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一种双歧杆菌发酵香蕉乳饮料的研制方法

2015-12-16 14:52:53 安装信息网

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作者:张毅

    香蕉属色蕉科( Musaceae)色蕉属(Musal),原产我国南部。根据测定,其含有丰富的糖、蛋白质、脂质、粗纤维、矿物质及维生素A、B、C、E[2]。香蕉热量高,每百克果肉含碳水化合物20 9、蛋白质1.2 9、脂肪0.6 9;含淀粉以及多种氨基酸;矿物质中钾含量较多,每百克果肉含472 mg。每百毫升香蕉原汁含葡萄糖5.62 9,果糖3.54 9,蔗糖13.9 g。香蕉果实中还含有丰富的胡萝卜素、烟酸、核黄素和硫胺素,以及少量镁、铜和硫。目前我国香蕉饮料的研究与生产大多限于果汁饮料,而乳酸发酵饮料的相关报道较少。改变传统的加工思路,在防治褐变、保持原有风味等方面进行技术性研究,研发营养丰富、风味独特的香蕉乳酸发酵制品,将使我国香蕉产业产生较好的经济效益。

1  材料与方法

1.1材料与仪器

1.1.1试验材料

    香蕉(普通香蕉,市售);脱脂奶粉(市售);抗坏血酸(维生素C);双歧杆菌菌粉:北京川秀科技有限公司;蒸馏水。

1.1.2仪器与设备

    匀浆机;恒温培养箱;超净工作台;高压灭菌锅;烘箱;实验室常用玻璃器皿;水浴锅;阿贝折光计(测量范围0-80qo;精确度±0.1%);组织捣碎机。

1.2方法

1.2.1工艺流程设计

    香蕉清洗切成黄豆粒大小一添加护色剂(抗坏血酸)一加水匀浆(香蕉与水质量比1:2)一加l 00-/0脱脂鲜牛乳一巴氏杀菌( 80℃/10 min)一降温一接种(菌种需复水活化)一装瓶摇匀-恒温培养箱培养一检验一包装贮存一成品

1.2.2菌种的活化

    通过发酵剂的复水活化,可使其更快适应发酵环境,缩短发酵迟滞期。以表观糖度为4%-50-/0的灭菌香蕉果汁作为活化液,与双歧杆菌菌粉以10:1的比例进行复活,复水活化时间为25-30 min,每隔5-10 min震荡直至有大量气泡产生为止,活化温度为35℃。

1.3工艺条件的优化

1.3.1单因素试验

1.3.1.1  护色剂的添加量

    由于香蕉经榨汁后易被氧化发生褐变,所以需要添加适量的护色剂(抗坏血酸),以保持原有的色泽。分别按照0.1%,0. 15%和0.20-/0的添加量进行对照试验,以选择最佳使用量。

1.3.1.2双歧杆菌的接种剂量

双歧杆菌的接种剂量分别为1%,1.5%和20-/0,添加适量护色剂,在35℃条件下发酵24 h,进行感官

  评价。

  1.3.1.3发酵温度

    发酵温度分别控制为30℃,35℃和38℃,添加适量护色剂(抗坏血酸),接种剂量为1 .50-/0,发酵24h,进行感官评价。

1.3.1.4发酵时间

发酵时间分别控制为20,24和30 h添加适量护色剂,接种剂量为1.5%,在35℃条件下发酵,进行感官评价。

1.3.2四因素三水平正交试验

为了综合考虑各因素对感官品质的影响,在单因素试验的基础上,设计了四因素三水平正交试验(L。(34)),以发酵后的感官评价分数为指标,确定四因素的最优组合以及排列顺序。正交试验设计见表1。

  

