石榴乳酸菌饮料的研制

程 卓，吴 松，侯又珍，王昌晶，王晓云，李作美

（蚌埠学院食品与生物工程学院，安徽蚌埠 233000）

随着社会的发展，人们越来越注重膳食营养，健康生活。石榴（Punica granatum L.）中含有维生素C（VC）、B族维生素、有机酸、糖类、蛋白质、脂肪，以及钙、磷、钾等矿物质元素，能够补充人体所缺失的微量元素和营养成分[1-4]。此外，还富含丰富的各种酸类，包括有机酸、叶酸等对人体有保健功效丰富的营养成分，能够很好补充人体所需营养元素，具有美容养颜、抗衰老、保护眼睛的功效[5]。另外，常食用石榴还具有很好的抵抗细菌和病毒的强大作用，并且对一些皮肤病和癌症都有很好的治疗作用。石榴还可以保护心脏、调整心脏正常的运动频率、软化血管、补血养气[6-7]。

乳酸菌营养价值颇高，比鲜奶更易于消化吸收，这是因为发酵乳中有活力强的乳酸菌，能增强消化、促进食欲、加强肠道蠕动和机体的物质代谢，因此经常饮用乳酸菌饮料可以起到食疗兼收的作用，有益于增强体质[8-14]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

石榴，产自安徽怀远；脱脂奶粉、蜂蜜、白砂糖，均购于蚌埠大润发超市；保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌，购于昆山佰生优生物科技有限公司。

PH-25型数显笔式酸度计，上海市三发科学仪器有限公司产品；GNP-9080型隔水式恒温培养箱，上海市三发科学仪器有限公司产品；YXQ.SG-280-B型高压蒸汽灭菌锅，长春市第四光学仪器厂产品；YP3002型电子天平，郑州南北仪器有限公司产品；BHC-1300IIA/B2型生物洁净安全柜，浙江净化设备有限公司产品；FA214型电子天平，上海海康电子仪器厂产品；C21-SDHC15X型苏泊尔电磁炉，苏泊尔电磁炉有限公司产品；GRX-9203A型电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

原料选择→清洗→剥皮取籽→清洗→榨汁→过滤→护色→添加生牛乳、白砂糖、稳定剂→调配、均质→杀菌→冷却→接种→分装→发酵→后熟→成品。

1.2.2 操作要点

（1）原料选择与处理。挑选色泽红润、无霉烂的饱满石榴，再用热水清洗，洗去表面灰尘与杂质。

（2）榨汁。将处理过的石榴籽与水以1∶2比例榨汁，过滤2～3次。

（3） 护色。为了避免石榴汁变色，加入0.5%的VC作为护色剂。

（3）调配。将石榴汁与奶粉、蜂蜜以一定比例调配，搅拌混匀。

（3）杀菌、冷却。把混合液在灭菌锅中加热到100℃持续20 min后灭菌，使乳清蛋白变性，自然冷却至室温。

（4） 接种。灭菌后，向冷却至40℃的混合乳中，以3%的比例加入检验合格的菌种，搅拌混匀。

（5） 发酵。将其放入到40℃的恒温培养箱中，发酵8 h后取出。

（6）冷却、后熟。将石榴乳酸饮料冷却至室温，放入至冰箱内冷藏12 h左右。

（7）取出冷藏好的石榴乳酸菌饮料进行感官评定。

1.3 试验设计

1.3.1 单因素试验

（1）石榴与水的比例对石榴乳酸饮料感官评价的影响。料液比影响石榴汁的颜色和风味，同时石榴汁质量浓度高低直接影响到石榴乳酸饮料的口感与风味。分别以 1∶1，1∶2，1∶4，1∶6，1∶8（g∶mL）的料液比进行榨汁。在以石榴汁与奶粉的质量比2∶3，蜂蜜添加量6%，发酵时间8 h进行单因素试验，进而选择石榴料液比的最佳水平。

（2）石榴汁与奶粉比例对石榴乳酸饮料感官评价的影响。在石榴料液比为1∶2（g∶mL），蜂蜜添加量6%，发酵时间8 h，其他因素不变，按照石榴汁与奶粉质量比为1∶1，1∶2，2∶1，2∶3，2∶5来进行单因素试验，以此来选择石榴汁与奶粉的最佳配比。

（3）蜂蜜添加量对酸奶风味影响。在石榴料液比为1∶2（g∶mL），石榴汁与奶粉的比例2∶3，发酵时间8 h，其他因素不变，依次添加2%，4%，6%，8%，10%的蜂蜜进行单因素试验，以此来选择蜂蜜的最佳添加量。

（4）发酵时间对酸奶风味影响。在石榴料液比为1∶2（g∶mL），以质量比2∶3加入奶粉，蜂蜜添加量6%，其他因素不变，依次发酵2，4，6，8，10 h进行单因素试验，以此来选择最佳的发酵时间。

