光皮木瓜,又名模楂、木瓜,属于蓄薇科木瓜属植物,原产中国主要分布于陕西、湖北等地,其果实成熟后色泽金黄,个大肉多,气味芳香,具有良好的营养价值和保健功能。近年来,全国木瓜的种植面积和产量均不断上升,以陕西省白河县为例,截至2017年底,种植面积已达9333hm2,其中挂果面积4 667 hm2,年产量2.6万t。伴随木瓜种植规模不断扩大,亟需延长产业链,大力发展深加工。
在食品工业中,木瓜已被成功地开发为木瓜酒木瓜醋等,但鲜见相关益生菌饮料的开发报道研究证实,益生菌能竞争性抑制肠道致病菌的生,长,促进人体消化吸收、提高人体免疫力;将双歧杆菌三联活菌用于治疗溃疡性结肠炎,临床效果显著。发现益生菌能够有效促进非酒精性脂肪性肝病患者的细胞因子表达恢复正常。目前,益生菌被广泛应用于食品工业生产中,如酸乳、泡菜的加工等,益生菌果汁饮料亦成为研究热点,其安全性已经得到有效验证。
木瓜富含糖、VC及矿物质[等营养物质,另外还含有多种有机酸、酚类物质,是益生菌发酵的理想基质。但由于木瓜原料酸度较高,直接接种未经驯化的益生菌株会导致其发酵性能大大下降,难以快速生长繁殖,也无法产生良好的营养和风味物质。本研究利用驯化后的植物乳杆菌及类干酪乳杆菌为混合发酵菌种,复配后加入木瓜汁中进行发酵,以活菌数和产酸量为评价指标,对木瓜益生菌发酵饮料工艺进行优化;同时,对发酵前后木瓜汁的总酸、游离态酚和结合态酚进行比较,分析益生菌发酵对木瓜汁品质的影响。本研究可为木瓜的益生菌发酵提供理论基础及饮料产业化开发提供参考。
试验方法
木瓜汁的制备 将木瓜洗净,去除种子后切成2 cmX2 cm的方块,立即投人2倍体积的85℃热水中软化、护色15min,趁热打浆。调整浆液温度为45 ℃,按照0.25%的用量投人1+1混合酶酶解3h,过滤,调整糖度至15%,在121℃条件下灭菌20min冷却待用
驯化培养基的制备[13]将木瓜汁与MRS培养基混合,木瓜汁所占比例分别为20%、40%、60%、
80%、100%。121℃条件下灭菌20 min,冷却待用,制得5个浓度的驯化培养基。100%浓度的驯化培养基即纯木瓜汁。
益生菌的驯化与复配 利用5个浓度的驯化培养基进行益生菌的传代培养,直至驯化成功。选取植物乳杆菌与类干酪乳杆菌配比2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2进行复配试验,确定最佳复配比例并用于后期的发酵试验。
发酵单因素试验 选取发酵温度22、26、30、34、38、42 ℃,复合菌种用量1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%,发酵时间6、12、18、24、30、36h,以产酸量和活菌数为指标,通过控制其他因素水平不变,仅改变其中一个因素的水平来进行单因素试验。
单因素试验结果
温度对木瓜汁发酵的影响 温度对木瓜汁发酵的影响见图3。在22~42℃,随着发酵温度的升高,活菌数和产酸量均呈先上升后下降的趋势。不同的是,活菌数在34℃时达到最高后急剧下降(P<0.05),而产酸量则下降趋势平缓(P>0.05)。这可能是因为长时间高温发酵,复合菌种出现老化、甚至死亡,导致活菌数下降明显,产酸量变化也不显著。综合考虑,适宜的发酵温度为34℃。
菌种用量对木瓜汁发酵的影响 菌种用量对木瓜汁发酵的影响。当菌种用量低于2.5%时,随着菌种用量的增加,发酵液中的活菌数及产酸量均逐渐增加(P<0.05),但当菌种用量超过2.5%后,增大菌种量则对活菌数与产酸量均影响不显著(P>0.05)。因此,适宜的接种量为2.5%。
小结
通过逐级耐酸驯化,植物乳杆菌与类干酪乳杆菌均达到了驯化标准,可成功地应用于木瓜汁的发酵。经优选,两种益生菌的复配比例为4:6。在单因素试验的基础上,以产酸量和活菌数为指标,对发酵温度、接种量、发酵时间进行了L,(33)正交试验设计,得出木瓜益生菌发酵饮料的最佳工艺条件为发酵温度36℃,菌种用量2.5%,发酵时间24h,各因素均显著。在此条件下,饮料中的活菌数平均值为8.79 lg(cfu/mL),产酸量平均值为12.2 g/kg。复合益生菌发酵使得木瓜汁的品质发生了较大的改善,表现为总酸含量增加8.01%,游离态盼增加38.5%,结合态盼减少51.9%。试验成功开发了木瓜复合益生菌发酵饮料,解决了益生菌驯化、发酵工艺等技术难题,可为木瓜的益生菌发酵提供理论基础及饮料产业化开发提供参考,具有较好的应用推广效果。作为一家专业的饮料研发机构太阳集团网站入口官网能承担11大类饮料的产品研发,对于[关键词]中的饮料技术相关问题,可以联系我们的技术专家咨询。作为专业的饮料研发机构太阳集团不仅提供以饮料配方研发为整体方案的饮料技术服务,还可提供药品矫味、现调茶饮饮品菜单的升级换代、农产品饮料深加工等饮品解决方案。
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