響應(yīng)面法優(yōu)化紅棗益生菌發(fā)酵飲料工藝

盛 潔，田 歡，劉原野，唐鳳仙*

（1.石河子大學(xué) 食品學(xué)院，新疆 石河子 832003；2.新疆特色果蔬貯藏加工教育部工程研究中心，新疆 石河子 832003）

紅棗（ZizyphusjujubeMill）又名大棗，是由鼠李科（Rhamnaceae）植被棗樹的成熟果實(shí)經(jīng)暴曬脫水而成的呈紅色或深紅色的干果[1]。紅棗是食藥兩用水果，具有補(bǔ)氣養(yǎng)身、抗衰老、生理保健等功效[2-3]。紅棗中含有多種豐富的維生素和微量元素及生物活性成分[4]，具有深入研究的價值。新疆是中國優(yōu)質(zhì)紅棗的栽培基地，而目前新疆的紅棗產(chǎn)品種類單一，加工形式主要還是以干制或粗制加工為主，如干制紅棗、紅棗速溶粉和紅棗濃縮汁等[5-6]。目前紅棗精深加工類產(chǎn)品相對較少，致使每年市場上的紅棗處于超額狀態(tài)，因此開發(fā)紅棗精深加工的產(chǎn)品是提高紅棗的經(jīng)濟(jì)價值，帶動紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑。

益生菌是指具有一定生命力，且對宿主有益的活性微生物。當(dāng)動物宿主攝入一定數(shù)目的菌群時會產(chǎn)生健康功效，能對動物機(jī)體產(chǎn)生有益的生物活性物質(zhì)，同時還可以維持機(jī)體腸道微生物處于平衡的狀態(tài)[7]。益生菌中部分乳酸菌在發(fā)酵飲料中還具有益生功能[8]，對降低膽固醇、降血清和降血壓等具有一定的功效[9]。還可改善果汁的風(fēng)味，提高果汁的營養(yǎng)價值，防止果汁變壞，延長保存期，增加保健作用，其功效有益于提高人體健康水平[10]。其中，丹尼斯克商業(yè)混合菌種（乳桿菌類、雙岐乳桿菌類、革蘭氏陽性球菌等）已被臨床證實(shí)對改善人體胃腸道、提高免疫力等具有一定的療效[11]。除此之外，益生菌的生長還與其他物質(zhì)有關(guān)，如紅棗中的紅棗多糖不僅是紅棗中重要的功能性成分，具有很多生理保健的功能[12]，還會對乳酸菌的生長產(chǎn)生一定的影響。適量的紅棗多糖能夠增加乳酸菌活菌數(shù)，提高產(chǎn)品品質(zhì)[13]。益生菌發(fā)酵飲料口感清爽酸甜，受到大眾的普遍青睞，但關(guān)于益生菌發(fā)酵紅棗飲料的工藝還需進(jìn)一步探索和優(yōu)化。

本研究以阿克蘇紅棗為原料，利用丹尼斯克商業(yè)菌種發(fā)酵紅棗制作飲料，并以感官評價和活菌數(shù)為評價指標(biāo)，設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)，以期為紅棗益生菌發(fā)酵飲料加工工藝開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料與菌種

阿克蘇紅棗：市售；丹尼斯克商業(yè)菌種YO-MIX 207、YO-MIX 863、YO-MIX 883（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌及不影響酸奶質(zhì)構(gòu)的乳雙歧桿菌或嗜酸乳桿菌）：丹尼斯克（中國）有限公司。

1.1.2 化學(xué)試劑

ROHAVIN Flash果膠酶（酶活100 U/g）：新疆鼎唐貿(mào)易公司；碳酸鈉、葡萄糖、氯化鈉、磷酸二氫鉀、乙酸鈉、硫酸錳、吐溫-80（均為分析純）：天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司；硫酸鎂、檸檬酸氫二銨、酵母膏、瓊脂粉、牛肉膏、蛋白胨（均為分析純或生化試劑）：北京奧博星生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MC202231手持折光儀：四川成都泰光學(xué)有限公司；TD-A型分析天平：余桃金諾天平儀器有限公司；WMS-PB108奧科打漿機(jī)：江西南昌田汀廚具有限公司；F50型膠體磨：沈陽航天新光超微粉碎機(jī)械有限公司；HWS-28電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；GJJ-0.03T/70Mpa型高壓均質(zhì)機(jī)：上海諾尼輕工機(jī)械有限公司；pHS-3C型pH計(jì)：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；SPX-250B型生化培養(yǎng)箱：常州諾基儀器有限公司；LDZX-30KBS高壓滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；SW-CJ-2D超凈工作臺：蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 益生菌發(fā)酵紅棗飲料工藝流程

