王作龍,邢順果,馬紅梅*
(1.三亞南鹿實業(yè)股份有限公司,海南三亞 572022;2.海南熱帶海洋學院生命科學與生態(tài)學院,海南三亞 572022)
蓮霧(SyzygiumsamarangenseMerr.etPerry.),俗稱爪哇蒲桃、輦霧、璉霧、水翁果、水蒲桃、南無等,屬桃金娘科(Myrtaceae)蒲桃屬植物,具有豐富的營養(yǎng)價值[1],享有“水果皇帝”[2]的美譽,不僅是熱帶水果中的佳品,也是一種可以治療多種疾病的保健佳果,具有多種藥用功效。蓮霧果品具有潤肺、止咳、除痰、涼血等良好的功效,還對治療肺燥咳嗽、長期打嗝不止、痔瘡經(jīng)常出血、胃腹飽滿發(fā)脹、病菌引起的腸炎痢疾、糖尿病等癥有很好的療效[3]。
因蓮霧含水量高,易破損,不耐貯藏保鮮,因此迫切需要掌握蓮霧的加工技術。朱萍等[4]以蓮霧榨成汁為原料,制成了干型蓮霧酒。李宏楊等[5]以蓮霧鮮果為原材料,對蓮霧果酒的發(fā)酵生產(chǎn)工序進行了研究。李西騰等[6]以蓮霧為原料,將蓮霧榨汁進行液體發(fā)酵制成蓮霧果醋。黎曉霞[7]以新鮮蓮霧為原料,對蓮霧清汁飲料的加工工藝進行了研究。邢順果等[8]以鮮牛奶與蓮霧為主要原料,制成凝固型風味酸奶。
筆者根據(jù)蓮霧水果的營養(yǎng)特點,不添加任何添加劑,利用乳酸菌對蓮霧水果進行發(fā)酵,旨在通過乳酸發(fā)酵最大限度地保留蓮霧鮮果的營養(yǎng)保健功能,同時兼有酸乳飲料的保健功能,為蓮霧乳飲料的生產(chǎn)提供技術參考,提高蓮霧果品的附加值,為蓮霧的保鮮貯藏提供有效途徑,同時可豐富乳酸飲料的花色品種,滿足居民對風味果乳酸飲料的需求,為海南蓮霧加工業(yè)提供新的發(fā)展契機。
1.1材料
1.1.1原料。供試蓮霧為三亞南鹿實業(yè)股份有限公司提供的鮮果,選用的新鮮蓮霧為“珍珠級”品種,挑選無病害蟲害及腐爛且果實飽滿而潤澤、色澤光亮、個頭大的粉紅色的有機蓮霧,采收后及時加工。
1.1.2菌種。保加利亞桿菌(Lactobacillusbulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus),廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。
1.1.3培養(yǎng)基。脫脂牛乳培養(yǎng)基:脫脂奶粉20 g,蒸餾水加至285 mL,121 ℃滅菌20 min。PDA:馬鈴薯200 g,蔗糖20 g,蒸餾水定容到1 000 mL,121 ℃滅菌20 min?;途G乳糖膽鹽肉湯(BGLB),廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。月桂基硫酸鹽胰蛋白胨(LST)肉湯;孟加拉紅培養(yǎng)基(虎紅瓊脂);溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基(BCP)。
1.1.4主要設備。人工氣候箱(LRH-150-GSI型),韶關市泰宏醫(yī)療器械有限公司;珠江牌培養(yǎng)箱(LRH-300-GSI型),韶關市泰宏醫(yī)療器械有限公司;無菌操作臺,蘇州安泰空氣技術有限公司;冷藏柜(LG4-360 型),佛山市南海海豪制冷設備有限公司;電磁爐(ZX22-ST 2010),中山市海瑜生活電器有限公司;電子天平(JCS-600g),凱豐集團有限公司;pH計,梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司。
1.2方法
1.2.1工藝流程。蓮霧→清洗、消毒→去芯、分切→稱量、調(diào)配→接種→酸度檢測→發(fā)酵→均質→酸度檢測→殺菌→
1.2.2菌種的活化。菌種的菌體在保藏的過程中阻礙了其代謝與繁殖,乳酸菌的活性非常弱,因此在接種前須把菌種活化。試驗用脫脂乳培養(yǎng)基活化菌種。將復蘇液與乳酸菌液混合,搖勻后用移液槍吸取液體接入菌種到配制的培養(yǎng)基中,于(37±2)℃培養(yǎng),擴大培養(yǎng)3~4代,在6~8 h內(nèi)菌種能將牛奶凝固即可,發(fā)酵劑活化好后存放于0~4 ℃的冰箱中保存。
1.2.3單因素試驗。鮮果經(jīng)過清洗、消毒、去芯、切塊,分別對料液比[1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10(g/mL)]、白砂糖用量(0%、1%、3%、5%、7%);發(fā)酵時間(6、10、14、18、22 h)、發(fā)酵溫度(35、37、39、41、43 ℃)、接種量(2%、4%、6%、8%、10%)5個單因素進行試驗,測定發(fā)酵后飲料的pH,探究其對蓮霧乳酸發(fā)酵飲料發(fā)酵的影響,為后期的正交試驗參數(shù)提供參考。
