.36AD-1.42BC+0.063BD-0.55CD-1.92A为检验方程的有效性,对柚子蜂花粉酱感官得分的数学模型进行方差分析,结果见表4。由表4可知,该回归模型决定系数(R2.2.3各单因素交互作用分析使用Design-Expert8.0.6软件对柚子蜂花粉酱进行分析,得到各因素交互效应对成品感官得分的影响见图9～图12。由图9可知,白砂糖用量与发酵时间的交互效应对成品感官得分影响的响应曲面坡度陡峭,且等高线呈椭圆形,交互效应显著,分别固定白砂糖用量和发酵时间,感官得分随发酵时间和白砂糖用量均先增大后减小,分别在16h和25%达到最大值。发酵时间长短影响成品的酸度,白砂糖用量会中和酸度,从而使口感达到最佳。因此,在白砂糖用量25%、发酵16h时,两者交互作用效果最好,柚子蜂花粉酱发酵程度最好,口感佳,营养价值较高。由图10可知,白砂糖用量与果胶用量的交互效应对成品感官得分影响的响应曲面坡度陡峭,且等高线呈椭圆形,交互效应显著,分别固定白砂糖用量和果胶用量,感官得分随果胶用量和白砂糖用量均先增大后减小,分别在0.15%和25%达到最大值。白砂糖用量影响成品的发酵程度和口感,白砂糖含量过高,导致发酵程度低;白砂糖含量过少,口感差。同时果胶用量影响成品的组织形态和口感。因此,在白砂糖用量25%、果胶用量0.15%时,两者交互作用效果最好,柚子蜂花粉酱感官得分最高。由图11可知,白砂糖用量与蜂花粉用量的交互效应对成品感官得分影响的响应曲面坡度陡峭,且等高线呈椭圆形,交互效应显著,分别固定白砂糖用量和蜂花粉用量,感官得分随蜂花粉用量和白砂糖用量均先增大后减小,分别在7%和25%达到最大值。蜂花粉用量影响成品的口感,蜂花粉用量过多,成品口感较为粗糙;蜂花粉用量过少,香味较淡,且营养价值偏低。而白砂糖会减弱蜂花粉对成品造成的腥腻感,因此,在白砂糖用量25%、蜂花粉用量7%时,两者交互作用效果最好,柚子蜂花粉酱口感最佳。由图12可知,发酵时间与果胶用量的交互效应对成品感官得分影响的响应曲面坡度陡峭,且等高线呈椭圆形,交互效应显著,分别固定发酵时间和果胶用量,感官得分随果胶用量和发酵时间均先增大后减小,分别在0.15%和16h达到最大值。发酵时间和果胶用量均影响成品的组织形态。因此,在发酵16h、果胶用量0.15%时,柚子蜂花粉酱组织形态达到最好,感官得分最高。通过Design-Expert8.0.6软件分析,得到乳酸菌发酵柚子蜂花粉酱,在以柚子浆的质量(100g～150g)为基准时,最佳工艺配方为:白砂糖用量26.78%,发酵时间17.64h,果胶用量0.14%,蜂花粉用量7.20%,在此条件下柚子蜂花粉酱感官得分理论值为91.5836分。实际操作条件为白砂糖用量25%、发酵时间16h、果胶用量0.15%、蜂花粉用量7%,在此条件下柚子蜂花粉酱感官得分为91.37分。实际值与预测值之间差异不显著,说明回归模型拟合度好,对柚子蜂花粉酱的工艺优化是可行的。2.3还原糖、柠檬酸、总酸含量结果根据响应面试验结果,对柚子蜂花粉酱最佳工艺进行理化指标检测,结果如下