藍莓果汁乳酸菌飲料的工藝研究

呂蕾 孫愛紅

近年來，藍莓果汁受到很多年輕人的歡迎，在進行制作的過程中，主要以藍莓為原材料，結合合適的乳酸菌進行發酵，形成營養價值高、廣受消費者歡迎的新型飲品。本文通過分析藍莓果汁乳酸菌飲料的制作工藝，通過相關的試驗研究，確定合理的制作工藝。

從營養價值來看，藍莓果實中含有豐富的花色苷、SOD、礦質元素和多酚等營養物質，這些成分可以清除人體中多余的自由基。不僅如此，藍莓還對心血管病、白內障、糖尿病等疾病有一定的預防作用。隨著近些年藍莓產品的普及，人們對藍莓的需求量大大增加，藍莓水果成為供不應求的產品之一。但是，藍莓自身含水量較高，果體容易腐爛，不利于長期運輸和貯存，藍莓果汁不僅保存的藍莓的營養成本，還有利于貯藏、運輸等，因此，加大藍莓果汁乳酸菌的研究力度具有非常重要的現實意義。

制作工藝研究

主要材料和設備

原材料：藍莓果汁（野生無污染，采用先進工藝制作而成）奶粉、白砂糖、乳酸菌、檸檬酸、軟化水、食品添加劑等。

主要設備：夾層鍋、酸奶恒溫發酵桶、高壓均質機、酸度計、雙聯過濾器、電子測重儀等。

制作工藝要點

（1）發酵奶的組成包括奶粉、軟化水和白砂糖。

（2）在進行制作時，水軟化時間為半個小時，溫度控制在62±2℃之間，滅菌時間為半個小時，溫度控制在92±2℃之間，發酵過程在無菌室內進行，發酵時間為24h，在發酵期間分別測量樣品pH值得大小，溫度的選擇應滿足不同菌種最適應溫度。

（3）在發酵比例的控制中，發酵奶和軟化水的比例按3：1配置，樣品調制好以后，溫度控制在65±5℃之間，壓力約為20MPa，樣品調制完成后要進行罐裝，然后用90 ℃的熱水進行殺菌處理，殺菌時間在10～15 min之間。殺菌后，將果汁飲料進行冷卻，溫度控制在25 ℃以下。

試驗結果討論

乳酸菌篩選與發酵。本試驗的乳酸菌為嗜熱乳鏈球菌 ST 和德氏乳桿菌保加利亞亞種LB。

（1）嗜熱乳鏈球菌 ST 發酵情況。在進行ST發酵時，根據研究表明，在4h左右，菌類的生產進入生長對數期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在10h左右菌類生長進入穩定期，相應的pH值和滴定酸度值趨于穩定。根據數據結果，在發酵完成后，pH值穩定在4.0左右，滴定酸度值約為103°T 。發酵時間和pH值、滴定酸度值之間的關系如圖1所示。

（2）德氏乳桿菌保加利亞亞種 LB 發酵情況。在LB發酵的過程中，試驗研究主要在發酵奶基中進行，這種菌類在5h左右進入生長對數期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在18h左右開始趨于穩定，相應的pH值和滴定酸度值變化幅度可以忽略不計。根據數據結果，在發酵完成后，pH值穩定在4.0左右，滴定酸度值約為108°T 。發酵時間和pH值、滴定酸度值之間的關系如圖2所示。

（3）LB/ST 進行復配后的發酵試驗情況。在LB與ST的發酵試驗中，比例配制按照1：1進行，試驗研究主要在發酵奶基中進行，從實驗數據來看，在發酵時間3h作用菌類的生長進入對數期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在10h左右開始趨于穩定，相應的pH值和滴定酸度值變化幅度也非常小。根據數據結果，在發酵完成后，pH值穩定在3.8左右，滴定酸度值約為131°T。

根據實驗結果，充分考慮乳酸菌生產中的實際情況，可以得出，德氏乳桿菌保加利亞亞種LB和嗜熱乳鏈球菌ST進行1∶1復配時的發酵時間在8h左右，發酵完成后pH值控制在4.1左右，滴定酸度值保持在100°T左右。

藍莓果汁乳酸菌飲料穩定性研究。從組成來看，乳酸菌飲料含有較多不穩定的營養物質，比如蛋白質分解的氨基酸中含有氨基和羧基，兩者分別帶有正電荷、負電荷，當氨基和羧基結合時會發生沉淀，影響乳酸菌飲料的品質。鑒于此，要加大對乳酸菌飲料中懸浮粒穩定性的探討。

（1）均質處理。根據英國數學家研究的斯托克斯微積分曲線，對乳酸菌飲料進行均質處理時，通過將蛋白質粒子微細化處理，可以對粒子沉淀進行有效的控制，這是控制乳酸菌飲料沉淀的物理方法，據試驗研究表明，當壓力在15～20MPa之間、溫度在65±5℃之間時，進行均質處理效果最佳。

（2）選擇合適的添加劑。乳酸菌飲料含有較多的脂肪、蛋白質等，當進行殺菌和存儲的時，飲料中的脂肪可能發生上浮的現象，同時蛋白質分子會出現聚集、沉淀，這種情況下乳酸菌飲料會出現分層，選擇合適的添加劑可以有效防止這種現象的發生。添加劑使用效果如下表。

從上表可以看出，添加劑選擇的不同對乳酸菌飲料的口感和穩定性會產生不一樣的影響，單一效果達不到預期要求，因此通過對添加劑的復配，選擇最優的配比，可以達到良好的口感和長期的穩定性，比如在CMC、黃原膠和藻酸丙二醇的配比上分別為45%、35%和20%，最終感官評定為口感適宜，6個月內脂肪和蛋白質都比較穩定，達到預期要求。

產品配方的正交試驗結果。在本實驗中，通過控制藍莓果汁、白砂糖、產品酸度和添加劑四方面的因素，確定三水平正交試驗。

根據表格可以得出，藍莓果汁乳酸菌飲料口感影響大小的順序分別為白砂糖、產品酸度、藍莓果汁、添加劑，根據正交試驗結果，藍莓果汁最佳最佳配比為A2B2C2D3，白砂糖、藍莓果汁、產品酸度和復合添加劑的含量分別為15%、0.6%、04%和0.3%。

在藍莓果汁乳酸菌飲料的菌種選擇上，最佳組合為嗜熱乳鏈球菌ST和德氏乳桿菌保加利亞亞種LB以1：1混合發酵，發酵時間控制在8h作用，最終pH值控制在4.1為宜，滴定酸度值控制在100°T左右，灌裝后利用90℃的熱水進行殺菌處理，殺菌時間在10～15min之間。

針對藍莓乳酸菌飲料不穩定的情況，添加劑的選擇應采用復合型，CMC、黃原膠和藻酸丙二醇的配比上分別為45%、35%和20%，白砂糖、藍莓果汁、產品酸度和復合添加劑的含量分別為15%、0.6%、04%和0.3%。

按照本工藝方法，產品可達到以下的質量標準。蛋白質≥1%，可溶性固形物（以折光計）：16±1%，酸度（檸檬酸計）：0.40±0.02%，菌落總數≤100CFU/mL，大腸菌群≤3MPN/100mL。產品保質期6個月以上。