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覆盆子保健乳酸菌饮料的研究



全 文 :·HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES
覆盆子保健乳酸菌饮料的研究
吴格格,任佑华,林 威,蒋钰莹
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南 长沙 410128)
摘 要:以覆盆子和牛乳为主要原料研制乳酸菌饮料。通过正交实验得出其最佳工艺参数为:复原乳添加量为40%(v/v),乳酸菌混合菌剂接种
量为4%(v/v)、42~44℃发酵14h,糖添加量为9%(w/v)、柠檬酸0.1%(w/v),复配稳定剂0.15%(w/v),产品符合相应国家食品卫生质量要求。
关键词:覆盆子;乳酸发酵;饮料
中图分类号:TS252.54 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2014) 15-0052-04
Development of a Health Fermentation Beverage with Raspberry
WU Ge-ge, REN You-hua, LIN Wei, JIANG Yu-ying,
(College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC)
Abstract: A fermented beverage of raspberry with milk has been developed in this study. The optimum processing conditions for it was
determined by orthogonal tests. The results showed that the optimal production conditions were as follows: the addition amount of milk 40%
(v/v), the inoculum of mixed lactic acid 4%(v/v), fermentation temperature of 42℃-44℃, fermentation time 14 hours, the addition amount of
sugar 9% (w/v), citric acid 0.1% (w/v), complex stabilizer 0.15% (w/v), the products fit national standards.
Key words: raspberry; lactic acid fermentation; beverage
覆盆子是一种蔷薇科悬钩子属的木本植物,果实味
道甘甜,性甘、酸、温[1],含有多种对人类有益的成分:花
色素苷能清除自由基、预防癌症发生;黄酮类物质能抗
菌消炎、降低血压及抗过敏;烯酮素是天然的减肥良药,
能够加速脂肪的代谢燃烧,效果是辣椒素的三倍[2-4];纤
维素含量较高,有助于润肠通便,促进消化,防治心脏
病,还可降低血液中胆固醇含量[5-7]。近年来乳酸饮料发
展迅速,市场需求旺盛,其含有多种酶和有益菌,能促进
人体消化吸收,维护肠道菌群的生态平衡,提高人体免
疫力等[8-11]。本研究将两者有机结合,研制出营养丰富、具
有保健作用的覆盆子乳酸饮料,为覆盆子新产品的开发
提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 试验材料 覆盆子:市售;白砂糖(食品级):市售;
安佳脱脂乳粉:恒天然商贸(上海)有限公司。其他化学
试剂均为市售分析纯。
1.1.2 供试菌种 保加利亚乳杆菌 (Lactobacillus
bulgaricus),嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus):均
由湖南农业大学食品科技学院微生物教研室提供。
1.1.3 仪器与设备 电子天平 TP-5200B型:湘仪天平
仪器设备有限公司;电子天平 CP214型:奥豪斯仪器(上
海)有限公司;恒温生化培养箱 250B型:常州华普达教
学仪器有限公司;单人单面净化工作台 SW-CJ-1FD:苏
州净化有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 覆盆子乳酸菌饮料制作工艺流程
1.2.2 技术要点 覆盆子的挑选及榨汁:选取颜色鲜
红、无病虫害、无霉变腐烂的覆盆子鲜果清洗干净,放入
榨汁机中榨汁。
(1)过滤:用 140目纱网过滤覆盆子汁,除去粗纤维
