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芡实乳酸菌饮料的研制

摘要: 以芡实为主要原料, 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种 (1∶1) 为发酵剂, 经发酵芡实汁制备乳酸菌饮料。 通过正交试验确定发酵工艺条件: 发酵温度 42 ℃, 发酵时间 36 h, 发酵剂接种量 5 g/100g, 后发酵时间 24 h。 发酵结束后, 在饮料中添加 0.1 g/100g 羧甲基纤维素钠 (CMC) 与 0.1 g/100g黄原胶作为稳定剂。
芡为睡莲科 (Nymphaeaceae) 芡属 (Euryaleferox Salisb) 一年生大型水生草本植物, 原产和东南亚很多地方。 广泛分布于我国南至海南、 北至黑龙江, 有“南芡” 和“北芡” 之分。 芡实是芡的成熟种仁, 又称鸡头米, 其淀粉、 膳食纤维含量较高, 芡实蛋白由 18 种氨基酸组成, 种类齐全, 氨基酸占氨基酸总量的 24.6%, 其中谷氨酸、 精氨酸和亮氨酸的含量较高, 可作为人体满意蛋白的理想来源。 此外, 芡实还富含铁、 磷、 硒、 VC、VE、 VB及 β 胡萝卜素等矿物质。 芡实不仅营养价值高, 还具有养血安神、 益肾固精、 去湿健脾、 止泻止带等保健功效。 《神农本草经》 认为芡实具有“主治湿痹, 腰脊酸痛, 补中除暴疾, 益精气, 强志, 令耳目聪明” 等作用。
目前对芡实的研究报道主要集中在其营养成分及价值、 功效成分及作用、 药理作用等方面,在芡实饮料研究方面报道较少。 李妍等和华萍等以芡实为主要原料通过研浆、 过滤、 调配等工艺加工成芡实饮料; 葛惠等研究了以芡实、 荸荠、莲子为原料制备的复合功能饮料的生物抗氧化活性。 而采用发酵工艺制备芡实乳酸菌饮料, 国内外尚无相关报道。乳酸菌饮料可提高机体对磷、 铁、 钙等矿物质的吸收, 同时乳酸菌发酵过程中还可产生大量的有机酸、 醇类、 维生素及各种氨基酸等代谢物, 具有抑制腐败菌、 提高消化率、 防癌等生理功效。 利用发酵工艺制备的芡实乳酸菌饮料不仅清香可口、 风味独特, 而且营养丰富、 易于消化吸收, 是一种保健功能较高的营养饮品。

