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黑果腺肋花楸酵素饮料的研制

2020-12-23王雪松张素敏隋韶奕李珂

农业科技与装备 2020年6期
关键词:发酵正交试验配方

王雪松 张素敏 隋韶奕 李珂

摘要:为开发新型酵素饮料,以黑果腺肋花楸果实为原料,采用正交试验研究酵素饮料的最佳工艺配方。试验结果显示:在原液中添加50%白砂糖,于20 ℃下发酵180 d,发酵效果最佳;饮料最佳配方为酵素原液20%、白砂糖6%、柠檬酸0.1%。

关键词:黑果腺肋花楸;饮料;正交试验;配方;发酵

中图分类号:TS275;S663.9    文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2020)06-0028-03

黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)别名野樱莓、不老莓,果实营养价值丰富且含有生物活性物质,在预防心脏病、高血压、糖尿病、肿瘤等方面具有一定功效。当前,黑果腺肋花楸在黑龙江、吉林、辽宁和南方部分省份大面积种植,鲜果产量不断增加。然而,其鲜果口感苦涩,不适宜鲜食。试验研究发现,黑果腺肋花楸酵素在发酵过程中产生大量的代谢产物,含有很多风味物质,且可降低涩味和收敛感。为此,以黑果腺肋花楸果实为原料,复配白砂糖、食盐、柠檬酸等辅料,利用正交试验确定酵素饮料的最佳工艺配方,开发适合大众消费的新型酵素饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑果腺肋花楸(辽宁岭秀山矿泉饮品有限公司);白砂糖、食盐、柠檬酸(市售);纯净水(经过纯水系统处理,符合饮料用水要求)。

硫酸铜、酒石酸钾钠(或甘油)、抗坏血酸、氢氧化钠、盐酸(6N)、草酸、氢氧化钠(6N)均为分析纯。

1.2 儀器与设备

CWG-2型手持折光仪:上海科学仪器厂;FA2004型电子天平:上海科学仪器厂;303A-3型电热恒温培养箱:泸南电炉烘箱厂;SPX-150S-Ⅱ型生化培养箱:深圳市良谊实验室仪器有限公司;DM1424高速离心机:大龙兴创实验仪器北京有限公司;BJC-50发酵罐:靖江食品机械有限公司;GCG-K305-12管式超滤设备:湖北沙市水处理设备制造厂。

1.3 工艺流程

黑果腺肋花楸→分选(九成熟以上鲜果)→打浆(螺杆泵)→初期发酵(加白砂糖和食盐发酵10 d)→精华液提取(10~15 ℃,)→过滤(100目滤布)→原液发酵(加40%~60%白砂糖,20~30 ℃发酵60~180 d)→过滤(120目筛网)→调配(酵素原液、白砂糖和柠檬酸混配)→超滤(0.02 μm)→灌装→成品。

1.4 试验方法

1.4.1 发酵条件正交试验 在单因素试验的基础上,对发酵温度、发酵时间及白砂糖添加量进行三因素三水平L9(33)正交试验(见表1),进一步确定最佳发酵条件。

1.4.2 配方正交试验 以感官评分为评价指标,对黑果腺肋花楸酵素原液、白砂糖和柠檬酸的添加量进行三因素三水平L9(33)正交试验(见表2),进一步确定黑果腺肋花楸酵素饮料的最佳配方。

1.5 评价指标及测定方法

邀请15名有经验的专业人员对酵素原液及饮料的色泽、香气、口感和组织状态等进行准确评价,最高分为100分,结果取平均值。感官评价标准见表3。

2 结果与分析

2.1 原液发酵条件的确定

发酵条件L9(33)正交试验设计及结果见表4。

由表4中的R值可见:各因素对产品综合品质影响顺序为B>C>A;最佳因素组合为A3B3C2,即酵素原液发酵温度20 ℃,时间180 d,白砂糖50%。

综合评与各因素水平的关系见图1。

由图1可以看出:1) 时间是影响酵素原液品质的最主要因素,发酵时间越长,产品综合品质越好;当发酵时间为180 d时,产品品质最佳。2) 随着白砂糖添加量的逐渐增加,酵素原液的口感不断变化,当糖度过高后开始下降;当白砂糖的添加比例为50%时,酵素原液口感较好。3) 当温度由高向低变化时,酵素品质逐步提升;当温度控制在20 ℃时,酵素原液口感最优,但温度对产品影响不显著。

2.2 最佳配方的确定

配方正交试验设计及结果见表5。

由表5中的R值可知:各因素对饮料口感的影响顺序为B>A>C,最主要的影响因素是白砂糖添加比例,其次是黑果花楸酵素原液添加比例;最优组合是A3B3C2,即酵素原液20%、白砂糖6%、柠檬酸0.1%。

配方综合评分与因素的关系见图2。

由图2可看出:对饮料品质影响最大的因素是白砂糖添加量,比例达6%时,饮料口感最佳;酵素原液添加量增加后,酵素饮料品质也有所提高,产品口感最优的添加量为20%;添加0.01%柠檬酸时,酵素饮料的综合品质相对较好,添加比例继续加大,饮料口感反而降低。

3 结论与讨论

单因素试验及正交试验结果表明,原液发酵的最佳参数为:温度20 ℃,时间180 d,白砂糖添加量50%;饮料最佳配方为:原液20%、白砂糖6%、柠檬酸0.1%。在最优条件下制得的黑果腺肋花楸酵素饮料色泽亮丽,澄清透明,口感清爽,风味独特,且具有预防心脏病、抗菌消炎和增强免疫力等功效。

市场上的酵素类产品多为原液形式,食用不方便。而黑果腺肋花楸酵素饮料为即饮酵素饮料,食用方便。酵素原液发酵温度较低,能够最大程度减少热敏性营养成分的损失;发酵时间比较长,可能会增加生产成本,但此过程遵循微生物代谢的自然规律,代谢产物大幅提高,营养成分进一步增加。白砂糖能阻止有害微生物繁殖,还可为酵素饮料增添风味。

参考文献

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