及残渣。
(2)复原乳制备:按脱脂奶粉∶水 =1∶7的比例于
水温 40℃溶解奶粉,保证奶粉溶解完全,复原乳质地均
匀[12]。
(3)复原乳的添加:待奶粉完全溶解后,将复原乳按
一定比例加入覆盆子汁中。
(4)混匀并灭菌:隔水加热,搅拌,使果汁和复原乳
充分融合。巴氏杀菌,保持温度 60~65℃,30 min。其目
的是杀灭乳液中的大部分微生物,防止乳清析出。
(5)冷却接种:使乳液快速冷却至 45℃,选用保加利
亚乳杆菌和嗜热链球菌(1∶1)为混合发酵剂。先活化菌
种,再逐级进行扩大培养以获得生产发酵剂[13]。在无菌条
件下,按适当比例将活力旺盛的发酵剂加入冷却后的混
合液中,充分混匀。
收稿日期:2014-08-10
基金项目:湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目(SCX1307)
作者简介:吴格格(1994-),女,湖南长沙市人,研究方向为食品微
生物学。
通讯作者:任佑华
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DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2014.15.004
湖南农业科学·
(6)保温发酵:置于恒温培养箱中发酵,待产品达到
一定酸度,终止发酵。
(7)调配:向乳酸发酵液添加适量的乳化稳定剂、甜
味剂、酸味剂等辅料进行调配。
1.2.3 覆盆子汁中复原乳添加量选择试验 在覆盆子
汁中分别添加 10%、20%、30%、40%、50%(v/v)5种不同
浓度的复原乳。在每种浓度的混合物料中均接种制备好
的 4%(v/v)乳酸菌混合发酵料,42~44℃恒温培养,以凝
乳快速、良好,作为后续试验的最佳配料比。
1.2.4 乳酸菌发酵剂用量选择试验 将乳酸菌混合发
酵剂按 1%、2%、3%、4%、5%、6%的接种量,分别接种到
“1.2.3”试验中获得的最佳混合料中,42~44℃发酵至凝
乳,以其凝乳快速、良好评定出最佳接种量。
1.2.5 发酵时间的选择试验 按“1.2.4”试验中确定好的
最佳接种量接种乳酸菌混合发酵剂,42~44℃恒温培
养,分别在 8 h、10 h、12 h、14 h、16 h、18 h、20 h、22 h、24 h
9个时间点测定其培养料的 pH值。选择发酸料的 pH值
达到 4.2~4.5时的发酵时间为最佳培养终止时间。
1.2.6 白砂糖添加量选择试验 在上述“1.2.3”的最适混
合料中,分别添加 6%,7%、8%、9%、10%(w/v)的白砂糖
进行调配,并组织 15人进行感官评价[14-15],标准见表 1。
按照表 1标准,统计 5个不同甜味下每一标准认同
人数,乘以对应分数求出总分,再求出平均分,最接近 0
分的即为最适甜味,从而确定为本试验采用的甜味范
围。
1.2.7 酸味剂添加量选择试验 在上述“1.2.6”确定的最
适白砂糖添加量的混合配料中,分别加入 0.025%、
0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%、0.175% 7种不
同量(w/v)的柠檬酸进一步调配成饮料。组织 15人按照
评估检验法进行感官评价,并进行数据统计和处理,求
平均分,最高分者即为最佳柠檬酸添加量,感官评分标
准见表 2。
1.2.8 稳定剂对产品稳定性的影响试验 在“1.2.7”试验
确定的最适混合配料中,分别添加“CMC-Na”、“黄原胶”
及“CMC-Na/黄原胶(1∶1)”等 3种稳定剂,均分别为
0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20% 5种(w/v)不同的量,同时
将其用高速剪切混合乳化机 5 000 r/min乳化 10 min,并
灭菌。静置 2周,据其稳定性、流动性和风味等综合评价
指标(表 3)来确定适宜的稳定剂及用量。
1.2.9 覆盆子乳酸发酵饮料正交试验 根据上述单因
素试验结果,选取:(A)复原乳添加量(%,v/v)、(B)白砂
糖添加量(%,w/v)、(C)柠檬酸添加量(%,w/v)、(D)菌种
接入量(%,v/v)4项适宜指标,采用 4因素 3水平的 L9
(34)进行正交试验。以感观评分(表 4)作为指标,统计分
析相应数据,作极差分析得到覆盆子乳酸菌发酵饮料的
最佳配方。
表 1 确定甜味的感官评分标准
项目
评分标准
(分)
不甜
-2
淡甜
-1
甜度适中
0
很甜
+1
指标
非常甜
+2
表 2 不同柠檬酸添加量的感官评分标准
项目
评分标准
酸味柔和酸甜
适中,口味清爽,
后味耐人寻味
8~10
酸味较柔和,口味
较清爽,后味不足
或过于明显
5~7