紅棗篩選→去核→混合打漿（紅棗∶蒸餾水=1∶5）→過膠體磨→浸提（0.05%果膠酶，45 ℃，2 h）→過濾→均質(zhì)→調(diào)配→高溫殺菌（90 ℃，20 min）→接種發(fā)酵→成品

1.3.2 工藝操作要點(diǎn)

紅棗篩選、去核、混合打漿：挑選顆粒飽滿、無霉病的干制紅棗，用去離子水清洗并瀝干水分。將清洗好的紅棗去核，隨后與蒸餾水混合打漿120 s。

過膠體磨：通過膠體磨將紅棗汁中的顆粒打磨更細(xì)碎[14-15]。

浸提：向混合打漿好的紅棗原料中加入0.05%果膠酶后放入45 ℃的水浴鍋中水浴浸提2 h，使紅棗與蒸餾水充分融合，提高紅棗的浸出物，充分釋放紅棗的香味物質(zhì)與有效成分[16]。

過濾：將紅棗汁用8層紗布濾去果肉，后用150目篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，以確保汁液能夠通過均質(zhì)機(jī)。

均質(zhì)：將過濾完的紅棗汁通過高壓均質(zhì)機(jī)處理。

調(diào)配：均質(zhì)后用碳酸鈉將其pH調(diào)至適宜菌種生長的范圍，用手持折射儀測量可溶性固形物含量。

高溫殺菌：浸提液進(jìn)行高溫殺菌（90 ℃水浴環(huán)境中殺菌20 min）[17]，隨后冷卻至室溫備用。

接種發(fā)酵：稱取適量的丹尼斯克菌種，加入5%的葡萄糖水溶液10 mL，將菌種活化培養(yǎng)30 min（活化后的活菌數(shù)為6.0 lg（CFU/mL））；隨后在無菌環(huán)境下，將其接種于滅菌冷卻好的浸提液中，然后在恒溫培養(yǎng)箱中控溫發(fā)酵，并定期進(jìn)行攪拌測其pH值，當(dāng)發(fā)酵一定時間pH降至合適范圍時則終止發(fā)酵，即得益生菌發(fā)酵紅棗飲料。

1.3.3 紅棗益生菌發(fā)酵飲料發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

以紅棗飲料的感官評價和活菌數(shù)作為考察指標(biāo)，設(shè)置菌種型號（YO-MIX 207、YO-MIX 863、YO-MIX 883）、紅棗含量（10%、20%、30%、40%、50%）、初始pH（4.5、5.0、5.5、6.0、6.5）、菌種添加量（0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%）、發(fā)酵溫度（35 ℃、37 ℃、39 ℃、41 ℃、43 ℃）、發(fā)酵時間（36 h、39 h、42 h、45 h、48 h）為單因素變量，考察其對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響。

1.3.4 紅棗益生菌發(fā)酵飲料發(fā)酵工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

以單因素試驗(yàn)得到的最佳參數(shù)為基礎(chǔ)，采用Design-ExpertV8.0.6響應(yīng)面軟件對菌種添加量（A）、初始pH值（B）、發(fā)酵溫度（C）及發(fā)酵時間（D）設(shè)計(jì)4因素3水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，以感官評分和活菌數(shù)為響應(yīng)值，并對試驗(yàn)進(jìn)行回歸分析。Box-Behnken試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 發(fā)酵條件優(yōu)化Box-Behnken試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of Box-Behnken tests for fermentation conditions optimization

