全 文 ：!# 年第 $ 期 总第 %&’ 期中国酿造
关键词：香芋；保加利亚乳杆菌；嗜热链球菌；乳酸发酵
摘 要：以香芋为原料，以卡拉胶、柠檬酸钠等为辅料，添加 %!%
的保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌发酵，探讨乳酸菌发酵制备香
芋饮料和香芋果冻的工艺条件。通过正交实验和追加实验确定
其合适的发酵条件，得到产品口感良好、性质稳定、具有香芋的
清香和乳酸发酵食品的独特风味。
中图分类号：()!*!+*#,,,,,,,,,文献标识码：-
文 章 编 号：!*#.*’%（ !#）$.&%.!
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香芋（ M3@3=5695,,76=0@74/5（ A+）)=?3//），为天南星
科重要的块茎类经济作物之一，主要分布于热带、亚热
带地区。我国香芋资源极为丰富，其块茎含有丰富的营
养成分，其含量如表%W%X所示。
乳酸菌能维持动物体内正常菌群，调节生物体的
生理机能和增强机体免疫力，并在发酵过程中产生大
量的乳酸等有机酸、多种氨基酸和酶等成分，形成多种
新的呈味物质。乳酸不仅常作为食品的酸味剂，而且还
有助消化的作用。此外，在发酵过程中，乳酸味还能降
解某些原料的异味。由于乳酸菌的产酸、生香、脱异味
作用，使乳酸发酵食品具有独特的风味 456。本文采用保
加利亚乳杆菌与嗜热链球菌按%7%混合发酵同时添加蔗
糖，用正交实验寻找最佳发酵条件和风味并绘出发酵
过程变化曲线。
%,,材料与方法
%+%,,材料与试剂
香芋：市场购得（ 产地为山东莱阳）；
乳酸菌：保加利亚乳杆菌（ #$%&’#$())*+8’*),#-($*+
9: ），嗜热链球菌（ .%-/0%&$&$$*+8 %1/-2&01()*+ ;< ）
本实验室收藏；
蔗糖：食品级，市售；
鲜牛乳：灭菌全脂纯牛奶，济南佳宝乳品有限公司生产；
糖化酶：%万单位YG，无锡市酶制剂厂生产；
白糖：济南市天桥副食糖酒经销部；
卡拉胶：广州市嘉伟达化工有限公司；
其他试剂：均为分析纯，上海化学试剂厂生产。
%+!,,实验仪器与设备
无菌工作台，恒温培养箱，恒温水浴箱，’!%分光光
度计，LL.!组织搅碎匀浆机，
原料!清洗!去皮!切块!蒸煮!打浆!糊化!糖化!
煮沸灭活!过滤!分装配料!灭菌
%+#,,技术要点
原料：挑选无霉烂，无冻伤，无虫害的香芋。
清洗：去泥沙，毛须。
去皮：刀削去表皮、芽眼，立即浸泡于水中防止褐变。
切块：切片或块，厚度%=;[!=;立即浸泡于水中。
蒸煮：%$=，&;94。
打浆：趁热，加水%!%。
糊化：\]=[%=煮];94。
糖化：冷却至*$=加糖化酶（ %GY%;A），保温
];94[\;94，还原糖为&*;GY;A时停止。
香芋乳酸发酵系列产品的研究
刘 晔 %，刘庆军 %，刘晓芳 !
（%+,山东轻工业学院食品与生物工程学院，济南 !*%#；!+,山东商业职业技术学院，济南 !*%&,）
收稿日期：!&.’.!!
作者简介：刘 晔（ %\]\.），女，辽宁沈阳人，工学硕士，讲师，主要从事微生物与生物工程的教学及科研工作。
新产品开发
表 %,,香芋的营养成分 ;GY%G
成分 水分 蛋白质 脂肪 碳水化合物 粗纤维素 胡萝卜素
含量 %,,,,,,,, ,,,,,] ,+!
