覆盆子保健乳酸菌飲料的研究

吳格格，任佑華，林 威，蔣鈺瑩

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410128）

覆盆子是一種薔薇科懸鉤子屬的木本植物，果實(shí)味道甘甜，性甘、酸、溫[1]，含有多種對(duì)人類有益的成分：花色素苷能清除自由基、預(yù)防癌癥發(fā)生；黃酮類物質(zhì)能抗菌消炎、降低血壓及抗過敏；烯酮素是天然的減肥良藥，能夠加速脂肪的代謝燃燒，效果是辣椒素的三倍[2-4]；纖維素含量較高，有助于潤(rùn)腸通便，促進(jìn)消化，防治心臟病，還可降低血液中膽固醇含量[5-7]。近年來乳酸飲料發(fā)展迅速，市場(chǎng)需求旺盛，其含有多種酶和有益菌，能促進(jìn)人體消化吸收，維護(hù)腸道菌群的生態(tài)平衡，提高人體免疫力等[8-11]。本研究將兩者有機(jī)結(jié)合，研制出營養(yǎng)豐富、具有保健作用的覆盆子乳酸飲料，為覆盆子新產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料 覆盆子：市售；白砂糖(食品級(jí))：市售；安佳脫脂乳粉：恒天然商貿(mào)（上海）有限公司。其他化學(xué)試劑均為市售分析純。

1.1.2 供試菌種 保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)，嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)：均由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院微生物教研室提供。

1.1.3 儀器與設(shè)備 電子天平TP-5200B 型：湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；電子天平CP214 型：奧豪斯儀器（上海）有限公司；恒溫生化培養(yǎng)箱250B 型：常州華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司；單人單面凈化工作臺(tái)SW-CJ-1FD：蘇州凈化有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 覆盆子乳酸菌飲料制作工藝流程

1.2.2 技術(shù)要點(diǎn) 覆盆子的挑選及榨汁：選取顏色鮮紅、無病蟲害、無霉變腐爛的覆盆子鮮果清洗干凈，放入榨汁機(jī)中榨汁。

（1）過濾：用140 目紗網(wǎng)過濾覆盆子汁，除去粗纖維及殘?jiān)?/p>

（2）復(fù)原乳制備：按脫脂奶粉∶水=1∶7 的比例于水溫40℃溶解奶粉，保證奶粉溶解完全，復(fù)原乳質(zhì)地均勻[12]。

（3）復(fù)原乳的添加：待奶粉完全溶解后，將復(fù)原乳按一定比例加入覆盆子汁中。

（4）混勻并滅菌：隔水加熱，攪拌，使果汁和復(fù)原乳充分融合。巴氏殺菌，保持溫度60～65℃，30 min。其目的是殺滅乳液中的大部分微生物，防止乳清析出。

（5）冷卻接種：使乳液快速冷卻至45℃，選用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌(1∶1)為混合發(fā)酵劑。先活化菌種，再逐級(jí)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)以獲得生產(chǎn)發(fā)酵劑[13]。在無菌條件下，按適當(dāng)比例將活力旺盛的發(fā)酵劑加入冷卻后的混合液中，充分混勻。

（6）保溫發(fā)酵：置于恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵，待產(chǎn)品達(dá)到一定酸度，終止發(fā)酵。

（7）調(diào)配：向乳酸發(fā)酵液添加適量的乳化穩(wěn)定劑、甜味劑、酸味劑等輔料進(jìn)行調(diào)配。

1.2.3 覆盆子汁中復(fù)原乳添加量選擇試驗(yàn) 在覆盆子汁中分別添加10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5種不同濃度的復(fù)原乳。在每種濃度的混合物料中均接種制備好的4%（v/v）乳酸菌混合發(fā)酵料，42～44℃恒溫培養(yǎng)，以凝乳快速、良好，作為后續(xù)試驗(yàn)的最佳配料比。

1.2.4 乳酸菌發(fā)酵劑用量選擇試驗(yàn) 將乳酸菌混合發(fā)酵劑按1%、2%、3%、4%、5%、6%的接種量，分別接種到“1.2.3”試驗(yàn)中獲得的最佳混合料中，42～44℃發(fā)酵至凝乳，以其凝乳快速、良好評(píng)定出最佳接種量。