1.4产品可溶性固形物含量的测定

 根据国标测定产品的可溶性固形物含量(方法见CB/T 12143-2008),并5GB/T 31121-2014“果蔬汁类及其饮料”国家标准中的相关要求进行对比。

1.5感官评分标准

 产品感官评分标准见表2。

2结果与分析

2.1单因素试验

2.1.1护色剂添加量对香蕉乳酸发酵饮料感官品质的影响

     根据评分标准对添hclo.1%,0.15%和0.2%hL坏血酸的产品进行感官评价,评分结果如图l所示。由图可知护色剂添加量为0.15%时产品的感官评分最高。

由试验结果得出,在新鲜香蕉汁中添加0.15%的抗坏血酸,其护色时间明显延长,所制得产品色泽较好,为乳白色。

2.1.2双歧杆菌的接种剂量对香蕉乳酸发酵饮料感官品质的影响

 根据评分标准对双歧杆菌接种量分别为l%,1.5%和20-/0的发酵产品进行感官评价,评分结果如图2所示。由图2可知当发酵剂接种量为1.5%时产品的感官评分最高。接种剂量过低,由于发酵剂的发酵能力下降,出现了发酵不完全,产品酸度不够,口感不佳等现象;接种量过高时,由于过度发酵生成了过量乙醇,从而影响了产品的感官品质。

2.1.3发酵温度对香蕉乳酸发酵饮料感官品质的影响

根据评分标准,对发酵温度分别为30℃,35℃和38℃的发酵产品进行感官评价,评分结果如图3所示。由结果可知当发酵温度为35 cc时产品的感官评分最高。接种温度过低,由于发酵剂的活性与发酵速度  下降,容易出现发酵不完全,产品酸度不够,口感不佳等现象;在同一发酵时间里,接种量过高,由于过度发酵生成过量乙醇以及其他酯类,容易产生邪味,降低产品的感官评分。

2.1.4发酵时间对香蕉乳酸发酵饮料感官品质的影响

根据评分标准对发酵时间分别为20,24和30 h的发酵产品进行感官评价,评分结果如图4所示。因发酵时间超过20 h后发酵产品中的乙醇体积分数偏高,从而影响了产品风味。同时高体积分数乙醇影响乳酸菌的生长。若发酵时间少于20 h,由于发酵不足,无法体现发酵果汁特有的醇香和淡淡的酯香。

2.2香蕉乳酸发酵饮料的四因素三水平正交试验

    为了综合考虑各因素对香蕉乳酸发酵饮料品质的影响,在单因素试验的基础上,设计了四因素三水平正交试验,Lg(34),以发酵后香蕉乳酸发酵饮料的感官评价分数为指标,确定四因素的最优组合以及排列顺序。根据表1所列出因素水平,设计试验与评分结果如表3。根据表格得知,9种发酵条件所得产品,感官评分最高的是第1组。

对正交试验结果进行极差分析,所得结果如表4所示。综合表3与表4,比较试验中4个因素的R值大小可看出,4个因素的主次关系是:C>B>D>A。

2.3产品可溶性固形物含量的测定

可溶性固形物含量测得结果为6. 360-/0,按照规定,发酵果蔬汁饮料中可溶性固形物含量最低值为5.0%,因此该产品符合国家标准。

3结论

在设计双歧杆菌发酵香蕉乳饮料工艺的基础上,通过研究护色剂添加量、发酵菌接种量、发酵温度和发酵时间对产品感官品质的影响,确定了工艺条件范围,并通过正交试验得到结论:发酵温度对产品感官影响最大,其次为双歧杆菌的接种量和发酵温度,影响最小的是护色剂添加量。最佳工艺条件为:抗坏血酸0.15%,双歧杆菌接种量1.5%,发酵温度35℃,发酵时间20 h。经发酵,所得产品呈淡黄色,口感细腻、润滑,并具有香蕉的果香味,爽口的醇香及淡淡的酯香味,可溶性固形物含量为6.360-/0。此方法另一优势在于加工过程中未添加蔗糖,因此可作为高血糖人群日常健康饮品。

4摘  要 

 在设计双歧杆菌发酵香蕉乳饮料工艺流程的基础上,通过研究各单因素(护色剂添加量、双歧杆菌接种量、发酵温度和发酵时间)对香蕉汁乳酸发酵的影响,确定了工艺条件范围,并通过正交试验得到:发酵温度对产品感官影响最大。根据单因素及正交试验得到的最佳工艺条件为:抗坏血酸0.1 5fX,,双歧杆菌接种量1.5%,发酵温度35oC;发酵时间2()h。

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