成分 钙 磷 铁 烟酸 ^-% ^-! ^M灰分
含量 %\ *% +] +’ +] +& # $
’\ !! %’
&%· ·
!# 年第 $ 期 总第 %&’ 期 中国酿造
过滤：用#($层纱布过滤。
分装配料：分装于)*+锥形瓶内，每瓶!*+，按
设计添加蔗糖，,-./0)(’1。
灭菌：%%)!灭菌%)*23，备用。
%1)..菌种的驯化
%1)1%..工艺流程
斜面菌种!活化!一级种子液（ #!!培养%$4!4）!
二级种子液（ #!!培养%$4!4）!接种香芋全汁（ 接种量!1)5）
%1)1!..技术要点
菌种活化：将保存的保加利亚乳杆菌和嗜热链球
菌分别接种于灭菌的牛乳中，#!!培养至凝乳（ 约
!#4）。再如此反复活化%次，备用。
一级种子液：牛乳#香芋汁6%$%，%*+试管%!%!灭
菌%)*23。
二级种子液：牛乳$香芋汁6%$7，!)*+锥形瓶装量
%*+，%!%!灭菌%)*23。
!8.结果
!1%..正交试验
!1%1%..因素与位级的确定
为得到最佳发酵条件，采用正交实验对接种比例
（ 9），培养时间（ :），培养温度（ ;），加糖量（ <）#因
素进行处理。正交试验的设计见表!。
!1%1!..正交试验设计及结果（见表 &、表 #）
据表&、表#所示结果，比较各因素级差大小，由直
观分析法可以看出各因素对口感的影响的主次顺序为
9=:=;=<，最优配方为9!:%;!时间!#4，培养温度#!!，加糖量)5。
!1!..追加实验
以最优配方进行追加实验，测定发酵进程曲线，来
验证口感和找出营养消耗与口味变化的关系。
,-的测定：,-计，见图%。
总糖的测定：费林氏容量法>&?，见图!。
总氮的测定：微量凯氏定氮法>&?，见图!。
感官品评方法：风味描述法，见表)。
根据香芋汁乳酸发酵,-的变化及总氮和总糖的变
化过程可以得出发酵过程分为#个阶段。
球菌$杆菌 时间 @% 温度 @! 加糖量 @5
& ’ ( )
* *$+ +, -. -
+ *$* -/ ,+ 0
- +$* ,1 ,0 2
表 !88正交实验因素及水平表
表 &888+78（#&）正交实验安排及结果分析
编号 9 : ; < ,- 综合得分
% % % % % &1$& ’%1%%
! % ! ! ! #1%& /$1$7
& % & & & #1!& )%1%%
# ! % ! & &17% //1/’
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注：综合得分（ 风味 )5，外观、色泽 !)5，组织状态 !)5）。
表 #88正交实验的感官品评
编号 风味及状态描述
% 酸DDD 甜D 芋香DDD， 酸甜适口，黄褐色，沉淀
! 酸D 甜D 芋香DD， 浅黄褐色，沉淀
& 酸D 甜DDD 芋香D， 蔗糖味重，红褐色，沉淀DD
# 酸DD 甜DD 芋香D， 浅黄褐色，沉淀
) 酸D 甜D 芋香DD， 口感淡薄，黄褐色，沉淀
/ 酸DDD 甜DD 芋香D， 口感酸涩，红褐色，沉淀D
’ 酸D 甜DD 芋香DDD， 黄褐色，沉淀
$ 酸DDD 甜DDD 芋香DD， 蔗糖味重，棕褐色，沉淀D
7 酸DD 甜D 芋香D， 口感酸涩，红褐色，沉淀D
图 %88发酵过程中 ,- 的变化
图 !88发酵过程中总糖及总氮的代谢曲线
新产品开发
因素
（下转第&’页）
&!· ·
!# 年第 $ 期 总第 %&’ 期中国酿造
香气：具有醇香、酯香和果香，香气浓郁、协调；
滋味：酸味柔和，回味绵长，酸中微甜，无不良气味；
体态：浓度适宜，澄清、无沉淀、无浮膜。
&(!))理化指标
总酸（ 以乙酸计）：!#(!*+%,-；
不挥发酸（ 以乳酸计）：!(.*+%,-；
还原糖（ 以葡萄糖计）：!%(&*+%,-；
盐：!(*+%,-。
&(&))卫生指标
