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蒲公英根发酵酸味片的研制

2020-09-01王明慧孙永良涂武祥王英臣

现代食品·上 2020年7期
关键词:发酵

王明慧 孙永良 涂武祥 王英臣

摘 要:以蒲公英根为主要原料,添加乳酸菌进行发酵,研制一种蒲公英根乳酸发酵酸味片。以感官评定和酸味片硬度为指标,通过正交试验和方差分析对酸味片的工艺条件进行了研究。蒲公英酸味片最佳工艺条件为植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=5∶5,乳酸菌总添加量3%,发酵时间30 h。在此条件下进行乳酸发酵之后干燥得到酸味片硬度适中,苦味柔和,乳酸风味明显。

关键词:蒲公英根;植物乳杆菌;干酪乳杆菌;发酵;酸味片

Abstract:With dandelion root as the main raw material, the lactic acid bacteria are added for fermentation, and a dandelion root lactic acid fermented acid flavor tablets are developed. The process conditions of acid tablets were studied by orthogonal experience and a single factor experience, using sensory assessment and acid tablet hardness as the index. The best process conditions for dandelion acid tablets are Lactobacillus plantarum and Lactobacillus casei, 5∶5, lactic acid bacteria added 3%, fermentation time 30 h. Under this condition, the drying of lactic acid after fermentation obtains moderate hardness of acid icing tablets, soft bitter taste, lactic acid flavor is obvious.

Key words:Dandelion root; Lactobacillus plantarum; Lactobacillus casei; Fermentation; Sour tablets

中圖分类号:R282.71

蒲公英属草本植物,又名婆婆丁、黄花地丁等,2014年9月被国家有关部门列入新资源食品原料[1]。蒲公英耐寒耐热,对生长条件要求不高,易栽培[2]。目前,我国辽宁、吉林、黑龙江、河北、浙江、内蒙古等省已进行了大面积人工种植,在吉林省的安图县、辉南县、长白县等种植面积比较大[3]。

蒲公英营养成分丰富,蒲公英叶中含有多酚、黄酮、植醇、绿原酸等物质[4],根中含蒲公英甾醇、蒲公英赛醇、豆甾醇、谷甾醇、胆碱、有机酸、菊糖、苦味素和果糖等物质[5],具有抗菌消炎[6]、抗肿瘤[7]、抗氧化[8]以及免疫调节功能。

目前有关蒲公英的食品比较多,如蒲公英茶[9]、蒲公英酸奶[10]、饮料[11]、饼干[12]、蛋糕[13]等,但对蒲公英发酵食品研究比较少。乳酸菌在发酵过程中生成乳酸的同时产生许多风味物质,赋予产品特殊风味[14],并且还产生淀粉酶、纤维素酶等可以改善产品的特性[15]。本文通过选择植物乳杆菌和干酪乳杆菌进行蒲公英根乳酸发酵,用以改善蒲公英根产品的风味不足和物性特征,研制一种蒲公英根的发酵酸味片,提供一种新的蒲公英产品。

1 材料与方法

1.1 实验材料

蒲公英根,采自吉林省延边市安图县新合乡;植物乳杆菌、干酪乳杆菌,购自台湾亚芯生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

HANNA HI-8424型pH计,苏州汉星传感器有限公司生产;UV2000紫外可见分光光度计,上海舜宇恒平科技有限公司生产;DHG-9520电热恒温鼓风干燥箱,成都瑞派科技有限公司生产;SliceMaster切片机,海德创业(北京)生物科技有限公司生产;智能液晶光照培养箱,杭州得聚仪器设备有限公司生产;CT3 1000

质构仪,浙江纳德科学仪器有限公司生产;臭氧发生器,青岛鸿帆净化设备有限公司生产;LXT-180水分测定仪,深圳市莱希特仪器设备有限公司生产;GT10-1高速离心机,北京金洋万达科技有限公司生产。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

蒲公英根酸味片工艺流程如图1所示。

1.3.2 工艺说明

(1)分选、清洗。选取直径1 cm左右的蒲公英大根,去除杂质、清洗干净、刮去表皮。

(2)切片、杀菌。称取40 g处理后的蒲公英根,用切片机切成1~2 mm薄片,将切好的蒲公英根薄片用100 mg·L-1的亚硫酸进行漂洗。

(3)菌种活化、扩培。在无菌条件下,取0.5 g乳酸菌干粉,用20 mL、37 ℃无菌水活化。活化后置于MRS培养基中扩大培养,37 ℃条件下培养48 h。

(4)菌悬液的制备。调整菌液浓度,使乳酸菌菌悬液浓度为107~108 CFU·mL-1。

(5)发酵。将处理好的蒲公英根薄片放入灭菌后的250 mL三角瓶中,加入100 mL无菌水,按比例加入一定量的乳酸菌,固定两个因素,分别设置植物乳杆菌和干酪乳杆菌的比例为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8和1∶9,乳酸菌总加量分别为1%、2%、3%、4%和5%,发酵时间分别为26、28、30、32 h和34 h的条件下进行发酵,发酵结束后用烘干箱进行干燥。以干燥后的蒲公英根薄片的硬度和感官评价为指标进行单因素试验,在此基础上以感官评价为指标进行正交试验确定最佳工艺条件。

