牛蒡發(fā)酵飲料的制備

張艷明，胡傳銀，2，張洪永，孫艷軍

（1.徐州天馬敬安食品有限公司，江蘇徐州 221000；2.徐州康匯百年食品有限公司，江蘇徐州 221004）

0 引言

牛蒡是以肉質(zhì)根供食用的蔬菜，牛蒡根含有菊糖、多糖、皂苷、黃酮苷、膳食纖維，以及多酚類(lèi)如咖啡酸、綠原酸、異綠原酸、醛類(lèi)物質(zhì)等豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。牛蒡根已在功能食品、藥品、保健品等方面形成了較多研究成果。研究表明，牛蒡中總木脂素、纖維素含量較高，同時(shí)含有少量的綠原酸、多糖，如果可以利用生物技術(shù)高效利用牛蒡，解決牛蒡資源利用率低的難題，對(duì)優(yōu)化牛蒡資源利用和促進(jìn)牛蒡產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。近幾年市場(chǎng)熱銷(xiāo)酵素類(lèi)產(chǎn)品，其除了用于減肥，還具有助消化、抗菌消炎、促進(jìn)新陳代謝、增強(qiáng)免疫力、提高自愈力、分解致癌物質(zhì)與癌芽細(xì)胞等功效；同時(shí)，發(fā)酵還會(huì)產(chǎn)生大量的益生菌代謝物，有助于改善腸道環(huán)境和提高人體免疫力，由于其綠色健康、營(yíng)養(yǎng)安全，并具有一定的保健功效，在世界范圍內(nèi)深受消費(fèi)者的青睞。

牛蒡葉具有抗菌和抗真菌作用，并含有抗腫瘤物質(zhì)，將其鮮葉水煎，可用于治療急性乳腺炎等[1-2]。山藥豆富含的氨基酸、膽堿、維生素、多糖等物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。葡萄不僅味美可口，而且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。西紅柿既是蔬菜又是水果，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被稱(chēng)為神奇的菜中之果。胡蘿卜是一種質(zhì)脆味美、營(yíng)養(yǎng)豐富的家常蔬菜，素有“小人參”之稱(chēng)，被人們視為菜中上品，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，具有補(bǔ)肝明目、清熱解毒的功效[3-4]。

試驗(yàn)以新鮮牛蒡?yàn)樵?，?jīng)殺菌、糖化、粉碎后，加入用牛蒡葉、山藥豆、葡萄、西紅柿、胡蘿卜等培養(yǎng)的復(fù)合發(fā)酵菌種進(jìn)行發(fā)酵處理，控制其發(fā)酵進(jìn)程，縮短發(fā)酵周期，以滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求。

1 材料與方法

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛蒡、牛蒡葉、山藥豆、葡萄、西紅柿、胡蘿卜，購(gòu)于徐州西苑農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；二氧化氯、檸檬酸，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

ALC-110.4型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；LDZX-30KBS型壓力蒸汽滅菌器，南京菲奇工貿(mào)公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 制備工藝

（1）工藝流程。原料挑選→清洗→加淀粉混合粉碎→加入白醋→發(fā)酵→發(fā)酵菌種→貯藏。

（2） 操作要點(diǎn)。新鮮牛蒡葉1 kg，新鮮淮山藥豆1 kg，紫葡萄1 kg，西紅柿1 kg，胡蘿卜1 kg，淀粉2 kg，混合粉碎后加入白醋調(diào)節(jié)pH值為3.0～5.0，裝入20 L發(fā)酵罐，物料不能超出醋面，封閉發(fā)酵20～30 d，發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體，多余氣體會(huì)從水封排除，經(jīng)常檢查水封處不能缺水，發(fā)酵后發(fā)酵罐底層與上層為殘?jiān)?，中層為發(fā)酵菌種，抽出菌種在1～4℃條件下貯藏即為發(fā)酵菌種。