1.2.5 發(fā)酵時(shí)間的選擇試驗(yàn) 按“1.2.4”試驗(yàn)中確定好的最佳接種量接種乳酸菌混合發(fā)酵劑，42～44℃恒溫培養(yǎng)，分別在8 h、10 h、12 h、14 h、16 h、18 h、20 h、22 h、24 h 9個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定其培養(yǎng)料的pH 值。選擇發(fā)酸料的pH 值達(dá)到4.2～4.5 時(shí)的發(fā)酵時(shí)間為最佳培養(yǎng)終止時(shí)間。

1.2.6 白砂糖添加量選擇試驗(yàn) 在上述“1.2.3”的最適混合料中,分別添加6%，7%、8%、9%、10%（w/v）的白砂糖進(jìn)行調(diào)配，并組織15 人進(jìn)行感官評(píng)價(jià)[14-15]，標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 確定甜味的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) （分）

按照表1 標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)5個(gè)不同甜味下每一標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)同人數(shù)，乘以對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)求出總分，再求出平均分，最接近0分的即為最適甜味，從而確定為本試驗(yàn)采用的甜味范圍。

1.2.7 酸味劑添加量選擇試驗(yàn) 在上述“1.2.6”確定的最適白砂糖添加量的混合配料中，分別加入0.025%、0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%、0.175%7種不同量(w/v)的檸檬酸進(jìn)一步調(diào)配成飲料。組織15 人按照評(píng)估檢驗(yàn)法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理，求平均分，最高分者即為最佳檸檬酸添加量，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 不同檸檬酸添加量的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) （分）

1.2.8 穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響試驗(yàn) 在“1.2.7”試驗(yàn)確定的最適混合配料中，分別添加“CMC-Na”、“黃原膠”及“CMC-Na/黃原膠（1∶1）”等3種穩(wěn)定劑，均分別為0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%5種(w/v)不同的量，同時(shí)將其用高速剪切混合乳化機(jī)5 000 r/min 乳化10 min，并滅菌。靜置2 周，據(jù)其穩(wěn)定性、流動(dòng)性和風(fēng)味等綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)(表3)來確定適宜的穩(wěn)定劑及用量。

表3 穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品感官影響評(píng)價(jià)表 （分）

1.2.9 覆盆子乳酸發(fā)酵飲料正交試驗(yàn) 根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，選?。海ˋ）復(fù)原乳添加量（%，v/v）、（B）白砂糖添加量（%，w/v）、（C）檸檬酸添加量（%，w/v）、(D)菌種接入量（%，v/v）4 項(xiàng)適宜指標(biāo)，采用4 因素3 水平的L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn)。以感觀評(píng)分（表4）作為指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)分析相應(yīng)數(shù)據(jù)，作極差分析得到覆盆子乳酸菌發(fā)酵飲料的最佳配方。

表4 產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) （分）

1.2.10 測(cè)定方法 理化指標(biāo)測(cè)定：可溶性固形物：參照GB 513.39, 蛋白質(zhì)：參照GB 5009.5, 總酸：參照GB 5413.34；微生物指標(biāo)測(cè)定：大腸菌群：參照GB 4789.3；金黃色葡萄球菌：參照GB 789.10；沙門氏菌：參照GB 4789.4；感官評(píng)價(jià)：根據(jù)評(píng)估檢驗(yàn)法由有關(guān)專業(yè)人士組成15 人評(píng)定小組，按照產(chǎn)品的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表4）進(jìn)行評(píng)定積分（綜合評(píng)分滿分為100 分）。收集各品評(píng)人員的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆盆子汁中復(fù)原乳添加量選擇試驗(yàn)結(jié)果

在覆盆子汁中分別加入10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5個(gè)濃度的復(fù)原乳，接種發(fā)酵劑42～44℃培養(yǎng)，結(jié)果見表5。

表5 復(fù)原乳添加量對(duì)覆盆子乳酸發(fā)酵的影響結(jié)果

由表5 可以看出，復(fù)原乳添加量在30%～50%時(shí)，均具有較好的滋味和氣味，綜合考慮，確定復(fù)原乳添加量為30%、40%、50%為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗(yàn)中的3個(gè)水平。

2.2 乳酸菌發(fā)酵劑用量選擇試驗(yàn)結(jié)果

將制備好的混合乳酸菌發(fā)酵劑分別按1%、2%、3%、4%、5%、6%（v/v）的接種量接種到覆盆子汁和復(fù)原乳的混合料中，42～44℃發(fā)酵至凝乳，結(jié)果見表6。

表6 不同接種量發(fā)酵產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由表6 可知，接種量為3%～5%凝乳均好，綜合考慮，確定乳酸菌發(fā)酵劑為3%、4%、5%作為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗(yàn)中的3個(gè)水平。

