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麦芽价格低廉,来源广泛,大量应用于啤酒酿造。麦芽经糖化制得的麦芽汁中,除了丰富的糖类物质和含氮化合物外,还含有大量的人体所需的微量元素,具有开胃、健牌、消滞、改善肠道功能等功效(12,麦芽汁在发醉之前带有生味和不清爽的味道,通过微生物发酵叮将异味除掉,所以麦芽也是生产功能性饮料的理想原料。与啤酒相比,麦芽汁乳酸菌饮料的营养价值更高,尤其是维生素含量更高3.4乳酸菌发酵产品在促进人体健康、治病防病方面发挥重要作用。乳酸菌在利用可发酵性碳水化合物的过程中,产生大量的乳酸以及一定量的乙酸、甲酸、丙酸等代谢产物,有较强的抗菌防腐作用15.6随着乳酸菌发酵饮料研发的不断深人和对传统谷物开发利用的需求提升,乳酸菌饮料的原材料也从鲜乳及乳制品逐渐延伸到大米、小麦、大麦等谷物73。以麦芽汁为主要原料辅以蔬菜汁、果汁等进行乳酸菌发酵,国内外已经有部分研究,得到的发酵饮料具有独特的风味和良好的营养保健作用10-5)h于蔬菜汁、果汁的价格昂贵,来源有限,米乳、米汁等谷物类健康饮料也逐渐成为研究热点,H前对谷物类尤其是全麦芽汁乳酸菌发酵饮料的研究还处在起步阶段,随着人们对高生活质量和养生保健的追求,开发麦芽汁发酵功能性饮料具有广阔的前景。本研究以麦芽汁为原料,探讨乳酸菌和酵母菌混合发酵的工艺条件,旨在为开发新型麦芽汁饮料提供参考。
方法
培养基的制备
1)麦芽汁。麦芽粉碎后,加4倍水调浆,53℃恒温水浴1h再升温至63℃、保温约1h,碘液检测至糖化完全。糖化液用多层纱布过滤至澄清,煮沸蒸发至浓度12%后,分装于洁净的容器中,于115℃灭菌30 min,备用。
2)乳酸细菌培养基(MRS)。蛋白胨10.0g,牛肉青10.0 g,葡萄糖5.0 g,吐温80 1.0 g,磷酸氢二钾2.0 g,乙酸钠5.0 g,柠檬酸二铵2.0 g,七水合硫酸镁0.2 g,一水合硫酸锰0.05 g,水1000 mL,pH 6.5~6.8,于115 ℃灭菌30 min,备用。
发酵菌种的制备
1)酵母菌。麦芽汁是啤酒酵母的天然培养基,可直接用于菌种的扩大培养。取适量活性干酵母接人麦芽汁培养基中于28 ℃120r/min摇床培养24h,转接至新的麦芽汁培养基中继续培养,经3-4次传代与扩大培养后,制成种子液,放入冰箱中冷藏备用。
2)乳酸菌。将乳酸菌从MRS培养基转到麦芽汁中培养,需要经过适应驯化过程。将经过MRS培养基培养活化的乳酸菌逐步转入麦芽汁与MRS混合培养基(依次采用14.2:3.4:1,体积比)中培养,最后再转入全麦芽汁培养基中,经3-4次传代与扩大培养,制成种子液,放入冰箱中冷藏备用。
乳酸菌的生长、产酸试验 乳酸菌种子液或乳酸菌组合(两种和三种乳酸菌组合分别按1:1和1:1:1,体积比)种子液按2%(V/)接种量,分别接种至MRS培养基和12%麦芽汁中,37 ℃恒温培养,定时取样检测培养液的光密度值(ODa值)和酸度值。
乳酸菌和酵母菌混合发酵麦芽汁试验麦芽汁在选定条件下经过酵母菌发酵后,用白砂糖调整发酵液的浓度,按2%(V/V)接种量接种乳酸菌种子液,在一定条件下进行二次发酵。
结果与分析
乳酸菌在麦芽汁和MRS培养基中的生长情况对比MRS培养基是一种适合各种乳酸菌分离和培养的常用培养基。考虑到麦芽汁与MRS培养基营养成分之间的差异,本试验以MRS培养基作对照,探讨保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌等3种乳酸菌及其组合在麦芽汁基质中的生长情况。将驯化后的乳酸菌分别接种于MRS培养基和麦芽汁进行恒温培养,每隔2h取样测定ODoo值,结果分别如图1至图6所示。由图1至图6可知,这3种乳酸菌及其组合在麦汁中的生长趋势与在MRS中的生长趋势一致,经过4-6h后其在麦芽汁中的生长速度明显加快,进入对数生长期,在培养10-12h后菌种开始进入生长稳定期;虽然在麦芽汁中生长速率较MRS相对缓慢,菌体生长量也不及在MRS培养基中的生长量,但都能基本适应麦芽汁基质。
乳酸菌在麦芽汁培养基中的产酸情况乳酸菌的产酸能力是其代谢情况最重要的表现。将驯化后的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌等3种菌及其组合分别接种于麦芽汁进行恒温培养,每隔4h取样测定酸度值,结果如图7所示。由图7可知,单一乳酸菌在麦芽汁中产酸速率差异较小;在4-16h之间均保持较高的产酸速率,在16h以后产酸速率减缀;24 h时的总产酸量上并无明显差异。两种或三种乳酸菌组合培养时,产酸速率均高于单一乳酸菌培养时的产酸速率,并且所有的组合产酸趋势基本一致,24h时的总产酸量基本相同。从产酸能力来看,两种或三种乳酸菌组合比单一乳酸菌要强。
结论
保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌等3种乳酸菌及其组合在麦芽汁中生长速率较MRS相对缓慢,但都能适应麦芽汁基质;3种乳酸菌及其组合在麦芽汁中的产酸情况基本相同;其中植物乳杆菌无论是单独还是与其他菌株混合发酵,均会使发酵液带有一种涩口感,并且有明显的杂味,故排除植物乳杆菌。乳酸菌和酵母菌混合发酵麦芽汁最佳工艺条件为:在12%麦芽汁中按4%(V/V)的接种量接种啤酒酵母,28 ℃恒温培养,发酵8h后将发酵液进行巴氏灭菌,用白砂糖调整发酵液的浓度为12%,再按2%(V/V)接种保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌组合(1:1,体积比)菌种,37℃恒温培养,发酵时间12h。麦芽价格低廉,来源广泛,乳酸菌与酵母菌混合发酵不仅可除去麦芽汁的异味,而且还可赋予其特殊香味。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