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巩巫
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1 第 32 卷第 4 期徐州工程学院学报 ( 自然科学版 ) 2017 年 12 月 Vol.32No.4 Journalof XuzhouInstitute of Technology (NaturalSciences Edition) Dec 2017 多菌种混合发酵红枣乳饮料的工艺条件研究曹泽虹 1, 王卫东 1, 徐粉林 2, 高兆建 1 (1. 徐州工程学院食品 ( 生物 ) 工程学院江苏省食品与生物工程实验中心, 江苏徐州 ; 2. 维维食品饮料股份有限公司, 江苏徐州 ) 摘要 : 以红枣脱脂奶粉作为主要原料, 采用乳酸菌保加利亚乳杆菌嗜热链球菌作为发酵菌株, 生产发酵型红枣乳饮料. 以感官鉴评为评分标准, 采用单实验和正交试验确定最佳发酵工艺条件为 : 在脱脂奶粉与软化水的比例 10%(g/mL), 白砂糖加入量 6%(g/mL), 发酵温度 40, 发酵时间 6h, 乳酸菌与混合菌 ( 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的比例 1 1(mL/mL)) 的比例 2 1 (ml/ml), 接种量 2%(mL/mL) 的条件下, 为 91 分. 通过单实验正交试验确定最佳调配工艺配方为 : 红枣与脱脂奶粉比例 35% (ml/ml), 白砂糖量 3% (g/ml), 柠檬酸量 0.04% (g/ml), CMC( 羧甲基纤维素钠 ) 量 0.4%(g/mL). 调配过后, 感官评价得分为 94 分. 关键词 : 多菌种 ; 混合发酵 ; 红枣 ; 乳饮料中图分类号 :S665.1 文献标志码 :A 文章编号 :1674G358X(2017)04G0067G07 红枣又名大枣干枣枣子, 起源于中国, 在中国已有八千多年的种植历史, 自古以来就被列为五果 ( 桃李梅杏枣 ) 之一. 红枣富含蛋白质脂肪糖类胡萝卜素 B 族维生素维生素 C 维生素 P 以及钙 [1G6] 磷铁和环磷酸腺苷等营养成分. 其中维生素 C 的含量在果品中名列前茅, 有维生素王之美称. 本文以脱脂奶粉和红枣作为基本原料, 利用乳酸菌保加利亚乳杆菌嗜热链球菌发酵牛乳, 调配生产红枣乳饮料, 可充分体现牛奶和红枣的营养优势, 具有良好的市场前景. 1 实验材料与方法 1.1 材料与菌株菌种 : 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌组成的混合菌 (1 1), 由维维集团提供 ; 乳酸菌, 由泡菜汁中分离纯化得到. 脱脂奶粉, 内蒙古伊利实业集团股份有限公司生产, 购自徐州市易初爱莲超市. 红枣, 购自徐州市中国矿业大学南门农贸市场. 柠檬酸, 吴江市伟博化工科技有限公司生产.CMC( 羧甲基纤维素钠 ), 淄博海澜化工有限公司生产. 1.2 试剂与仪器水为软化水 ; 其他试剂为分析纯. FA2104N 电子天平, 上海精密科学仪器有限公司 ;PCG1000 数显式电热恒温水浴锅 ;GZXGDHG600 电热恒温干燥箱, 上海跃进医疗器械厂 ;YXQGSG46G280S 手提式压力蒸汽灭菌锅, 上海博迅实业有限公司医疗设备厂 ;250D 恒温光照培养箱, 常州国华电器有限公司 ;SWGCJGIF 洁净工作台, 苏州安泰空气技术有限公司 ;BCDG13OH TB 海尔冰箱, 青岛海尔股份有限公司. 1.3 实验方法培养基的制备 MRS 培养基 [7G11] : 用于乳酸菌混合菌 ( 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的比例 1 1) 的活化培养与保藏. 蛋白胨 10g, 牛肉膏 10g, 酵母浸膏 5g, 磷酸二氢钾 0.4g, 柠檬酸二铵 2g, 乙酸钠 5g, 葡萄糖 20g, 碳酸收稿日期 :2017G09G03 基金项目 : 江苏省苏北科技富民强县项目 (BN ); 江苏省重点研发计划项目 (BE ); 国家星火计划项目 (2014GA690096, 2013GA ); 徐州市科技计划项目 (XF13C027); 徐州市科技发展基金计划项目 (XF12C011) 作者简介 : 曹泽虹 (1963-), 女, 副教授, 主要从事食品生物技术研究. 67