1.3.2 因素水平试验

在单因素试验的基础上，以石榴榨汁料液比、石榴汁与奶粉比例、蜂蜜添加量和发酵时间进行四因素三水平正交试验，以感官评分为指标，确定最佳的工艺。

正交试验的因素与水平设计见表1。

表1 正交试验的因素与水平设计

1.4 检测方法

1.4.1 感官评定

采用感官评价的方法，对石榴乳酸饮料进行综合评定，检验人数为10人，结果取其平均值。

感官评定指标见表2。

表2 感官评定指标

1.4.2 酸度测定

采用pH计法测定石榴乳酸饮料的酸度。

1.4.3 微生物指标测定

大肠菌群按照GB 4789.3—2010食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数进行检验；乳酸菌总数的测定采用稀释平板计数法，将样品做7个梯度稀释，最后3个稀释度液体各取1 mL，采用倾倒法于MRS培养基中均匀分散，于40℃条件下培养8 h，进行菌落计数。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 石榴料液比对石榴乳酸饮料感官品质的影响

石榴料液比对石榴乳酸饮料感官品质的影响见图1。

图1 石榴料液比对石榴乳酸饮料感官品质的影响

由图1可知，当石榴料液比为1∶2时，感官评分最高，磨浆最佳，得到石榴汁呈粉红色，口感细腻，爽口微酸，可溶性固形物含量高，便于石榴乳酸菌饮料的发酵；其他比例味道稍浅，颜色稍浅，通过感官评价，确定石榴料液比为1∶2（g∶mL）。

2.1.2 石榴与奶粉质量比对石榴乳酸饮料感官品质的影响

石榴与奶粉质量比对石榴乳酸饮料感官品质的影响见图2。

图2 石榴与奶粉质量比对石榴乳酸饮料感官品质的影响

由图2可知，当石榴汁与奶粉以质量比2∶3混合时，所得到石榴乳酸菌饮料综合品质最佳，得到混合液呈微红色，均匀黏稠。当石榴汁比例过高时，不利于乳酸发酵；石榴汁比例过低时颜色较浅，石榴味道较淡。故通过感官评价，确定石榴汁与奶粉质量比为2∶3。

2.1.3 蜂蜜添加量对石榴乳酸饮料感官品质的影响

蜂蜜添加量对石榴乳酸饮料感官品质的影响见图3。

图3 蜂蜜添加量对石榴乳酸饮料感官品质的影响

蜂蜜的添加是为了改善发酵过程中产生的酸度对品质的影响，由图3可知，随着蜂蜜添加量的增加，石榴乳酸菌饮料的综合感官评价逐渐增加，当蜂蜜添加量达到6%时，感官评价最高，继续增加则使样品过甜，糖酸失调，影响口感和风味。

2.1.4 发酵时间对石榴乳酸饮料感官品质的影响

发酵时间对石榴乳酸饮料感官品质的影响见图4。

图4 发酵时间对石榴乳酸饮料感官品质的影响

由图4可知，石榴乳酸菌饮料随着发酵时间的增长，口感也越佳。当发酵时间为8 h时，石榴乳酸菌饮料综合评价达到最佳，其组织状态和口感良好；继续发酵达10 h，乳清析出明显，酸奶酸度增加，酸甜比例失调，口感变差。

2.2 正交试验结果与分析

正交试验结果见表2。

表2 正交试验结果

由表2可知，各因素对石榴乳酸菌饮料影响的主要顺序为石榴料液比＞发酵时间＞石榴汁与奶粉质量比＞蜂蜜添加量。其中A1B2C2D3为最佳组合，从而得出最佳条件为石榴料液比1∶2（g∶mL），石榴汁与奶粉质量比2∶3，蜂蜜添加量6%，发酵时间8 h。

2.3 理化检验

以确定的最优发酵工艺，发酵石榴乳酸饮料样品5个，感官综合评分平均值80分以上。理化检验分析发现，样品酸度值均符合国家规定，平均酸度值为4.83。

2.4 微生物卫生指标

乳酸菌数1.0×106CFU/mL，大肠杆菌3 MPN/mL，致病菌未检出。均符合国家标准。

3 结论

通过研究石榴料液比、石榴与奶粉质量比、蜂蜜添加量、发酵时间4个因素对石榴乳酸菌饮料感官品质的影响。经过正交试验优化出最佳配方为料液比1∶2，石榴汁与奶粉质量比2∶3，蜂蜜添加量6%，于40℃条件下发酵时间8 h。在此工艺操作下可得浅红色、组织状态均匀、无乳清流出、口感润滑、甜度适中的石榴乳酸菌饮料。