益生菌火龍果酸奶的研發(fā)

益生菌火龍果岫發(fā)孫雪姣;王一然;丁瑞雪;明立艷;岳喜慶;武俊瑞【摘要】益生菌酸奶具有良好的保健功能,此外還含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).試驗(yàn)以植物乳桿菌菌液?jiǎn)我痪N發(fā)酵火龍果酸奶.通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)儀、粘度計(jì)等儀器進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定,確定最優(yōu)配方.最后進(jìn)行蛋白質(zhì)、脂肪、酸度等理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果表明:益生菌火龍果酸奶的最優(yōu)配方為:火龍果汁12%、白砂糖11%、植物乳桿菌菌液接種量2%,發(fā)酵時(shí)間為37°C下培養(yǎng)19h.通過(guò)對(duì)益生菌火龍果酸奶進(jìn)行理化檢驗(yàn)、微生物指標(biāo)檢驗(yàn)，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值.【期刊名稱(chēng)】《食品研究與開(kāi)發(fā)》【年(卷)，期】2018(039)019【總頁(yè)數(shù)】5頁(yè)(P99-103)【關(guān)鍵詞】植物乳桿菌;火龍果;酸奶;單因素試驗(yàn);正交試驗(yàn)【作者】孫雪姣;王一然;丁瑞雪;明立艷;岳喜慶;武俊瑞【作者單位】沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161;沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161;沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161;沈陽(yáng)食品檢驗(yàn)技術(shù)研究所，遼寧沈陽(yáng)110136;沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161;沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110161【正文語(yǔ)種】中文益生菌是指適量服用后，有利于其宿主健康的活的微生物。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量研究表明，益生菌不僅具有改善食品風(fēng)味，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的功能，而且其還具有調(diào)節(jié)胃腸道菌群正常和維持人體腸道衛(wèi)生平衡的功能［1-5］。酸奶生產(chǎn)中常用的乳酸菌發(fā)酵劑中主要包括嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高和健康消費(fèi)觀念的不斷加強(qiáng)，人們對(duì)酸奶的要求也越來(lái)越高。為提升酸奶的保健功效和品質(zhì)，研究人員開(kāi)始在酸奶中添加一些附屬益生菌，如植物乳桿菌、雙歧桿菌等。本試驗(yàn)采用的植物乳桿菌是乳酸菌的一種，多數(shù)是從植物中分離得到的。植物乳桿菌與人類(lèi)的生活密切相關(guān)，無(wú)論是在食品發(fā)酵，還是工業(yè)乳酸發(fā)酵以及醫(yī)療保健領(lǐng)域中均有著廣泛的應(yīng)用［6］?；瘕埞诟惺孢m，并且其氨基酸種類(lèi)齊全，基本符合理想蛋白質(zhì)的要求。除了含有常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，它還含有一般植物少有的植物性蛋白和花青素、豐富的維生素和水溶性膳食纖維。故本試驗(yàn)以植物乳桿菌單獨(dú)發(fā)酵牛乳，并添加適量火龍果汁，制成火龍果酸奶。可以將兩種優(yōu)質(zhì)元素結(jié)合，制作獨(dú)特的益生菌火龍果酸奶。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用感官評(píng)定及質(zhì)構(gòu)儀、粘度計(jì)等儀器進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，確定最優(yōu)配方。最后進(jìn)行蛋白質(zhì)、脂肪、酸度等理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測(cè)定口味。1材料與方法1.1材料與試劑鮮牛乳、火龍果、白砂糖：市售食品級(jí)；植物乳桿菌菌液：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。1.2儀器與設(shè)備恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司；UV-2700型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì):日本SHIMEADZU公司；SNB-2數(shù)字粘度計(jì)：上海天美天平儀器有限公司。1.3方法1.3.1益生菌酸奶的工藝流程1.3.2益生菌火龍果酸奶的最佳配方的確定最佳配方采用單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)的方法，通過(guò)感官評(píng)價(jià)來(lái)確定。單因素試驗(yàn)確定各原料最佳用量范圍根據(jù)大量查閱文獻(xiàn)［7-12］，擬定了益生菌火龍果酸奶配方單因素發(fā)酵時(shí)間、白砂糖添加量、植物乳桿菌菌液接種量、火龍果果汁添加量，以制成發(fā)酵乳的感官評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定單因素的最佳配方的各因子的用量范圍，為正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。