蓝莓果汁乳酸菌饮料的工艺研究

吕蕾 孙爱红

近年来，蓝莓果汁受到很多年轻人的欢迎，在进行制作的过程中，主要以蓝莓为原材料，结合合适的乳酸菌进行发酵，形成营养价值高、广受消费者欢迎的新型饮品。本文通过分析蓝莓果汁乳酸菌饮料的制作工艺，通过相关的试验研究，确定合理的制作工艺。

从营养价值来看，蓝莓果实中含有丰富的花色苷、SOD、矿质元素和多酚等营养物质，这些成分可以清除人体中多余的自由基。不仅如此，蓝莓还对心血管病、白内障、糖尿病等疾病有一定的预防作用。随着近些年蓝莓产品的普及，人们对蓝莓的需求量大大增加，蓝莓水果成为供不应求的产品之一。但是，蓝莓自身含水量较高，果体容易腐烂，不利于长期运输和贮存，蓝莓果汁不仅保存的蓝莓的营养成本，还有利于贮藏、运输等，因此，加大蓝莓果汁乳酸菌的研究力度具有非常重要的现实意义。

制作工艺研究

主要材料和设备

原材料：蓝莓果汁（野生无污染，采用先进工艺制作而成）奶粉、白砂糖、乳酸菌、柠檬酸、软化水、食品添加剂等。

主要设备：夹层锅、酸奶恒温发酵桶、高压均质机、酸度计、双联过滤器、电子测重仪等。

制作工艺要点

（1）发酵奶的组成包括奶粉、软化水和白砂糖。

（2）在进行制作时，水软化时间为半个小时，温度控制在62±2℃之间，灭菌时间为半个小时，温度控制在92±2℃之间，发酵过程在无菌室内进行，发酵时间为24h，在发酵期间分别测量样品pH值得大小，温度的选择应满足不同菌种最适应温度。

（3）在发酵比例的控制中，发酵奶和软化水的比例按3：1配置，样品调制好以后，温度控制在65±5℃之间，压力约为20MPa，样品调制完成后要进行罐装，然后用90 ℃的热水进行杀菌处理，杀菌时间在10～15 min之间。杀菌后，将果汁饮料进行冷却，温度控制在25 ℃以下。

试验结果讨论

乳酸菌筛选与发酵。本试验的乳酸菌为嗜热乳链球菌 ST 和德氏乳杆菌保加利亚亚种LB。

（1）嗜热乳链球菌 ST 发酵情况。在进行ST发酵时，根据研究表明，在4h左右，菌类的生产进入生长对数期，pH值和滴定酸度值变化速度非常明显，在10h左右菌类生长进入稳定期，相应的pH值和滴定酸度值趋于稳定。根据数据结果，在发酵完成后，pH值稳定在4.0左右，滴定酸度值约为103°T 。发酵时间和pH值、滴定酸度值之间的关系如图1所示。

（2）德氏乳杆菌保加利亚亚种 LB 发酵情况。在LB发酵的过程中，试验研究主要在发酵奶基中进行，这种菌类在5h左右进入生长对数期，pH值和滴定酸度值变化速度非常明显，在18h左右开始趋于稳定，相应的pH值和滴定酸度值变化幅度可以忽略不计。根据数据结果，在发酵完成后，pH值稳定在4.0左右，滴定酸度值约为108°T 。发酵时间和pH值、滴定酸度值之间的关系如图2所示。

（3）LB/ST 进行复配后的发酵试验情况。在LB与ST的发酵试验中，比例配制按照1：1进行，试验研究主要在发酵奶基中进行，从实验数据来看，在发酵时间3h作用菌类的生长进入对数期，pH值和滴定酸度值变化速度非常明显，在10h左右开始趋于稳定，相应的pH值和滴定酸度值变化幅度也非常小。根据数据结果，在发酵完成后，pH值稳定在3.8左右，滴定酸度值约为131°T。

根据实验结果，充分考虑乳酸菌生产中的实际情况，可以得出，德氏乳杆菌保加利亚亚种LB和嗜热乳链球菌ST进行1∶1复配时的发酵时间在8h左右，发酵完成后pH值控制在4.1左右，滴定酸度值保持在100°T左右。

蓝莓果汁乳酸菌饮料稳定性研究。从组成来看，乳酸菌饮料含有较多不稳定的营养物质，比如蛋白质分解的氨基酸中含有氨基和羧基，两者分别带有正电荷、负电荷，当氨基和羧基结合时会发生沉淀，影响乳酸菌饮料的品质。鉴于此，要加大对乳酸菌饮料中悬浮粒稳定性的探讨。

（1）均质处理。根据英国数学家研究的斯托克斯微积分曲线，对乳酸菌饮料进行均质处理时，通过将蛋白质粒子微细化处理，可以对粒子沉淀进行有效的控制，这是控制乳酸菌饮料沉淀的物理方法，据试验研究表明，当压力在15～20MPa之间、温度在65±5℃之间时，进行均质处理效果最佳。

（2）选择合适的添加剂。乳酸菌饮料含有较多的脂肪、蛋白质等，当进行杀菌和存储的时，饮料中的脂肪可能发生上浮的现象，同时蛋白质分子会出现聚集、沉淀，这种情况下乳酸菌饮料会出现分层，选择合适的添加剂可以有效防止这种现象的发生。添加剂使用效果如下表。

从上表可以看出，添加剂选择的不同对乳酸菌饮料的口感和稳定性会产生不一样的影响，单一效果达不到预期要求，因此通过对添加剂的复配，选择最优的配比，可以达到良好的口感和长期的稳定性，比如在CMC、黄原胶和藻酸丙二醇的配比上分别为45%、35%和20%，最终感官评定为口感适宜，6个月内脂肪和蛋白质都比较稳定，达到预期要求。

产品配方的正交试验结果。在本实验中，通过控制蓝莓果汁、白砂糖、产品酸度和添加剂四方面的因素，确定三水平正交试验。

根据表格可以得出，蓝莓果汁乳酸菌饮料口感影响大小的顺序分别为白砂糖、产品酸度、蓝莓果汁、添加剂，根据正交试验结果，蓝莓果汁最佳最佳配比为A2B2C2D3，白砂糖、蓝莓果汁、产品酸度和复合添加剂的含量分别为15%、0.6%、04%和0.3%。

在蓝莓果汁乳酸菌饮料的菌种选择上，最佳组合为嗜热乳链球菌ST和德氏乳杆菌保加利亚亚种LB以1：1混合发酵，发酵时间控制在8h作用，最终pH值控制在4.1为宜，滴定酸度值控制在100°T左右，灌装后利用90℃的热水进行杀菌处理，杀菌时间在10～15min之间。

针对蓝莓乳酸菌饮料不稳定的情况，添加剂的选择应采用复合型，CMC、黄原胶和藻酸丙二醇的配比上分別为45%、35%和20%，白砂糖、蓝莓果汁、产品酸度和复合添加剂的含量分别为15%、0.6%、04%和0.3%。

按照本工艺方法，产品可达到以下的质量标准。蛋白质≥1%，可溶性固形物（以折光计）：16±1%，酸度（柠檬酸计）：0.40±0.02%，菌落总数≤100CFU/mL，大肠菌群≤3MPN/100mL。产品保质期6个月以上。