玉米乳酸菌饮料的工艺研究

工艺技木 玉米乳酸菌饮料的 (哈 尔滨商业大学食品工程 系，哈 尔滨 150076) (黑龙 江出入境检验检 疫局 ，哈 尔滨 150001) 擅 一 以玉米 为原 料 ，采 用全 酶 法糖 化 工 艺与 多株 乳酸 茵互 生发 酵相 结 合的 方法 ，在 37℃ 条件 下 对玉 米酶 解液 发 酵 48h。发 酵液 经过 滤后 加适 量的砂 糖 、柠 檬酸 及 复合 稳 定 荆 ．可调 制成 酸甜 可 口、富含 多种 氨 基 酸的 乳 酸发 酵饮料 。 关■一 玉米 乳酸 茵 饮 料 Abstract The experimental method was a combination of the sacchar icati0n technology of totaI enzyme catalyst and the technology of intergrowth fermentation by severaI kinds of Iactic acid bacteria． The solution enzymatic hydrolysate of the raw materiaI of maize had been fermented at 37℃ for 48 hours Then proper amount of sugar． citric acid and mixed stabilizers were added after filtration， and the fermented Iactic acid beverage was finished，which was not only sour，sweet，and tasty but also rich with severaf kinds of amino acid、 l v words corn：Iactic acid bacteria；beverage 中图分类号：TS275．4 文献标识码 ：B 文 章 编 号 ：1002—0306(2002)06—0056—03 玉 米 营 养 丰 富 ，不 但 含 有 较 多 的 蛋 白 质 、碳 水 化 合 物 和 丰 富 的 粗 纤 维 ，还 含 有 谷 胱 甘 肽 、B 族 维 生 素 、 维 生素 E、胡 萝 卜素 、钙 、镁 、铁 等 营养 物 质 ，是 一种 很 好 的 食 品 原 料 【”。 乳 酸发 酵 饮 料 是 对 人 体 的 健 康 和 消化 十分 有 益 的营 养 保 健 饮 料 ，其 研 究 、开发 和生 产 呈 现 逐 年 上 升 的趋 势闭。本 研 究 采 用 生物 工 程 技术 和微 生 态 技 术 ， 对 玉 米 进 行 综 合 开 发 ， 即 采 用 全 酶 法 糖 化 工 艺 将 玉 米 液 化 、 糖 化 后 ， 接 种 对 人 体 有 保 健 功 能 的 双 歧 杆 菌 、嗜 酸 乳 杆 菌 等 进 行 发 酵 。以 玉 米 为 原 料 生 产 的 乳 酸 发 酵 饮 料 色 泽 浅 黄 、清 亮 透 明 、风 味 独 特 ，同 时 由 于乳 酸 发 酵 的 作 用 ，使 其 营 养 丰 富 ，玉 米 中 的营 养 成 分 更 易 消 化 吸 收 。 1 与方法 1．1 材料与设备 收 稿 日期 ：2002一Ol一2O 作者简介：王禾(1945-)，男，教授 ，研究方向：食品微生物学。 基金项 目：黑龙 江省 自然科 学基金 资助项 目(编号 COO一08)。 王 禾 ’ 王金凤 。 