蓮霧發(fā)酵型乳飲料的加工工藝研究

王作龍，邢順果，馬紅梅*

(1.三亞南鹿實(shí)業(yè)股份有限公司，海南三亞 572022；2.海南熱帶海洋學(xué)院生命科學(xué)與生態(tài)學(xué)院，海南三亞 572022)

蓮霧(SyzygiumsamarangenseMerr.etPerry.)，俗稱爪哇蒲桃、輦霧、璉霧、水翁果、水蒲桃、南無(wú)等，屬桃金娘科(Myrtaceae)蒲桃屬植物，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]，享有“水果皇帝”[2]的美譽(yù)，不僅是熱帶水果中的佳品，也是一種可以治療多種疾病的保健佳果，具有多種藥用功效。蓮霧果品具有潤(rùn)肺、止咳、除痰、涼血等良好的功效，還對(duì)治療肺燥咳嗽、長(zhǎng)期打嗝不止、痔瘡經(jīng)常出血、胃腹飽滿發(fā)脹、病菌引起的腸炎痢疾、糖尿病等癥有很好的療效[3]。

因蓮霧含水量高，易破損，不耐貯藏保鮮，因此迫切需要掌握蓮霧的加工技術(shù)。朱萍等[4]以蓮霧榨成汁為原料，制成了干型蓮霧酒。李宏楊等[5]以蓮霧鮮果為原材料，對(duì)蓮霧果酒的發(fā)酵生產(chǎn)工序進(jìn)行了研究。李西騰等[6]以蓮霧為原料，將蓮霧榨汁進(jìn)行液體發(fā)酵制成蓮霧果醋。黎曉霞[7]以新鮮蓮霧為原料，對(duì)蓮霧清汁飲料的加工工藝進(jìn)行了研究。邢順果等[8]以鮮牛奶與蓮霧為主要原料，制成凝固型風(fēng)味酸奶。

筆者根據(jù)蓮霧水果的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，不添加任何添加劑，利用乳酸菌對(duì)蓮霧水果進(jìn)行發(fā)酵，旨在通過乳酸發(fā)酵最大限度地保留蓮霧鮮果的營(yíng)養(yǎng)保健功能，同時(shí)兼有酸乳飲料的保健功能，為蓮霧乳飲料的生產(chǎn)提供技術(shù)參考，提高蓮霧果品的附加值，為蓮霧的保鮮貯藏提供有效途徑，同時(shí)可豐富乳酸飲料的花色品種，滿足居民對(duì)風(fēng)味果乳酸飲料的需求，為海南蓮霧加工業(yè)提供新的發(fā)展契機(jī)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。供試蓮霧為三亞南鹿實(shí)業(yè)股份有限公司提供的鮮果，選用的新鮮蓮霧為“珍珠級(jí)”品種，挑選無(wú)病害蟲害及腐爛且果實(shí)飽滿而潤(rùn)澤、色澤光亮、個(gè)頭大的粉紅色的有機(jī)蓮霧，采收后及時(shí)加工。

1.1.2菌種。保加利亞桿菌(Lactobacillusbulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.1.3培養(yǎng)基。脫脂牛乳培養(yǎng)基：脫脂奶粉20 g，蒸餾水加至285 mL，121 ℃滅菌20 min。PDA：馬鈴薯200 g，蔗糖20 g，蒸餾水定容到1 000 mL，121 ℃滅菌20 min?；途G乳糖膽鹽肉湯(BGLB)，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。月桂基硫酸鹽胰蛋白胨(LST)肉湯；孟加拉紅培養(yǎng)基(虎紅瓊脂)；溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基(BCP)。

1.1.4主要設(shè)備。人工氣候箱(LRH-150-GSI型)，韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司；珠江牌培養(yǎng)箱(LRH-300-GSI型)，韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司；無(wú)菌操作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；冷藏柜(LG4-360 型)，佛山市南海海豪制冷設(shè)備有限公司；電磁爐(ZX22-ST 2010)，中山市海瑜生活電器有限公司；電子天平(JCS-600g)，凱豐集團(tuán)有限公司；pH計(jì)，梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2方法

1.2.1工藝流程。蓮霧→清洗、消毒→去芯、分切→稱量、調(diào)配→接種→酸度檢測(cè)→發(fā)酵→均質(zhì)→酸度檢測(cè)→殺菌→

1.2.2菌種的活化。菌種的菌體在保藏的過程中阻礙了其代謝與繁殖，乳酸菌的活性非常弱，因此在接種前須把菌種活化。試驗(yàn)用脫脂乳培養(yǎng)基活化菌種。將復(fù)蘇液與乳酸菌液混合，搖勻后用移液槍吸取液體接入菌種到配制的培養(yǎng)基中，于(37±2)℃培養(yǎng)，擴(kuò)大培養(yǎng)3～4代，在6～8 h內(nèi)菌種能將牛奶凝固即可，發(fā)酵劑活化好后存放于0～4 ℃的冰箱中保存。