2 徐州工程学院学报 ( 自然科学版 ) 2017 年第 4 期钙 20g, 吐温 80mL, 硫酸镁 0.58g, 硫酸锰 0.25g, 琼脂 1.5kg, 水 1000mL,pH6.2~6.4,121 灭菌 30 min. 发酵培养基 (MRS): 配方同上, 不加琼脂. 用于牛乳发酵牛乳发酵将脱脂奶粉白砂糖和软化水按照一定比例混合溶解于烧杯中, 装入试管中 110 灭菌 2s, 冷却备用. [9G15] 向试管乳液中分别接入菌悬液, 放入恒温培养箱中培养, 得到发酵乳液发酵工艺单试验选取脱脂奶粉 (g) 与软化水 (ml) 比例分别为 6% 8% 10% 12% 和 14% 发酵时间分别为 h 接种量分别为 2% 4% 6% 8 % 和 10%(mL/mL) 乳酸菌 (ml) 与混合菌 (ml) 的比例分别为和 2 1 白砂糖加入量分别为 g/mL 发酵温度分别为的条件, 在其他条件相同的条件下进行单发酵试验 [12G17], 进行 ph 值测定和感官评价, 选择出最佳单发酵工艺正交试验在上述单试验的基础上, 按照 L9(3 4 ) 正交表进行试验调配工艺实验 1) 调配工艺单实验. 在发酵的乳液中 [14G23], 选取加入白砂糖量 2% (g/ml), 柠檬酸 0.07% (g/ ml),cmc0.3%(g/ml), 红枣滤液与牛奶比例分别为 25% 30% 35% 40 % 和 45%(mL/mL) 白砂糖量分别为 0 1% 2% 3% 和 4%(g/mL) 柠檬酸加入量分别为 0.01% 0.04% 0.07% 0.10% 和 0.13%(g/ ml) CMC 加入量分别为 0.1% 0.2% 0.3% 0.4% 和 0.5%(g/mL) 条件, 在其他条件相同的条件下, 进行单试验调配, 对其进行感官评价, 筛选出最佳单. 2) 调配工艺正交试验. 在上述单试验的基础上, 按照 L9(3 4 ) 正交表进行试验. 2 感官鉴评标准表 1 感官鉴评标准项目评分标准得分 / 分色泽 ( 共 30 分 ) 乳白色具有光泽 26~30 乳白色稍有光泽 20~26 乳白色无光泽 15~20 风味 ( 共 30 分 ) 香气突出且协调, 酸甜适口, 口感细腻爽滑, 无异味 26~30 香气较淡, 味道不协调, 口感粗糙, 可接受性差 20~26 无香气, 无发酵乳酸味, 过酸或过甜, 不易接受 15~20 组织状态 ( 共 40 分 ) 质地良好, 均匀, 无上清液析出 36~40 质地良好, 均匀, 有很少上清液析出 30~36 质地稍差, 又沉淀, 上清液析出较多 25~30 总分共分为 55~70 分,70~88 分,88~100 分 3 档. 3 发酵工艺分析 3.1 脱脂奶粉与软化水比例单试验脱脂奶粉与软化水比例单试验结果如表 2. 表 2 脱脂奶粉与水的比例对发酵乳 ph 值的影响脱脂奶粉与水比例 /(g/100ml) ph 值感官评分 / 分由表 2 可知, 当脱脂奶粉与软化水比例达到 10%(g/mL) 口感风味组织状态都最佳, 感官评价得分最 68

3 曹泽虹, 等 : 多菌种混合发酵红枣乳饮料的工艺条件研究高, 为 81 分. 3.2 发酵时间单试验发酵时间单试验结果如表 3. 表 3 发酵时间对发酵乳 ph 值的影响发酵时间 /h ph 值感官评分 / 分由表 3 可知 : 在发酵时间达到 6h 时风味组织状态最佳, 此时感官评价得分为 82 分. 3.3 接种量单试验接种量单试验结果如表 4. 表 4 接种量对发酵乳 ph 值的影响接种量 /(g/100ml) ph 值感官评分 / 分由表 4 可知 : 当接种量为 4%(mL/mL) 时, 产品感官评价得分最高, 为 84 分. 3.4 菌种比例单试验菌种比例单试验结果如表 5. 