1） 最佳發(fā)酵時(shí)間的確定在火龍果汁添加量為10%，白砂糖添加量為9%，植物乳桿菌菌液的接種量為2%的情況下，發(fā)酵時(shí)間分別為17、18、19、20、21h，分別制成發(fā)酵乳，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，確定最佳發(fā)酵時(shí)間。2） 白砂糖最佳添加量的確定在火龍果汁添加量為10%，植物乳桿菌菌液接種量為2%，發(fā)酵時(shí)間為19h的情況下，白砂糖的添加量分別為5%、7%、9%、11%、13%，分別制成發(fā)酵乳，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，確定白砂糖的最佳添加量。3） 植物乳桿菌菌液最佳接種量的確定在火龍果汁添加量為10%，白砂糖添加量為9%，發(fā)酵時(shí)間為19h的情況下，植物乳桿菌菌液的接種量分別為1%、1.5%、2%、2.5%、3%，分別制成發(fā)酵乳，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，確定植物乳桿菌菌液的最佳接種量。4） 火龍果汁最佳添加量的確定在植物乳桿菌菌液接種量為2%，白砂糖添加量為9%，發(fā)酵時(shí)間為19h的情況下，火龍果汁的添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%，分別制成發(fā)酵乳，以感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，確定火龍果汁的最佳添加量。益生菌火龍果酸奶正交試驗(yàn)確定最佳配方采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)最佳配方因素水平表見(jiàn)表1。試驗(yàn)重復(fù)驗(yàn)證3次。表1益生菌火龍果酸奶最佳配方L9（34）因素水平表Table1ProbioticsdragonfruityogurtoptimalformulaL9（34）factorleveltable1.3.3益生菌火龍果酸奶的感官評(píng)定選擇20名品評(píng)員對(duì)火龍果酸奶樣品進(jìn)行感官評(píng)分（100分），主要從組織狀態(tài)是否穩(wěn)定且均勻細(xì)膩、有或無(wú)乳清析出、是否有火龍果特有的果香味及口感是否細(xì)膩這4方面評(píng)判打分。1.3.4益生菌火龍果酸奶脂肪含量的測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中羅茲-哥特里法測(cè)定益生菌火龍果酸奶中的脂肪含量。1.3.5益生菌火龍果酸奶蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中分光光度法測(cè)定益生菌火龍果酸奶中的蛋白質(zhì)含量。1.3.6益生菌火龍果酸奶酸度的測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB5009.239-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測(cè)定》中的酸堿滴定法測(cè)定益生菌火龍果酸奶的酸度，以酚酞為指示劑，用0.1000mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定100g試樣至終點(diǎn)，記錄所消耗的NaOH溶液的體積。樣品酸度=NaOH的摩爾濃度x消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積x100/試樣質(zhì)量X益生菌火龍果酸奶粘度的測(cè)定取一杯樣品，放到SNB-2數(shù)字粘度計(jì)的平臺(tái)上，選擇合適量程的轉(zhuǎn)子，測(cè)定其粘度。1.3.8益生菌火龍果微生物指標(biāo)的測(cè)定乳酸菌測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB4789.35-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》中乳酸細(xì)菌培養(yǎng)基（MRS）培養(yǎng)基的方法對(duì)益生菌火龍果的乳酸菌數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，將樣品涂布接種到MRS培養(yǎng)基中，37°C下培養(yǎng)48h后，計(jì)數(shù)。大腸桿菌測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB4789.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》中平板計(jì)數(shù)的方法對(duì)益生菌火龍果的大腸桿菌數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，將樣品傾注接種到結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂（VRBA）培養(yǎng)基中，37C下培養(yǎng)24h后，做驗(yàn)證試驗(yàn)，計(jì)數(shù)。2結(jié)果與分析2.1益生菌火龍果酸奶單因素試驗(yàn)結(jié)果2.1.1發(fā)酵時(shí)間單因素試驗(yàn)結(jié)果發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖1。