大肠菌群：/&012+%,-；
细菌总数：/3012+,-；
致病菌（ 系指肠道致病菌）：不得检出。
参考文献：
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4!5))徐怀德()药食同源465()北京：中国农业出版社，!!(
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版社，%..7(
4#5))杜双奎，李志西，于修烛( 液态表面发酵法生产苹果醋485()
中国调味品，!&，9$:：!;!!(
435))顾立众，翟玮玮 ()发酵食品工艺学465()北京：中国轻工业出
版社，%..$(
新产品开发
时间+< 口味品评
))) )))))))甜===，无酸味
7))) )))))))甜===，酸=，有乳酸菌特有的香气
%!)) )))))))甜===，酸=，香气变浓，口感变淳厚
%$)) )))))))甜==，酸==，有香气，口感较淳厚
!#) )))))))甜==，酸==，有香气，口感较淳厚
&) )))))))甜=，酸==，口感淳厚
&7) )))))))甜=，酸===，有香气，口感更加淳厚，酸甜适口
#!) )))))))甜==，酸==，口感淳厚
#$ )))))))甜==，酸==，口感淳厚
（上接第&!页）
第%阶段（ <>%<），吸收利用碳源和小分子的氮
合成物质，使得总糖和氮量略有下降。
第!阶段（ %<>!3<），这段时间，总糖和总氮量
下降的幅度较大，而且?@下降了%(3，由于乳酸菌大
量繁殖，利用了较多的碳、氮源，同时大量乳酸开始
形成。镜检结果也证实此期乳酸菌不仅数量在增
多，而且形态典型规则，杆菌粗壮链较长，链球菌也
成对成链。
第&阶段（ !3降趋缓，?@下降至#(表明产酸已接近尾声，较高的酸
度抑制了乳酸菌的生理活性。镜检显示，此时菌体近衰
老，发酵已接近后期。
第#阶段（ &3体大量自溶导致总糖和总氮略有上升，乳酸发酵基
本停止。
由表3可知!#<时口感不太淳厚，&7<口感较淳厚风
味更好。这是由于经过了后酵过程增加了风味。但这样
会延长发酵时间，增长生产周期。此问题还有待于进一
步研究，找到平衡点。经过追加实验找到的最优配比是：
菌种比例%%，发酵时间&7<，培养温度#!#，加糖量3A。
!(&))香芋果冻的制备工艺
将卡拉胶 、白糖 、柠檬酸钠按%(B、%7B>%$B、
(!B的比例混合后加水至&),-，加热至沸，维持
3,CD>%,CD，过滤，降温至73#左右，加入适量色素、香
精及柠檬酸!(*（ 按每%,-水计算），封口，$#水浴
杀菌&,CD)。冷却至3#，加入发酵好的香芋汁，混匀，
冷水冷却，放置于冰箱中#>##后发酵!#<，然后冷藏。
&))结论
通过正交实验和追加实验得到了乳酸菌发酵香芋
汁得到较好风味的合适发酵条件为：菌种比例%%，发酵
时间&7<，发酵温度#!#，加蔗糖量3B。此时得到的乳酸
饮料，有芋香，口感淳厚，酸甜可口。
利用优化条件发酵的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。
本实验，其意义在于不仅可开发出新的营养保健
食品，同时也为香芋的深加工开辟了新的途径，将为产
区创造更多的经济效益。
参考文献：
4%5))山东经济植物编写组()山东经济植物465()济南：山东人民出
版社，%.’$()3#7(
4!5))杨洁彬，郭兴华，张 篪，等 ()乳酸菌——生物学基础及应用
465()北京：中国轻工业出版社，%..7()%&.(
4&5 张意静 () 食品分析 465() 北京：中国轻工业出版社，
%...(%’3;%.(
表 3))发酵液的感官品评
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
&’· ·