葛仙米双歧杆菌酸奶研制


    葛仙米双歧杆菌酸奶研制 【摘要】本文首先设计了葛仙米的凝固型与搅拌型两种保健乳制品的工艺路线。然后以葛仙米的干制品为主营养原料,以蔗糖为调味剂,使用安琪牌双歧杆菌酸奶发酵剂为发酵剂,通过L9(34)正交试验分别讨论确定出了两种工艺路线的最佳工艺参数。最后制得的产品,色泽、气味、组织形态基本保持了传统酸奶的风味,并且具有了葛仙米的保健和营养功效。 【关键词】葛仙米、双歧杆菌、酸奶 Development of yoghurt from bifidobacterium puerariae Applicant’s name: Jiawei Li; Chengming Bi; Hongran Wu. Adviser: Jiangkui Chen; Yan Guo. [Abstract] In this paper, the processing route of solidification type and stirring type of pueraria rice was designed first. Then, the optimal technological parameters of the two processes were determined through the orthogonal experiment of L9 (34) by taking the dried products of Nostoc sphaeroides as the nutritional raw material, sucrose as the flavoring agent and anqi brand bifidobacterium yogurt as the fermentation agent. In the end, the color, smell and tissue form of the product basically maintain the flavor of traditional yogurt, and have the health care and nutritional effect of puerariae. [key words] Nostoc sphaeroides; bifidobacterium ; yoghurt. 一:引言 葛仙米(英文名Nostoc Sphaeroids)蓝藻纲,念珠藻科[1]。作为蓝藻的一种,含有人体必备的多种氨基酸及多糖等活性物质具有很高的营养价值和保健功能。据古籍记载,其性味较为甘、淡、寒,可以入药可以清热明目,治疗目赤红肿、夜盲症等功效。现代研究发现[2],葛仙米中含有一定量的藻胆蛋白可以调节、合成人体新陈代谢所需要的多种酶。还能调节人体免疫系统,增强免疫系统功能,提高人体对疾病的抵抗力,并且对抑制癌细胞生长和促进人体细胞再生。藻胆蛋白拥有“食物钻石”的美誉。葛仙米中含18种氨基酸,其中含人体必需的八种氨基酸,干物质 。总蛋白高达56%左右,维生素C含量接近鲜枣,比山楂高5倍多,比柑桔高5倍;维生素B1、B2高于一般菌藻类:含矿物质15种,最丰富的有磷、硫、钙、钾、铁等,较少的有铅、硅、镁、钡、锗等,微量元素有锌、铜、锰,还有淀粉和糖类,其含钙量高于一般蔬菜,是一种极好的天然富钙营养食品。另外葛仙米含有的中链脂肪酸组成的三酰甘油酯也有抑制脂解作用,因而可降低血浆中必需脂肪酸的需要量,减少胆固醇的合成,另外中链脂肪酸不经过淋巴,而经过门脉血大量被肝脏截获,不会引起高脂血症。 葛仙米近些年来受到人们更多的关注,2018年5月国家食品安全风险评估中心也拟将葛仙米纳入新食品原料。 双歧杆菌与机体的许多生理、病理现象密切相关,因此成为人体健康的重要指标之一。它在调节肠道菌群、降低人体胆固醇、抗肿瘤以及在延缓人体衰老等方面有显著功效。