紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料的研制

丁宏武，余兆碩，陳華東，何　丹，鄒陳琛，麻成金

（吉首大學(xué)食品科學(xué)研究所，湖南吉首　416000）

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紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料的研制

丁宏武，余兆碩，陳華東，何丹，鄒陳琛，*麻成金

（吉首大學(xué)食品科學(xué)研究所，湖南吉首416000）

摘要：以紅蘿卜為原料，通過接種乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵制成紅蘿卜乳酸發(fā)酵液，經(jīng)調(diào)配制成紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料。以產(chǎn)品感官評分為評價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得到紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料的優(yōu)化配方為紅蘿卜發(fā)酵液添加量25%，果葡糖漿添加量5%，CMC- Na添加量0.1%和檸檬酸添加量0.4%，所制成的紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料呈淺玫瑰紅色，具有紅蘿卜天然香味，兼有乳酸發(fā)酵香味，酸甜適中、爽口柔和。

關(guān)鍵詞：紅蘿卜；乳酸發(fā)酵；乳酸飲料

蘿卜（Raphanus sativus Linn.）是原產(chǎn)我國的根菜類蔬菜，根據(jù)其皮色可分為白蘿卜、青蘿卜和紅蘿卜等類型。紅蘿卜在我國南方各省廣泛栽培，除鮮食外，還是多種食品加工的良好原料，其含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、酚類物質(zhì)和膳食纖維等成分，具有抗氧化等多種功效[1-3]。

果蔬類乳酸發(fā)酵飲料作為一類新型的保健飲料，已有較多的研制文獻(xiàn)報(bào)道，其功能作用發(fā)揮除其原料本身所含的有益成分外，主導(dǎo)發(fā)酵產(chǎn)酸的乳酸菌是益生菌，可維持腸道菌群微生態(tài)平衡等功能[4-5]，對人體健康大有裨益，但目前尚未見紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料研制及配方的有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以紅蘿卜為原料，通過乳酸發(fā)酵和調(diào)配研制紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料，并優(yōu)化飲料配方，旨在為紅蘿卜資源的綜合利用提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)儀器

DS- 1型電動(dòng)組織搗碎機(jī)，上海精科實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；HH- S2型恒溫水浴鍋，金壇市成輝儀器廠產(chǎn)品；LXJ- IIB型離心機(jī)，上海愛奉機(jī)電設(shè)備公司產(chǎn)品；YXQ- SG46- 280S型手提式壓力蒸汽滅菌鍋、SPX- 250B- Z型生化培養(yǎng)箱，上海博訊公司產(chǎn)品；FA2004型電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器公司產(chǎn)品；WYT型手持糖量計(jì)，成都光學(xué)儀器廠產(chǎn)品；數(shù)字式pH計(jì)，上海日島科學(xué)儀器公司產(chǎn)品。

1.2試驗(yàn)材料

紅蘿卜，購于吉首市農(nóng)貿(mào)市場；保加利亞乳桿菌（L.Bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（S.Thermophilus），北京川秀國際貿(mào)易有限公司提供。

脫脂乳粉（伊利牌）；F55果葡糖漿、蔗糖、檸檬酸、CMC- Na等，均為國產(chǎn)食品級。

MRS培養(yǎng)基[6]：蛋白胨10 g，牛肉膏10 g，酵母膏5 g，葡萄糖20 g，1 mL吐溫- 80，磷酸氫二鉀2 g，醋酸鈉5 g，檸檬酸銨2 g，硫酸鎂0.2 g，硫酸錳0.2 g，碳酸鈣3 g，瓊脂18 g，蒸餾水1 000 mL，pH值6.2～6.6，蒸汽滅菌15 min（105℃）。

種子培養(yǎng)基[6]：20%紅蘿卜汁，1%酵母膏，2%脫脂乳粉，2.5%乳糖，pH值6.2～6.6，蒸汽滅菌15 min （105℃）。

1.3工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1生產(chǎn)工藝流程

紅蘿卜→清洗→切片→熱燙→榨汁→過濾→滅菌→冷卻→接種→控溫發(fā)酵→乳酸發(fā)酵液→離心過濾→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→滅菌→冷卻→成品。