表 5 菌种比例对发酵乳 ph 值的影响乳酸菌 : 混合菌 /(ml/ml) ph 值感官评分 / 分由表 5 可知 : 当菌种比例为 1 1(mL/mL) 时感官评分得分最高, 为 84 分. 3.5 白砂糖加入量单试验白砂糖加入量单试验结果如表 6. 表 6 白砂糖加入量对发酵乳 ph 值的影响白砂糖加入量 /(g/100ml) ph 值感官评分 / 分由表 6 可知, 当白砂糖量加入量为 6%(g/mL) 时感官评价得分最高, 为 85 分. 3.6 发酵温度单试验发酵温度单试验结果如表 7. 表 7 发酵温度对发酵乳 ph 值的影响发酵温度 / ph 值感官评分 / 分由表 7 可知 : 当发酵温度为 40 时感官评价得分最高, 为 84 分. 3.7 正交试验根据以上实验设计原则确定实验设计的水平和实验结果如表 8 表 9. 69

4 徐州工程学院学报 ( 自然科学版 ) 2017 年第 4 期表 8 乳饮料发酵工艺正交试验与水平水平 A 白砂糖量 /(g/100ml) B 菌种比例 /(ml/ml) C 接种量 /(ml/100ml) D 发酵温度 / 表 9 发酵乳饮料配方正交试验设计及结果试验号 A 白砂糖量 B 菌种比例 C 接种量 D 发酵温度感官评分 (100 分 )/ 分 K K K R 最优方案 A2B3C3D2 由表 8 表 9 可知, 实验理论最佳方案为 A2B3C3D2, 即白砂糖 0.06(g/mL) 接种比例 : 乳酸菌 (ml) 与混合菌 (ml) 的比例 2 1 接种量 6.0%(mL/mL) 发酵温度 40. 由于理论最佳方案 A2B3C3D2 与实验最佳 A2B3C1D2 不一致, 所以需要做验证试验, 验证试验结果如表 10. 表 10 理论最佳与试验最佳的感官评价试验次数理论最佳 (100 分 )/ 分实验最佳 (100 分 )/ 分通过验证实验得知实验最佳比理论最佳得分高, 为 91 分, 因此选取实验最佳作为最终组合 A2B3C1D2. 4 配制工艺分析 4.1 红枣与脱脂奶粉比例单实验红枣与脱脂奶粉比例单实验结果如图 1. 由图 1 可知 : 当红枣与牛奶比例到达 35%(mL/mL) 时, 感官评分最高, 为 90 分. 4.2 白砂糖加入量单实验白砂糖加入量单实验结果如图 2. 70

5 曹泽虹, 等 : 多菌种混合发酵红枣乳饮料的工艺条件研究图 1 红枣与牛奶比例对饮料品质的影响图 2 白砂糖量对饮料品质的影响由图 2 可知, 当白砂糖量加入量为 0.02g/mL 时感官评分最高, 为为 92 分. 4.3 柠檬酸加入量单试验柠檬酸加入量单试验结果如图 3. 由图 3 可知 : 当柠檬酸加入量为 g/mL 时, 感官评价得分最高, 为 92 分. 4.4 CMC( 羧甲基纤维素钠 ) 加入量单试验 CMC 加入量单试验结果如图 4. 由图 4 可知 : 当 CMC 的加入量为 0.003g/mL 时感官评价得分最高, 为 91 分. 图 3 柠檬酸对饮料品质的影响图 4 CMC 对饮料品质的影响 4.5 正交试验根据以上单试验设计的水平表及正交试验结果见表 11 表 12. 表 11 红枣乳饮料配制正交试验与水平水平 A 白砂糖量 /(g/ml) B 空列 C 柠檬酸 /(g/ml) DCMC/(g/mL) 表 12 红枣乳饮料配制正交试验设计及结果试验号 A 白砂糖量 B 空列 C 柠檬酸 DCMC 感官评分 (100 分 )/ 分

