全 文 :※加工工艺 Journal of Dairy Science and Technology 2012,Vol.35 No.4 22
收稿日期:2012-06-07
作者简介:唐民民 (1973—),女,高级工程师,硕士,主要从事乳制品研究。E-mail:tmm0451cn@yahoo.com.cn
覆盆子益生菌发酵乳工艺参数优化
唐民民1,颜繁龙2
(1.黑龙江龙丹乳业科技股份有限公司,黑龙江 哈尔滨 150086;
2.哈尔滨金星乳业有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150500)
摘 要:对覆盆子果汁对双歧杆菌增殖效果进行研究,发现添加覆盆子果汁对双歧杆菌的生长有明显地促进
作用。同时,以发酵温度、添加果汁前物料的pH值、覆盆子果汁添加量为3因素,对覆盆子益生菌发酵乳
的工艺参数进行优化。结果表明,最优工艺优化参数为培养温度42℃、物料发酵pH值为6.25,发酵约1.5h
后添加5%灭菌的覆盆子果汁。采用本工艺生产的发酵乳不但口感细腻爽口,酸甜适宜,而且有浓郁的覆盆
子香味,发展前景十分广阔。
关键词:覆盆子;益生菌酸奶;工艺参数;优化
Optimization of Fermentation Parameters for Raspberry Probiotic Yoghurt
TANG Min-min1,YAN Fan-long2
(1.Heilongjiang Longdan Diary Co.Ltd.,Harbin 150086,China;
2.Harbin Golden Star Diary Co.Ltd.,Harbin 150500,China)
Abstract:In this study,we found that raspberry juice had a remarkable growth-promoting effect on Bifidobacte-
rium bifidum.Meanwhile,we optimized fermentation temperature,medium pH before raspberry juice addi-
tion,the amount of raspberry juice added to raw milk for producing raspberry probiotic yoghurt by orthogonal
array design.The optimal fermentation parameters were determined as 42℃of fermentation temperature,ini-
tial medium pH6.25,and addition of 5%raspberry juice after approximately 1.5 h of fermentation.The pro-
duced yoghurt had a smooth and refreshing taste,apleasant balance of tart and sweet,and a strong raspberry
scent and showed wide development prospects.
Key words:raspberry;probiotic yoghurt;process parameters;optimization
中图分类号:TS252.54 文献标识码:A 文章编号:1671-5187 (2012)-04-0022-03
覆盆子为蔷薇科悬钩子属,多年生落叶果树,小灌
木,栽培主要集中在我国东北地区。覆盆子果实为聚合浆
果,柔嫩多汁,色泽宜人,风味独特。它含有比现有栽培
水果及其他任何野果树都高的 VE、超氧化物歧化酶
(SOD)、氨基丁酸等抗衰老物质。特别是抗癌物质鞣化酸
含量丰富,对结肠、宫颈、乳腺和胰腺癌有预防和一定的
疗效,所以欧美称它为红宝石、癌症的克星[1-2]。
近年来,发酵乳制品因其独特的口感与丰富的营养日
益受到人们的欢迎。普通发酵乳用菌种(保加利亚乳杆菌
和嗜热链球菌)对胃液的低pH值和胆汁非常敏感,难以
以活菌的形式到达肠道。而以双歧杆菌为主的益生菌类则
不同,能够到达人体肠道并发挥调节微生态平衡,改善肠
道菌群,降低胆固醇,合成B族维生素等生理功效[3-5]。
因此,含有益生菌的发酵食品将具有更广阔的市场前景。
本实验在发酵乳制作中添加覆盆子果汁,用双歧杆菌
和普通直投式酸奶菌种混合发酵,研究覆盘子对益生菌生
长的影响,并对覆盆子益生菌发酵乳的工艺进行优化设
计,为工业化生产覆盆子发酵乳提供思路。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
生牛乳 龙丹乳业科技股份有限公司;嗜热链球菌
(Streptococcus thermophilus)、保加利亚乳杆菌(Lactoba-
cillus bulgaricus)、两歧双歧杆菌(B.bifidum) 丹尼
DOI:10.15922/j.cnki.jdst.2012.04.010
23 2012,Vol.35 No.4 乳业科学与技术 ※加工工艺
斯克 (中国)有限公司;果胶乔富企业有限公司食品配料
分公司;白砂糖 市售。
DELTA320 pH计 梅特勒-托利多仪器有限公司;
电热恒温水浴锅 上海医疗器械五厂;均质机上海中鹿
均质机有限公司;D-37520恒温培养箱 哈尔滨东联电
子有限公司;DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱 上海一
恒科技有限公司;DS-1高速组织捣拌机 上海标本模型
厂;HG303离心机 德国贺利氏(北京)分公司。
1.2 方法
1.2.1 覆盆子果汁的制取工艺[1]
工艺流程:果实筛选→清洗→护色→打浆→榨汁→分
离→灭酶→调pH值→冷藏。
清理后果料按体积比1:10加水后再加入0.1%
