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荔浦香芋乳酸发酵系列产品工艺研究



全 文 :香芋(Colocasia esculenta(L.)schott)别称芋艿、
毛芋等,为天南星科芋属芋的地下球茎,是亚热带太地
区重要块茎类作物之一。我国香芋资源极为丰富,香芋
品种很多,尤以荔浦香芋营养丰富著称于世。荔浦香芋
原产于广西桂林市荔浦县,素有“皇室贡品”之称。荔
浦香芋中除含有多种矿物质元素外,还含有黏液和较高
量的氟[1]。乳酸菌能维持动物体内正常菌群,调节生物
体的生理机能和增强机体免疫力,并在发酵过程中产生
大量的乳酸等有机酸、多种氨基酸和酶等成分,形成多
种新的呈味物质。由于乳酸菌的产酸、生香、脱异味作
用,使乳酸发酵[2,3]食品具有独特的风味。在传统的酸
奶制作工艺中,很少在牛奶中添加高淀粉含量的成分进
行乳酸发酵[4,5]。经过试验表明,在牛奶中添加某些具
有独特风味和营养的高淀粉含量的成分是可行的,同样
可以得到风味良好且独具特色的乳酸发酵产品。
1 材料与方法
1.1材料
荔浦香芋(产地为广西荔浦县),脱脂奶粉,保加
利亚乳杆菌,嗜热链球菌,蔗糖,糖化酶,卡拉胶,其
他分析纯试剂。
1.2仪器与设备
高压蒸汽灭菌锅,恒温培养箱,恒温水浴锅,胶体
磨,高压均质机,打浆机,无菌工作台等。
1.3工艺流程
荔浦香芋乳酸发酵系列产品工艺研究
张贝贝,玄 超,黄元姣
(广西医科大学医学科学实验中心,南宁 530021)
作者简介:张贝贝(1985~ ),男,山东临沂人,硕士,研究方向:生物化学与分子生物学。
诵讯作者:黄元姣
摘 要:对乳酸菌发酵荔浦香芋汁工艺进行了初步探讨。实验以荔浦香芋、牛奶粉、蔗糖为主要原料,通过正
交试验确定了合适的发酵条件。牛奶中加入40%荔浦香芋浆,添加蔗糖量为5%,保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌最
佳添加比例为1∶1,发酵时间为24h,发酵温度为42℃,得到荔浦香芋酸奶和香芋果冻口感良好、性质稳定,具有
香芋的清香和乳酸发酵食品的独特风味。
关键词:保加利亚乳杆菌;嗜热链球菌;荔浦香芋;乳酸发酵
荔浦香芋→清洗去皮→切块→蒸煮→打浆
脱脂奶粉、蔗糖、稳定剂→加水溶解→过滤→调配→预热均质→杀菌、冷却→接种→装罐→恒温培养→后发酵
→成品

1.4工艺操作要点
1.4.1荔浦香芋浆的制备 荔浦香芋筛选、清洗去
皮。选择优质、新鲜、无霉烂、无发芽现象和无机械损
伤的荔浦香芋。先用清水将香芋的表皮擦洗干净,然后
用刀具将香芋表皮层彻底削掉,以免影响产品质量。
香芋切块制浆。将去皮洗净的荔浦香芋切成小块,
加入适量水,然后加热蒸煮,煮沸20min后停止加热,
补充水分,香芋浆中香芋固形物的含量对香芋酸奶的组
织状态、凝乳状况有较大的影响。为取得较好的效果进
行香芋浆调浆试验,从而确定香芋的加水量,随后用组
织捣碎机捣碎,即制成香芋浆。
1.4.2牛奶液的制备 本实验采用进口特级脱脂奶粉
代替鲜牛奶。将奶粉加入到40℃的温水中(在该温度下
奶粉的溶解度最好),充分搅拌混合,保持30min。经试
验表明,以9%的奶粉与水配比的牛奶液用于制作香芋
酸奶为佳。
中 国 食 物 与 营 养
Food and Nutrition in China No.1,20092009年第1期
1.4.3混合物料预处理 将蔗糖、稳定剂等溶解后加入
到牛奶液中,充分搅拌。