同时,双歧杆菌发酵乳在防治和治疗机体便秘方面将有很大的应用潜力。 葛仙米是湖北施恩等地区的土特产,养殖了市面上大多数的葛仙米,但是市场上的葛仙米产品大多是以葛仙米鲜品、葛仙米干品等为主,其次还有一些葛仙米化妆品等。没有葛仙米酸奶这一类型的产品。酸奶有促进新陈代谢的作用,其中含有的大量有益菌能有效的促进胃肠蠕动,可以将一些久留于人体的废物排出体外,减少废物在人体内的存留时间, 从而起到促进人体身体健康的作用。此外饮用酸奶对缓解便秘的帮助非常大,而且老少咸宜,是一种健康养生的饮品。酸奶不仅保留了牛奶的所有优点,而且某些方面经加工过程还扬长避短,成为更加适合于人类的营养品。并且,酸奶产品主要分为两种,一种为固态型酸奶,另一种为搅拌型酸奶。通过比较挑选出最佳的方案。有实验结果表明[3][4],葛仙米多糖双歧杆菌具有强大的促进作用,能有效促进肠道内的双歧杆菌的生长与繁育。要控制好多糖的添加量,使得多糖控制在一个合适的浓度,在一定的时间之内,不仅可以增加成品的口感,而且还能对双歧杆菌的生长起到促进作用,同时增加双歧杆菌在肠道内的增殖和定植,优化肠道结构,维护机体的微生态平衡,达到最佳保健功效。因此本文,将两者结合在一起研制营养保健的新型酸乳。 二:准备材料与制作方法[5] 1. 材料、设备与方法材料 葛仙米(湖北施恩石门特色农品)、生牛乳(伊利,纯牛奶)、双歧杆菌乳酸菌发酵剂(安琪牌)、蔗糖、果胶、魔芋胶、β环状糊精 1.1主要设备 超净工作台、LRH-1500F型恒温生化培养箱、电热恒温水浴锅、蒸汽消毒器、万用炉、热风炉、超声波细胞粉碎机、胶体磨、厨房冰箱(银都餐饮设备) 2.工艺流程 葛仙米干品→粉碎→溶解→均质→脱腥 搅拌型酸乳成品 凝固型酸乳成品 装瓶→发酵 生牛乳→超声波均质→灭菌 冷藏 葛仙米果冻 果胶、魔芋胶、蔗糖加温溶解 葛仙米浆 加入葛仙米浆 装瓶→发酵 3.操作要点 3.1葛仙米处理步骤要点 3.1.1粉碎 取葛仙米干品50g,用粉碎机将葛仙米干品打碎成粉末。 3.1.2溶解 称取50g的葛仙米粉,加水配成10%的葛仙米浆,用玻璃棒搅打混匀。 3.1.3均质 准备好调配好的10%的葛仙米浆,将其倒入胶体磨中进行均质。均质对葛仙米细胞进行较大程度的破壁处理。可以使葛仙米浆与牛奶更好的混合,不发生沉淀现象。同时均质过后,绝大部分的葛仙米细胞结构被打碎破坏,将大量氨基酸、藻胆蛋白等有效成分释放出来。增加了人体对葛仙米营养成分的消化吸收。 3.1.4葛仙米脱腥处理[6] 葛仙米有一定的腥味,对于嗅感和口感等影响较大,因此在试验中采用了β环状糊精的包合技术进行葛仙米脱腥。β环状糊精包合技术常用于包合挥发性、油状液体成分,以防止成分散逸。其主要作用归结如下:增加药物的稳定性;增加药物溶解度;减少刺激和毒副作用;调节释放速度;提高有效成分的利用度。 取10%的葛仙米浆,然后添加5%左右的β环状糊精,采用饱和溶液法,进行包合。 3.2葛仙米果冻的制作 将果胶、魔芋胶、蔗糖按比例混合,加入蒸馏水水后用玻璃棒搅打混匀,待其充分混匀后,放到恒温水浴锅上加温并再次搅拌,溶解之后加入一定体积的葛仙米浆,再次持续搅拌直到葛仙米浆均匀分布在胶体中。之后放入冷藏室冷藏。大约3到4小时后即可制成。 3.3纯牛奶超声波均质的好处 有研究发现[7],经过超声波均质的纯牛奶在发酵成酸奶后,在香味、口感、外观、形状等感官上比没有经过超声波均质的要更加优秀。并且在菌种的产酸量与产酸速度上更加容易掌握。因此,经过超声波均质得到的成品质量水平与味道会大大提高。 3.4灭菌[8] 用巴氏杀菌法灭菌。将混合原料加热至62-63℃,并保持此温度30min,然后急速冷却到4-5℃。将混合原料经此法处理后,可杀灭其中的致病性细菌和绝大多数非致病性细菌;混合原料加热后突然冷却,急剧的热与冷的变化也可以促使细菌的死亡 。杀菌完毕后调节温度至40℃左右。即可完成灭菌步骤。 