(6)干燥。把发酵结束后的蒲公英根薄片取出,在60 ℃条件下放入烘箱中干燥,当水分降至10%以下时,升温至150 ℃,当水分降至5%以下时取出。

1.4 评价指标

(1)蒲公英根酸味片硬度的测定。参考脆枣的硬度测量方法[16]进行蒲公英薄片的硬度测定。

(2)多糖的测定。用水提醇沉法[17]提取蒲公英根多糖,用苯酚-硫酸法[18]进行测定。

(3)蒲公英根酸味片感官评定。根据GB 16325-2005,具体评定指标见表1。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

以葡萄糖为标准品,按苯酚-硫酸法绘制标准曲线,y=6.784 5x+0.200 8,R2=0.999(x为测定溶液浓度,y为490 nm处的吸光度),如图2所示。

2.2 单因素试验

2.2.1 植物乳杆菌与干酪乳杆菌菌悬液配比对蒲公英根酸味片的品质影响

在菌液加量为3%,发酵时间为30 h的条件下进行蒲公英根的乳酸菌发酵,经过干燥后蒲公英根酸味片的硬度和感官指标变化如图3所示。

从图3可以看出,随着植物乳杆菌比例的下降,干酪乳杆菌液比例的增加,酸味片的硬度值呈下降的趋势,从配比为9∶1的33.52 N下降到配比为5∶5的30.35 N,之后硬度值又下降,到配比为1∶9的29.99 N;感官指标呈现先升高后下降的变化趋势,感官评分由菌液配比为9∶1的80分上升到配比为5∶5的92分,再降到最后的89分。这样的变化可能是由于不同乳酸菌分泌的酶系不同,导致在菌液在5∶5时分解高分子化合物效果最好,同时由于不同乳酸菌产生的风味彼此之间相互补充,呈现出了较好风味。

2.2.2 乳酸菌总添加量对蒲公英根酸味片的品质影响

在植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=5∶5,发酵时间为30 h的条件下进行蒲公英根的乳酸菌发酵,经过干燥后蒲公英根酸味片的硬度和感官指标变化如图4所示。

从图4可以看出,随着乳酸菌总添加量的增加,酸味片的硬度值呈下降的趋势,从总添加量1%的33.45 N下降到总添加量的3%的30.24 N,之后硬度值下降比较缓慢,到总添加量的5%时下降到29.88 N;感官指标呈先上升后下降的变化趋势,指标值由总加量1%的82分上升到总加量的3%的92分,在下降到最后的89分。这样的变化可能是由于乳酸菌添加量不同使发酵的效果不同,添加量越多,产生的风味越大,会掩盖原本蒲公英根的苦香味,在总加量3%时分解高分子化合物效果最好,乳酸菌发酵产生的风味较合适。

2.2.3 发酵时间对蒲公英根酸味片品质的影响

在植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=5∶5,菌液添加量为3%的条件下进行蒲公英根的乳酸菌发酵,经过干燥后蒲公英根酸味片的硬度和感官指标变化如图5所示。

从图5可以看出,随着发酵时间的加长,酸味片的硬度值呈下降的趋势,从发酵26 h的33.54 N下降到30 h的30.23 N,之后硬度值下降比较缓慢,到发酵时间的34 h时下降到29.76 N;感官指标呈现先升高后下降的变化趋势,指标值由发酵时间26 h的82分升高到发酵时间的30 h的92分,再下降到34 h的87分。这样的变化可能是时间的不同使发酵的速度不同,导致在发酵时间为30 h时分解高分子化合物效果最好,乳酸菌发酵产生的风味较适宜。

2.3 正交试验

根据单因素试验结果,选择不同比例乳酸菌添加量(A)、乳酸菌总加量(B)、发酵时间(C)为试验因素,采用L9(33)的正交表进行试验设计,以感官评价为指标,确定最佳发酵条件。正交试验因素水平见表2,结果见表3。

由表3可以看出,最优组合为A2B2C3,通过R值的大小可以看出,其主次关系为A>C>B,且该组合在正交试验的9组试验中的感官评分最高,由此确定蒲公英根酸味片的最佳发酵条件为:植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=5∶5,乳酸菌总加量3%,发酵时间30 h。

由方差分析表4和试验因素各水平平均值可知,A不同比例乳酸菌悬液具有显著性影响。

注:*表示差异显著(p<0.05)。

2.4 多糖含量的测定

按苯酚-硫酸法方法对蒲公英根和蒲公英酸味片中的多糖进行检测,结果得出,蒲公英根的多糖含量为49.32%,蒲公英根酸味片的多糖含量为24.18%。

从两者的多糖含量可以看出经过发酵的多糖含量有所降低,是由于经过30 h的液体发酵,蒲公英根中的多糖溶解在发酵液中,下一步考虑对发酵液中的多糖进行提取,避免营养成分的损失。

3 结论

本研究表明,当植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=5∶5,

乳酸菌添加量3%,发酵时间30 h,蒲公英根酸味片的口含最佳,硬度适中,适合人们咀嚼。

参考文献:

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基金项目:吉林农业科技学院大学生科技创新项目(编号:2019071)。

作者简介:王明慧(1998—),女,本科在读;研究方向為食品科学与工程。

通信作者:王英臣(1967—),男,硕士,教授;研究方向为农产品及酿造食品。

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