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益生菌在食品领域的应用主要集中在乳制品方面,通过益生菌发酵,乳制品已经出现了多种食品形式,如酸奶、乳饮料、奶酪、冰激凌等多种产品。发酵乳制品给消费者带来丰富口感和多重营养,但国内部分人群食用乳制品会出现一些乳糖不耐受等问题,且随着生活水平的提高,消费者对于食物的需求也在改变,对于低脂肪、少胆固醇、多纤维饮食的关注逐渐增加。因此,开发乳品之外的益生菌载体势在必行,果蔬汁含有丰富的矿物质、维生素、膳食纤维等多种营养素,益生菌应用于果蔬加工中的研究日益广泛和深入,果蔬汁逐渐成为益生菌发展的潜力载体。
乳酸菌在发酵过程中能生成乳酸和多种氨基酸等物质,发酵果蔬饮料既含有水果原料自身的营养成分,还兼顾益生菌的保健作用,赋予食品特有的风味。发酵果蔬汁在日美等发达国家研究相对较为成熟,而我国发酵果蔬的开发以胡萝卜、番茄等为原料较多,对于葡萄汁的发酵,基本都集中在葡萄酒的发酵研究及普遍应用1,葡萄酒价格相对昂贵、酒精含量高,有诸多的场合和限制,不能像饮料一样方便饮用,极大地限制了葡萄的应用范围。本文以白葡萄汁为原料,通过对乳酸菌与酵母菌的发酵控制,利用乳酸菌和酵母菌复合发酵,进而得到口味良好、营养丰富的发酵低醇葡萄汁,适合于任何人群和场合皆可饮用的软饮料。旨在为葡萄发酵产品多元化的开发提供参考资料。
工艺操作要点
白葡萄汁预处理:将浓缩白葡萄汁用纯净水稀释至11Brix,pH调整到5左右,将葡萄汁在75℃下灭菌10min,再快速降温至37℃左右。
接种、发酵:根据乳酸菌菌粉和酵母菌活菌数,设置不同的接种比例、不同的接种方式,按照统一的接种标准(菌体活菌数量达到1x10CFU/g),接种至已灭菌的白葡萄汁中,搅拌均匀,置于恒温培养箱中保温发酵,观察接种量、发酵时间、发酵温度对发酵结果的影响。
感官评定:发酵结束后,将发酵液置于4℃冰箱放置18h,再进行发酵果汁的口感和风味等感官评定。
物料的溶解和调配:将白砂糖与稳定剂混合,把纯净水加热到65℃,在高剪切条件下将上述干料加入到水中,剪切、搅拌10min,使稳定剂完全分散、溶解。加入发酵后的白葡萄汁、溶解好的脱脂乳粉,继续剪切搅拌均匀。用柠檬酸和柠檬酸钠配制酸液,将其缓慢加入到样品中,并快速搅拌,调节酸度至pH3.9左右,最后定容到预定体积。
均质和灌装:调配好的物料需要进行均质,将物料预热至60℃左右,设置均质压力20MPa,对物料进行均质。均质后进行杀菌、灌装,快速冷却至室温。后期抽样进行不同指标的检验。
发酵工艺条件的优化
植物乳杆菌与酵母菌比例的确定在发酵温度37℃、发酵时间16h、接种量6%的条件下,设置不同比例的植物乳杆菌和酵母菌进行发酵,转入4℃冷藏18h,通过感官评分比较不同比例菌种对发酵果汁口感的影响。
发酵时间的确定:在发酵温度为37℃、接种量6%、植物乳杆菌与酵母菌比例5:1的条件下,对白葡萄汁分别发酵6、8、10,16,18h,转入4℃冷藏18h,对不同发酵时间的葡萄汁进行感官评分
发酵温度的确定:在接种量6%、植物乳杆菌与酵母菌比例5:1、发酵时间16h的条件下,分别20,25,30,37,42℃对白葡萄汁进行发酵,转入4℃冷藏18h,对不同温度发酵后的葡萄汁进行感官评分。
接种量的确定:在发酵温度为37℃、植物乳杆菌与酵母菌比例5:1、发酵时间16h的条件下,分别采用接种量为2%、4%6%、8%、10%,对白葡萄汁进行发酵,转入4℃冷藏18h,对不同接种量的发酵白葡萄汁进行感官评分。
发酵白葡萄汁感官评定方法0发酵果汁原液的选择以发酵果汁的感官评价为指标,果汁发酵结束后,于4℃冰箱放置18h,再进行不同发酵果汁的口感和风味等感官评价。由10位食品研发人员(男女各半)组成品评小组,根据发酵果汁的色泽、气味、口感等进行评分,取其平均分作为感官评分,满分为100分1。
结果与分析
植物乳杆菌与酵母菌比例的确定通过实验发现,植物乳杆菌与酵母菌混合接种比单菌株的发酵口感好,由图1可知,随着植物乳杆菌添加量的加大,发酵果汁的口感逐渐变差,颜色逐渐变得浑浊,整体评分逐渐降低;随着酵母菌的接种比例加大,乙醇感明显加强,果汁颜色变得浑浊。综上所述,当混合菌种的比例为5:1(植物乳杆菌:酵母菌)时,感官评分最为理想,具有明显的葡萄香气和淡淡的气泡感。
发酵时间的确定发酵时间为10h时,发酵白葡萄汁酸甜适宜、葡萄风味浓郁且伴有淡淡的酵母发酵的气泡感,此时发酵白葡萄汁的口感评分最高,因此选择发酵时间10h最佳发酵时间。
发酵温度的选择由于不同的菌种适合生长的温度不同,当发酵温度由20℃升高至42℃时,发酵白葡萄汁的评分先又升高后降低的趋势,当发酵温度为37℃时发酵葡萄汁口感较好。因此,选择发酵温度为37℃
接种量的确定当接种量为6%时发酵白葡萄汁评分较高,接种量太低,发酵香气缺乏;接种量太高,发酵速度加快,发酵果汁中会有剩余菌种的不良气味,从而整体香气不愉悦,因此,选择6%作为发酵剂的接种量。
结论
经单因素实验及正交试验,确定了发酵白葡萄汁原液的最佳工艺条件为:植物乳杆菌:酵母菌-5:1、接量4%、发酵温度37C、酵时间10h、冷藏温度4℃、冷藏时间18h。利用发酵的白葡萄汁原液进行发酵果汁成品的探索,果汁最佳配方为:发酵白葡萄汁原液25%、脱脂乳粉1%、蔗糖6%、果胶0.2%、大豆多糖0.1%。发酵葡萄汁饮品呈淡黄色,无明显分层沉淀,口感清爽,酸甜柔和,葡萄果香浓郁。
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