藍莓果汁乳酸菌飲料的工藝研究

呂蕾 孫愛紅

近年來，藍莓果汁受到很多年輕人的歡迎，在進行制作的過程中，主要以藍莓為原材料，結(jié)合合適的乳酸菌進行發(fā)酵，形成營養(yǎng)價值高、廣受消費者歡迎的新型飲品。本文通過分析藍莓果汁乳酸菌飲料的制作工藝，通過相關(guān)的試驗研究，確定合理的制作工藝。

從營養(yǎng)價值來看，藍莓果實中含有豐富的花色苷、SOD、礦質(zhì)元素和多酚等營養(yǎng)物質(zhì)，這些成分可以清除人體中多余的自由基。不僅如此，藍莓還對心血管病、白內(nèi)障、糖尿病等疾病有一定的預防作用。隨著近些年藍莓產(chǎn)品的普及，人們對藍莓的需求量大大增加，藍莓水果成為供不應求的產(chǎn)品之一。但是，藍莓自身含水量較高，果體容易腐爛，不利于長期運輸和貯存，藍莓果汁不僅保存的藍莓的營養(yǎng)成本，還有利于貯藏、運輸?shù)?，因此，加大藍莓果汁乳酸菌的研究力度具有非常重要的現(xiàn)實意義。

制作工藝研究

主要材料和設備

原材料：藍莓果汁（野生無污染，采用先進工藝制作而成）奶粉、白砂糖、乳酸菌、檸檬酸、軟化水、食品添加劑等。

主要設備：夾層鍋、酸奶恒溫發(fā)酵桶、高壓均質(zhì)機、酸度計、雙聯(lián)過濾器、電子測重儀等。

制作工藝要點

（1）發(fā)酵奶的組成包括奶粉、軟化水和白砂糖。

（2）在進行制作時，水軟化時間為半個小時，溫度控制在62±2℃之間，滅菌時間為半個小時，溫度控制在92±2℃之間，發(fā)酵過程在無菌室內(nèi)進行，發(fā)酵時間為24h，在發(fā)酵期間分別測量樣品pH值得大小，溫度的選擇應滿足不同菌種最適應溫度。

（3）在發(fā)酵比例的控制中，發(fā)酵奶和軟化水的比例按3：1配置，樣品調(diào)制好以后，溫度控制在65±5℃之間，壓力約為20MPa，樣品調(diào)制完成后要進行罐裝，然后用90 ℃的熱水進行殺菌處理，殺菌時間在10～15 min之間。殺菌后，將果汁飲料進行冷卻，溫度控制在25 ℃以下。

試驗結(jié)果討論

乳酸菌篩選與發(fā)酵。本試驗的乳酸菌為嗜熱乳鏈球菌 ST 和德氏乳桿菌保加利亞亞種LB。

（1）嗜熱乳鏈球菌 ST 發(fā)酵情況。在進行ST發(fā)酵時，根據(jù)研究表明，在4h左右，菌類的生產(chǎn)進入生長對數(shù)期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在10h左右菌類生長進入穩(wěn)定期，相應的pH值和滴定酸度值趨于穩(wěn)定。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，在發(fā)酵完成后，pH值穩(wěn)定在4.0左右，滴定酸度值約為103°T 。發(fā)酵時間和pH值、滴定酸度值之間的關(guān)系如圖1所示。

（2）德氏乳桿菌保加利亞亞種 LB 發(fā)酵情況。在LB發(fā)酵的過程中，試驗研究主要在發(fā)酵奶基中進行，這種菌類在5h左右進入生長對數(shù)期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在18h左右開始趨于穩(wěn)定，相應的pH值和滴定酸度值變化幅度可以忽略不計。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，在發(fā)酵完成后，pH值穩(wěn)定在4.0左右，滴定酸度值約為108°T 。發(fā)酵時間和pH值、滴定酸度值之間的關(guān)系如圖2所示。

（3）LB/ST 進行復配后的發(fā)酵試驗情況。在LB與ST的發(fā)酵試驗中，比例配制按照1：1進行，試驗研究主要在發(fā)酵奶基中進行，從實驗數(shù)據(jù)來看，在發(fā)酵時間3h作用菌類的生長進入對數(shù)期，pH值和滴定酸度值變化速度非常明顯，在10h左右開始趨于穩(wěn)定，相應的pH值和滴定酸度值變化幅度也非常小。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，在發(fā)酵完成后，pH值穩(wěn)定在3.8左右，滴定酸度值約為131°T。