圖1發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.1Effectoffermentationtimeonsensoryscoreofyogurt由圖1可得出，在其他因素相同時(shí)，發(fā)酵時(shí)間分別為17、18、19、20、21h,分別制成發(fā)酵乳。發(fā)酵完成后產(chǎn)品的感官評(píng)分平均值分別為90、92、93、88、83分。由發(fā)酵后產(chǎn)品的評(píng)分可以看出，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為19h時(shí)，發(fā)酵所得產(chǎn)品的感官評(píng)分最高。分析其原因可能當(dāng)發(fā)酵時(shí)間較短時(shí)，難以形成良好的凝乳狀。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使酸度增大，甚至乳清析出，影響產(chǎn)品的感官評(píng)分。因此，該試驗(yàn)選用的最佳發(fā)酵時(shí)間為19h。2.1.2白砂糖添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果白砂糖添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖2。圖2白砂糖添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.2Effectoftheamountofwhitesugaraddedonthesensoryscoreofyogurt由圖2可得出，在其他因素相同時(shí)，白砂糖的添加量分別為5%、7%、9%、11%、13%，分別制成發(fā)酵乳。發(fā)酵完成后產(chǎn)品的感官評(píng)分平均值分別為86、89、93、90、88分。由發(fā)酵后產(chǎn)品的評(píng)分可以看出，當(dāng)白砂糖的添加量為9%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高。分析其原因可能為當(dāng)白砂糖的添加量較少時(shí)，其甜味不足，發(fā)酵產(chǎn)生的酸味較大，影響了其感官評(píng)分。當(dāng)白砂糖的添加量過(guò)多時(shí)，又會(huì)對(duì)酸奶本身以及火龍果汁的香味進(jìn)行遮蓋，影響了其感官評(píng)分。因此，該試驗(yàn)選用的最佳白砂糖添加量為9%。2.1.3植物乳桿菌菌液接種量單因素試驗(yàn)結(jié)果植物乳桿菌菌液接種量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖3。圖3植物乳桿菌菌液接種量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.3EffectofinoculatingamountofLactobacillusplantarumonsensoryscoreofyogurt由圖3可得出，在其他因素相同時(shí)，植物乳桿菌菌液的接種量分別為1%、1.5%、2%、2.5%、3%，分別制成發(fā)酵乳。發(fā)酵完成后產(chǎn)品的感官評(píng)分的平均值分別為87、88、92、83、81分。由發(fā)酵后產(chǎn)品的評(píng)分可以看出，當(dāng)植物乳桿菌菌液的接種量為2%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高。分析其原因可能為當(dāng)植物乳桿菌菌液的接種量較少時(shí)，造成發(fā)酵后產(chǎn)品的硬度不夠，較難成為良好的凝乳狀。當(dāng)植物乳桿菌菌液的接種量較大時(shí)，制得酸奶硬度較大，甚至?xí)榍逦龀觯l(fā)酵過(guò)度，影響了產(chǎn)品的感官評(píng)分。因此，該試驗(yàn)選用的最佳植物乳桿菌菌液的接種量為2%。2.1.4火龍果汁添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果火龍果汁添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖4。圖4火龍果汁添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.4Effectoftheadditionofdragonfruitjuiceonthesensoryscoreofyogurt由圖4的結(jié)果可得出，在其他因素相同時(shí)，火龍果汁的添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%，分別制成發(fā)酵乳。發(fā)酵完成后產(chǎn)品的感官評(píng)分平均值分別為84、86、90、87、83分。由發(fā)酵后產(chǎn)品的評(píng)分可以看出，當(dāng)火龍果汁添加量為10%時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高。分析其原因可能為當(dāng)火龍果汁添加量較少時(shí)，基本上只有酸奶的香味，其果汁的香味較少，無(wú)法產(chǎn)生混合后應(yīng)具有的水果奶香味。當(dāng)火龍果汁添加量較大時(shí)，發(fā)酵后產(chǎn)品的水果香味又太濃，會(huì)遮住應(yīng)有的奶香味，而使其奶香味不足。因此，該試驗(yàn)選用的最佳火龍果汁添加量為10%。2.2益生菌火龍果酸奶正交試驗(yàn)確定最佳配方結(jié)果分析將益生菌火龍果酸奶中主要的影響因子進(jìn)行綜合研究，結(jié)果見(jiàn)表2。