6 徐州工程学院学报 ( 自然科学版 ) 2017 年第 4 期试验号 A 白砂糖量 B 空列 C 柠檬酸 DCMC 续表 12 感官评分 / 分 (100 分 ) K K K R 最优方案 A3C1D1 由表 11 表 12 知, 实验理论最佳方案为 A3C1D1, 即白砂糖 0.03g/mL, 柠檬酸 g/mL,CMC 为 0.002g/mL. 由于理论最佳方案 A3C1D1 与实验最佳 A3C1D3 不一致, 所以需要做验证试验, 验证实验结果见表 13. 表 13 理论最佳与实验最佳对饮料品质的感官评价试验次数理论最佳 (100 分 )/ 分实验最佳 (100 分 )/ 分由验证实验得知, 实验最佳比理论最佳得分高, 为 94 分. 因此选取实验最佳作为最终组合 A3C1D3. 5 结论 1) 多菌种混合发酵牛乳的最佳发酵工艺 : 脱脂奶粉 (g) 与软化水 (ml) 的比例 10%, 白砂糖加入量 0.06 g/ml, 发酵温度 40, 发酵时间 6h, 乳酸菌与混合菌 [ 保加利亚乳杆菌 (ml) 和嗜热链球菌 (ml)] 的比例 2 1, 接种量 2%(mL/mL). 此发酵工艺条件下感官评价得分为 91 分. 2) 红枣乳饮料的最佳调配工艺 : 红枣与脱脂奶粉比例 35%(mL/mL), 白砂糖量 0.03g/mL, 柠檬酸量 g/mL,CMC( 羧甲基纤维素钠 ) 量 0.004g/mL. 此调配工艺条件下感官评价得分为 94 分. 3) 感官指标 : 外观呈乳白色, 略微带红, 无分层上浮下沉现象, 组织状态均匀 ; 口感酸甜适宜, 细腻爽滑, 无黏稠现象, 具有浓郁的的发酵乳香和红枣的清香气味. 参考文献 : [1] 李国平. 正确评价牛奶的营养价值 [J]. 南宁职业技术学院学报,2005,10(2):22G24. [2] 许珊珊, 刘蕾. 谈乳酸饮料加工工艺及质量控制 [J]. 民营科技,2012,7:22. [3] 王美华. 发酵型含乳饮品研究 [J]. 江苏科技信息,2010(4):50G52. [4] 宋昆冈. 乳酸菌乳饮料国内外发展趋势 [J]. 食品工业科技,2005(7):10G11. [5] 梁鸿. 中国红枣及红枣产业的发展现状存在问题和对策的研究 [D]. 西安 : 陕西师范大学,2006. [6] 王爱蓉. 红枣的营养与药用价值 [J]. 科学情报开发与经济,2005,150(23):143G144. [7] 祖新, 刘兰霞, 何林, 等. 黑番茄和菊粉营养强化发酵乳工艺研究 [J]. 中国酿造,2012,31(3):176G178. [8] 高水桃, 吴蔚书, 武美莲. 鲜白莲发酵乳酸饮料加工工艺 [J]. 食品研究与开发,2012,33(2):84G86. [9] 骆超超, 卢志勇, 于威, 等. 几种益生菌发酵谷物饮料制作工艺研究 [J]. 东北农业大学学报,2011,42(5):127G129. [10] 刘波. 混合发酵双歧木瓜乳饮料的工艺研究 [J]. 吉林农业,2010(12):90G98. [11] 姚淑渠. 老酸奶发酵生产工艺优化研究 [J]. 现代农业科技,2012(9):369G

7 曹泽虹, 等 : 多菌种混合发酵红枣乳饮料的工艺条件研究 [12] 李文龙, 张春红, 凡晶, 等. 利用赖氏乳杆菌发酵凝固型酸豆乳工艺优化的研究 [J]. 食品工业,2012(1):58G61. [13] 高杨. 马铃薯酸奶生产工艺优化 [J]. 乳业科学与技术,2012,35(1):29G31. [14] 陈钢, 简素平, 徐静, 等. 苹果汁发酵乳饮料的研制 [J]. 乳业科学与技术,2012,35(1):32G35. [15] 张颖, 张萍. 用改良 MRS 培养基检测啤酒中乳酸菌的方法 [J]. 安徽大学学报,1999,23(4):104G106. [16] 蔡毅, 谷新晰, 田晶晶, 等. 乳酸菌摇瓶增殖培养工艺研究 [J]. 中国食品学报,2012,12(4):107G113. [17] 安虹. 大豆发酵饮料加工工艺研究 [J]. 安徽农业科学,2011,39(16):9845G9847. [18] 白卫东, 沈棚, 钱敏, 等. 响应面优化花生酸奶发酵工艺研究 [J]. 中国乳品工业,2012,40(4):51G54. [19] 曹顺德, 赵国华, 尹旭敏, 等. 糯玉米酸奶加工工艺研究 [J]. 西南农业学报,2011,24(4):1522G1524. [20] 陈刚, 林晓华, 吴克, 等. 菊花发酵乳饮料工艺优化 [J]. 乳业科学与技术,2011,34(5):220G223. [21] 宋淑红, 付香斌. 