根據(jù)實驗結(jié)果，充分考慮乳酸菌生產(chǎn)中的實際情況，可以得出，德氏乳桿菌保加利亞亞種LB和嗜熱乳鏈球菌ST進行1∶1復配時的發(fā)酵時間在8h左右，發(fā)酵完成后pH值控制在4.1左右，滴定酸度值保持在100°T左右。

藍莓果汁乳酸菌飲料穩(wěn)定性研究。從組成來看，乳酸菌飲料含有較多不穩(wěn)定的營養(yǎng)物質(zhì)，比如蛋白質(zhì)分解的氨基酸中含有氨基和羧基，兩者分別帶有正電荷、負電荷，當氨基和羧基結(jié)合時會發(fā)生沉淀，影響乳酸菌飲料的品質(zhì)。鑒于此，要加大對乳酸菌飲料中懸浮粒穩(wěn)定性的探討。

（1）均質(zhì)處理。根據(jù)英國數(shù)學家研究的斯托克斯微積分曲線，對乳酸菌飲料進行均質(zhì)處理時，通過將蛋白質(zhì)粒子微細化處理，可以對粒子沉淀進行有效的控制，這是控制乳酸菌飲料沉淀的物理方法，據(jù)試驗研究表明，當壓力在15～20MPa之間、溫度在65±5℃之間時，進行均質(zhì)處理效果最佳。

（2）選擇合適的添加劑。乳酸菌飲料含有較多的脂肪、蛋白質(zhì)等，當進行殺菌和存儲的時，飲料中的脂肪可能發(fā)生上浮的現(xiàn)象，同時蛋白質(zhì)分子會出現(xiàn)聚集、沉淀，這種情況下乳酸菌飲料會出現(xiàn)分層，選擇合適的添加劑可以有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。添加劑使用效果如下表。

從上表可以看出，添加劑選擇的不同對乳酸菌飲料的口感和穩(wěn)定性會產(chǎn)生不一樣的影響，單一效果達不到預期要求，因此通過對添加劑的復配，選擇最優(yōu)的配比，可以達到良好的口感和長期的穩(wěn)定性，比如在CMC、黃原膠和藻酸丙二醇的配比上分別為45%、35%和20%，最終感官評定為口感適宜，6個月內(nèi)脂肪和蛋白質(zhì)都比較穩(wěn)定，達到預期要求。

產(chǎn)品配方的正交試驗結(jié)果。在本實驗中，通過控制藍莓果汁、白砂糖、產(chǎn)品酸度和添加劑四方面的因素，確定三水平正交試驗。

根據(jù)表格可以得出，藍莓果汁乳酸菌飲料口感影響大小的順序分別為白砂糖、產(chǎn)品酸度、藍莓果汁、添加劑，根據(jù)正交試驗結(jié)果，藍莓果汁最佳最佳配比為A2B2C2D3，白砂糖、藍莓果汁、產(chǎn)品酸度和復合添加劑的含量分別為15%、0.6%、04%和0.3%。

在藍莓果汁乳酸菌飲料的菌種選擇上，最佳組合為嗜熱乳鏈球菌ST和德氏乳桿菌保加利亞亞種LB以1：1混合發(fā)酵，發(fā)酵時間控制在8h作用，最終pH值控制在4.1為宜，滴定酸度值控制在100°T左右，灌裝后利用90℃的熱水進行殺菌處理，殺菌時間在10～15min之間。

針對藍莓乳酸菌飲料不穩(wěn)定的情況，添加劑的選擇應采用復合型，CMC、黃原膠和藻酸丙二醇的配比上分別為45%、35%和20%，白砂糖、藍莓果汁、產(chǎn)品酸度和復合添加劑的含量分別為15%、0.6%、04%和0.3%。

按照本工藝方法，產(chǎn)品可達到以下的質(zhì)量標準。蛋白質(zhì)≥1%，可溶性固形物（以折光計）：16±1%，酸度（檸檬酸計）：0.40±0.02%，菌落總數(shù)≤100CFU/mL，大腸菌群≤3MPN/100mL。產(chǎn)品保質(zhì)期6個月以上。