1.3.5 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

選取10名經(jīng)過感官評價培訓(xùn)的人員，按照表2的評分準(zhǔn)則對產(chǎn)品進(jìn)行綜合評定打分，最終評定結(jié)果取平均值（滿分100分）。

表2 益生菌發(fā)酵紅棗飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards for probiotics fermented jujube beverage

續(xù)表

1.3.6 指標(biāo)檢測方法

可溶性固形物含量測定：使用手持折射儀測定樣品的可溶性固形物?？偺呛繙y定：采用直接滴定法測定樣品的總糖含量[18]。pH的測定：使用pH計(jì)測定樣品的pH值；乳酸菌活菌數(shù)量測定：活菌計(jì)數(shù)按照梯度稀釋平板涂布的方法進(jìn)行培養(yǎng)觀察，以CFU/mL來表示活菌數(shù)[19]。

總酸含量的測定：采用酸堿滴定法進(jìn)行測定[20]，總酸（total acid，TA）含量計(jì)算公式如下：

式中：TA為總酸含量（以乳酸計(jì)），g/L；c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度，mol/L；v1為滴定時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積，mL；v2為空白樣品消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積，mL；v3為液體樣品的體積，mL；90為乳酸的摩爾質(zhì)量值，g/mol。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用Design-ExpertV8.0.6以及Origin 8.0處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.1.1 菌種對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖1可知，不同菌種發(fā)酵得到的紅棗飲料之間感官評分與活菌數(shù)各不相同，且差異性較大，造成這種差異性可能是由于不同菌種所具有的性能不同所致，每個菌種生長繁殖的代謝產(chǎn)物不盡相同，因而對最終產(chǎn)品的口感及活菌數(shù)產(chǎn)生影響，活菌數(shù)的不同可能還與活性菌種的活度有關(guān)，不同活性干粉菌種自身所配比的營養(yǎng)成分與比例各不相同，在發(fā)酵時乳酸菌發(fā)揮作用的時間與生長程度就會有所差異，由圖1可知，菌種YO-MIX 863的感官評分與活菌數(shù)最高。故綜合考慮，最佳的菌種為YO-MIX 863。

圖1 菌種對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.1 Effects of strain on sensory score and viable count of jujube beverage

2.1.2 紅棗含量對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖2可知，隨著原料比例的增多，感官評分出現(xiàn)先增大后減少的趨向，在紅棗含量為20%時，感官評分達(dá)到最大，為89分，這是因?yàn)殡S著紅棗含量的增多，紅棗飲料的糖度在逐步增大，而發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸度是固定的，致使紅棗飲料的糖酸比例失衡，口感變膩，感官評分下滑；活菌數(shù)隨著紅棗含量的增多也出現(xiàn)先增大后減少的趨向，在紅棗含量為20%時達(dá)到最大，這可能是由于紅棗含量的增多使料液比例失衡，在浸提與發(fā)酵時紅棗中的營養(yǎng)物質(zhì)無法完全浸出與分解，無法提供菌種生長所需的營養(yǎng)成分，近而使得乳酸菌的生長繁殖受到限制，活菌數(shù)量出現(xiàn)下降。故綜合上述因素，得到最佳紅棗含量為20%。

圖2 紅棗含量對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.2 Effect of jujube content on sensory score and viable count of jujube beverage

2.1.3 初始pH值對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖3可知，初始pH值在4.5～6.0的范圍內(nèi)，感官評分與活菌數(shù)的變化是隨著pH的增大呈上升的趨勢，且增幅較大，變化趨勢與pH的變化呈正相關(guān)關(guān)系；感官評分在pH為6.0時達(dá)到最大，為96分，隨后pH增大感官評分減小，而活菌數(shù)隨著pH的進(jìn)一步增大呈現(xiàn)出升高的趨勢；這可能是由于乳酸菌的特殊生長環(huán)境所致，乳酸菌在pH趨于中性的環(huán)境中其生長繁殖能力最佳，生長效果作用最為顯著，因?yàn)榇蠖鄶?shù)菌種的耐酸性效果并不佳，在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中菌種就會失去活性，而乳酸菌在生長繁殖過程中會代謝出大量的乳酸等酸類化合物[21]，會對菌種的生長產(chǎn)生影響，故發(fā)酵環(huán)境pH越趨于中性，其在發(fā)酵過程中的酸度增加就越緩慢，對乳酸菌的生長繁殖就越有利；感官評分在pH為6.5時出現(xiàn)下降是因?yàn)閜H趨中性影響了產(chǎn)品最終的口感，使得口感體驗(yàn)較差。綜合考慮得到最佳初始pH值為6.0。

