钟 宝(吉林农业科技学院食品工程学院,吉林吉林132101)
蓝莓乳酸菌发酵饮料的研制
钟宝
(吉林农业科技学院食品工程学院,吉林吉林132101)
摘要:以蓝莓为原料,制作乳酸菌发酵饮料,通过单因素试验和正交试验确定了该饮料的各项最佳工艺参数。发酵最佳工艺条件为蓝莓汁∶脱脂牛奶的比例为1∶1.5,发酵时间为20 h,发酵温度为40℃,菌种接种量为4%。蓝莓乳酸菌饮料最佳配方为原发酵汁添加量80%,白糖添加量5%,柠檬酸添加量0.01%;蓝莓乳酸菌饮料稳定剂添加量为黄原胶添加0.15%、CMC-Na添加0.06%、海藻酸钠添加0.07%。
关键词:蓝莓;乳酸菌;发酵;稳定剂
蓝莓,又名笃斯越橘,属杜鹃花科越橘属植物,产于北半球寒温带地区,我国主要产于大、小兴安岭中部,以野生为主,近几年也有人工驯化栽培。蓝莓被誉为“水果皇后”、“美瞳之果”,营养价值丰富,果肉中除富含常规的糖、酸和VC外,还含有VE、VA、VB、SOD、熊果苷、蛋白质、花青苷、食用纤维以及K、Fe、Zn、Ca等矿物质元素,特别是花青素含量达到163 mg/100 g。蓝莓具有防止脑神经老化、软化血管、增强人体的免疫力、抗癌等多种功效,蓝莓中的花青素可以促进视网膜上视红色素的再合成,减少眼部的疲劳,提高眼睛的夜间视力,对预防近视,增进视力具有很大作用。蓝莓目前主要用于饮料和果酒的研制。乳酸菌是一类有益菌,利于人体吸收,对消化道功能具有一定的调节作用。
本试验以蓝莓为主要原料,制作蓝莓乳酸菌发酵饮料,使其产品不仅具有一般饮料的风味特性,且营养价值更为丰富。
1.1试验材料
蓝莓(采摘自敦化蓝莓标准化基地)、保加利亚杆菌、嗜热链球菌、脱脂牛奶、白砂糖、柠檬酸、黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠均为食品级。
1.2仪器与设备
榨汁机(九阳XW-25B11);胶体磨(立式65220V型);生化培养箱(SPX-100/150/250B-Z):上海博迅实业有限公司;小型均质机(GJB300-100):常州市均质机有限公司;电子天平(CP224S):北京赛多利斯仪器系统有限公司;高压蒸汽灭菌锅(YXQ-LS-50A):北京东南仪诚实验室设备有限公司;恒温水浴锅(HHS-11-2):杭州汇尔仪器公司。
2.2操作要点
2.2.1蓝莓果浆制备[1-2]
选择成熟无病虫的蓝莓,清洗、灭酶、护色,榨汁,然后过胶体磨,制得蓝莓果浆。
2.2.2混合[3]
蓝莓果浆与脱脂牛奶按一定比例混合。
2.2.3接种[4]
保加利亚杆菌与嗜热链球菌按1∶1的比例混合,并活化扩大培养。
2.2.4调配[5-7]
加入白砂糖、柠檬酸、稳定剂,使成品酸甜比适中,均匀一致,稳定性强。
2.2.5均质[8-12]
将调配好的乳酸菌饮料在50℃,25 MPa条件下进行均质,增加稳定性。
2.2.6杀菌、灌装
超高温瞬时杀菌,之后进行灌装。
2.3感官评分标准[13-15]
按试验方案进行产品制作,选择10名品评委对产品进行感官指标评分,评分标准如表1所示。
表1 蓝莓乳酸菌饮料的感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of Lactobacillus fermented beverage of blueberry
3.1蓝莓乳酸菌饮料最佳发酵工艺条件优化
在单前期因素试验的基础上,选取蓝莓汁与脱脂牛奶添加比例,发酵时间,发酵温度,菌种接种量4个因素进行正交试验(见表2、表3),以获得最佳的发酵工艺条件。
表2 最佳发酵工艺条件正交试验设计Table 2 Orthogonal test design of the optimal fermentation conditions
表3 最佳发酵工艺条件L(934)正交试验结果Table 3 The result of orthogonal test for optimal fermentation conditions L(934)
结果分析:根据表3数据,第5组试验的感官评价得分最高,配方为A2B2C3D1。对表中K、k及R的大小进行计算。然后根据极差R的大小,进行因素的主次排序为:A>C>B>D。即各因素对指标影响的主次顺序为:蓝莓汁+脱脂牛奶>发酵温度>发酵时间>菌种接种量。由此表得到理论上的最佳的配方也为A2B2C3D1。由此得出蓝莓乳酸菌饮料发酵最佳工艺条件为A2B2C3D1,即,蓝莓汁+脱脂牛奶的比例为1∶1.5,发酵时间为20 h,发酵温度为40℃,菌种接种量为4%。3.2蓝莓乳酸菌饮料最佳配方优化
在单因素试验的基础上,选取原发酵汁添加量,白砂糖添加量,柠檬酸添加量3个因素进行正交试验(见表4、表5),以获得最佳配方的工艺条件。
表4 蓝莓乳酸菌饮料最佳配方正交试验设计Table 4 Orthogonal test design of lactobacillus fermented beverage of blueberry optimal formula
表5 最佳配方正交试验表L(933)Table 5 The result of orthogonal test for optimal formula L(933)