王 雪松 玉 米 黑 龙 江 省 地 产 黄 玉 米 ， 颗 粒 饱 满 ， 无 霉 变 ；高 温 液 化 酶 酶 活 力 20(O)O ／g，无 锡 酶 制 剂 厂 ； 糖 化 酶 酶 活 力 50000u／g，无 锡 酶 制 剂 厂 ；白 砂 糖 、 柠 檬 酸 、稳定 剂 、香 料 等 食 品级 ，均 为 市售 。 嗜 酸 乳 杆 菌 、两 歧 双 岐 杆 菌 、乳 明 串 珠 菌 均 由 哈尔 滨商 业 大 学食 品工 程 系微 生 物 教研 室 提供 。 脱 脂 乳 培 养 基 将 128g脱 脂 乳 粉 溶 入 lOOOml 蒸 馏 水 中 ，l15℃灭 菌 20min；玉 米 汁 液 体 培 养 基 将 玉 米 糖 化 液 过 滤 后 调 整 糖 度 至 ll。Bx， 添 加 5％西 红 柿 汁 ，调 整 pH 至 6．8，120oC灭 菌 15rain；MRS培 养 基 略 ；BSL 培养 基 (双 岐杆 菌选 择 性培 养 基 ) 略【 。 电 热 恒 温 培 养 箱 ，高 速 组 织 捣 碎 机 ，显 微 镜 ，高 压 灭 菌 锅 ，离心 机 ，均质 机 等 。 1．2 工艺流 程 液化酶 糖化酶 乳酸茵发酵剂 玉米一 去 杂一 浸 泡一 磨 浆一 液化一 糖 化一 发 酵一 离心过 滤 一 调配一 均质一 灌装一 杀 菌一 成品 f 稳定剂 、糖 、柠 檬酸等 1．3 实验方法 1．3．1 玉 米 糖 化 液 的 制 备 玉 米 去 胚 后 ， 将 玉 米 粉 碎 ，加 水 浸 泡 4h左 右 ，磨 浆 ；调 整 玉 米 基 质 浓 度 至 17。Be，pH 为 6．5，加 入 lOu／g淀粉 高温 液 化 酶 ，IO0~C 液 化 30min；调 整 玉 米 液 化 液 pH 至 4．5，糖 化 酶 添 加 量 为 lOmg／g淀 粉 ，60~12保 温 4h。 1．3．2 发 酵 剂 的制 备 嗜 酸 乳 杆 菌 、两 岐 双 岐杆 菌 、 乳 明 串 珠 菌 分 别 用 脱 脂 乳 培 养 基 活 化 、扩 培 ，制 作 母 发 酵 剂 和 生 产 发 酵 剂 ，用 玉 米 汁 液 体 培 养 基 ，三 株 菌 间 的 比 例 为 1：1：1。 1-3．3 接 种 发 酵 将 玉 米 糖 化 液 调 整 糖 度 至 ll。Bx， pH 为 6．8，按 3％接 种 量 接 种 已 经 纯 化 、扩 培 好 的 乳 酸 菌 发 酵 剂 ，37oC发 酵 48h左 右 。 1．3．4 产 品 的 配 制 1．3．4．1 乳 酸 发 酵 成 熟 醪 液 经 离 心 过 滤 取 上 清 液 ，上 清液 口感 醇 厚 ，但 甜 酸 比不 合 适 ，采 用 调 制 的 办法 可 维普资讯 http://www.cqvip.com 工艺接木 改 善 风 味 ，以 感 官 评 分 为 指 标 ，确 定 调 配 工 艺 的 最 佳 加 糖 量 、加 酸 量 和 加 水 量 。 1 感官 评分 评分 标准 分数 色泽 ：淡黄 色 ，澄清透 明，色泽协调 ，有光泽 香气 ：特 有的发酵米香味 ，无异 昧 口味 ：口味纯 正 ，爽 口，协调 外观 ：无 明显 的悬 浮物 ，无沉淀 ，封盖严密 ，整洁 20 30 30 20 l-3．4．2 将 糖 与 稳 定 剂 混 匀 ，溶 入 60oC的 热 水 中 ，与 发 酵 液 混 匀 后 加 入 溶 解 好 的 酸 。 配 好 的 饮 料 采 用 二 次 均 质 ，压 力 为 20MPa，温 度 为 60～70℃ 。在 缓 冲 罐 中 加 入 香 料 ，灌 装 后 饮 料 经 80℃ 杀 菌 30min即 为 成 品 。 1．4 分析方法 总 酸 ：0．