1.4.4调配 把混合物料与香芋浆按比例混合(见香
芋浆与牛奶液比例调配试验),并搅拌均匀。
1.4.5预热均质 将料液加热到50~60℃,先后通过
胶体磨和高压均质机在30MPa压力下均质处理,使料
液微细化,提高料液黏度,防止脂肪上浮,增强酸奶
凝胶体的稳定性,同时,均质使香芋颗粒细微化,有
利获得口感细腻的产品。
试验结果表明,以50~60℃预热均质制作香芋酸
奶,能较好地提高产品黏度,减少乳清分离。
1.4.6杀菌、冷却 采用95℃,5min灭菌,灭菌温度
要控制好,以免造成酸奶营养成分的损失。灭菌后,迅
速将物料冷却到45℃,准备接种。
1.4.7接种、装罐和恒温培养 将制备好的生产发酵
剂,用玻璃棒进行充分搅拌,然后按5%的接种量接种
于冷却至45℃的料液中,搅拌5min使发酵剂均匀分布
于料液中,即开始罐装入瓶,封口后,送至43℃恒温培
养箱中进行前发酵4h。
1.4.8后发酵 酸奶在恒温培养4h后,立即转至4℃
中进行后发酵冷藏,冷藏期间注意避免震动,以防止酸
奶组织遭到破坏。冷藏12h后即为成品。
1.4.9荔浦香芋果冻的制备 将卡拉胶、白糖、柠檬
酸钠按1.0%、18%、0.2%的比例混合后加水至300ml
加热至沸,维持10min,过滤,降温至65℃左右,加
入适量色素、香精及柠檬酸2.0g(按每100ml水计算),
封口,80℃水浴杀菌30min。冷却至50℃,加入发酵好
的香芋汁,混匀冷水冷却,放置于冰箱中4℃后发酵24h,
然后冷藏。
1.5感官评分标准
邀请有关人员15人,按表1感官评价标准进行评定。
表1 感官评价标准
项目 评分标准 项目所占分值(满分100分)
口感 爽口、细腻润滑 30
组织状态 无气泡、无杂质、无龟裂、微量乳清析出 20
酸甜度 酸甜适中 15
香气、滋味 乳香味浓、有香芋特有香味、无异味 10
凝乳状况 紧密、均匀、无沉淀、不分层 15
色泽 乳白色或稍带微紫色 10
2 结果与讨论
2.1荔浦香芋浆调浆实验
为取得较好的实验结果,进行荔浦香芋浆调浆试
验,从而确定荔浦香芋的加水量,荔浦香芋浆调浆试验
见表2。
表2 荔浦香芋浆调浆试验
序号 荔浦香芋∶水(质量比) 产品状况
1 2∶1 凝乳不结实,有龟裂,较多乳清析出,乳白带紫红
2 1∶1 凝乳不结实,较多乳清析出,乳白色带紫红
3 1∶2 凝乳紧密,少量乳清析出,乳白色带紫红
4 1∶3 凝乳紧密,微量乳清析出,乳白色,稍带淡紫
5 1∶4 凝乳不太结实,少量乳清析出,乳白色
由表2可知,荔浦香芋与水比例不同的产品,组织状态
相差很大。其中以香芋与水的质量配比为1∶3时为最佳。
2.2荔浦香芋浆与牛奶液的调配
荔浦香芋浆与牛奶液的调配见表3。按表3进行荔浦
香芋浆与牛奶液比例的调配试验,调浆完毕进行均质、
杀菌,冷却后,按5%比例接种,在43℃发酵4h,冷藏
12h后,对成品进行感官评定,根据产品状况,确定荔
浦香芋浆和牛奶液的最佳配比。
表3 荔浦香芋浆与牛奶液的调配
序号 荔浦香芋浆∶牛奶液(质量比) 产品状况
1 35∶65 凝乳稍软,少量乳清析出
2 40∶60 凝乳紧密,微量乳清析出
3 45∶55 凝乳稍软,少量乳清析出
4 50∶50 凝乳稍软,较多乳清析出
5 55∶45 凝乳较软,大量乳清析出
张贝贝等:荔浦香芋乳酸发酵系嵝产品工艺研究 3 9
由表3可知,荔浦香芋浆与牛奶液之比为40∶60
时,产品凝结状况、组织状态最佳。
2.3正交试验
2.3.1因素与水平的确定
为得到最佳发酵条件,采用正交实验对接种比例、