结果分析:根据表5数据,第6组试验的感官评价得分最高,配方为A2B3C1。对表中K、k及R的大小进行计算。然后根据极差R的大小,进行因素的主次排序为:A>C>B。即各因素对指标影响的主次顺序为:原发酵汁添加量>柠檬酸添加量>白糖添加量。由此表得到理论上的最佳的配方也为A2B3C3。为验证正交试验的可靠性,将试验6与最佳配方做重复试验进行对比。对比试验结果表明试验6感官评分为85分,而最佳配方得分为80分。由此得出蓝莓乳酸菌饮料最佳配方为A2B3C1,即,原发酵汁添加量为80%,白糖添加量为5%,柠檬酸添加量为0.01%。
3.3蓝莓乳酸菌饮料稳定性研究
蓝莓乳酸菌饮料属于果肉混浊饮料,汁液中含有较多的悬浮小颗粒,存在一定的密度差,在储藏过程中容易发生絮凝沉淀现象,严重影响品质。为了减少和延缓絮凝沉淀的发生,需要提高其稳定性。选择黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠3个因素进行正交试验。(结果见表6、表7)。
表6 蓝莓乳酸菌饮料稳定剂添加量正交试验设计Table 6 Orthogonal test design of lactobacillus fermented beverage stabilizer adding amount
表7 稳定剂添加量正交试验表L(93)3Table 7 The result of orthogonal test for stabilizer adding amount L(933)
结果分析:根据表7数据,试验5的感官评价得分最高,配方为A2B2C3。对表中K、k及R的大小进行计算。然后根据极差R的大小,进行因素的主次排序为:A>C>B。黄原胶的影响最大,其次分别为海藻酸钠和CMC-Na。由此表得到理论上的最佳的配方也为A2B2C3。由此得出蓝莓乳酸菌饮料稳定剂添加量最优配方为:A2B2C3。即,黄原胶添加量为0.15%,CMC-Na添加量为0.06%,海藻酸钠添加量为0.07%。
3.4理化指标及微生物指标
脂肪(g/100 g)≥30;蛋白质(g100 g)≥2.5;活乳酸菌数为7×107cfu/mL,菌落总数≤30 cfu/mL,大肠杆菌、致病菌不得检出。
通过试验确定了蓝莓乳酸菌饮料发酵最佳工艺条件为蓝莓汁+脱脂牛奶的比例为1∶1.5,发酵时间为20h,发酵温度为40℃,菌种接种量为4%。;蓝莓乳酸菌饮料最佳配方为原发酵汁添加量80%,白糖添加量5%,柠檬酸添加量0.01%;蓝莓乳酸菌饮料稳定剂添加量为黄原胶添加0.15%、CMC-Na添加0.06%、海藻酸钠添加0.07%。在此工艺参数条件下制作的蓝莓乳酸菌发酵饮料色泽均匀一致,风味纯正,酸甜适中,口味协调。
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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.024
收稿日期:2014-12-15
作者简介:钟宝(1987—),男(汉),助教,硕士,研究方向:长白山野生资源开发与利用。
Developing a Lactobacillus Fermented Beverage of Blueberry
ZHONG Bao
(School of Food Technology,Jilin Agricultural Science And Technology College,Jilin 132101,Jilin,China)
Abstract:The blueberry as raw materials,production of Lactobacillus fermented beverage,the optimal parameters for this beverage was determined by single factor and orthogonal experiment.The optimal fermentation conditions for:blueberry juice and skim milk ratio of 1∶1.5,fermentation time 20 h,fermentation temperature 40℃,amount of vaccination 4%.The optimum formula of blueberry lactobacillus fermented beverage was blueberry fermented original juice 80%,sugar 5%,citric acid 0.01%;composed of blueberry Lactobacillus fermented beverage a stabilizer of 0.15%xanthan gum,0.06%CMC-Na,0.07%sodium alginate.
Key words:blueberry;Lactobacillus;fermented;stabilizer