1mol／L NaOH 滴 定 ， 以 g／100ml乳 酸 计 ；还 原 糖 ：费 林 氏 容 量 法 测 定 ；总 干 物 质 ：常 压 干 燥 法 测 定 ；蛋 白质 ：凯 氏定 氮 法测 定 ；脂 肪 ：酸式 索 氏提 取 法 测 定 ；氨 基 酸 ：氨 基 酸 自 动 分 析 仪 测 定 ；乳 酸 菌 总 数 ：MRS培 养 基 平 板 计 数 ； 双 岐 杆 菌 数 ：BSL培 养 基 平 板 计 数 。 2 结果与讨论 2．1 玉米乳酸发酵饮料调配工艺条件的研究 乳 酸 发 酵 成 熟 的 醪 液 ， 经 离 心 (3000r／min， 10min)、过 滤 ，其 滤 液 的 酸 度 一 般 在 0．8％左 右 ，糖 度 在 2％～3％ 。尽 管 发 酵 液 酸 度 纯 正 ，发 酵 香 味 和 谐 ，但 还 原 糖 本 身 糖 度 不 大 ，而 酸 度 高 ，酸 甜 比 不 合 适 ，所 以 要 进 行 iN配 。本 试 验 采 用 稀 释 勾 兑 的 方 法 ，并 添 加 砂 糖 来 提 高 产 品 的 甜 度 ；由 于 乳 酸 酸 味 不 够 柔 和 ，且 后 味 差 ，还 要 添 加 适 量 的 柠 檬 酸 来 改 善 酸 味 的 味 质 。 采 用 三 因 素 三 水 平 正 交 实 验 设 计 ， 确 定 饮 料 调 配 的 最 佳 工 艺 ，实 验 结 果 见 表 1，方 差 分 析 见 表 2。 表 1 正交实验结果 序号 A加糖量(％)B加酸量(％。)C加水量(原液：水)感官评分 由 正 交 实 验 的 结 果 可 知 ，A、B、C 三 个 因 素 对 感 官 质 量 均 起 显 著作 用 ，影 响最 大 的是 加 水 量 ，其 次 是 加 糖 量 ．加 酸 量 影 响 最 小 。 勾 兑 稀 释 时 如 加 水 量 过 多 ，会 使 原 液 的 风 味 变 淡 ，颜 色 变 浅 ，因 此 感 官 质 量 降 低 。因 发 酵 原 液 的 酸 度 很 高 ，需 加 入 较 多 的 糖 来 提 高甜 度 。三个 因素 的最优 组 合 为 A，B：C。。调 配后 加 入 0．2‰ 的玉米 香 精 提 高香 气 。 2．2 饮料稳定性 的研究 Vo 1．23，No．6，2002 表 2 方 差分析表 注：“ ’代表显著水平，其中 在 0．1水平显著； 在 0．05 水平 显著 ；料 在 0．01水平显著 。 调 配 好 的 玉 米 发 酵 液 在 放 置 一 段 时 间 后 ， 会 逐 渐 出 现 二 次 沉 淀 物 。 由 于 发 酵 饮 料 的 特 殊 性 质 ，含 有 复 杂 的组 成 成 分 ，包 括 发 酵 过 程 中剩余 的微 量 糖 类 、蛋 白质 、乳 酸 菌 体 等 物 质 ，在贮 存 期 中会 形 成 沉 淀 物 ，虽 然 不 影 响 使 用 效 果 ，但 影 响 感 官 质 量 。 根 据 Stokes定 律 ，可 以 通 过 选 择 合 适 的 稳 定 剂 增 加 粘 度 来 提 高 产 品 稳 定 性 。调 配 好 饮 料 的 pH 一 般 为 3．6～4．0， 必 须 选 择 那 些 在 酸 性 条 件 下 长 期 稳 定 的 稳 定 剂 。可 以 使 用 合 成 的 离 子 型 高 分 子 化 合 物 ，如 耐 酸 性 CMC；也 可 以 使 用 天 然 的 亲 水 型 高 分 子 化 合 物 ，如 淀 粉 、一 些 天然 胶 等 。稳 定剂 在 充分 溶解 后 与 饮料 混 合 ，再进 行 均 质 化 处 理 使 饮 料 中 的 粒 子 进 一 步 微 细 化 。 我 们 选 用 了 5种 复 合 型 稳 定 剂 ，均 在 室 温 条 件 下保 存 90d，实 验结 果 见 表 3。 