1.2.4正交試驗。通過單因素試驗探究得出影響蓮霧水果型乳酸發(fā)酵飲料發(fā)酵條件的因子有料液比、加糖量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度,而接種量的影響不明顯,再利用L9(34)正交試驗法研究各單因素對發(fā)酵飲料加工工藝的綜合影響。
根據(jù)影響飲料口感的單因素試驗的結果和飲料發(fā)酵后外部形態(tài)狀態(tài)、口感和蓮霧風味制定4因素3水平的正交試驗設計,因素水平設計見表1。
表1 正交試驗因素水平設計
1.2.5感官評分的標準與分值。根據(jù)10個人品嘗后的口感,按照感官評分標準,即乳酸飲料的外部形態(tài)、風味和口感進行感官評分,確定感官評分的標準取向和取值見表2。
1.2.6酸度檢測。采用筆式酸度計測定飲料發(fā)酵后的pH。在蓮霧完成清洗、消毒、去芯、分切、稱量、調(diào)配等工序后,將菌種接入發(fā)酵罐中,待發(fā)酵完成后,立即用pH計測定單因素試驗以及正交試驗各試驗號乳酸飲料的pH。重復上述試驗操作流程進行3~5次的pH測定。
1.2.7微生物指標檢測。乳酸菌數(shù)、霉菌、酵母菌、大腸菌群和致病菌的檢測參考食品安全新國家標準(GB4789—2010)進行測定。
2.1發(fā)酵單因素對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響
2.1.1料液比對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響。料液比分別按1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10 (g/mL) 5種配比混合,加糖量按體積的3%,接種量按體積的6%加入,39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個人品嘗及pH計測試結果見表3。
原料未經(jīng)發(fā)酵前pH為6.12,經(jīng)乳酸菌混合發(fā)酵后pH均下降,表明純水果可發(fā)酵。由表3可知,料液比大于1∶8(g/mL)時,原料發(fā)酵后的酸度變化不大;當料液比為1∶8(g/mL)時,飲料的外部形態(tài)狀態(tài)均一,有少量渾濁,蓮霧味適中,口感較好;當料液比為1∶9(g/mL)時,飲料的外部形態(tài)狀態(tài)均一,有少量渾濁,pH為3.87,說明發(fā)酵適可,酸甜適宜,口感好,表明料液比最佳量為1∶9(g/mL)。
2.1.2發(fā)酵時間對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合,加糖量按體積的3%,接種量按體積的6%加入,39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個人品嘗后討論,最終決定根據(jù)飲料的發(fā)酵外部狀態(tài)找出最好的處理時間并檢測飲料的pH,結果見表4。
表4 發(fā)酵時間單因素試驗
由表4可知,當發(fā)酵時間為6 h,發(fā)酵液的無渾濁,表明菌體生長較少;從pH為4.40可以看出比原料未發(fā)酵前下降,說明菌體已經(jīng)開始發(fā)酵;當發(fā)酵時間大于10 h,發(fā)酵液逐漸出現(xiàn)渾濁,發(fā)酵時間越長,渾濁度越高,但pH變化不大。當發(fā)酵時間為14 h時,發(fā)酵飲料較少渾濁。綜合考慮感官和發(fā)酵深度,初步確定發(fā)酵的最佳時間為14 h。
2.1.3發(fā)酵溫度對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合,白砂糖的用量按體積的3%,接種量按體積的6%加入,發(fā)酵時間為14 h。10個人品嘗后討論,最終決定根據(jù)飲料的風味和口感來確定最佳的發(fā)酵溫度,結果見表5。
表5 發(fā)酵溫度單因素試驗
由表5可知,當發(fā)酵溫度為35 ℃時,飲料的蓮霧味較濃,口感差,其pH為3.87;當發(fā)酵溫度為37 ℃時,飲料的蓮霧味較濃,口感較差,其pH為3.95;當發(fā)酵溫度為41 ℃時,飲料的蓮霧味淡,口感較差,其pH為4.28;當發(fā)酵溫度為43 ℃時,飲料的蓮霧味淡,口感差,其pH為4.33。綜合考慮,飲料發(fā)酵的處理溫度39 ℃為最佳溫度,此時蓮霧味適中,口感好,其pH為4.15。