(分)
酸味突出或无
明显酸味,口味
和后味均差
≤4
(分)表 4 产品感官评分标准
色泽
(10)
浅茶色
(8~10)
淡黄色
(5~7)
乳白色
(0~4)
风味
(20)
发酵乳香味浓郁,覆盆子香亦明显,气味协调
(16~20)
发酵乳香味浓郁,覆盆子香淡,气味较协调
(9~15)
基本只有发酵乳香
(0~8)
滋味
(40)
酸甜适中,口感细腻,滋味柔和,清爽可口
(32~40)
酸甜比例欠佳,滋味欠柔和,尚能接受
(16~31)
酸甜比例差,过酸或过甜,难以接受
(0~15)
组织状态
(30)
质地均匀,无肉眼可看见的杂质,粘稠适中,不分层
(25~30)
粘稠度较好,分层不明显
(15~24)
质地不均匀,过黏或过稀
(0~14)
表 3 稳定剂对产品感官影响评价表
稳定性(50)
均匀稳定,无分层现象
(40~50)
较稳定,偶有微量分层
(20~39)
不够稳定,有明显分层
(0~19)
流动性(25)
流动性好,均匀
(20~25)
较好,欠均匀
(10~19)
流动性不好
(0~9)
口感(25)
口感好,均匀细腻
(20~25)
较好,尚均匀细腻
(10~19)
差,有颗粒感,涩口
(0~9)
(分)
1.2.10 测定方法 理化指标测定:可溶性固形物:参照
GB 513.39, 蛋白质:参照 GB 5009.5, 总酸:参照 GB
5413.34;微生物指标测定:大肠菌群:参照GB 4789.3;金
黄色葡萄球菌:参照 GB 789.10;沙门氏菌:参照 GB
4789.4;感官评价:根据评估检验法由有关专业人士组成
15人评定小组,按照产品的感官评分标准(表 4)进行评
园林园艺┃加工贮藏┃休闲农业
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·HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES
表 9 工艺优化正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
综合评分
75
80
85
86
88
89
84
76
71
表 8 工艺优化正交试验因素和水平
水平
1
2
3
A覆盆子粉用量
(%)
0.5
1
1.5
B蔗糖添加量
(%)
5
6
7
C菌种接入量
(%)
3
4
5
D发酵时间
(h)
3.5
4
4.5
定积分(综合评分满分为 100分)。收集各品评人员的评
分结果进行分析统计。
2 结果与分析
2.1 覆盆子汁中复原乳添加量选择试验结果
在覆盆子汁中分别加入 10%、20%、30%、40%、
50%(v/v)5个浓度的复原乳,接种发酵剂 42~44℃培
养,结果见表 5。
由表 5可以看出,复原乳添加量在 30%~50%时,
均具有较好的滋味和气味,综合考虑,确定复原乳添加
量为 30%、40%、50%为覆盆子乳酸饮料制作正交试验中
的 3个水平。
2.2 乳酸菌发酵剂用量选择试验结果
将制备好的混合乳酸菌发酵剂分别按 1%、2%、
3%、4%、5%、6%(v/v)的接种量接种到覆盆子汁和复原
乳的混合料中,42~44℃发酵至凝乳,结果见表 6。
由表 6可知,接种量为 3%~5%凝乳均好,综合考
虑,确定乳酸菌发酵剂为 3%、4%、5%作为覆盆子乳酸饮
料制作正交试验中的 3个水平。
2.3 发酵时间的选择试验结果
在“2.1”确定好的混合料中,接种制备好的乳酸菌混
合发酵剂恒温培养,分别在 8、10、12、14、16、18、20、22、
24 h 9个时间点测定的培养料 pH值分别为 5.7、5.1、4.8、
4.3、4.1、4.0、3.9、3.9、3.9,说明在整个发酵过程中酸度变
化较大。综合考虑,本研究确定最佳乳酸发酵时间为 14h。
2.4 白砂糖添加量选择试验结果
在上述覆盆子、复原乳发酵物内添加 6%、7%、8%、
9%、10%(w/v)5种不同量的白砂糖进行调配,经 15人
进行感官评价,其评定结果分别为 -2.0、-1.5、-1.0、0.15、
0.55分。说明白砂糖添加量在 7%~9%最适合。综合考
虑,确定白砂糖添加量为 7%、8%、9%作为覆盆子乳酸饮
料制作正交试验中的 3个水平。
2.5 酸味剂添加结果
在上述覆盆子汁、复原乳和白砂糖混合料中,再分
别 添 加 0.025% 、0.050% 、0.075% 、0.100% 、0.125% 、
0.15%、0.175%(w/v)7种不同量的柠檬酸混匀调配成饮
料,感官评价结果分别为 5.0、6.1、6.6、8.1、9.1、8.5、4.5分,
说明以 0.1~0.15%(w/v) 的柠檬酸添加量符合多数人喜
好的酸度范围。
2.6 产品稳定性试验结果
将“2.5”试验结果配成的混合料,分别添加 3种不同