表 3 复合稳定剂对产 品稳定性 的影响 复 合 稳 定 剂 1#、3#、4# 的 稳 定 效 果 好 ，在 90d内 未 见 沉 淀 ，综 合 口 感 与 成 本 考 虑 ，选 用 4#作 为 最 适 稳 定 剂 。 2．3 产品成分分析 玉 米 乳 酸 发 酵 饮 料 的 主 要 营 养 成 分 为 ： 总 干 物 质 (％ )17．34，酸 度 (％ ，以 乳 酸 计 )0．38，还 原 糖 (％ ) 15．34，蛋 白 质 (g／10Om1)0．18，脂 肪 (g／10Om1)0．0057。 饮料 的氨 基 酸检 测 结果 为 (mg／10Om1)： 天 门 冬 氨 酸 0．4，异 亮 氨 酸 0．8，苏 氨 酸 0．7，亮 氨 酸 3．3，丝 氨 酸 1．3，缬 氨 酸 1．9，谷 氨 酸 7．8，苯 丙 氨 酸 2-3，甘 氨 酸 1．2 ，赖 氨 酸 2．6，丙 氨 酸 1．9，组 氨 酸 0．6， 胱 氨 酸 2．0，精 氨 酸 1．1，酪 氨 酸 2．7，脯 氨 酸 0．9，蛋 氨 酸 2．0，色 氨 酸 0．1。 2．4 饮料生产成本及效益估算 按 每 瓶 饮 料 的容 量 为 250ml计 算 ，每 吨 饮 料 的 成 本 为 3240元 ，折 合 0．81元 ／瓶 。每 瓶 饮 料 的 售 价 可 在 1．5元 左 右 ，除 去 销售 等 费 用 ，每瓶 可 获 纯 利 0．6 元 ．即 一 吨 饮 料 可 得 2400元 左 右 的 利 润 ，其 经 济 效 ■ ≥．．． 一． ． 一 ． ．二． 幽 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 贮运保鲜 凰露 懿裸露蠡雾郦露 (华南理工大学食品与生物工程 学院 ，广州 510640) 舒 娜 芮汉明 接 要 介绍 了辐 照工 艺在食 品加 工与保藏 中的作用 ，着重研究 辐照 工艺与其 它工艺联合使 用时 ，对 不同食品 所产生的 不 同效 果。 关■词 辐 照 工 艺 复合 Abstract This paper introduces the applications of irradiation technology in the food processing and preservation，emphasizing irradiation technology in combination with other technologies and different effects on various foods． Key words I rradiation；technology；combination 中图分类号：TS205．9 文献标识码：A 文 章 编 号 ：1002—0306(2002)06—0058—03 目前 ，许 多 食 品 企 业 使 用 加 热 、烟 熏 和 冷 冻 等 加 工 方 法 单 独 或 者 联 合 应 用 在 食 品 的 加 工 与 保 藏 上 ， 以 达 到 所 需 的 产 品 效 果 。但 是 ，仅 仅 使 用 这 些 加 工 方 收稿 日期：2o02一O1—24 作 者简介 ：舒 娜(1978一)，女 ，在 读研 究生 ，研究 方向 ：食 品加 工与保 藏。 表 4 生 产成本及 效益估算 项 目 单位 吨品消耗 单价 (元 ) 含税吨成本 (元 ) 玉米 kg 120 0．5 白砂糖 kg 130 4．5 复合稳定剂 kg 3 46 柠檬酸 kg 0．5 l1 香精 kg 0．2 120 玻璃瓶 个 4000 0．25 瓶盖 个 4000 0．