全 文 ：《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vol.21 No.2(总 84)
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中图分类号：TS26；文献标识码：B；文章篇号:1007-2764(2005)02-0094-034

赤豆双歧杆菌发酵饮料生产工艺的探讨

李凤林，张丽丽，刘波
（吉林农业科技学院生物工程系，吉林吉林市132109）
摘要：本文以赤豆为主要原料，经液化、糖化后进行调配，然后接种双歧杆菌发酵，然后再与嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌进行
混合发酵，调配后获得较高品质的产品。通过正交试验等实验方法进行优化，确定出最佳配方和工艺条件。
关键词：双歧杆菌；赤豆；糖化；发酵
Research of Vigna angularis Drinks Fermented by Bifidobacteria
Li Feng-lin, Zhang Li-li, Liu Bo
(Jilin Agricultural technology collage Department of Bioengineering, Jilin132109,China )
Abstract: In the article, Vigna angularis are used as main materials. After liquefaction and saccharifying. They are mixed and fermented
by Bifidobacteria. And then the materials are fermented by S .thermophilus and L.bulgaricus so products of high quality can be obtained. Many
ways of experiments are tried, for example orthogonal experiment, in order to determine the best formulation and craft condition.
Keywords: Bifidobacteria; Vigna angularis; Saccharifying; Ferment

赤豆营养丰富（4），经济价值很高，既可以加工多
种食品还可药用，被誉为粮食中的“红珍珠”，既是调
剂人民生活的营养佳品，又是食品、饮料加工业的重
要原料之一。双歧杆菌是具有很强保健功能的乳酸菌，
国内外的研究表明，该菌是人体肠道内正常菌群之一，
是肠道微生物区系中典型的对机体百利无一弊的有益
菌（2）。另外，双歧杆菌还有许多生理活性，诸如免疫
赋活作用，抗肿瘤、抗变异原性、降低胆固醇、降血
压等（2），本实验以赤豆为主要原料，经糖化、发酵、
调配后制成双歧杆菌发酵饮料，在实验过程中对配方
加以调整，采用正交试验等实验方法进行优化，确定
出最佳配方和工艺条件。
1 材料与设备
1.1 材料
赤豆、果胶、CMC、PGA、米曲霉 α－淀粉酶、
葡萄糖淀粉酶、双歧杆菌（婴儿双歧杆菌）、保加利亚
乳杆菌、嗜热乳酸链球菌、半胱氨酸、苹果酸等。
1.2 设备
超净工作台、恒温培养箱、PHS-25 酸度计、均质
机、手提式杀菌锅、电子天平、可调电炉、磨浆机、
罐装机、玻璃仪器等（以上仪器及设备均来自吉林农
业科技学院生物工程系发酵实验室与微生物实验室）。
收稿日期：2005-3-22
作者简介：李凤林，硕士，讲师，从事食品科学与生物技术的教学与科研
2 实验方法
2.1 工艺流程
双歧杆菌→驯化→母发酵剂→工作发酵剂
↓
赤豆→浸泡→灭酶→去皮磨浆→液化→糖化→灭菌→接种双
歧杆菌→单独发酵→接种(嗜热链球菌:保加利亚乳杆菌=1:1)→
混合发酵→冷却→调配→均质→罐装→冷藏
2.2 工艺要点
2.2.1 原料的洗涤与浸泡
要求选用无虫蚀，无霉变，色深红光亮，颗粒均
匀的赤豆，用清水反复冲洗几次，加适量水浸泡 6 h，
2.2.2 灭酶、去皮磨浆
去除浸泡水后，加水并在 90℃加热 15~20 min 进
行灭酶，避免影响以后的液化、糖化。将灭酶后的赤
豆用磨浆机磨浆并过滤弃去豆皮等杂质。
2.2.3 液化、糖化
将赤豆浆加水调浆至 30％，调 pH 至 6.5(α－淀粉
酶不耐酸)，调温 55℃，加入米曲霉 α-淀粉酶(12ug/g)，