圖3 初始pH值對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.3 Effect of initial pH value on sensory score and viable count of jujube beverage

2.1.4 菌種添加量對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖4可知，隨著菌種添加量的加大，在0.03%～0.09%范圍內(nèi)感官評分呈上升趨勢，且增幅較大，在0.09%～0.15%呈下降趨勢，在菌種添加量0.09%時感官評分最高為93分；活菌數(shù)的變化以0.12%為分界點(diǎn)，呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在菌種添加量為0.12%時到達(dá)最高值8.7 lg（CFU/mL），這可能是因?yàn)楫?dāng)菌種量增多時，其生長繁殖需要更多的營養(yǎng)成分，但發(fā)酵液中的營養(yǎng)成分有限，不能供給過多菌種的生長，從而影響乳酸菌的生長繁殖，且乳酸菌添加量過多在發(fā)酵時產(chǎn)生的酸類化合物較多，影響產(chǎn)品最終的口感，菌種添加量過少時發(fā)酵速率緩慢，更易于受到有害菌的污染，影響產(chǎn)品的品質(zhì)[22-23]，使得感官評分降低，且產(chǎn)品最終的活菌數(shù)也達(dá)不到要求。綜合感官評分和活菌數(shù)的變化，得到菌種最佳添加量為0.09%。

圖4 菌種添加量對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.4 Effect of strain addition on sensory score and viable count of jujube beverage

2.1.5 發(fā)酵溫度對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖5可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為37 ℃時，感官評分與活菌數(shù)都到達(dá)最高值，在37 ℃之后隨著發(fā)酵溫度的上升，感官評分與活菌數(shù)都呈現(xiàn)下降的趨勢，這可能是菌種的耐熱性較差所致，溫度較高對乳酸菌的生長活性有影響，溫度過高時乳酸菌就會失去活性，從而影響發(fā)酵進(jìn)程和最終的產(chǎn)品活菌數(shù)[24]；感官評分在37 ℃達(dá)到最大值91分，感官評分的變化可能是因?yàn)榘l(fā)酵溫度過高時會影響飲料中的果香味物質(zhì)，破壞香味物質(zhì)的化學(xué)組成，影響飲料的品質(zhì)，而溫度較低時能較好的保留住這種香味物質(zhì)，提高飲料的果香味。故綜合思量，得到最佳的發(fā)酵溫度為37 ℃。

圖5 發(fā)酵溫度對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.5 Effect of fermentation temperature on sensory score and viable count of jujube beverage

2.1.6 發(fā)酵時間對感官評分和活菌數(shù)的影響

由圖6可知，隨著發(fā)酵時間的延長，感官評分和活菌數(shù)都出現(xiàn)先升高后降落的變化趨勢，當(dāng)發(fā)酵時間為42 h時，兩者都出現(xiàn)最大值，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵時間過短時乳酸菌發(fā)酵沒有達(dá)到最佳效果，其代謝產(chǎn)物不夠豐富，對飲料品質(zhì)沒有明顯的提升，生長繁殖也受到限制，活菌數(shù)達(dá)不到要求；發(fā)酵時間過長時，乳酸菌的生長代謝產(chǎn)物乳酸過多，提高了發(fā)酵液的酸性，而菌種在酸性環(huán)境中容易失去活性，耐酸性較差，致使乳酸菌活菌數(shù)下降[25]，同時酸性的上升影響產(chǎn)品的糖酸平衡，使得感官評分下降。綜合考慮感官評分與活菌數(shù)的變化，得到最佳發(fā)酵時間為42 h。

