荔枝草百合复合保健醋饮料制备工艺研究
2018-06-13黄秀锦黄和升王海平李思阳
黄秀锦,黄和升,王海平,李思阳
(江苏食品药品职业技术学院,江苏 淮安 223003)
荔枝草为唇形科鼠尾草属植物,别名蛤蟆草,分布于全国各地[1,2]。现代研究证明,荔枝草含高车前苷、原儿茶酸、4-羟基苯乳酸等多种成分,具有清热解毒、消肿利尿、凉血散淤等多重功效[3-5]。郭仁永等[6]证实荔枝草液有止咳平喘作用,荔枝草水煎剂对小鼠有镇咳作用。刘旭杰等[7]试验发现荔枝草榨汁液和煎煮液具有良好的祛痰和抗组胺作用。王斌贵等[8]研究表明,荔枝草浸提物对猪油等烹调油具有良好的抗氧化作用。此外,荔枝草含有丰富的蛋白质以及多种维生素、矿物元素等营养组分,对人体有良好的调理作用。
百合又称菜百合,每100 g百合含蛋白质3.36 g、脂肪0.18 g、淀粉11.8 g、还原糖3.0 g、蔗糖10.39 g、果胶5.6 g,另外还含有秋水仙碱、维生素B以及钙、磷、铁等多种营养成分,因此百合有很高的利用价值。百合干性微寒、味甘,有润肺、止咳、清热、解毒、利湿消积、宁心安神、促进血液循环等功效,主治劳嗽、咳血、虚烦惊悸等症,对医治肺络疾病和保健抗衰老有特别功效,据药理研究表明,百合干有升高白细胞的作用,因此对多种癌症都有较好的疗效[9-12]。
醋作为一种传统的发酵调味品,近年来正向营养保健方向发展。荔枝草、百合作为既可食用又可药用的植物原料,荔枝草淀粉含量较低,而百合可以弥补这一不足,将两者作为主要原料制成功能性的复合醋饮料,不仅可以增加醋的功能作用,丰富保健饮料的品种,同时也可为荔枝草百合的综合利用开辟新的途径。
1 材料与方法
1.1 原料与菌种
荔枝草、百合粉:购于淮安中药店;活性干酿母和沪酿1.01醋酸菌:来自江苏食品药品职业技术学院微生物实验室;α-淀粉酶(2000 U/g)和糖化酶(50000 U/g):北京房山酶制剂厂;蔗糖和蜂蜜:购于淮安食品超市。
1.2 主要仪器设备
数显恒温水浴锅、酸度计、糖度计、立式电热压力蒸汽灭菌罐、恒温培养箱、全温培养摇床、折光仪。
1.3 分析方法
酒精度:蒸馏法;总酸度:酸度滴定法;还原糖的测定:GB/T 5009.7-2016;pH值:酸度计法;细菌总数的测定:GB 4789.2-2016;大肠菌群的测定:GB 4789.3-2016。
1.4 工艺流程
1.4.1 荔枝草原液制备
荔枝草→粉碎→筛分(80目)→加入4倍量水→煮沸灭菌(5 min)→荔枝草原液。
1.4.2 荔枝草百合醋工艺
百合粉→加入4倍量水→糊化(85~90 ℃,40 min)→恒温液化(85~90 ℃,pH 6.2~6.4,0.3% α-淀粉酶,1~2 h)→灭酶(120 ℃,5~7 min)→糖化(60~65 ℃,pH 4.2~4.4, 0.3%糖化酶,1~2 h)→荔枝草原液→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→杀菌(85 ℃,15 min)→罐装密封。
1.5 操作要点
1.5.1 百合粉糊化、液化、糖化
参照文献[13]。
1.5.2 酒精发酵
百合粉糖化结束后,加入一定比例的荔枝草原液,调整糖度为15%~19%,接种经活化的酵母菌1.5%~3.5%,在温度为25~29 ℃条件下进行发酵,直到发酵液中残糖剩余0.7%左右时,酒精发酵基本结束。
1.5.3 醋酸发酵
将酒精发酵液用无菌水稀释,使其酒精度为6%~8%,用柠檬酸和碳酸钙调节pH为4.4~4.8,接种醋酸菌9%~12%,在温度为32~36 ℃进行醋酸发酵,当发酵液酸度不再升高时,发酵结束。
2 结果与分析
2.1 酒精发酵试验
2.1.1 酒精发酵单因素试验
酵母菌酒精发酵过程会受到多种因素的影响,本试验选取对酵母菌酒精发酵产酒作用影响比较大的4个因素(荔枝草和百合的比例、糖度、温度和酵母接种量)进行单因素试验,以酒精发酵结束所得酒精度为考察指标,试验结果见图1。