保温 1h，进行液化。再调 pH 至 4.5，60℃下加入葡萄
糖淀粉酶(200ug/g)，保温 24h，进行糖化。测定 DE
值，糖化后可达 95％以上。
2.2.4 灭菌
为促进双歧杆菌的生长，在糖化后的赤豆浆中加
入还原剂半胱氨酸 0.05%，生长促进剂玉米浸出液
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2005.02.034
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0.25%。在 121℃，灭菌 15min，冷却至 40℃。
2.2.5 接种双歧杆菌、单独发酵
双歧杆菌发酵产酸速度较慢，故先单独发酵。将
已驯化好的双歧杆菌(婴儿双歧杆菌)接种在调配后的
赤豆浆中，接种量 5％，42℃下发酵时间 4h。
2.2.6 接种普通乳酸菌、混合发酵
向发酵罐中投入普通乳酸菌种（嗜热链球菌：保
加利亚乳杆菌＝1：1）3％，温度 41℃~43℃，与双歧
杆菌共同混合发酵 2~3 h。酸度大于 80°T 停止发酵。
2.2.7 冷却、调配
发酵结束后，冷却至 20℃，加入已经经过杀菌过
滤的蔗糖溶液，稳定剂，加水调浆至 20％~30％，用
苹果酸调酸，至 pH 值为 3.9-4.2。
2.2.8 均质
调配后的发酵赤豆饮料先预热到 53℃，均质机均
质，均质压力为 25MPa。
2.2.9 罐装、冷藏
均质结束后罐装，4℃下进行冷藏。
2.3 试验因素的选定
2.3.1 影响双歧杆菌与发普通乳酸菌混合发酵正交试
验因素的确定
选普通乳酸菌（嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌＝1：
1）添加量，发酵温度、发酵时间等因素，在其它各项
工艺条件都不变的情况下，进行 3 因素 2 水平的 L4
（23）正交实验，以酸度（吉尔涅尔度）为指标，来
确定混合发酵的工艺条件。试验设计见表 1。
表1 双歧杆菌与普通乳酸菌混合发酵正交试验因素表L4（23）
水平 A 普通乳酸菌添加量％ B 发酵温度℃ C 时间 h
1 2.5 41 2.5
2 3 43 3
2.3.2 饮料稳定剂的选择
表2 稳定剂选择试验
添加量（‰） 1 2 3
A（CMC) 0.15 0.20 0.25
B (PGA) 0.15 0.20 0.25
C (果胶) 0.10 0.15 0.20
D (CMC 与 PGA) 0.10/0.10 0.15/0.15 0.20/0.20
E (CMC 与果胶) 0.10/0.10 0.15/0.10 0.20/0.15
F (PGA 与果胶) 0.10/0.10 0.15/0.10 0.20/0.15
饮料不加稳定剂，储藏一段时间后外观上易出现
浑浊、沉淀、分层等现象，口感上会发现有颗粒存在、
不细腻等现象。为解决这一问题，必须加入稳定剂，
如 CMC、PGA、果胶等，所以有必要对不同稳定剂
进行平行试验，确定对稳定剂的选择。见表 2。
2.3.3 影响饮料配方正交试验因素的确定
选蔗糖添加量，赤豆浆的浓度，饮料的酸度（用
苹果酸调酸）等因素，在其它各项工艺条件都不变的
情况下，进行 3 因素 2 水平的 L4（23）正交实验，以
感官评价为指标（以 100 分计），确定饮料的最佳配方。
试验设计见表 3。
表3 饮料配方正交试验因素L4（23）及水平表
水平 A 蔗糖添加量％ B 赤豆浆浓度％ C 饮料的 pH
1 3 20 3.9
2 5 30 4.2
3 结果与分析
3.1 双歧杆菌与普通乳酸菌混合发酵工艺的确定
混合发酵工艺条件确定的正交试验结果见表 4，
以酸度（吉尔涅尔度）为指标进行判定。
表4 双歧杆菌与普通乳酸菌混合发酵正交试验L4（23）表
实验号 A B C 酸度(°T)
1 1 1 1 74
2 1 2 2 76
3 2 1 2 84
4 2 2 1 78
K1 150 158 152
K2 162 154 160
X1 75 79 76
X2 81 77 80
R 6 2 4
较优水平 A2 B1 C2
主次因素 A>B>C
比较表中 R 值的大小，我们可以看出发酵工艺中
对酸度起决定性的因素为普通乳酸菌添加量，其次分
别为时间、温度，故混合发酵适宜条件为：普通乳酸
菌添加量为 3％，混合发酵时间为 3h，发酵温度 41℃。
3.2 稳定剂选择及用量的确定
表5 稳定剂选择及用量试验结果表
稳定剂 稳定效果 稳定剂 稳定效果 稳定剂 稳定效果
A1 76 C1 64 E1 84