圖6 發(fā)酵時間對紅棗飲料感官評分和活菌數(shù)的影響Fig.6 Effect of fermentation time on sensory score and viable count of jujube beverage

2.2 紅棗益生菌發(fā)酵飲料響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案與結(jié)果

根據(jù)發(fā)酵單因素試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果，采用響應(yīng)面法對菌種添加量（A）、初始pH（B）、發(fā)酵溫度（C）及發(fā)酵時間（D）進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，建立4因素3水平的響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案，響應(yīng)面的響應(yīng)值設(shè)為感官評分（M）和活菌數(shù)量（N），響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案與結(jié)果見表3。

表3 發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and results of Box-Behnken tests for fermentation conditions optimization

續(xù)表

2.2.2 建立回歸模型和方差分析

采用響應(yīng)面軟件對表3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，得到感官評分和活菌數(shù)量的多元二次回歸方程如下所示：

對感官評分（M）和活菌數(shù)（N）的多元回歸二次方程進(jìn)行模型方差分析，結(jié)果見表4。

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

結(jié)果表明，感官評分（M）和活菌數(shù)（N）的回歸模型顯著性結(jié)果顯示P＜0.001，為極顯著，失擬項(xiàng)為P=0.089 0/0.070 5，失擬項(xiàng)結(jié)果為不顯著，說明兩種模型為差異極顯著，感官評分（M）和活菌數(shù)（N）與4個響應(yīng)因素間的線性顯著關(guān)系為極顯著；兩個模型的相關(guān)系數(shù)為R2（M）=0.980 6，R2（N）=0.953 7，校正系數(shù)為R2Adj（M）=0.961 1，R2Adj（N）=0.943 1，說明兩個模型的回歸擬合度較好，更接近實(shí)際試驗(yàn)，且校正系數(shù)值說明兩個模型僅有3.89%和5.69%的變異情況不能采用此模型的回歸方程解釋，綜合分析，得出此回歸模型可用于對發(fā)酵工藝的響應(yīng)面因素進(jìn)行分析和預(yù)測。

由表4的顯著性結(jié)果可知，感官評分的回歸模型中一次項(xiàng)A、B、C、D和交互項(xiàng)CD對結(jié)果影響極顯著（P＜0.01），二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2對結(jié)果影響極顯著（P＜0.01），其余都為不顯著（P＞0.05）；活菌數(shù)的回歸模型中一次項(xiàng)A、D對結(jié)果影響顯著（P＜0.05），一次項(xiàng)B、C和二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2對結(jié)果影響極顯著（P＜0.01）。此外，通過F值大小可反映出各響應(yīng)面因素對產(chǎn)品感官評分的影響因次順序?yàn)椋撼跏紁H值（B）＞發(fā)酵溫度（C）=發(fā)酵時間（D）＞菌種添加量（A），對活菌數(shù)的影響因次順序?yàn)椋喊l(fā)酵溫度（C）＞初始pH（B）＞菌種添加量（A）＞發(fā)酵時間（D）。

2.2.3 響應(yīng)面因素交互分析

通過模型方程繪制的響應(yīng)面圖和等高線圖可直觀體現(xiàn)出響應(yīng)面因素菌種添加量（A）、初始pH（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）與響應(yīng)值感官評分（M）和活菌數(shù)（N）間的關(guān)系及各響應(yīng)因素間的交互作用關(guān)系。根據(jù)各因素間的三維響應(yīng)面圖和等高線圖判定各因素間交互作用的強(qiáng)弱，也能反映出兩因素間的交互作用對響應(yīng)值的影響大小。等高線圖為橢圓形則代表兩者交互作用強(qiáng)，反之則代表交互作用弱[26]；而三維響應(yīng)面圖曲面坡度幅度則代表響應(yīng)值的變化幅度，曲面坡度越陡，對響應(yīng)值的影響越大，反之則越小[27]。