1.3.2操作要點(diǎn)

菌種選擇1∶1組合的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，將各供試菌分別接至乳酸菌培養(yǎng)基中，于37℃條件下厭氧培養(yǎng)24 h，共活化3次，然后將活化的供試菌分別接種于擴(kuò)大培養(yǎng)基中，37℃條件下恒溫培養(yǎng)24 h，供紅蘿卜汁液乳酸發(fā)酵用。

選擇無病蟲害、新鮮的成熟紅蘿卜，清洗、切片，在沸水中熱燙，榨汁得紅蘿卜汁液，過濾后加入一定量的蔗糖和脫脂乳粉并混勻，于90℃條件下滅菌20 min，冷卻后接種乳酸菌，在42℃下進(jìn)行24 h乳酸發(fā)酵，乳酸菌數(shù)達(dá)到1.2×107CFU/mL以上為止，將所得發(fā)酵液按飲料原料配方進(jìn)行調(diào)配，在20 MPa壓力下均質(zhì)，再經(jīng)灌裝、巴氏滅菌等處理工序，得到紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料。

1.4研究方法

1.4.1紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方單因素試驗(yàn)

以感官評分作為評判指標(biāo)，分別探討紅蘿卜乳酸發(fā)酵液用量、檸檬酸用量、CMC- Na用量、果葡糖漿用量對紅蘿卜乳酸飲料品質(zhì)的影響。

1.4.2紅蘿卜乳酸飲料配方優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以紅蘿卜乳酸發(fā)酵液添加量、檸檬酸添加量、CMC- Na添加量、果葡糖漿添加量作為考察因素，以感官評分作為評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，對紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方進(jìn)行優(yōu)化[7]。

1.4.3紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)

以產(chǎn)品的色澤、形態(tài)、香氣和滋味作為考核指標(biāo)，進(jìn)行綜合評分。

紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)（100分）見表1。

1.4.4理化、微生物指標(biāo)測定

酸度測定采用中和滴定法測出總酸后換算成乳酸，pH值測定采用pH計(jì)，糖度測定采用手持糖度計(jì)，乳酸菌計(jì)數(shù)采用平板計(jì)數(shù)法。

2　結(jié)果與討論

2.1紅蘿卜乳酸發(fā)酵試驗(yàn)

參照文獻(xiàn)[7]，部分參數(shù)稍作調(diào)整，選擇菌種組合為保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌（1∶1），紅蘿卜乳酸發(fā)酵的工藝條件采用發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間24 h，蔗糖3.0%，脫脂乳粉0.2%，混合發(fā)酵菌種接種量為4.0%。在此工藝條件下，對紅蘿卜汁液進(jìn)行乳酸發(fā)酵，所制得的紅蘿卜乳酸發(fā)酵液氣味良好，發(fā)酵液乳酸含量平均值為0.65%，pH值平均為4.15。

表1　紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)（100分）

2.2紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方的單因素試驗(yàn)

在其他條件固定的情況下，分別進(jìn)行乳酸發(fā)酵液添加量（10%，15%，20%，25%，30%，35%）、果葡糖漿添加量（2.0%，3.0%，4.0%，5.0%，6.0%）、CMC- Na添加量（0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%）、檸檬酸添加量（0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%）對飲料品質(zhì)影響的單因素試驗(yàn)。

紅蘿卜乳酸飲料配方的單因素試驗(yàn)見圖1。

由圖1中4個(gè)單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，在確定紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方時(shí)，分別選用乳酸發(fā)酵液添加量25%，果葡糖漿添加量5%，穩(wěn)定劑CMC- Na添加量0.15%，檸檬酸添加量0.4%較為適宜，能調(diào)配成感官品質(zhì)較優(yōu)的飲料。