3.5方案一操作要点 纯牛奶装瓶发酵将准备好的生牛乳装在洁净干燥的容器中,接种双歧杆菌后,加入葛仙米浆,混匀后共同发酵。 3.6方案二操作要点 纯牛奶装瓶发酵将准备好的生牛乳装在洁净干燥的容器中,接种双歧杆菌后先发酵。之后再加入葛仙米果冻,混匀后再发酵。 三.结果与分析、 1.2产品质量评定[9] 由12个人组成评定小组,根据感官评测标准对成品进行评测打分,并且对结果进行统计,得出总分。凝固型酸奶与搅拌型酸奶的成品感官评测标准见下图表 1和表2 表 1凝固型酸奶感官评测标准 项目 特征 感官评测分值 色泽 呈均匀乳白色、微黄色或果料固有的颜色 30 滋味和气味 具有酸牛乳固有滋味和气味或相应的果料味,酸味和甜味比例 30 组织状态 组织细腻、均匀、表面光滑、 无裂纹、无气泡、无乳清析出 40 表 2搅拌型酸奶感官评测标准 项目 特征 感官评测分值 色泽 呈均匀乳白色、微黄色或果料固有的颜色 30 滋味和气味 具有酸牛乳固有滋味和气味或相应的果料味,酸味和甜味比例 30 组织状态 组织细腻、凝块细小均匀滑爽、 无气泡、无乳清析出 40 2.单因素实验结果与分析[10] 已有研究发现, 1%-2%葛仙米多糖有利于双歧杆菌的生长与繁殖。因此,对不定因素:葛仙米浆添加量、发酵温度、加糖量各进行单因素试验,以探索正交试验的较佳的配比方案。 表 3葛仙米浆添加量单因素试验 试验号 A葛仙米浆添加量%) 综合感官评测/分 1 3 82.7 2 5 87.2 3 6 88.5 4 7 88.7 5 8 86.5 6 9 85.4 由表3分析可得,葛仙米浆的添加量加到6%到7%左右时综合感官测评的得分是最高的。过少会使得色泽、口感等不明显。过多会使颜色过于显现出墨绿色,而且会有淡淡的藻腥味。因此,葛仙米浆的添加量在6%到7%为宜。 表 4发酵温度单因素试验 试验号 B发酵温度℃) 综合感官评测/分 1 35 84.7 2 37 85.5 3 39 86.9 4 41 89.0 5 42 85.1 6 43 83.3 由表4分析可得,发酵温度在41℃左右时,综合感官测评的得分是最高的。过高和过低的发酵温度会导致双歧杆菌的生长和繁育受到较大的影响,从而导致发酵不成功。因此,发酵温度在41℃左右为宜。 表 5加糖量单因素试验 试验号 C加糖量%) 综合感官评测/分 1 5 80.5 2 6 83.5 3 7 86.0 4 8 88.5 5 9 87.0 6 10 85.4 由表5分析可得,加糖量在8%左右时,综合感官测评的得分是最高的。过低会导致滋味的不足,过高会导致太过甜腻。因此,加糖量在8%左右为宜。 2. 正交试验结果与分析[10] 表 6正交试验因素与水平设计 水平 A发酵温度℃) B葛仙米浆添加量%) C加糖量%) 1 39 5 6 2 41 6 8 3 42 7 10 通过前3组单因素试验对不定因素:葛仙米浆添加量、发酵温度、加糖量筛选出的较佳配比进行L9(33)正交试验(参考L9(34)正交试验表)。以验证本产品最佳配比方案。 表 7方案一正交试验 实验号 因素 综合感官评测 A B C 1 1 1 1 86.1 2 1 2 2 87.9 3 1 3 3 86.3 4 2 1 2 88.7 5 2 2 3 89.2 6 2 3 1 87.9 7 3 1 3 88.0 8 3 2 1 88.4 9 3 3 2 87.2 T1 T2 260.3 262.8 262.4 265.8 265.5 263.8 T3 263.6 261.4 263.5 平均值T1 86.8 87.6 87.5 平均值T2 88.6 88.5 87.9 平均值T3 87.9 87.1 87.8 极差R 1.8 1.4 0.4 由方案一正交试验得,实验号为5的综合感官评测的得分最高。由极差可得,葛仙米浆的添加量占因素影响的占比最大,其余依次是发酵温度、加糖量。