的稳定剂(各用 4种不同的用量),高速混匀,灭菌。静置
2周,通过感官评价,其稳定效果见表 7。由表 7可看出,
单一稳定剂并不能使覆盆子乳酸发酵饮料达到良好的
稳定效果,而复合稳定剂(CMC-Na∶黄原胶=1∶1)使
用浓度为 0.15%时能达到良好的效果。
2.7 覆盆子乳酸菌饮料研制正交试验结果
通过上述单因素试验获得的结果进行正交试验,其
L9(34)正交试验因素和水平设置见表 8,结果见表 9。
表 5 复原乳添加量对覆盆子乳酸发酵的影响结果
复原乳添加量
(%,v/v)
10
20
30
40
50
风味
果味浓,基本无发酵滋味
果味浓,奶味少许
有果味,淡淡奶香,气味协调
有果味,诱人发酵乳滋味,微酸
有果味,诱人发酵乳滋味,偏酸
组织状态
基本未凝乳,红色
凝乳很差,红色
凝乳好,红色
凝乳好,粉红色
凝乳好,粉红色
表 6 不同接种量发酵产品感官评价结果
接种量/%(v/v)
1
2
3
4
5
6
滋味
甜味超过酸味,微有乳酸发酵风味,无回味
酸甜欠协调,由乳酸发酵风味,稍有回味
酸甜适宜,由乳酸发酵风味,回味好
酸甜适宜,有乳酸发酵风味,回味好
酸味较重,有乳酸发酵风味,回味好
酸味过重,有乳酸发酵风味,回味尚可
组织状态
质地不均匀
质地一般
质地均匀
质地均匀
质地均匀
过于黏稠
表 7 不同稳定剂的使用效果
稳定剂
CMC-Na
黄原胶
CMC-Na/黄原胶(1∶1)
(分)
0
30.00
30.00
30.00
0.05
55.20
51.46
62.35
0.10
60.30
58.50
75.00
0.15
71.40
55.87
86.53
浓度(%,w/v)
0.20
75.00
46.50
76.50
园林园艺┃加工贮藏┃休闲农业
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湖南农业科学·
越低;平均日照其次,种植者在该阶段应注意保持湿度,
切勿盲目灌溉。
3 结 论
采用灰色关联分析法对衢州地区柑橘生产的气象
影响因素进行了研究,对柑橘产量的影响因子进行了筛
选比较,研究结果表明,在柑橘的生理落果期、果实膨大
期以及冻害期,每个气象因子对柑橘产量的影响都较
小,而在萌芽期、开花期和采摘期,气象因子对柑橘产量
有明显影响。其中,平均日照的时长对柑橘产量的影响
较大,并且是稳定、持续的,几乎贯穿柑橘生长的整个过
程。在柑橘生长的萌芽期、开花期、生理落果期、果实膨
大期、采摘期和冻害期,各个因子的影响都各有不同。在
柑橘开花期,必须保证平均日照总量,在降水较少的时
候,需多加灌溉;在生理落果期,温度对柑橘产量的影响
最大,在此阶段种植者要注意对柑橘植物的保暖;在果
实膨大期,需保证最低气温较高;在采摘期和冻害期,需
做好保暖工作,且不能盲目地灌溉。根据研究结果,针对
柑橘生长过程中不同因子对其产量影响的不同,可以科
学地采取相关措施,追求柑橘产量的最大化。
参考文献:
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(责任编辑:石 君)
分析表 9中 A、B、C、D 4因素各 R值的大小,得出
各因素对产品品质优劣影响的主次关系依次为:
A>C>D>B,最佳水平组合为 A2B3C1D2,即复原乳添加
量为 40%,白砂糖添加量为 9%,柠檬酸添加量为
0.100%,菌种接入量为 4%。在此最佳水平组合条件下进
行验证试验,并对产品进行综合评分,结果为 89分。
2.8 感官评定、理化指标测定和产品的微生物检
测结果
色泽:粉红色;滋味和气味:气味纯正,无异味。酸甜
适口,兼具乳香味及覆盆子特有香味;口感:润滑,组织
细腻,柔和甘爽,回味无穷;组织状态:质地均匀一致,无
分层现象,粘稠适度。总酸度:0.82%;pH:4.1;总糖:
9.5%;蛋白质含量:2.21%;可溶性固形物含量:13.76%。
细菌总数<10 cfu/mL;大肠菌群<30MPN/100mL;致病
菌未检出。
3 结 论
覆盆子保健乳酸饮料的最佳工艺参数为:复原乳添
加量为 40%(v/v),乳酸菌混合菌剂接种量为 4%(v/v)、
42~44℃发酵 14 h,糖添加量为 9%(w/v)、柠檬酸 0.1%
(w/v),复配稳定剂 0.15%(w/v),饮料呈粉红色,组织细
腻、口感香甜,保持了乳酸饮料发酵香味和覆盆子特有
滋味,营养丰富,并且有一定的保健功能,其产品符合相
应的国家食品卫生质量要求。
参考文献:
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(责任编辑:张焕裕)
(上接第 51页)
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