胡强,王燕,王延云,陶慧笑
(1.乐山师范学院竹类病虫防控及资源开发四川省重点实验室,四川 乐山 614000; 2.乐山师范学院 生命科学学院,四川 乐山 614004)
罐装、干制、腌制、熏制等工艺是目前竹笋加工主要采用的工艺,以上工艺或多或少存在转化率不高、营养流失严重等问题,已经很难满足现代市场的需求。在竹产业中,竹笋的开发最具经济发展前景,所以竹笋产品生产工艺滞后在很大程度上制约了我国竹产业的大力发展。近几年,随着益生菌发酵果蔬加工工艺研究的不断推进,显示出通过发酵调味不仅可以获得更好的产品色、香、味及组织形态,而且可以最大限度地保留果蔬中的营养成分[1-6],发展前景广阔。在此前提下,本研究在前期研究结合了动物源益生菌及植物源益生菌为出发菌株,并已获得较为合理的发酵底液配方的基础上,通过对发酵主要因素[7]:发酵块直径大小、发酵温度、发酵时间、嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)接种量、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)接种量5个因素的探讨及优化,以期形成一条良好的新型复合益生菌发酵调味笋生产工艺流程,从而获得结合了已有功效报道的肠道益生菌[8-10]、膳食纤维及花青素三大有益因子的新型健康食品,为竹笋开发提供了良好前景,从而为带动竹产业的良性发展提供了新思路。
新鲜竹笋、红皮萝卜:市售大小均匀的新鲜八月笋及红皮萝卜。
植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum):中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC 20265);嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus):中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC 6220);食用盐:四川顺城盐品股份有限公司;蔗糖:眉山市新纪元食品有限公司。
高温高压灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司;超净台 苏净安泰空气技术有限公司;303-0电热恒温培养箱 富利达试验仪器;电子天平 瑞安市英衡电器有限公司;Leica DM2000 & DM2000 LED 医疗显微镜 上海玉图生物科技有限公司。
竹笋洗净,90 ℃灭青5 min,以盐2%、糖5%配制发酵底液,竹笋与红皮萝卜的比例8∶1,复合益生菌接种量按照正交试验设置,接种后按正交试验设置发酵温度和时间。
工艺参数讨论在关键参数的选择以及配方讨论的基础上,采用无空列L16(45)正交设计,试验因素水平的选取见表1。
表1 正交试验水平因素表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
2.3.1 感官评价
参照GB/T 10221-2012组成评价员小组,采用描述分析法对发酵产品进行客观评价[11]。感官评价程序、评价指标及评价标准根据该发酵产品参照GB/T 29605-2013建立[12],指标选取气味、色泽、质地、口感,为评分差异性表现得更明显,每个指标最高分为5分,总分为20分,若在两个标准之间可取半值。具体评价参考见表2。
表2 感官评价标准参考表Table 2 Standard reference table for sensory evaluation
2.3.2 发酵产品益生菌浓度测定
取10 g发酵产品加100 mL无菌水打碎后过滤,得菌悬液,参照GB 4789.35-2010《食品微生物学检验 乳酸菌检验》计算益生菌浓度后换算得产品中益生菌浓度[13]。
3.1.1 正交试验结果及直观分析
表3 L16(45)正交试验结果Table 3 Results of L16(45)orthogonal experiment
续 表
由表3可知,发酵笋口感4个因素的影响程度为:B>E>C>A>D,实验最佳组合为A3B1C3D4E2,理论最佳组合为A3B1C2D3E2。
图1 正交试验最优组发酵外观图Fig.1 Appearance figure of optimal fermentation group in orthogonal experiment
3.1.2 正交试验方差分析
表4 L9(45)正交实验方差分析Table 4 Variance analysis of L9(45) orthogonal experiment
注:Fα0.5
由表4可知,在设定的水平范围内,发酵温度对于发酵笋口感的影响极显著,嗜热链球菌的接种量对发酵笋口感也有显著影响,其他3个因素影响不显著,这说明发酵直径、发酵时间及植物乳杆菌的接种量在以上正交试验水平设定范围内不会引起口感的显著变化。
3.1.3 正交试验较优组益生菌计数
正交试验后除感官最优组以外,选取指标接近的第5组与第13组,检测益生菌含量,以筛选感官优良且益生菌含量高的工艺发酵组合,计数结果见表5。
表5 L16(45)正交试验嗜热链球菌计数情况Table 5 Count of Streptococcus thermophilus in L16(45)orthogonal experiment
由表5可知,最优组第9组益生菌含量总量与含量最高的第13组相当,远高于第5组,由此可见,正交试验最优组第9组除了感官指标优良以外,益生菌含量方面也属优良。因此,与正交试验依然选取第9组进行验证比较试验。
验证试验从感官评价及益生菌两个方面比较了正交试验最佳组与理论最佳组合工艺,结果见表6。
表6 验证试验感官评价综合表Table 6 Comprehensive table of sensory evaluation for verification test
图2 验证试验组竹笋发酵情况Fig.2 Fermentation conditions of the bamboo shoots in verification test group
注:上为理论组,下为第9组。
根据感官评价和益生菌的计数,得出结论:发酵块的直径为3 cm;发酵的温度为30 ℃;发酵的天数为5 d;植物乳杆菌的含量为3%;嗜热链球菌的含量为2%。
通过 L16(45)正交试验,可得结论:发酵过程中5个因素水平对口感的影响从大到小为:发酵温度>嗜热链球菌接种量>发酵时间>发酵块直径>植物乳杆菌接种量。其中发酵温度对于发酵笋口感的影响极显著,嗜热链球菌的接种量对发酵笋口感也有显著影响,其他3个因素影响不显著,说明该工艺过程中,在试验水平范围内因素的变化不会对口感造成显著影响,则可在此范围内根据生产成本、设备构成等因素选择这3个因素的具体实施参数。
该正交试验得出复合益生菌发酵调味竹笋的最佳工艺为:发酵块的直径为3 cm;发酵的温度为30 ℃;发酵的天数为5 d;植物乳杆菌的含量为3%;嗜热链球菌的含量为2%。其中由方差分析结果可知,实际生产工艺发酵时间可以缩短以加快生产效率,可以考虑选择2d,发酵块直径及植物乳杆菌的接种量则可在1.5~3cm和2%~5%之间根据产品和工艺需求调整。