2.3 發(fā)酵時(shí)間的選擇試驗(yàn)結(jié)果

在“2.1”確定好的混合料中，接種制備好的乳酸菌混合發(fā)酵劑恒溫培養(yǎng)，分別在8、10、12、14、16、18、20、22、24 h 9個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的培養(yǎng)料pH 值分別為5.7、5.1、4.8、4.3、4.1、4.0、3.9、3.9、3.9，說明在整個(gè)發(fā)酵過程中酸度變化較大。綜合考慮，本研究確定最佳乳酸發(fā)酵時(shí)間為14h。

2.4 白砂糖添加量選擇試驗(yàn)結(jié)果

在上述覆盆子、復(fù)原乳發(fā)酵物內(nèi)添加6%、7%、8%、9%、10%（w/v）5種不同量的白砂糖進(jìn)行調(diào)配，經(jīng)15 人進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其評(píng)定結(jié)果分別為-2.0、-1.5、-1.0、0.15、0.55 分。說明白砂糖添加量在7%～9%最適合。綜合考慮，確定白砂糖添加量為7%、8%、9%作為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗(yàn)中的3個(gè)水平。

2.5 酸味劑添加結(jié)果

在上述覆盆子汁、復(fù)原乳和白砂糖混合料中，再分別 添 加0.025% 、0.050% 、0.075% 、0.100% 、0.125% 、0.15%、0.175%（w/v）7種不同量的檸檬酸混勻調(diào)配成飲料，感官評(píng)價(jià)結(jié)果分別為5.0、6.1、6.6、8.1、9.1、8.5、4.5 分，說明以0.1～0.15%(w/v) 的檸檬酸添加量符合多數(shù)人喜好的酸度范圍。

2.6 產(chǎn)品穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

將“2.5”試驗(yàn)結(jié)果配成的混合料,分別添加3種不同的穩(wěn)定劑(各用4種不同的用量)，高速混勻，滅菌。靜置2 周，通過感官評(píng)價(jià)，其穩(wěn)定效果見表7。由表7 可看出，單一穩(wěn)定劑并不能使覆盆子乳酸發(fā)酵飲料達(dá)到良好的穩(wěn)定效果，而復(fù)合穩(wěn)定劑(CMC-Na∶黃原膠＝1∶1)使用濃度為0.15%時(shí)能達(dá)到良好的效果。

表7 不同穩(wěn)定劑的使用效果 （分）

2.7 覆盆子乳酸菌飲料研制正交試驗(yàn)結(jié)果

通過上述單因素試驗(yàn)獲得的結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，其L9（34）正交試驗(yàn)因素和水平設(shè)置見表8，結(jié)果見表9。

表8 工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素和水平

表9 工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

分析表9 中A、B、C、D 4 因素各R 值的大小，得出各因素對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣影響的主次關(guān)系依次為：A>C>D>B，最佳水平組合為A2B3C1D2，即復(fù)原乳添加量為40%，白砂糖添加量為9%，檸檬酸添加量為0.100%，菌種接入量為4%。在此最佳水平組合條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)分，結(jié)果為89 分。

2.8 感官評(píng)定、理化指標(biāo)測(cè)定和產(chǎn)品的微生物檢測(cè)結(jié)果

色澤：粉紅色；滋味和氣味：氣味純正，無異味。酸甜適口，兼具乳香味及覆盆子特有香味；口感：潤(rùn)滑，組織細(xì)膩，柔和甘爽，回味無窮；組織狀態(tài)：質(zhì)地均勻一致，無分層現(xiàn)象，粘稠適度?？偹岫龋?.82%；pH：4.1；總糖：9.5%；蛋白質(zhì)含量：2.21%；可溶性固形物含量：13.76%。細(xì)菌總數(shù)＜10 cfu/mL；大腸菌群＜30 MPN/100mL；致病菌未檢出。

3 結(jié)論

覆盆子保健乳酸飲料的最佳工藝參數(shù)為：復(fù)原乳添加量為40%（v/v），乳酸菌混合菌劑接種量為4%（v/v）、42～44℃發(fā)酵14 h，糖添加量為9%(w/v)、檸檬酸0.1%（w/v），復(fù)配穩(wěn)定劑0.15%（w/v），飲料呈粉紅色，組織細(xì)膩、口感香甜，保持了乳酸飲料發(fā)酵香味和覆盆子特有滋味，營養(yǎng)豐富，并且有一定的保健功能，其產(chǎn)品符合相應(yīng)的國家食品衛(wèi)生質(zhì)量要求。

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