A2 78 C2 72 E2 86
A3 82 C3 72 E3 90
B1 74 D1 83 F1 82
B2 78 D2 93 F2 83
B3 80 D3 88 F3 81
对于稳定效果的判定，主要从饮料的混浊度、分
层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面进
行鉴定。在饮料保存 15 d 后，由本学院生物工程系 02
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级学生 10 人进行鉴定（以 100 分计）见表 5。
由表 5 可知，当选择 CMC 与 PGA 复合稳定剂，
它们之比为 0.15‰/0.15‰时，多人从饮料的混浊度、
分层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面
进行鉴定，认为此时饮料稳定性最佳，故选用 CMC 与
PGA 的复合稳定剂，添加量为 0.15‰/0.15‰。
3.3 饮料配方确定
饮料配方确定的正交试验结果见表 6，以感官评
价为指标（以 100 分计）来确定饮料的最佳配方。
表3 饮料配方正交试验因素L4（23）及水平表
实验号 A B C 感官评价(100 分)
1 1 1 1 85
2 1 2 2 81
3 2 1 2 92
4 2 2 1 89
K1 166 177 174
K2 181 170 173
X1 83 88.5 87
X2 90.5 85 86.5
R 3.75 1.75 0.25
较优水平 A2 B1 C1
主次因素 A>B>C
由表 6 比较 R 值的大小，我们可以看出对饮料品
质影响最大的是蔗糖添加量，其次分别为赤豆浆的浓
度、饮料的酸度，最佳配方为 A2B1G1,，但正交表中
没有此项组合，故我们按此组合重新进行试验，所得
产品经感官评定后认为品质优良。故我们采用此组合
为最佳配方，即蔗糖添加量为 5％，红小豆浆的浓度
20％，饮料的酸度（用苹果酸调酸）为 PH=3.9。
4 结论
4.1 正交试验确定出双歧杆菌与普通乳酸菌（嗜热链
球菌：保加利亚乳杆菌＝1：1）混合发酵的最佳工艺
条件：普通乳酸菌添加量为 3％，混合发酵时间为 3h，
发酵温度 41℃。
4.2 稳定性试验知：CMC 与 PGA 的复合稳定剂，
添加量为 0.15‰/0.15‰时，稳定效果最好。
4.3 最佳配方为蔗糖添加量为5％，赤豆的浓度20％，
饮料的酸度（用苹果酸调酸）为 PH=3.9。
4.4 该产品色泽淡红，酸甜适中，质地均匀，清爽润
喉、具有赤豆特有的香气，无任何异味，口感纯正，
营养丰富，对人身的健康和保健都有很好的食疗效果。
参考文献
[1] 蒋爱民.乳制品工艺及进展[M].西安陕西科学技术出版
社,1996，99～100
[2] 金世琳.双歧杆菌的功能-健康科学的探索[J].中国乳品工
业,1999.（27）3
[3] 周马林,黄立武.双歧杆菌发酵中国黑米口服液的研制[J].
食品工业科技,1996.（17）246～47
[4] 徐宝梁,李兵.红豆沙和红豆粥的研制[J].食品研究与开
发,1999.（20）416～18
[5] 韩涛,王磷,李丽萍.红小豆纤维饮料.的研究[J].食品工业科
技,1996320～22

(上接第90页)
4 结论
三槽隔膜式结构制取强酸性水的方法不仅克服了
传统的二槽隔膜式结构中盐水浓度配置复杂、连续生
产难以保持稳定等缺点，而且提高了空时效率。在电
极距离、电压和盐水浓度三个影响因素的最佳配置条
件下，三槽隔膜式结构制取强酸性水可以达到很好的
电解效果。
参考文献
[1] 董铁有,张建龙,朱文学.强酸性氧化离子水技术及应用. 洛
阳工学院学报, 2002, Vol.23 (3), 98-101
[2] 黄齐鸣,王少楠,潘矿龙,李军秀. 酸性水的制备与应用[J].
江西化工, 2002, (4):38-42
[3] 关东胜,李里特.强酸化水的制备及其灭菌效果[J]. 中国农
业大学学报, 1997, 2(2):109-113
[4] 李美超,马淳安, 吴庆, 甘永平. 电解制备离子水的研究[J].
化学世界, 2002, 12:406-408
[5] 万洪文, 詹正坤. 物理化学[M]. 北京:高等教育出版社,
2002.
[6] 任建新. 膜分离技术及其应用[M]. 北京:化学工业出版社,
2003.
[7] 高小霞等. 电化学分析导论[M]. 北京:科学出版社, 1991.
[8] 曾泳淮,林树昌.分析化学[M].北京:高等教育出版社, 2004