2.3紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，以乳酸發(fā)酵液添加量、果葡糖漿添加量、CMC- Na添加量和檸檬酸添加量為考察因素，以紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料色澤、形態(tài)、滋味和香氣等綜合感官評分為評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，對紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方進(jìn)行優(yōu)化。

紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2，紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

由表3中極差分析結(jié)果可知，各因素影響的順序?yàn)锳＞D＞C＞B，即乳酸發(fā)酵液添加量＞檸檬酸添加量＞果葡糖漿添加量＞CMC- Na添加量；紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方的優(yōu)化組合為A2B1C2D2，即乳酸發(fā)酵液添加量25%，CMC- Na添加量0.1%，果葡糖漿添加量5%，檸檬酸添加量0.4%。在此優(yōu)化條件下進(jìn)行3組平行驗(yàn)證試驗(yàn)，紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料感官評分平均值為93分。

圖1　紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方的單因素試驗(yàn)

表2　紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/ %

2.4產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)

2.4.1感官指標(biāo)

色澤呈淺玫瑰紅色，形態(tài)為澄清、透明、無沉淀，口感細(xì)膩、酸甜爽口、無異味，具有紅蘿卜的香味及乳酸菌飲料特有的滋味。

2.4.2理化及微生物指標(biāo)

理化指標(biāo)為酸度（以乳酸計(jì)）0.15 g/100 mL，pH值4.8～5.0，糖度5.0 g/100 mL。

表3　紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

微生物指標(biāo)為乳酸菌數(shù)1.2×107CFU/mL，致病菌不得檢出。

3　結(jié)論

以紅蘿卜為原料，進(jìn)行乳酸發(fā)酵制成紅蘿卜乳酸發(fā)酵液，然后通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料的配方參數(shù)，經(jīng)過調(diào)配、均質(zhì)、滅菌、灌裝等工序，得到紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料產(chǎn)品。紅蘿卜原汁乳酸發(fā)酵選擇條件為發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間24 h，蔗糖3.0%，脫脂乳粉0.2%，混合發(fā)酵菌種接種量為4.0%；紅蘿卜乳酸發(fā)酵飲料優(yōu)化配方為乳酸發(fā)酵液添加量25%，CMC- Na添加量0.1%，果葡糖漿添加量5%，檸檬酸添加量0.4%。所制成飲料的紅蘿卜香味和乳酸菌飲料特有滋味等特征明顯，具有一定的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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［3］吳和原，羅松濤，林文勝，等.紅蘿卜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)商品性狀栽培技術(shù)［J］.中國園藝文摘，2013（10）：156-157.

［4］彭習(xí)亮，馬成杰.乳酸菌的生理功能及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（20）：8 708-8 710.

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Development of Red Turnip Lactic Acid Beverage

DING Hongwu，YU Zhaoshuo，CHEN Huadong，HE Dan，ZOU Chenchen，*MA Chengjin
（Institute of Food Science，Jishou University，Jishou，Hu'nan 416000，China）

Abstract：Red turnip juice as raw material for red turnip lactic acid fermentation liquid，then making red turnip lactic acid beverage after blending. By product sensory evaluation indicators，on the basis of single theory，through the orthogonal experiment optimization of the optimization formula of red turnip lactic acid beverage：25% of red turnip beverage，high fructose corn syrup 5%，CMC- Na 0.1%，citric acid 0.4%. The red turnip lactic acid beverage has light rose red color with rich aroma of red turnip，which smells with carrot natural fragrance and lactic acid fermentation flavor and tasted refreshing and soft.

Key words：red turnip；lactic acid fermentation；lactic acid beverage

*通訊作者：麻成金（1963—），男，碩士，教授，研究方向?yàn)槭澄镔Y源研究與利用。

作者簡介：丁宏武（1993—），男，在讀本科，研究方向?yàn)槭澄镔Y源研究與利用。

基金項(xiàng)目：吉首大學(xué)校級學(xué)生科研項(xiàng)目（14JDX025）。

收稿日期：2015- 12- 15

文章編號：1671- 9646（2016）03b- 0017- 03

中圖分類號：TS255.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.031