團風荸薺發酵飲料的研制

徐 春，鄒成梅，劉 麗，吳 鵬

(黃岡師范學院 生命科學學院，湖北 黃州 438000)

團風荸薺發酵飲料的研制

徐 春，鄒成梅，劉 麗，吳 鵬

(黃岡師范學院 生命科學學院，湖北 黃州 438000)

以荸薺汁為主要原料，采用保加利亞乳桿茵和嗜熱鏈球茵按1∶2(漿水比)的比例進行乳酸發酵，通過單因素試驗和正交試驗，得到其最佳工藝參數：漿水比1∶2，接種量2.00%，發酵時間8h，發酵溫度41℃。

荸薺汁；乳酸發酵；保加利亞乳桿菌；嗜熱鏈球菌

隨著人們對環境保護意識的增強，回歸自然已成為人們日常生活中的一種追求。亞健康狀態的提出以及人們生活水平的提高，促進了人們在觀念上的轉化。目前市面上的乳酸飲料通常是以牛奶、豆奶、蔬菜為原料，經乳酸發酵而成的，但還沒有以果汁為原料的乳酸發酵飲料。如何研制出營養豐富，價格低廉，消費者易接受的發酵飲料成為課題研究要考慮的首要因素[1-4]。荸薺味甜多汁、清脆可口，可抗腫瘤、降血壓。目前研究表明荸薺是一種集營養、保健、藥用等多種功能于一體的優質水果原料。

選用黃岡市團風縣的荸薺，一是團風荸薺價格成本低，品質優良；二是種植面積廣，產量高，能夠滿足食品飲料加工企業的需求；三是可以開發本地的資源，將特色農產品投入市場，發展經濟，帶動薄弱地區的人民走向致富之路，同時可用科學的方法引導農民進行農業生產，另外，荸薺貯存期短，將其制成發酵果汁不僅可以延長它的貨架期，還可以豐富產品的種類，可謂一舉兩得。

1 材料與儀器

1.1 材料

新鮮荸薺(購于團風縣)、新鮮純牛奶、新鮮酸奶、市售乳酸菌、檸檬酸、檸檬酸鈉、黃原膠、橙汁香精，均為食用級。

1.2 儀器

LX-B50立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器(合肥華泰醫療設備有限公司)，RB-CJ-IND超凈工作臺(北京瑞邦興業科技有限公司)，HSX-150L恒溫恒濕箱(北京國科科技有限公司)，SPX-150L生化培養箱(北京國科科技有限公司)，AL204分析天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)。

2 實驗方法

2.1 實驗工藝流程

荸薺→挑選→清洗→去皮→稱重→榨汁→過濾(紗布100目)→調配→均質→

↑

白砂糖、穩定劑

檸檬酸、檸檬酸鈉

→滅菌→冷卻→(活化后菌種)接種→恒溫發酵→調配→后熟→成品→檢驗

1.原料預處理

原料選擇：要選擇球莖較大、皮薄完整、黑褐色、肉呈白色、組織脆嫩、昧甜而且淀粉含量低的新鮮荸薺，剔除破裂、傷爛、病蟲侵害的荸薺。

2.清洗、去皮、稱重

用清水浸泡20～30min，洗去果面泥沙、灰塵，直至干凈。用小刀先削除荸薺兩端芽眼和根，再削去果皮及黃色部分。

3.打漿、過濾

將果肉放入榨汁機中加水(果肉：水=1∶1，m/v)進行破碎；榨汁后，用紗布進行過濾荸薺汁。其中水為冷卻的開水。

4.調配、均質

在果汁中添加1%的穩定劑-黃原膠水溶液和5%白砂糖，用檸檬酸和檸檬酸鈉調節果汁pH約6.0，充分攪拌均勻[5-6]。

5.滅菌

用保鮮膜密封器皿口，放入水浴鍋中進行滅菌。殺菌條件：殺菌溫度70℃，殺菌時間15min。

6.冷卻、接種、發酵

冷卻到25℃左右，按不同的接種量進行接種后置于一定得溫度下恒溫發酵[7]。

7.后熟

發酵完畢后置于4℃左右的冰箱內冷卻后熟，即得成品酸甜可口的發酵荸薺果汁。

8.檢驗

對成品進行感官評定。感官評定方法：感官評定人員為5人，其中女性4人，男性1人，從色澤、氣味、滋味、組織狀態四個方面進行評價，各項均為25分，最后取5人評分的平均值。色澤：色澤呈乳白色，明亮宜人；氣味：具有濃郁的荸薺果香與乳酸菌乳香結合散發出愉人香味，并伴隨輕微的香橙香精味。口感：口感細膩，酸甜可口，酸味純正綿長。組織狀態：狀態：乳白色液體，質地均勻，無分層，流動性較好。具體評定標準見表1。

2.2 單因素試驗

本研究選取漿水比、接種量、發酵時間、發酵溫度四個影響因素進行設計，每個因素選取5～7個水平，做單因素試驗，所有實驗均平行做三次。

2.2.1 漿水比單因素試驗

接種量1%，在37℃環境下培養12h，做漿水比為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5和1∶6的單因素實驗，果汁pH調至6.0，乳酸菌適宜生長的pH(4.5～6.5)[8-9]。

2.2.2 接種量單因素試驗

將漿水比為1∶3的各瓶荸薺果汁按照接種量分別為0.50%、1.00%、1.50%、2.00%、2.50%、3.00%進行接種，在37℃環境下發酵12h，做單因素實驗。