表2益生菌火龍果酸奶配方正交試驗(yàn)結(jié)果表Table2Probioticsdragonfruityogurtformuladeterminationorthogonaltestresultstable試驗(yàn)號(hào)ABCD感官評(píng)分111118621222913133391.754212390.255223191.7562312937313287.758321388.59332190K1270.75264267.5267.75K2275271.25271.25271.75K3266.25274.75271.25275k189.588889.1789.25續(xù)表2益生菌火龍果酸奶配方正交試驗(yàn)結(jié)果表Continuetable2Probioticsdragonfruityogurtformuladeterminationorthogonaltestresultstable試驗(yàn)號(hào)ABCD感官評(píng)分k291.6790.4290.4290.58k388.7591.5890.4291.67極差R2.923.581.252.42較優(yōu)水平A2B3C2/C3D3從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在制作益生菌火龍果酸奶過(guò)程中，白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品影響最大，其次是發(fā)酵時(shí)間，接著是火龍果汁添加量，影響最小的是植物乳桿菌菌液的接種量。由表2還可以看出，A2B3C2D3和A2B3C3D3均為最佳組合。經(jīng)驗(yàn)證A2B3C2D3的評(píng)分最高，為最佳組合。綜合以上結(jié)論，可以得出最佳益生菌火龍果酸奶的工藝配方為：火龍果汁12%、白砂糖11%、植物乳桿菌菌液接種量2%，發(fā)酵時(shí)間為19h。2.3益生菌火龍果酸奶常規(guī)理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果對(duì)益生菌火龍果酸奶理化成分測(cè)定結(jié)果如表3所示。表3益生菌火龍果酸奶理化成分表Table3Probioticsdragonfruityogurtphysicalandchemicalcompositiontabl。脂肪蛋白質(zhì)益生菌火龍果酸奶/（g/100g）2.82.5風(fēng)味發(fā)酵乳國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/（g/100g）2.52.3酸度：75°T（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)>70°T）對(duì)益生菌火龍果酸奶礦物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果如表4所示。表4益生菌火龍果酸奶礦物質(zhì)含量表Table4Probioticsdragonfruityogurtmineralcontenttable礦物質(zhì)種類(lèi)含量/（mg/100g）Ca213.21Fe0.53Zn0.78Na54.37K16.62由表3、表4可以看出，益生菌火龍果酸奶的各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》的要求，且蛋白質(zhì)、脂肪含量、酸度均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，益生菌火龍果酸奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。2.4益生菌火龍果酸奶流變特性結(jié)果益生菌火龍果酸奶的黏度為（0.0072±0.0002）Pa?s。2.5益生菌火龍果酸奶微生物指標(biāo)的測(cè)定2.5.1乳酸菌總數(shù)計(jì)數(shù)益生菌火龍果酸奶中乳酸菌總數(shù)為1.54x109CFU/mL，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求>1.0x106CFU/mL。符合GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)發(fā)酵乳》的要求。2.5.2大腸桿菌計(jì)數(shù)益生菌火龍果酸奶中未檢出大腸桿菌，符合GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)發(fā)酵乳》的要求。3結(jié)論益生菌酸奶的研究與開(kāi)發(fā)，是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)與健康結(jié)合的大勢(shì)所趨。通過(guò)單因素、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)感官評(píng)分、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)分析，流變特性、質(zhì)構(gòu)分析等試驗(yàn)，得到如下結(jié)論：益生菌火龍果酸奶的最優(yōu)配方為：火龍果汁12%、白砂糖11%、植物乳桿菌菌液接種量2%，發(fā)酵時(shí)間為37°C下培養(yǎng)19h。研制開(kāi)發(fā)出的益生菌火龍果酸奶各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，營(yíng)養(yǎng)豐富、口味獨(dú)特，具有一定市場(chǎng)價(jià)值。參考文獻(xiàn)：【相關(guān)文獻(xiàn)】IshibashiN,yamazakiS.Probioticsandsafety[J].AmJClinicalNutrition,2001,73:465470韓俊華，盛曉甘,董彩鳳.益生菌降膽固醇作用研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)乳品工業(yè),2002,30(3):16-20OuwehandAC,KirjavainenPV,ShorttC.Probiotics:mechanismsandestablish