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益生菌发酵胡萝卜饮料配方工艺的开发
2021-3-26 10:31:01

胡萝卜含有丰富的糖类、蛋白质、脂肪、纤维素、多种维生素、各种无机盐、10多种酶、双歧因子、核酸物质、芥子油、伞形花内酯、咖啡酸、氯原酸、没食子酸等成分,胡萝卜细胞壁中含有丰富的果胶酸脂1)。我国是全球第一大胡萝卜生产国。胡萝卜营养丰富,富含B-胡萝卜素、抗坏血酸和维生素E等,具有预防夜盲症、保护视力、抗冠心病、癌症等保健功效(2),胡萝卜以其独特的营养和保健价值、菜药兼用、味道芳香、清甜适口、色泽靓丽等优势倍受人们的青睐,有“维生素食物”、"菜人参”

等美誉3。但目前我国对胡萝卜的开发利用程度低,产品品种单一,附加值低,深加工转化技术发展滞后,造成原料大量积压和浪费14)益生菌及其发酵制品对人体健康有良好作用,具有助消化,改善肠道微生态环境、抑制腐败菌、合成营养素、提高免疫力等生理功效(5),益生菌发酵果蔬酱料产品中无需添加任何香精、色素和防腐剂0。可有效保持果蔬原有色泽并产生多种独特诱人的香气和风味物质,还可以产生乳酸及乳酸链球菌素等多种抑菌物质抑制杂菌的生长,从而达到长期保鲜产品的效果7。研发益生菌发酵胡萝卜脯、酱、饮料等系列营养食品,对提高胡萝卜原料利用率、扩充产品品种、提高产品档次、促进农户增收具有重要意义。

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实验方法

发酵胡萝卜汁制备工艺流程浓缩胡萝卜汁→稀释→灭菌→冷却→接种→密封发酵-冷藏→待用

pH的测定:以CINAC发酵监控仪测定pH值。从接种开始记为0min,在发酵过程中记录胡萝卜汁的pH值的变化,直至发酵终点(pH稳定),停止记录。CINAC发酵监控仪可对乳酸菌的酸化活动进行自动连续监测,通过同时观察一个或多个样品的pH和温度的发展情况,确定其发酵特性。

乳酸菌活菌计数(1对细菌活菌数进行测定,采用平板计数法(59,无菌操作将样品稀释不同的梯度,平板计数,选择菌落数在30~300之间的平板作菌落总数计数,一个稀释度使用三个平板,取平均值,按下列公式计算(CFU/mL):乳酸菌菌数=同一稀释度的平均菌落数x稀释倍数。发酵胡萝卜汁饮料的感官评分从色泽、香味、口感三个方面进行感官评分,各项以10分为满分(注明:10分为最佳,1分为最低,5分为一般,逐级递减)。 LP115接种量的确定将灭菌后的胡萝卜迅速冷却到40℃左右,再取200 mlL调配到120Brix的胡萝卜汁于250 mL的密封瓶中,添加不同量的LP115,在一定温度的水浴中进行发酵,观察其在一定时间内的发酵情况,记录发酵曲线,并作二组平行实验。添加量分别为:5、10,15,20及25DCU/10L

不同浓度的胡萝卜汁对发酵效果的影响分别制成15,20,25及30 Brix的胡萝卜汁,每种胡萝卜汁分别取200 mL.于250 mL瓶中,做平行。将分装好的胡萝卜汁放入37℃的水浴锅中,分别以10 DCU/100L的量添加植物乳杆菌,记为开始发酵,观察其发酵曲线,最终确定发酵最好的"Brix的胡萝卜汁。

温度对LP115发酵效果的影响将分装好的胡萝卜汁分别放入32、37,40及43℃的水浴锅中,分别以10 DCU/100L的量添加植物乳杆菌(做平行),记为开始发酵,观察其发酵曲线。

发酵胡萝卜汁的货架期的测定将发酵结束后的胡萝卜汁放入4℃的冰箱中冷藏,每隔5d取样,测定胡萝卜汁的pH值以及菌种数,来确定发酵胡萝卜汁的货架期。

混合发酵果蔬汁的配方确定以发酵胡萝卜汁作为基料,通过改变发酵汁的浓度、橙汁以及苹果汁的添加量来调配一款混合果蔬汁饮料,选出最佳的原料组合及比例。

结果与分析

温度对胡萝卜汁发酵的影响可知,在发酵前,胡萝卜汁的pH在5.7左右。在32℃.37℃以及40℃情况下发酵的胡萝卜汁的延滞期均为6h,而在43℃情况下发酵的胡萝卜汁的延滞期为10h,可以得出,LP115发酵受到温度影响较大,最适发酵温度为37℃,当温度在40℃时,发酵曲线与37℃时接近,而当温度在43℃时,发酵明显受到抑制,可见LP115不适宜在40℃

以上生长。同时由图中看出,当温度降低至32℃时,相比较37℃,LP115发酵也明显放缓。从发酵曲线上可以看出,37℃是植物乳杆菌的最适生长温度。

发酵胡萝卜汁冷藏条件下活菌数观察发酵后胡萝卜汁放入4℃的冰箱中冷藏,每隔sd取样,测定胡萝卜汁的pH值以及活菌数,观察活菌数的变化。贮藏期内发酵胡萝卜汁中pH及活菌数的变化可知,发酵的胡萝卜汁在4℃的条件下,在21d的货架期观察中,LP115的活菌数一直维持在109CFU/mL,在21d货架期内发酵胡萝卜汁状态均一,随着储存时间延长,底部有少量色素沉淀。在28时,由于pH的下降,活菌数出现明显的下降,有较多色素沉淀,但未出现析水分层现象。

结论

乳酸菌利用糖类发酵的同时,菌体分泌的蛋白酶也分解残余的多肽、蛋白质,生成游离氨基酸,糖酵解的系列中间产物在有关酶系统的作用下,也变成相应的氨基酸12),除口味与风味大有改善外,其独特的增强免疫力作用以及调节肠道消化等功能亦为众多非乳酸发酵产品所不及[1)。研究表明,乳酸菌发酵后的胡萝卜汁中天冬氨酸和谷氨酸的含量远高于发酵前,同时增加或形成了新的风味物质,如甲醇、异丁醇、双乙酰、乙酸乙酯等,赋予了发酵后产品的独特风味,本实验主要关于益生菌发酵胡萝卜汁特性的研究,并通过正交实验确定胡萝卜发酵饮料的配方以及发酵胡萝卜的货架寿命。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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