芡实乳酸菌饮料的研制

摘要以芡实为主要原料，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种（1∶1）为发酵剂，经发酵芡实汁制备乳酸菌饮料。通过正交试验确定优发酵工艺条件：发酵温度 42 ℃，发酵时间 36 h，发酵剂接种量 5 g/100g，后发酵时间 24 h。发酵结束后，在饮料中添加 0.1 g/100g 羧甲基纤维素钠（CMC）与 0.1 g/100g黄原胶作为稳定剂。
芡为睡莲科（Nymphaeaceae）芡属（Euryaleferox Salisb）一年生大型水生草本植物，原产中国和东南亚各地。广泛分布于我国南至海南、北至黑龙江，有“南芡” 和“北芡” 之分。芡实是芡的成熟种仁，又称鸡头米，其淀粉、膳食纤维含量较高，芡实蛋白由 18 种氨基酸组成，种类齐全，必需氨基酸占氨基酸总量的 24.6%，其中谷氨酸、精氨酸和亮氨酸的含量较高，可作为人体满意蛋白的理想来源。此外，芡实还富含铁、磷、硒、 VC、VE、 VB及 β 胡萝卜素等矿物质。芡实不仅营养价值高，还具有养血安神、益肾固精、去湿健脾、止泻止带等保健功效。《神农本草经》认为芡实具有“主治湿痹，腰脊酸痛，补中除暴疾，益精气，强志，令耳目聪明” 等作用。
目前对芡实的研究报道主要集中在其营养成分及价值、功效成分及作用、药理作用等方面，在芡实饮料研究方面报道较少。李妍等和华萍等以芡实为主要原料通过研浆、过滤、调配等工艺加工成芡实饮料；葛惠等研究了以芡实、荸荠、莲子为原料制备的复合功能饮料的生物抗氧化活性。而采用发酵工艺制备芡实乳酸菌饮料，尚低相关报道。乳酸菌饮料可提高机体对磷、铁、钙等矿物质的吸收，同时乳酸菌发酵过程中还可产生大量的有机酸、醇类、维生素及各种氨基酸等代谢物，具有抑制腐败菌、提高消化率、防癌等生理功效。利用发酵工艺制备的芡实乳酸菌饮料不仅清香可口、风味，而且营养丰富、易于消化吸收，是一种保健功能较高的营养饮品。

1 材料与方法
1.1 材料与试剂
原料：芡实为芡籽粒脱壳种仁，干品，市购。
菌种：保加利亚乳杆菌（lactobacillus bulgari－cus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus），本院食品微生物实验室保藏。
培养基：伊利脱脂牛奶，市购。
药品试剂：白砂糖、柠檬酸、羧甲基纤维素钠（CMC）、琼脂、黄原胶为食用级；铁氰化钾、氢氧化钠等药品为国产分析纯。
1.2 仪器设备
DJ12B-A11EC 豆浆机，九阳豆浆机有限公司；YX-18LD 手提式压力蒸汽灭菌器，上海市跃进医疗器械一厂； 303AS-4 隔水式电热恒温培养箱，镇江市科密仪器仪表有限公司； PHS-25 数显酸度计，上海虹益仪器仪表有限公司； 80-2 台式电动离心机，金坛市金南仪器制造有限公司； NAR-1TLIQUID 阿贝折光仪，日本 ATAGO （爱拓）中国分公司，广州。
1.3 工艺流程
芡实→洗净→浸泡→打浆→离心过滤→芡实
汁→发酵→冷却→调配→装瓶→成品1.4 操作要点
1.4.1 芡实汁制备
根据前期的试验结果，采取方法如下：称取 50g芡实，洗净，常温下用清水浸泡 8 h，取出芡实并放入豆浆机中，加水至杯体内部 1 000 mL 刻度线，选“五谷豆浆” 功能键进行打浆。打浆结束后将芡实浆置入离心机， 4 000 r / min 离心 3 min，取上清液即为芡实汁，装瓶，冷藏备用。
1.4.2 发酵剂制备
将脱脂牛奶分装于试管中， 95 ℃杀菌 15 min。将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以 1∶1 的比例混合，接种于上述培养基中，经 3~4 次接代培养，后进行扩大培养，制成发酵剂。
1.4.3 接种发酵
在芡实汁中加入适量的发酵剂，缓慢搅拌使菌种混合匀，一定温度下于恒温培养箱中发酵，当pH 值达 4.0 左右时取出，冷却至 10 ℃以下后放入冰箱中，于 2 ℃~4 ℃下放置一定时间进行后发酵（后熟）。
1.4.4 调配
根据前期的试验结果，在发酵好的芡实汁中按4 g/100mL 加入白砂糖，用 0.1 g/100mL 的柠檬酸调其 pH 值至 4.0，加入适量的稳定剂，定量。
1.4.5 成品检验
利用抽样方法对成品进行质量评定，要求其理化指标和微生物指标要符合 GB 16321-2003。
1.5 感官评分标准
以 5 位专业评价人员对成品饮料的口感（40分）、组织状态（30 分）、气味（30 分）进行综合评分，后取其平值，得出饮料的感官评分，1.6 重要指标测定方法
蛋白质：参照 GB 5009.5-2010 规定的方法测定。
总糖：用铁氰化钾法测定。
乳酸：用标准 NaOH 溶液滴定总酸，再换算成乳酸量。
可溶性固形物含量：参照 GB/T 12143-2008 规定的方法测定。
脲酶的定性测定：参照 GB/T 5009.186-2003规定的方法测定。
微生物指标：参照 GB/T 4789.21-2003[23]规定的方法测定。

2 结果与分析
2.1 优发酵工艺的确定
根据前期的单因素试验结果，以发酵时间（h）、发酵温度（℃）、发酵剂接种量（g/100g）及后发酵时间（h）为考察因素，以芡实乳酸菌饮料的感官评分为评价指标，进行 L9（34）正交试验。
4 个因素对芡实乳酸菌饮料感官质量的影响次序为 B>A>C>D，发酵温度对产品的感官质量影响，而后发酵时间则影响小。优工艺条件为 A2B2C3D1，所得产品的感官评分为 92，高于其他工艺条件下产品的评
分值。
2.2 稳定剂选择和用量的确定
合适的稳定剂和用量能使成品饮料长时间保持匀的稳定状态，从而延长商品的货架期。本研究选用羧甲基纤维素钠（CMC）、琼脂、黄原胶作为稳定剂，发酵结束后分别在饮料产品中进行单一添加和复合添加，考察不同稳定剂对饮料产品的稳定性。
当使用 0.1 g/100gCMC+0.1 g/100g黄原胶作为稳定剂时，对芡实乳酸菌饮料的稳定效果。
2.3 产品质量的评定
2.3.1 感官指标
本饮料产品色泽呈淡黄色，匀低分层，口感细腻，酸甜爽口，有芡实的天然风味，有乳酸菌饮料的风味，低异味。
2.3.2 理化指标
蛋白质含量 4.5 g/100g，总糖含量 6.2 g/100g，乳酸量 1.2 g/100g，可溶性固形物含量 14.6 g/100g，脲酶试验呈阴性。
2.3.3 微生物指标
乳酸菌（cfu/100 mL） ≥1×106，细菌总数（cfu/100 mL） ≤100，大肠菌群（cfu/100 mL） ≤3，致病菌未检出。

来源：惠合发酵罐厂家

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