图1 荔枝草和百合比例、糖度、温度、接种量对酒精度的影响Fig.1 Effect of ratio of Salvia plebeia and lily, sugar content,temperature,inoculation amount on alcohol content
由图1可知,糖度约17%、荔枝草与百合比例约1∶1、接种量约2.5%、温度约27 ℃条件下荔枝草百合酒精发酵效果较好。
2.1.2 酒精发酵正交试验
为得到荔枝草百合酒精发酵的最优组合条件,在单因素试验的基础上,以酒精度为考察指标,对荔枝草和百合比例、糖度、温度和酵母接种量进行4因素3水平正交试验,正交试验表L9(34)及试验结果见表1。
表1 荔枝草百合酒精发酵正交试验及结果Table 1 Results of orthogonal test for alcohol fermentation of Salvia plebeia and lily
在试验选定的因素水平范围内,表1中R值显示RC>RB>RA>RD,即对醋酸发酵影响较大的因素为温度,其次是糖度和物料比,最后为酵母接种量;各因素的K值大小表明酒精发酵的最佳组合为A3B1C3D3,即荔枝草和百合粉的比例1∶2,糖度15%,发酵温度29 ℃,酵母接种量3.5%。在最佳组合发酵工艺条件下,进行3次重复验证试验,获得发酵液的平均酒精度为8.09%。
2.2 醋酸发酵试验
2.2.1 醋酸发酵单因素试验
选取对醋酸菌进行醋酸发酵影响作用较大的4个因素(酒精度、接种量、pH和温度)进行单因素试验,以发酵结束总酸含量为考察指标,试验结果见图2。
图2 酒精度、pH、温度、接种量对总酸的影响Fig.2 Effect of alcohol content,pH,temperature,inoculation amount on total acid content
由图2可知,在酒精度约6.0%、pH值约4.6、温度34 ℃、接种量11%水平下醋酸发酵效果较好。
2.2.2 醋酸发酵正交试验
为得到荔枝草百合醋酸发酵最佳条件,在单因素试验的基础上,以发酵液总酸含量为指标,对荔枝草和百合比例、醋酸菌接种量、pH和温度进行4因素3水平正交试验,正交试验表L9(34)及试验结果见表2。
表2 荔枝草百合醋酸发酵正交试验及结果Table 2 Results of orthogonal test for acetic acid fermentation of Salvia plebeia and lily
在试验选定的因素水平范围内,表2中R值显示RA>RD>RC>RB,即对醋酸发酵影响较大的因素为酒精度,其次是温度和pH,最后为醋酸菌接种量;各因素的K值大小表明醋酸发酵的最佳组合为A2B2C2D2,即酒精度6%,醋酸菌接种量11%,pH 4.6,发酵温度34 ℃。在最佳组合发酵工艺条件下,进行3次重复验证试验,获得发酵液的平均醋酸含量为4.69%。
2.3 荔枝草百合复合保健醋饮料产品质量指标
目前除了苹果醋饮料有可遵循的国家标准GB/T 30884-2014外,其他醋饮料标准尚未出台。本试验酿制的荔枝草百合复合保健醋饮料感官指标、理化指标和微生物指标如下。
2.3.1 感官指标
具有正常醋饮料的颜色、气味和滋味,酸甜适口,风味协调,不浑浊,无沉淀。
2.3.2 理化指标
总酸4.69%, 还原糖0.71%,可溶性固形物1.26%。
2.3.3 微生物指标
细菌总数300 cfu/mL;大肠菌群≤3 MPN/dL;无致病菌检出。
以上指标符合酿造食醋的国家标准GB 18187-2000和GB 2719-2003。
3 结论
通过两步发酵可制得荔枝草百合复合保健醋饮料,酒精发酵最佳工艺条件为荔枝草和百合的比例1∶2,糖度15%,发酵温度29 ℃,酵母接种量3.5%,在此条件下获得的保健醋饮料酒精度为8.09%;醋酸发酵的最佳工艺条件为酒精度6.0%,醋酸菌接种量11%, pH 4.6,发酵温度34 ℃,在此条件下,可获得总酸含量为4.69%的复合保健醋饮料。
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