2.2.3 發酵時間單因素試驗

將漿水比為1∶3的各瓶荸薺果汁接種乳酸菌量為2.00%，將各樣品在37℃下分別發酵不同時長，依次為4h、8h、12h、16h、20h、24h、28h，做單因素實驗。

表1 感官評價標準表

2.2.4 發酵溫度單因素試驗

保加利亞乳桿菌發酵的最適宜溫度為(42～45℃)，嗜熱鏈球菌發酵的最適宜溫度為(35～42℃)[10-15]，所以選定發酵溫度范圍為29～45℃。

將漿水比為1∶3的各瓶荸薺果汁接種乳酸菌量為2.00%，分別將各樣品在29℃、33℃、37℃、41℃、45℃不同溫度下發酵12h，做單因素實驗。

2.3 正交試驗

荸薺發酵飲料條件的優化：為確定荸薺發酵飲料的最佳工藝條件，選取漿水比1∶2、1∶3、1∶4，接種量1.50%、2.00%、2.00%，發酵時間8h、12h、16h，發酵溫度33℃、37℃、41℃四個考察因素，以感官評定分數為指標，進行四因素三水平的正交實驗。因素水平見表2。

表2 正交因素試驗水平表

3 結果與分析

3.1 單因素試驗

3.1.1 漿水比對發酵飲料的影響

由圖1可以看出產品感官評定分數高于80的是漿水比為1∶1、1∶2和1∶3三個樣品，其中1∶2的最高，1∶1果汁濃度太高，且乳酸菌發酵較慢，不符合工廠的經濟效益，而漿水比為1∶4、1∶5和1∶6的果汁，隨著水分的增多，果汁的百分含量大大降低，由此發酵得到的果汁口感較差，漿水比為1∶3，其口感較好，因此，初選定漿水比為1∶3。

3.1.2 接種量對發酵飲料的影響

由圖2分析可以看出，在漿水比、發酵時間和發酵溫度相同的條件下，接種量在0.50%～2.00%之間產品感官評定分數逐漸增高，說明接種量慢慢接近最佳值；接種量在2.00%～3.00%時，分數在慢慢下降，說明接種量過大，乳酸菌競爭明顯，產生的次級代謝產物影響了產品的感官； 2.00%接種量產品口感最好，發酵果汁酸味適宜，無明顯分層或渾濁。因此，初選擇最佳接種量為2.00%。

3.1.3 發酵時間對發酵飲料的影響

由圖3分析可以看出，在漿水比、接種量和發酵溫度相同的條件下，發酵時間在4～8h之間產品感官評定分數逐漸增高，口感也越來越好，而在12～28h之間分數急劇下降，發酵果汁的酸味越來越重，且伴隨很濃的異味。因此，初選發酵時間8～12h。

3.1.4 發酵溫度對發酵飲料的影響

由圖4分析可以看出，在相同的漿水比、接種量、發酵時間內，29～33℃之間發酵速度緩慢，不符合工廠效益，且口感粗糙。41～45℃發酵速度太快，發酵產物堆積太多，味道很酸難以入口，這一點感官評定分數驟降可以看出。45℃的感官評價很低，說明45℃的發酵速度已變化。因此，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發酵較適宜溫度為33～41℃。

圖1 漿水比對荸薺發酵飲料的影響

圖2 接種量對荸薺發酵飲料的影響

圖3 時間對荸薺發酵飲料的影響

圖4 溫度對荸薺發酵飲料的影響

3.2 正交試驗結果分析

分析表3可知：漿水比單因素實驗中k2>k1>k3，接種量單因素實驗中k2>k1>k3，發酵時間單因素實驗中k2>k1>k3，發酵溫度單因素實驗中k3>k1>k2。

綜合對表3正交直觀性分析和表4正交方差性分析可知：影響團風荸薺發酵飲料的發酵工藝的主次順序是C>B>A>D，即發酵時間>接種量>漿水比>發酵溫度，其中發酵時間影響的最為顯著，得出正交試驗最佳水平C2B2A1D3。因此，團風荸薺發酵飲料的最佳組合是：漿水比1∶2，接種量2.00%，發酵溫度41℃，發酵時間8h。

經過單因素試驗和正交試驗，按1∶2漿水比例接入2.00%的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，在41℃環境下發酵8h，能得到營養豐富，風味獨特的團風荸薺發酵飲料。即保留了原果汁的風味，又具備乳酸特有風味的新型飲料。

表3 L9(34)正交結果直觀性分析表

表4 正交結果方差分析表

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責任編輯 王菊平

Development of Tuanfeng water chestnut fermented juice

XU Chun，ZOU Cheng-mei, LIU Li, WU Peng

(College of Life Sciences, Huanggang Normal University, Huangzhou 438000, Hubei, China)

The Lactobacillus Bulgaricus and streptococcus thermophilus (the thick water proportion is 1∶2) have been used to ferment the water chestnut fruit juice.The fermentation factors were optimized and the most suitable thick water proportion，inoeulum size，fermentation time and temperature were(1∶2)，2.00%，8 h，41℃.

juice of water chestnuts; lactic acid fermentation; Lactobacillus Bulgaricus; streptococcus thermophilus

2016-12-21 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2017.03.08

徐春，女，湖北麻城人，高級實驗師，主要研究方向為特色農產品加工。

TS275.5

A

1003-8078(2017)03-0037-05