其中加糖量可以随个人口味进行添加,对产品的影响量很小。因此,最佳配方为6%葛仙米浆添加量、8%加糖量、发酵温度为37℃。 表 8方案二正交试验 实验号 因素 综合感官评测 E发酵温度℃) F葛仙米果冻添加量%) G加糖量%) 1 38 4 6 86.7 2 38 5 8 87.4 3 38 6 10 87.0 4 40 4 8 88.4 5 40 5 10 89.4 6 40 6 6 87.5 7 42 4 10 88.3 8 42 5 6 87.9 9 42 6 8 87.6 T1 262 263.4 262.1 T2 265.3 264.7 263.4 T3 263.8 262.1 264.7 平均值T1 87.3 87.8 87.3 平均值T2 88.4 88.2 87.8 平均值T3 87.9 87.3 88.2 极差R 1.1 0.9 0.9 由方案二正交试验得,实验号为5的综合感官评测的得分最高。由极差可得,发酵温度占因素影响的占比最大,其余的葛仙米果冻和加糖量的影响基本持平。其中葛仙米果冻的量、加糖量可以随个人口味进行添加。因此,最佳配方为5%葛仙米果冻添加量、8%加糖量、发酵温度为40℃。 表 9方案一与方案二的综合对比 试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 方案一 86.1 87.9 86.3 88.7 89.2 87.9 88.0 88.4 87.2 方案二 86.7 87.4 87.0 88.4 89.4 87.5 88.3 87.9 87.6 方案一的最优参数组合和方案二的最优参数组合的综合评比分数基本一致,说明两种方案设计各有特点。 四.结论 本文讨论了葛仙米双歧杆菌保健酸乳的两种制作方案。酸奶的类型分为凝固型与搅拌型,因此,讨论了两种工艺流程。方案一为凝固型,方案二为搅拌型。通过两个方案的对比得出方案一和方案二的感官测评平分秋色各有特点。因此两个方案均可作为成品。方案一对四种不定因素进行单因素试验为正交试验做铺垫,由正交试验确定最佳配方为6%葛仙米浆添加量、8%加糖量、发酵温度为41℃。方案二对葛仙米浆进行单因素试验,综合方案一的生牛乳发酵,由正交试验确定最佳配方为5%葛仙米果冻添加量、8%加糖量、发酵温度为40℃。 参考文献 [1] 程超,莫开菊,汪兴平,等.葛仙米饮料的研制[J].食品科学,2003(8):59-61. [2] SHOAIB M, SHEEHZAD A, OMAR M, et al. Inulin: properties, health benefits and food applicattions[J].Carbohyd Polym, 2016, 147:444-454 [3] 李民,李玉明.藻类中多糖对双歧杆菌的促生长作用[J].中国微生态学杂志,2005(4):252-253. [4] 邓伊苓,李冰冰.葛仙米多糖的提取分离与纯化[J].中国民族民间医药,2009,18(14):10. [5] 李正涛.食品加工技术实训[M].北京:北京理工大学出版社. [6] 伊辛,刘彬丽,等.β环状糊精包合技术的研究进展及应用[J].1998:63-1066 [7] 马勇,赵大军,吴占宇,查斌.超声波均质对酸牛奶品质的影响[J].食品科学,2006(2):87-91. [8] 刘静,邢建华.食品配方设计7步(第2版)[M].北京:化学工艺出版社 [9] RHB 103-2004,酸牛乳感官质量评鉴细则[S]. [10] 郑泽元.食品营养学(第3版)[M].北京:中国农业出版社.2009. [11] 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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