VC和0.15%柠檬酸进行护色约20min,再进行打浆,
之后再以3000r/min离心将汁液中的细小纤维等颗粒
状物质除去以得到澄清的原汁。将原汁在70~75℃加
热8~10min灭酶、杀菌后,调整pH值为5.5~7.0,
置于2~4℃冰柜中备用。
1.2.2 覆盆子益生菌发酵乳工艺流程
原料乳检验→原料乳净化→原料乳标准化[6]→配料
(果胶、蔗糖)→均质→杀菌→冷却→
接种(嗜酸乳杆菌和乳酸菌)}杀菌后的覆盆子果汁 →搅拌→培养→破乳→
灌装、冷藏→后熟
1.2.3 绘制双歧杆菌的生长曲线
分别用不添加果汁的莫匹罗星锂盐(Li-Mupirocin)改
良 MRS培养基和添加体积分数5%覆盆子果汁的培养基
培养双歧杆菌,42℃培养,调整培养基起始pH值为6.5,
在0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24h
时取一次样,按照 GB4789.35—2010 《食品微生物学检
验:乳酸菌检验》涂布法测活菌数,绘制生长曲线。
1.2.4 发酵优化工艺参数的确定
以发酵温度(A)、添加果汁前物料的pH值(B)、覆
盆子果汁添加量(C)为3因素,采用3因素3水平L9(33)
正交试验,并以凝乳时的活菌数为试验指标,确定发酵乳
的最佳工艺(原料乳初始pH值为6.64)。试验因素与水平
设置见表1。
表1 L9(33)试验因素水平表
Table 1Factors and levels used in orthogonal array design
水平
因素
A 温度/℃ B.pH C覆盆子果汁添加量/%
1 38 6.0 2
2 40 6.25 5
3 42 6.5 8
2 结果与分析
2.1 添加覆盆子果汁对双歧杆菌生长的影响
双
歧
杆
菌
对
数
值
培养时间/h
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
10
8
6
4
2
0
未添加覆盆子果汁 添加 5%覆盆子果汁
图1 覆盆子果汁对双歧杆菌生长的影响
Fig.1 Effect of raspberry juice on the growth of B.bifidum
图1是在42℃培养,调整培养基起始pH值为6.5条
件下绘制的双歧杆菌生长曲线。由图1可以看出,覆盆子
果浆的添加对双歧杆菌的生长有明显的促进作用,与对照
组相比该益生菌生长的对数期延长大约2h,并且在稳定
期期间活菌数达到了108CFU/mL以上,这说明覆盆子果
汁中含有能够促进双歧杆菌增殖的促生长因子。
2.2 覆盆子益生菌发酵乳工艺参数的优化
表2 最佳发酵工艺条件正交试验设计及结果
Table 2 Orthogonal array design and experimental results
试验号
因素
A B C
凝乳时活菌/
(109 CFU/mL)
1 1 1 1 4.47
2 1 2 2 6.34
3 1 3 3 5.74
4 2 1 2 6.81
5 2 2 3 6.29
6 2 3 1 5.68
7 3 1 3 8.66
8 3 2 1 9.23
9 3 3 2 9.39
K1 16.55 19.94 19.38
K2 18.78 21.86 22.54
K3 27.28 20.81 20.69
k1 5.52 6.65 6.46
k2 6.26 7.29 7.51
k3 9.09 6.94 6.90
R 3.57 0.64 1.05
较优水平 A3 B2 C2
表2表明,以凝乳时活菌数做为试验指标,影响覆盆
子益生菌发酵乳工艺的因素顺序为:温度(A)>覆盆子果
汁加量(C)>物料起始pH值(B)。覆盆子果汁最佳添加
※加工工艺 Journal of Dairy Science and Technology 2012,Vol.35 No.4 24
量为5%,而不是8%,这说明并不是果汁添加量越高越
好。这可能是因为8%果汁的添加量降低了培养基中乳酸
菌生长所需营养物质的浓度,因而不利于菌株的生长繁
殖;而添加2%果汁时,因为增殖因子浓度太低对菌株的
促生长作用不如5%的添加量明显。添加果汁前,物料的
最佳pH值为6.25,说明在物料发酵后约1.5h再添加果
汁更有利于菌株的增殖。
通过表2可以看出理论上的最优处理组合,确定发酵
工艺的最优工艺参数组合为:培养温度42℃,在物料发
酵pH值为6.25(约1.5h)时添加灭菌的覆盆子果汁,果
汁添加量为5%。利用最佳工艺发酵产生的凝乳质地致
密,无乳清析出,酸甜适口,且具有覆盆子独特的风味。
3 讨论与结论
覆盆子是一种新型的 “药食同源”功能性保健食品,
具有极高的药用和营养价值。其果实除含粗脂肪、蛋白
质、有机酸、多种维生素及矿物外,还含有8%~10%的
植物多糖。有研究表明,这些植物多糖是由10个以上单
糖通过糖苷链连接而成的碳水化合物,是一类具有生物生
理活性和特殊保健功能的活性多糖类物质[7-9]。在本实验
中,用添加覆盆子果汁的培养基培养的双歧杆菌,其对数
期比对照组延长了大约2h,证明了覆盆子果汁中含有能
够促进双歧杆菌生长繁殖的有益活性因子。
我国覆盆子的加工利用起步比较晚,目前国内对覆盆
子果的利用形式主要是鲜果出售和加工冷冻果出口,其深
加工也仅仅是有少量的浓缩汁生产。但由于覆盆子本身风
味特殊,采用传统工艺在加工过程中受热时间过长,温度
过高,导致风味严重劣变,不易被消费者认可[10]。本实
验综合了覆盆子、益生菌、牛乳3方面的功能特性,研制
出集功能、风味和多种营养保健功能于一身的覆盆子益生
菌发酵乳,在理论上得出了培养温度42℃、物料发酵pH
值为6.25(约1.5h)时添加5%灭菌覆盆子果汁的最优工
艺参数,不仅为工业化生产覆盆子酸乳及其推广应用提供
了开发思路,而且为研制和开发其他多功能益生菌乳制品
提供新的思路和方法。
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