1 材料与方法
1.1 材料与试剂
原料: 芡实为芡籽粒脱壳种仁, 干品, 市购。
菌种: 保加利亚乳杆菌 (lactobacillus bulgari-cus)、 嗜热链球菌 (Streptococcus thermophilus), 本院食品微生物实验室保藏。
培养基: 伊利脱脂牛奶, 市购。
药品试剂: 白砂糖、 柠檬酸、 羧甲基纤维素钠(CMC)、 琼脂、 黄原胶为食用级; 铁氰化钾、 氢氧化钠等药品为国产分析纯。
1.2 仪器设备
DJ12B-A11EC 豆浆机, 九阳豆浆机有限公司;YX-18LD 手提式压力蒸汽灭菌器, 上海市跃进医疗器械一厂; 303AS-4 隔水式电热恒温培养箱, 镇江市科密仪器仪表有限公司; PHS-25 数显酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司; 80-2 台式电动离心机, 金坛市金南仪器制造有限公司; NAR-1TLIQUID 阿贝折光仪, 日本 ATAGO (爱拓) 分公司, 广州。
1.3 工艺流程
芡实→洗净→浸泡→打浆→离心过滤→芡实
汁→发酵→冷却→调配→装瓶→成品1.4 操作要点
1.4.1 芡实汁制备
根据前期的试验结果, 采取方法如下: 称取 50g芡实, 洗净, 常温下用清水浸泡 8 h, 取出芡实并放入豆浆机中, 加水至杯体内部 1 000 mL 刻度线,选“五谷豆浆” 功能键进行打浆。 打浆结束后将芡实浆置入离心机, 4 000 r / min 离心 3 min, 取上清液即为芡实汁, 装瓶, 冷藏备用。
1.4.2 发酵剂制备
将脱脂牛奶分装于试管中, 95 ℃杀菌 15 min。将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以 1∶1 的比例混合, 接种于上述培养基中, 经 3~4 次接代培养,后进行扩大培养, 制成发酵剂。
1.4.3 接种发酵
在芡实汁中加入适量的发酵剂, 缓慢搅拌使菌种混合匀, 一定温度下于恒温培养箱中发酵, 当pH 值达 4.0 左右时取出, 冷却至 10 ℃以下后放入冰箱中, 于 2 ℃~4 ℃下放置一定时间进行后发酵(后熟)。
1.4.4 调配
根据前期的试验结果, 在发酵好的芡实汁中按4 g/100mL 加入白砂糖, 用 0.1 g/100mL 的柠檬酸调其 pH 值至 4.0, 加入适量的稳定剂, 定量。
1.4.5 成品检验
利用抽样方法对成品进行质量评定, 要求其理化指标和微生物指标要符合 GB 16321-2003。
1.5 感官评分标准
以 5 位评价人员对成品饮料的口感 (40分)、 组织状态 (30 分)、 气味 (30 分) 进行综合评分, 最后取其平值, 得出饮料的感官评分,1.6 重要指标测定方法
蛋白质: 参照 GB 5009.5-2010 规定的方法测定。
总糖: 用铁氰化钾法测定。
乳酸: 用标准 NaOH 溶液滴定总酸, 再换算成乳酸量。
可溶性固形物含量: 参照 GB/T 12143-2008 规定的方法测定。
脲酶的定性测定: 参照 GB/T 5009.186-2003规定的方法测定。
微生物指标: 参照 GB/T 4789.21-2003[23]规定的方法测定。

2 结果与分析
2.1 发酵工艺的确定
根据前期的单因素试验结果, 以发酵时间(h)、 发酵温度 (℃)、 发酵剂接种量 (g/100g) 及后发酵时间 (h) 为考察因素, 以芡实乳酸菌饮料的感官评分为评价指标, 进行 L9(34)正交试验。
4 个因素对芡实乳酸菌饮料感官质量的影响次序为 B>A>C>D, 发酵温度对产品的感官质量影响较大, 而后发酵时间则影响最小。 工艺条件为 A2B2C3D1, 所得产品的感官评分为 92, 高于其他工艺条件下产品的评
分值。
2.2 稳定剂选择和用量的确定
合适的稳定剂和用量能使成品饮料长时间保持匀的稳定状态, 从而延长商品的货架期。 本研究选用羧甲基纤维素钠 (CMC)、 琼脂、 黄原胶作为稳定剂, 发酵结束后分别在饮料产品中进行单一添加和复合添加, 考察不同稳定剂对饮料产品的稳定性。
当使用 0.1 g/100gCMC+0.1 g/100g黄原胶作为稳定剂时, 对芡实乳酸菌饮料的稳定效果。
2.3 产品质量的评定
2.3.1 感官指标
本饮料产品色泽呈淡黄色, 匀无分层, 口感细腻, 酸甜爽口, 有芡实的天然风味, 有乳酸菌饮料的独特风味, 无异味。
2.3.2 理化指标
蛋白质含量 4.5 g/100g, 总糖含量 6.2 g/100g,乳酸量 1.2 g/100g, 可溶性固形物含量 14.6 g/100g,脲酶试验呈阴性。
2.3.3 微生物指标
乳酸菌 (cfu/100 mL) ≥1×106, 细菌总数(cfu/100 mL) ≤100, 大肠菌群 (cfu/100 mL) ≤3,致病菌未检出。

来源:惠合冷热缸

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