由圖7可知，響應(yīng)值感官評分（M）和活菌數(shù)（N）隨著4個響應(yīng)因素的增大呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中感官評分（M）與四個響應(yīng)因素之間形成的三維響應(yīng)面圖坡面較陡，坡度較大，說明四個響應(yīng)因素對感官評分（M）影響較大?；罹鷶?shù)（N）與菌種添加量（A）、初始pH值（B）及發(fā)酵溫度（C）間形成的三維響應(yīng)面圖坡面較陡，說明這三個響應(yīng)因素對活菌數(shù)（N）影響較大，而發(fā)酵時間（D）的三維響應(yīng)圖坡面較緩，坡度較小，說明發(fā)酵時間（D）對活菌數(shù)（N）影響較小。同時發(fā)酵溫度（C）與發(fā)酵時間（D）對感官評分（M）的影響是顯著（P＜0.05）。

圖7 各因素交互作用對益生菌發(fā)酵紅棗飲料感官評分與活菌數(shù)影響的響應(yīng)面圖Fig.7 Response surface plots and contour line of effects of interaction between each factor on sensory score and viable count of probiotics fermented jujube beverage

2.2.4 響應(yīng)面模型驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)響應(yīng)面軟件分析得出4個響應(yīng)因素對活菌數(shù)影響所得工藝參數(shù)分別菌種添加量0.09%、初始pH6.08、發(fā)酵溫度37.43 ℃、發(fā)酵時間42.52 h，活菌數(shù)可達(dá)8.796 lg（CFU/mL）；對感官評分影響所得的工藝參數(shù)為菌種添加量0.1%、初始pH6.19、發(fā)酵溫度37.4 ℃、發(fā)酵時間42.87 h，感官評分可達(dá)95.239分。在此基礎(chǔ)上，該工藝以活菌數(shù)為首要參考指標(biāo)，感官評分為次要參考指標(biāo)，且在活菌數(shù)最優(yōu)的工藝條件下，所得感官評分為95.035分，對產(chǎn)品并未產(chǎn)生顯著影響。

最終確定益生菌發(fā)酵紅棗飲料的工藝參數(shù)為：菌種添加量0.09%、初始pH6.08、發(fā)酵溫度37.43 ℃、發(fā)酵時間42.52 h。為驗(yàn)證模型預(yù)測的工藝參數(shù)可靠性，根據(jù)實(shí)際情況，對上述工藝參數(shù)微調(diào)，最終實(shí)際工藝參數(shù)為菌種添加量0.09%、初始pH值為6.0、發(fā)酵溫度37 ℃、發(fā)酵時間42 h，感官評分為95分，活菌數(shù)為8.6 lg（CFU/mL），實(shí)際數(shù)值與模型預(yù)測數(shù)值基本一致，故該多元線性回歸模型基本準(zhǔn)確。

2.2.5 益生菌發(fā)酵紅棗飲料產(chǎn)品指標(biāo)檢測結(jié)果

通過此工藝參數(shù)得到的紅棗飲料為褐黃色，且香氣濃郁，酸甜適口，感官評分為95分。理化指標(biāo)中，活菌數(shù)可達(dá)（8.60±0.12）CFU/mL，總糖含量可達(dá)（56.24±0.53）g/L，總酸含量可達(dá)（4.82±0.24）g/L。微生物指標(biāo)中，大腸桿菌數(shù)量≤5 MPN/100 mL，未檢出致病微生物，符合GB/T 31121—2014《果蔬汁類及其飲料》標(biāo)準(zhǔn)要求[28]。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以新疆阿克蘇紅棗為發(fā)酵原料，利用乳酸菌發(fā)酵紅棗益生菌飲料。以原料比、初始pH、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度設(shè)計(jì)發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上以感官評分及活菌數(shù)為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面分析試驗(yàn)。得到優(yōu)化后的工藝參數(shù)為菌種添加量0.09%、初始pH值為6.0、發(fā)酵溫度37.43 ℃、發(fā)酵時間42.52 h，在此優(yōu)化條件下，總糖含量為56.24 g/L，活菌數(shù)為8.6 lg（CFU/mL），感官評分可達(dá)95分。產(chǎn)品呈褐黃色，口感爽滑，酸甜適宜。結(jié)果表明，響應(yīng)面模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)具有可靠性，為進(jìn)一步優(yōu)化紅棗益生菌發(fā)酵產(chǎn)品提供參考依據(jù)。