雪莲果风味发酵乳的研制 [J]. 饮料工业,2012,15(5):18G20. [22] 赵瑞香, 孙俊良, 李刚, 等. 嗜酸乳杆菌混合发酵乳酒的研究 [J]. 食品工业科技,2006,27(10):129G130. [23] 刘妍妍, 于长青, 王瑞辉. 植物乳杆菌发酵对酸奶中胆固醇含量的影响 [J]. 黑龙江八一农垦大学学报,2011,23(6):56G59. ( 责任编辑崔思荣 ) StudyontheTechnologicalProcesingConditionsofMultiGstrain FermentedRedDatesMilkBeverage CAOZehong 1,WANG Weidong 1,XU Fenlin 2,GAOZhaojian 1 (1.JiangsuExperimentCenterofFoodandBiologicalEngineering, ColegeofFood(Biology)Engineering,XuzhouInstituteofTechnology,Xuzhou221018,China; 2.VV GROUP,Xuzhou221111,China) Abstract:Takingreddatesandskimmedmilkpowderasthemainraw materials,andthelactobacilg lus,lactobacilusbulgaricusandstreptococcusthermophilusasfermentationstrains,thefermentedred datesgmilkbeveragewasproduced.throughthesinglefactorandorthogonalexperimentswiththesensory evaluationasthescoringstandards,theoptimalfermentationconditions weredeterminedasfolows:91 pointsareobtainedaccordingtoskim milkpowderandwatersofteningintheproportionof10% (g/ml), sugar6% (g/ml),fermentationtemperature40,fermentationtime6h,theproportionoflactobacilus andmixedbacteria2 1(mL/mL)(theratioofLactobacilusBulgariaandStreptococcusthermophilus1 1 (ml/ml),inoculumsize2% (ml/ml);94pointsareobtainedbythebestpreparationformulaas:the ratioofreddatesandskim milkpowder35% (ml/ml),whitegranulatedsugar3% (g/ml),citricacid0. 04% (g/ml),cmc (carboxymethylcelulosesodium)0.4%(g/ml). Keywords:multiGstrains;mixedfermentation;reddates;milkbeverage 73

第期黄雪莲等响应面优化绿色木霉菌培养基材料与方法菌种仪器与试剂菌种的活化单因素试验响应面优化试验优化工艺的验证数据处理结果与分析

第期黄雪莲等响应面优化绿色木霉菌培养基材料与方法菌种仪器与试剂菌种的活化单因素试验响应面优化试验优化工艺的验证数据处理结果与分析第卷第期年月食品与生物技术学报响应面优化绿色木霉菌培养基黄雪莲于新仲恺农业工程学院轻工食品学院广东广州利用响应面分析法对绿色木霉菌的培养基进行优化通过测量不同营养条件下绿色木霉菌落生长直径研究其生物学特性在单因素实验的基础上选定葡萄糖添加量丙氨酸添加量和磷酸二氢钾添加量个因素进行中心组合实验建立二次回归方程并应用响应面分析法进行优化结果表明绿色木霉菌最佳培养基为葡萄糖