10 其他 (包括发酵剂 、酶制剂 、商标 、箱等 ) 水 t 2．76 20 电 度 O．5 160 汽 t 450 0．25 人 员工 资 人 20 20 总计 益 是 比 较 高 的 。 3 结论 3．1 在 发 酵 上 清 液 中 加 入 2倍 原 液 的 无 菌 水 ，13％ 白砂 糖 ，0．5％o柠 檬 酸 ，0．3％复合 稳 定 剂 及 0．2％。玉 米 香 精 ，制 成 的饮 料 酸 甜 可 口 ，香 气 浓 郁 ，富 含 多 种 氨 基 酸 ，营 养 丰 富 。 法 ，仍 可能 面 临着 很 大 的经 济 损 失 ，不 同食 品 其 损 失 率 不 同 。 因 此 ，找 出 一 种 能 减 少 食 品 损 失 率 、延 长 食 品 货 架 期 并 确 保 它 们 安 全 无 毒 的 方 法 势 在 必 行 。 辐 照 加 工 工 艺 虽 能 解 决 以 上 问 题 ，但 仅 仅 使 用 辐 照 的 加 工 方 法 ， 食 品 会 产 生 不 良风 味 甚 至 是 有 害 的 化 学 成 分 。如 果 将辐 照 加 工 和其 他诸 如 加 热 、真 空包 装等 方 法联 合 起 来使 用 ，就 能 使 整 个 加 工 过程 更 为 安 全 、 省 时 ，同 时 辐 照 剂 量 也 可 以 减 少 ，节 约 了 生 产 成 本 ， 又 不 会 影 响 食 品 的 质 量 。 1 辐照工艺在食品加工中的作用 1981年 ，FAO／IAEA／WHO 联 合 委 员 会 批 准 了 辐 照 在 食 品 工 业 中 的 应 用 ， 认 为 它 确 实 能 保 障 食 品 的 卫 生 。据 报 道 ，经 过 lOkGy以 下 辐 照 量 处 理 的 食 品 与 未 受 过 辐 照 的 食 品 相 比 并 没 有 营 养 损 失 。 目前 ，有 26个 以上 的 国 家将 辐 照 加 工 工 艺 应 用 于 商 业 用 途 ， 但 辐 照 工 艺仍 然 存 在着 一 些 缺点 。例如 ：完 全 杀灭 罐 头 中 的 梭 状 芽 胞 杆 菌 需 要 23-58kGy的 辐 照 量 ，如 此 3．2 玉 米乳 酸 发 酵 饮料 工 艺路 线 合 理 ，成本 较 低 ，如 果 以 250m1玻 璃 瓶 包 装 ， 每 吨 饮 料 的 利 润 可 在 2400 元 左 右 。 参考文献 1 FAO．Improvement of Nutritional Quality of Food Crop． Rome，1981：28-30 2 杨洁彬 ，等．乳酸 茵—— 生物 学基础 及应 用．北京 ：中国轻 工 业 出版 社 ．1996．160～169 3 中国普通微生物菌种保藏管理 中心．菌种 目录．北京：中国 农业科技 出版社 ，1997．106～108 4 郑其 良 ，等 ．Stokes定律在 混 浊型饮 料 中的应 用．饮料 工业 ， 1998(1)：24-26 5 Chanpuge．C．P．N．et a1． rhe freeze—drying of lactic acid bacteria．J．Can．Inst．Sci．Technol，1991，24：l18-128 6 Racieela．F．et a1．Efiect of during medium on residual moisture content and viability of freeze—dried lactic acid bacteria．American Society for Microbiology，1985(2)：413～415 j _ 豳 ∞ _莒伽伽 舳 伽 维普资讯 http://www.cqvip.com