2.1.4加糖量對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合,接種量按體積的6%加入,39 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵14 h。10個人品嘗后討論,最終決定根據(jù)飲料的口感與風味來確定最佳的加糖量,結果見表6。
表6 糖用量配比單因素試驗
由表6可知,當不加糖時,發(fā)酵后的pH為3.98,表明乳酸菌優(yōu)先利用的是蓮霧果品中的可溶性糖產(chǎn)酸,發(fā)酵后飲料的酸味濃,無甜味,無蓮霧味;當加糖量為1%時,飲料的口感為酸味濃,甜味淡,還有淡淡的酒精味;當加糖量為3%時,飲料的酸甜味適中,具有蓮霧本身的風味;當加糖量為7%時,飲料的口感為甜味濃,掩蓋了酸味和蓮霧本身的風味。由此確定試驗中的加糖量為3%較好,此時飲料酸甜適中,蓮霧味適可。
2.1.5接種量對蓮霧發(fā)酵乳飲料品質的影響。料液比按1∶9(g/mL)的配比混合,加糖量按體積的3%加入,發(fā)酵時間為14 h,發(fā)酵溫度為39 ℃。10個人品嘗后討論,最終決定根據(jù)飲料的風味和口感來確定最佳的接種量,結果見表7。
由表7可知,10個人品嘗后的最終結論為接種量對蓮霧水果型乳酸發(fā)酵飲料的影響不明顯,各接種量下的飲料pH變化不大,感官評價一致,表明接種量對發(fā)酵的影響不大,因此接種量不作為正交試驗的影響因素之一。
表7 接種量的單因素試驗
2.2正交試驗結果及統(tǒng)計分析由表8可知,發(fā)酵后的乳酸飲料的pH由原來的6.12下降到最低為3.92,酸度在感官品嘗可接受區(qū)。對感官評分值進行統(tǒng)計可知,乳酸發(fā)酵飲料的最佳組合條件A2B2C2D2或A3B2C2D2,即料液比為1∶9或1∶12(g/mL),加糖量為6%,發(fā)酵時間為14 h,發(fā)酵的溫度為39 ℃時,乳酸發(fā)酵飲料的感官評分最高,此時飲料酸甜可口,同時具有蓮霧的芳香。由極差R值的分析可知,影響蓮霧乳酸發(fā)酵飲料工藝的因素由大到小依次為發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、加糖量、料液比。
表8 正交試驗結果分析
對正交試驗因子進行多重比較方差分析,結果可知,料液比間的F=2.004,P=0.167>0.01,差異不顯著;加糖量間的F=3.561,P=0.053>0.05,差異不顯著;發(fā)酵溫度間的F=12.323,P=0.001<0.01,差異極顯著;發(fā)酵溫度間的F=6.305,P=0.010=0.01,差異顯著。F檢驗結果表明,發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度對乳酸飲料的口感有極顯著影響。
2.3微生物指標對該飲料進行微生物指標測定,結果得出,乳酸菌活菌數(shù)≥1.0×109CFU/mL,霉菌數(shù)量<30個/mL,酵母數(shù)量≤40個/mL,大腸菌群數(shù)<0.030 MPN/mL,未檢出致病菌。
該試驗一改傳統(tǒng)以乳為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸飲料的模式,以蓮霧為發(fā)酵主料研制蓮霧水果型發(fā)酵乳酸飲料。與凝固型蓮霧酸奶比較[8],蓮霧水果型飲料的主料是水果原料本身,不添加奶粉,不會因乳酸菌產(chǎn)酸使蛋白質凝固產(chǎn)生分層現(xiàn)象,從發(fā)酵加糖測試pH結果可看出,所用乳酸菌優(yōu)先利用原料中所含的可溶性糖類,果品中其他營養(yǎng)成分可完好保
留,添加的少量蔗糖主要起調(diào)節(jié)飲料的口感的作用,減少了乳飲料生產(chǎn)的原料成本,最大限度地保留了蓮霧水果的營養(yǎng)和風味,又有乳酸菌發(fā)酵飲料的保健功效。從發(fā)酵液中檢出的乳酸菌混菌活菌數(shù)來看,符合乳酸飲料國標中規(guī)定的乳酸菌飲料出廠時乳酸菌含量≥1.0×106CFU/mL的要求,產(chǎn)品具有市場推廣的價值,可以進行深層規(guī)模化發(fā)酵生產(chǎn)。
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