1.2.3單因素試驗(yàn)。鮮果經(jīng)過清洗、消毒、去芯、切塊，分別對(duì)料液比[1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10(g/mL)]、白砂糖用量(0%、1%、3%、5%、7%)；發(fā)酵時(shí)間(6、10、14、18、22 h)、發(fā)酵溫度(35、37、39、41、43 ℃)、接種量(2%、4%、6%、8%、10%)5個(gè)單因素進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)酵后飲料的pH，探究其對(duì)蓮霧乳酸發(fā)酵飲料發(fā)酵的影響，為后期的正交試驗(yàn)參數(shù)提供參考。

1.2.4正交試驗(yàn)。通過單因素試驗(yàn)探究得出影響蓮霧水果型乳酸發(fā)酵飲料發(fā)酵條件的因子有料液比、加糖量、發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度，而接種量的影響不明顯，再利用L9(34)正交試驗(yàn)法研究各單因素對(duì)發(fā)酵飲料加工工藝的綜合影響。

根據(jù)影響飲料口感的單因素試驗(yàn)的結(jié)果和飲料發(fā)酵后外部形態(tài)狀態(tài)、口感和蓮霧風(fēng)味制定4因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1　正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)

1.2.5感官評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)與分值。根據(jù)10個(gè)人品嘗后的口感，按照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，即乳酸飲料的外部形態(tài)、風(fēng)味和口感進(jìn)行感官評(píng)分，確定感官評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)取向和取值見表2。

1.2.6酸度檢測(cè)。采用筆式酸度計(jì)測(cè)定飲料發(fā)酵后的pH。在蓮霧完成清洗、消毒、去芯、分切、稱量、調(diào)配等工序后，將菌種接入發(fā)酵罐中，待發(fā)酵完成后，立即用pH計(jì)測(cè)定單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)各試驗(yàn)號(hào)乳酸飲料的pH。重復(fù)上述試驗(yàn)操作流程進(jìn)行3～5次的pH測(cè)定。

1.2.7微生物指標(biāo)檢測(cè)。乳酸菌數(shù)、霉菌、酵母菌、大腸菌群和致病菌的檢測(cè)參考食品安全新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB4789—2010)進(jìn)行測(cè)定。

2　結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵單因素對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

2.1.1料液比對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。料液比分別按1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10 (g/mL) 5種配比混合，加糖量按體積的3%，接種量按體積的6%加入，39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個(gè)人品嘗及pH計(jì)測(cè)試結(jié)果見表3。

原料未經(jīng)發(fā)酵前pH為6.12，經(jīng)乳酸菌混合發(fā)酵后pH均下降，表明純水果可發(fā)酵。由表3可知，料液比大于1∶8(g/mL)時(shí)，原料發(fā)酵后的酸度變化不大；當(dāng)料液比為1∶8(g/mL)時(shí)，飲料的外部形態(tài)狀態(tài)均一，有少量渾濁，蓮霧味適中，口感較好；當(dāng)料液比為1∶9(g/mL)時(shí)，飲料的外部形態(tài)狀態(tài)均一，有少量渾濁，pH為3.87，說明發(fā)酵適可，酸甜適宜，口感好，表明料液比最佳量為1∶9(g/mL)。

2.1.2發(fā)酵時(shí)間對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合，加糖量按體積的3%，接種量按體積的6%加入，39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個(gè)人品嘗后討論，最終決定根據(jù)飲料的發(fā)酵外部狀態(tài)找出最好的處理時(shí)間并檢測(cè)飲料的pH，結(jié)果見表4。

表4　發(fā)酵時(shí)間單因素試驗(yàn)

由表4可知，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為6 h，發(fā)酵液的無(wú)渾濁，表明菌體生長(zhǎng)較少；從pH為4.40可以看出比原料未發(fā)酵前下降，說明菌體已經(jīng)開始發(fā)酵；當(dāng)發(fā)酵時(shí)間大于10 h，發(fā)酵液逐漸出現(xiàn)渾濁，發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，渾濁度越高，但pH變化不大。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為14 h時(shí)，發(fā)酵飲料較少渾濁。綜合考慮感官和發(fā)酵深度，初步確定發(fā)酵的最佳時(shí)間為14 h。

2.1.3發(fā)酵溫度對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合，白砂糖的用量按體積的3%，接種量按體積的6%加入，發(fā)酵時(shí)間為14 h。10個(gè)人品嘗后討論，最終決定根據(jù)飲料的風(fēng)味和口感來(lái)確定最佳的發(fā)酵溫度，結(jié)果見表5。

表5　發(fā)酵溫度單因素試驗(yàn)

由表5可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為35 ℃時(shí)，飲料的蓮霧味較濃，口感差，其pH為3.87；當(dāng)發(fā)酵溫度為37 ℃時(shí)，飲料的蓮霧味較濃，口感較差，其pH為3.95；當(dāng)發(fā)酵溫度為41 ℃時(shí)，飲料的蓮霧味淡，口感較差，其pH為4.28；當(dāng)發(fā)酵溫度為43 ℃時(shí)，飲料的蓮霧味淡，口感差，其pH為4.33。綜合考慮，飲料發(fā)酵的處理溫度39 ℃為最佳溫度，此時(shí)蓮霧味適中，口感好，其pH為4.15。

