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乳清是工业生产干酪及干酪素的副产品,不仅富含乳清蛋白这种高营养的优质蛋白(PER值为3.0),还含有多种矿物质和水溶性维生素1。每年大约有40%~50%的乳清被浪费,因而乳清的再利用问题受到国内外许多研究者的重视[。在国外,研制了Avitsenna饮料。在国内,内蒙古农牧学院的孙天松等人"利用化学原理,采用二步澄清法去除沉淀,得到澄清发酵饮料;东北农学院的万贤生1做了利用微生物生产乳清饮料的研究;内蒙古农牧学院食品工程系的张和平等人"通过在乳清中加入蛋白酶制备多肽乳清饮料。随着生活水平的提高,人们对具有营养保健作用的乳酸菌饮料越来越青睐。发酵型乳清饮料是利用乳清为主要原料,添加乳酸菌进行发酵,然后通过调配生成一种酸甜可口、营养丰富的饮料。由于发酵型乳清饮料具有工艺简单、投资设备少、产量大、经济效益高等特点,逐渐成为乳清利用的一个重要方向,同时也为饮料的发展开辟了一个重要途径。
操作要点
乳清粉还原及蛋白澄清 称取100g乳清粉溶解后还原至1L,至于4℃冰箱中一段时间;将还原后的乳清液pH调制3.9-4.1之间,然后在90-95℃条件下加热除去变性蛋白,用陶瓷膜过滤后取澄清液并调制中性待用。
菌种的活化 干酪乳杆菌在使用前需进行活化,取10%~12%脱脂奶粉分装于试管里在115℃条件下灭菌15min制成培养基,然后将干酪乳杆菌按1%的接神量接入,并37℃温度下培养2-3代。一般当pH为4.0-4.2,乳酸酸度在0.8%~1.0%时菌种即可达到正常活力。在使用时,只需培养12h即可。
杀菌 将中和好的乳清液在95℃的高压蒸汽灭菌锅中灭菌15min后,冷却到40-42℃,以备接种。
后熟 将发酵好的乳清饮料放在4℃的冰箱中放置12h,促使芳香物质的产生,增加制品的粘稠度。
调配 先将桔子汁缓慢的加入到发酵后的乳清中,边加边搅拌;然后将乳清与桔子汁的混合液预热至50-60℃,加入稳定剂并持续搅拌30min,使稳定剂充分膨胀分散于混合液中;最后加人蔗糖,混合均匀并降温至20℃以下。整个过程中应当加入适量柠檬酸保持体系的pH为4.0-4.2.
均质 将混合液预热至50-55℃,在16-18MPa压力下均质处理二次。
灌装和二次灭菌 添加鲜桔香精调香后,在温度68-75℃的条件下热灌装。分装后,为使产品酸度一致,并延长保质期;产品需在95℃.15min的条件下进行二次灭菌,钝化乳酸菌,使酸度不再下降
DPPH.清除率的测定 取发酵液300ml,5000r/min离心20min后取沉淀,加入30ml.PBS磷酸缓冲液清洗三次;超声破碎细胞后,置于4℃,
12000/min的条件下离心20min并收集上清液,即为无细胞提取物"。分别取不同样品的无细胞提取物2.0mL,加入0.1mmol/L的DPPH-乙醇溶液4.0mL.和浓度为50%的甲醇溶液1mL,混合均匀并在暗处反应40min,然后在10000/min下离心20min,取上清液置于515nm处测定吸光度A,。空白组以等体积蒸馏水代替样品溶液
结果与分析
干酪乳杆菌浓度对发酵效果的影响 由图1可知,DPPH.清除率随着干酪乳杆菌浓度的增大呈先升高,然后下降的趋势;当干酪乳杆菌浓度为4%时,DPPH.清除率达到最高,即此时的抗氧化性最好。在实验中还发现,干酪乳杆菌浓度过高时体系的pH过低,影响乳清发酵液品质;过低时则发酵液的抗氧化能力不足,达不到要求。综上所述,选择4%浓度的干酪乳杆菌是最合适的。
发酵时间对发酵效果的影响 根据图2,在前8h内,DPPH 清除率随着发酵时间的延长呈明显增加趋势;超过8h后,DPPH.清除率基本保持不变;这是因为干酪乳杆菌的活性在8h时达到最大,产生的次级代谢产物增多。因此最适发酵时间为8h。
乳清发酵最佳工艺参数的确定可知,四种工艺参数对乳清发酵液的DPPH清除率的影响顺序为B(发酵时间)>C(发酵温度)> A(干酪乳杆菌添加量)>D(乳清液添加量),即发酵时间对稳定性的影响最大。实验中还可以看出,当主要影响因素的水平由2变到3时,乳清发酵液的DPPH.清除率变化不大,这与单因素试验的结果相符合。通过正交试验优化后的乳清发酵工艺參数为A,B,CD,即于酪乳杆菌添加量为4%,发酵时间为8h,乳清液添加量为10%,发酵温度为41℃。经试验,此时乳清发酵液的DPPH.清除率为47.86%。
结论
通过对乳清发酵工艺条件单因素试验和正交试验,结合对DPPH自由基清除率数据的处理及极差分析,首先确定了乳清发酵工艺参数的最佳条件;然后以感官指标为基准,并在选取适当的稳定剂的基础上经过正交优化,获取抗氧化乳清发酵饮料的工艺配方。通过分析后得到制备抗氧化乳清发酵饮料的最佳工艺配方:干酪乳杆菌添加量为4%,乳清液添加量为10%,发酵温度为41℃,发酵时间为8h,橘子汁添加量为4%,蔗糖添加量为6%,黄原胶添加量为0.3%;该条件下制备的饮料的DPPH自由基清除率为47.86%,感官综合素质得分为82.6本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030 13518182323
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