培养温度、培养时间、加蔗糖量4因素进行处理。正交
试验的设计见表4。
表4 正交试验因素水平
因素
水平
A接种比例(球菌∶杆菌) B培养时间(h) C培养温度(℃) D加蔗糖量(%)
1 1∶2 24 39 3
2 1∶1 36 42 5
3 2∶1 48 45 7
2.3.2正交试验设计与结果 选取接种比例、培养时
间、培养温度、加蔗糖量4个因素,采用L9(43)正交试
验方案,对荔浦香芋酸奶的发酵工艺进优化。L9(43)
正交试验设计结果见表5,正交试验结果分析见表6。
40%,牛奶液60%进行调配,通过正交实验对乳酸菌发
酵荔浦香芋汁的发酵条件进行了优化。最终得到合适的
发酵条件为:加糖量5%,菌种比例1∶1,培养时间
24h,培养温度42℃。此时得到的香芋酸牛奶,色泽呈
乳白稍带淡紫红色,凝块均匀质地细腻,无气泡,口
感、滋味、香气均佳。具有芋香,口感淳厚,酸甜可
口。该产品既保持了传统型酸牛奶的组织状态、风味,
乳清析出极少,又补充了一定的膳食纤维和维生素,降
低了产品脂肪的含量,具有营养价值高、香芋香味浓
郁、成本低廉等优点,开发应用前景广阔。
利用优化条件发酵的香芋汁和荔浦香芋汁制备的香
芋果冻,外观透明无沉淀,无悬浮物;色泽为黄褐色;
有香芋特有的香气,酸甜爽口,无异味。
本试验表明,在牛奶中添加某些具有独特风味或
营养的高淀粉含量的成分是可行的,同样可以得到风
味良好且独具特色的乳酸发酵产品。其意义在于不仅
可开发出新的营养保食品,同时也为荔浦香芋的深加
工开辟了新的途径,将为荔浦香芋产区创造更多的经
济效益。◇
参考文献
[1]王纯伟.珍稀作物资源-香芋.中国种业,1995,2:51-
52.
[2]杨洁彬,郭兴华.乳酸菌-生物学基础及应用.北京:中
国轻工业出版社,1996.
[3]姜瑞敏,史美丽.芋头淀粉性能及化学组成的研究.莱阳
农学院学报,1998,15(2):128-131.
[4]杜传来.南瓜酸奶的研制.安徽农业技术师范学院学报,
1999,2:15-18.
[5]杨玉玲.饮料型马铃薯酸奶的研究.中国粮油学报,1998,
3:48-51.
表5 L9(43)正交实验设计结果
试验号 A B C D 综合评分
1 1 1 1 1 72.61
2 1 2 2 2 70.39
3 1 3 3 3 52.61
4 2 1 2 3 68.17
5 2 2 3 1 63.72
6 2 3 1 2 63.72
7 3 1 3 2 63.72
8 3 2 1 3 41.50
9 3 3 2 1 61.50
表6 正交试验结果分析表
感官评分 A B C D
x1 65.20 68.17 59.28 65.94
x2 66.20 58.53 66.69 66.94
x3 55.57 59.28 60.02 54.09
R 10.63 9.64 7.41 12.85
由表6可知,按极差大小决定荔浦香芋酸奶配方工艺
的因素的主要次序D>A>B>C,即影响荔浦香芋酸奶感官
评分的主要因素顺序为加蔗糖量>接种比例>培养时间>培
养温度,各因素取最高水平,从而组成荔浦香芋酸奶配
方工艺的最优工艺参数为D2A2B1C2,即加蔗糖量5%,菌
种比例1∶1,培养时间24h,培养温度42℃。
2.4荔浦香芋果冻的制备
利用优化条件发酵的荔浦香芋汁制备的香芋果冻,
外观透明无沉淀,无悬浮物;色泽为黄褐色;有香芋特
有的香气,酸甜爽口,无异味。
3 结论
荔浦香芋,味香,营养丰富且价格低廉。以香芋浆
中 国 食 物 与 营 养4 0