2.1.4加糖量對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合，接種量按體積的6%加入，39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個(gè)人品嘗后討論，最終決定根據(jù)飲料的口感與風(fēng)味來(lái)確定最佳的加糖量，結(jié)果見表6。

表6　糖用量配比單因素試驗(yàn)

由表6可知，當(dāng)不加糖時(shí)，發(fā)酵后的pH為3.98，表明乳酸菌優(yōu)先利用的是蓮霧果品中的可溶性糖產(chǎn)酸，發(fā)酵后飲料的酸味濃，無(wú)甜味，無(wú)蓮霧味；當(dāng)加糖量為1%時(shí)，飲料的口感為酸味濃，甜味淡，還有淡淡的酒精味；當(dāng)加糖量為3%時(shí)，飲料的酸甜味適中，具有蓮霧本身的風(fēng)味；當(dāng)加糖量為7%時(shí)，飲料的口感為甜味濃，掩蓋了酸味和蓮霧本身的風(fēng)味。由此確定試驗(yàn)中的加糖量為3%較好，此時(shí)飲料酸甜適中，蓮霧味適可。

2.1.5接種量對(duì)蓮霧發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合，加糖量按體積的3%加入，發(fā)酵時(shí)間為14 h，發(fā)酵溫度為39 ℃。10個(gè)人品嘗后討論，最終決定根據(jù)飲料的風(fēng)味和口感來(lái)確定最佳的接種量，結(jié)果見表7。

由表7可知，10個(gè)人品嘗后的最終結(jié)論為接種量對(duì)蓮霧水果型乳酸發(fā)酵飲料的影響不明顯，各接種量下的飲料pH變化不大，感官評(píng)價(jià)一致，表明接種量對(duì)發(fā)酵的影響不大，因此接種量不作為正交試驗(yàn)的影響因素之一。

表7　接種量的單因素試驗(yàn)

2.2正交試驗(yàn)結(jié)果及統(tǒng)計(jì)分析由表8可知，發(fā)酵后的乳酸飲料的pH由原來(lái)的6.12下降到最低為3.92，酸度在感官品嘗可接受區(qū)。對(duì)感官評(píng)分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知，乳酸發(fā)酵飲料的最佳組合條件A2B2C2D2或A3B2C2D2，即料液比為1∶9或1∶12(g/mL)，加糖量為6%，發(fā)酵時(shí)間為14 h，發(fā)酵的溫度為39 ℃時(shí)，乳酸發(fā)酵飲料的感官評(píng)分最高，此時(shí)飲料酸甜可口，同時(shí)具有蓮霧的芳香。由極差R值的分析可知，影響蓮霧乳酸發(fā)酵飲料工藝的因素由大到小依次為發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、加糖量、料液比。

表8　正交試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)正交試驗(yàn)因子進(jìn)行多重比較方差分析，結(jié)果可知，料液比間的F=2.004，P=0.167>0.01，差異不顯著；加糖量間的F=3.561，P=0.053>0.05，差異不顯著；發(fā)酵溫度間的F=12.323，P=0.001<0.01，差異極顯著；發(fā)酵溫度間的F=6.305，P=0.010=0.01，差異顯著。F檢驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度對(duì)乳酸飲料的口感有極顯著影響。

2.3微生物指標(biāo)對(duì)該飲料進(jìn)行微生物指標(biāo)測(cè)定，結(jié)果得出，乳酸菌活菌數(shù)≥1.0×109CFU/mL，霉菌數(shù)量<30個(gè)/mL，酵母數(shù)量≤40個(gè)/mL，大腸菌群數(shù)<0.030 MPN/mL，未檢出致病菌。

3　結(jié)論與討論

該試驗(yàn)一改傳統(tǒng)以乳為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸飲料的模式，以蓮霧為發(fā)酵主料研制蓮霧水果型發(fā)酵乳酸飲料。與凝固型蓮霧酸奶比較[8]，蓮霧水果型飲料的主料是水果原料本身，不添加奶粉，不會(huì)因乳酸菌產(chǎn)酸使蛋白質(zhì)凝固產(chǎn)生分層現(xiàn)象，從發(fā)酵加糖測(cè)試pH結(jié)果可看出，所用乳酸菌優(yōu)先利用原料中所含的可溶性糖類，果品中其他營(yíng)養(yǎng)成分可完好保

留，添加的少量蔗糖主要起調(diào)節(jié)飲料的口感的作用，減少了乳飲料生產(chǎn)的原料成本，最大限度地保留了蓮霧水果的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，又有乳酸菌發(fā)酵飲料的保健功效。從發(fā)酵液中檢出的乳酸菌混菌活菌數(shù)來(lái)看，符合乳酸飲料國(guó)標(biāo)中規(guī)定的乳酸菌飲料出廠時(shí)乳酸菌含量≥1.0×106CFU/mL的要求，產(chǎn)品具有市場(chǎng)推廣的價(jià)值，可以進(jìn)行深層規(guī)?；l(fā)酵生產(chǎn)。

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