1.3.2 牛蒡發(fā)酵飲料制備工藝

（1）工藝流程。牛蒡→切除保鮮頭→清洗→殺菌→糖化→粉碎→浸漬發(fā)酵。

（2） 操作要點(diǎn)。①牛蒡殺菌。牛蒡切除保鮮頭，清洗，在殺菌液殺菌60～70 min。殺菌液由含量為38%的二氧化氯、檸檬酸、異抗壞血酸鈉，按照水∶二氧化氯∶檸檬酸∶異抗壞血酸鈉=100∶0.004 5∶0.35∶0.20比例組成。②牛蒡糖化。將殺菌浸泡過(guò)的牛蒡放在糖化庫(kù)內(nèi)糖化貯藏4 d。糖化庫(kù)溫度2～3℃，相對(duì)濕度70%～75%。③粉碎。糖化過(guò)的牛蒡用粉碎機(jī)粉碎。牛蒡粉碎時(shí)按牛蒡質(zhì)量加入25%的護(hù)色液，護(hù)色液由25℃的溫水、淀粉、檸檬酸按照100∶20∶0.45比例組合而成。將粉碎后的牛蒡加入淀粉、檸檬酸，比例為水∶粉碎的牛蒡∶淀粉∶檸檬酸=100∶70∶30∶0.2，攪拌均勻，于30～32℃下密閉3.5～4 h。④浸漬發(fā)酵。按牛蒡質(zhì)量的15%～25%加入發(fā)酵菌種，攪拌均勻加入發(fā)酵罐中，加水至封閉牛蒡?yàn)橹?，然后密封發(fā)酵罐發(fā)酵；控制發(fā)酵溫度在25～35℃，采用水密封，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生氣體發(fā)酵罐內(nèi)壓力升高，氣體通過(guò)水封自然排，發(fā)酵罐外部的氣體無(wú)法進(jìn)入發(fā)酵罐，達(dá)到自動(dòng)排氣的目的，連續(xù)發(fā)酵10～20 d，打開(kāi)發(fā)酵罐，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵物分層，上層、底層為殘?jiān)?，中層液體為牛蒡發(fā)酵飲料。

1.3.3 發(fā)酵菌種發(fā)酵參數(shù)的選擇優(yōu)化試驗(yàn)

選擇不同的發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、初始pH值，篩選出最佳發(fā)酵條件。

1.3.4 牛蒡發(fā)酵飲料發(fā)酵條件優(yōu)化試驗(yàn)

分別加入牛蒡質(zhì)量15%～25%的發(fā)酵菌種，白砂糖20%～30%，發(fā)酵溫度25～35℃，連續(xù)發(fā)酵10～20 d，然后進(jìn)行感官評(píng)分。

1.3.5 感官評(píng)價(jià)方法

發(fā)酵菌種評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，牛蒡發(fā)酵飲料評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表1 發(fā)酵菌種評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表2 牛蒡發(fā)酵飲料評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6 產(chǎn)品微生物檢測(cè)方法

菌落總數(shù)測(cè)定按照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》；大腸菌群計(jì)數(shù)按照GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》；致病菌檢測(cè)按照GB 4789.36—2016《致病菌檢測(cè)大腸埃希氏菌O157的檢測(cè)》。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵菌種發(fā)酵參數(shù)的確定

由10位評(píng)定人員根據(jù)表1的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，最后取平均值，然后根據(jù)影響發(fā)酵菌種質(zhì)量的因素分析，確定最佳發(fā)酵條件。

發(fā)酵液發(fā)酵條件正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 發(fā)酵液發(fā)酵條件正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，影響發(fā)酵菌種的因素順序A＞C＞B，最佳發(fā)酵條件為A2B2C3，即發(fā)酵初始pH值4.0，發(fā)酵溫度25℃，發(fā)酵時(shí)間30 d。

2.2 牛蒡發(fā)酵飲料發(fā)酵條件的確定

選取發(fā)酵菌種添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度對(duì)感官評(píng)分的影響。

牛蒡發(fā)酵飲料發(fā)酵條件正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 牛蒡發(fā)酵飲料發(fā)酵條件正交試驗(yàn)結(jié)果

由表4中極差值可知，影響產(chǎn)品品質(zhì)的因素主次順序?yàn)?A'＞B'＞D'＞C'，最優(yōu)方案為 A'2B'2C'2D'2，即發(fā)酵菌種添加量20%，白砂糖添加量25%，發(fā)酵時(shí)間15 d，發(fā)酵溫度30℃。將此工藝重復(fù)驗(yàn)證3次，平均得分為89.5分，大于正交試驗(yàn)結(jié)果中的任一組，說(shuō)明工藝較為合理。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 感官指標(biāo)

產(chǎn)品清澈透明，色澤呈淡咖啡色，既有牛蒡的清香，又有山藥、葡萄、西紅柿特有的風(fēng)味。

2.3.2 微生物指標(biāo)

細(xì)菌總數(shù)＜100 CFU/g，大腸菌群＜3 MPN/100 g，致病菌未檢出。

3 結(jié)論

以新鮮牛蒡?yàn)樵希?jīng)殺菌、糖化、粉碎工藝，用牛蒡葉、山藥豆、葡萄、西紅柿、胡蘿卜培養(yǎng)的發(fā)酵菌種進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，最終產(chǎn)品清澈透明，色澤呈淡咖啡色，綠色天然環(huán)保，既有牛蒡的營(yíng)養(yǎng)及清香，又有山藥、葡萄、西紅柿特有的風(fēng)味，口味獨(dú)特。

通過(guò)試驗(yàn)確定牛蒡發(fā)酵飲料最佳的發(fā)酵條件為發(fā)酵菌種添加量20%，白砂糖添加量25%，發(fā)酵時(shí)間15 d，發(fā)酵溫度30℃。