生香酵母发酵酸浆枸杞低醇饮料工艺优化

叶春苗，李莉峰，李东华，韩艳秋

1. 辽阳职业技术学院（辽阳 111000）；2. 辽宁省农业科学院（沈阳 110161）；3. 沈阳化工大学（沈阳 110161）

酸浆（Physali alkekengiL.）别名红姑娘、菇蔫儿、姑娘儿、挂金灯、灯笼草。植株全身均可入药，其性味甘、酸，性寒，有清凉、消肿、利尿、清除自由基、抗肿瘤等功效。枸杞主要活性物质有枸杞多糖、类胡萝卜素、黄酮类化合物，具有免疫调节、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等多种功能。

在已有报道中，对酸浆的深加工研究较少，民间家庭偶尔会用酸浆煮水或泡水治疗因上火引起的咽喉肿胀，效果较好，但因口感不好，其食用受到限制。因此，利用酸浆生产既具有保健作用，又能满足大众口感的食品，具有广阔空间。试验采用酸浆和枸杞为原料，用生香酵母进行发酵复合果汁，期待获得理想口感和营养功效的发酵复合果汁，为酸浆的深加工提供新的思路和研究基础[1]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红姑娘、枸杞（食品级，市售）；生香酵母（食品级，安琪生香酵母公司）；黄原胶、果胶、柠檬酸（食品级，阜丰生物科技有限公司）；生理盐水（食品级：东北制药有限公司）；D-异抗坏血酸钠（食品级，江西省德兴市百勤异VC钠有限公司）；羧甲基纤维素钠（食品级，上海申光食用化学品有限公司）。

1.2 仪器与设备

MJ-BL25榨汁机（美的集团股份有限公司）；FA1104分析天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；DGG-9140A电热恒温水浴锅（上海森信实验仪器有限公司）；HK-22电磁炉（半球集团股份有限公司）；HSX-150恒温培养箱（上海航佩仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 PDB培养基的制备

按PDB培养基的配方配制培养基，并分装，在250 mL三角瓶内做好标记，将三角瓶塞上棉塞，在棉塞外面包上一层牛皮纸，灭菌，条件是121 ℃、15 min，做好留以备用。

1.3.2 血球计数板测酵母活菌数

用血球计数板检测发酵液中活菌数量，并判断是否达标。结果显示，在5个中格选取计数分别为5，6，6，8和5个的菌体，代入公式得（5+6+6+8+5）/5×10×103×100=1.5×108个/mL＞1×108个/mL，符合试验要求。

1.3.3 感官评价

对于用不同工艺参数制成的产品，采用感官评价标准进行点评。由身体健康，无感官缺陷，且男女参半的30人组成品评小组，根据产品香味、色泽、口感、组织状态和外观五项指标，分别参照感官评定标准表1（参考GB 7101—2015《食品安全国家标准 饮料》），对发酵后果汁及最终产品进行感官打分，得出总分，判断产品品质。

表1 低醇饮料感官评价表

1.3.4 酸浆低醇饮料的制备方法

1.3.4.1 基本工艺

原料预处理→生香酵母活化与梯度驯化→复合果汁调配→杀菌→接种子液发酵→发酵果汁→调配→杀菌→灌装→成品

1.3.4.2 主要工艺要点

1.3.4.2.1 酸浆枸杞复合果汁浸提液制备

称取新鲜酸浆后置于75 ℃水中恒温热烫5 min后取出，用打浆机打浆5 min，取出备用；称取一定量枸杞，置于其本身10倍的75 ℃水中热烫20 min，用打浆机处理5 min备用，将2种单一果汁按酸浆/枸杞8∶2（W/W）的比例混合后得到复合果汁，按料液比1∶50（g/mL）加入蒸馏水，在90 ℃条件下浸提6 h，用0.075 0 mm（200目）过滤网挤压过滤，得到复合果汁浸提液。

1.3.4.2.2 生香酵母活化和驯化培养

将安琪生香活性干酵母用10～15倍的0.9%无菌生理盐水振荡溶解，在25 ℃室温下活化30 min，接入PDB液体培养基，在28 ℃下恒温培养24 h，连续培养2次，使菌种充分活化。取一定体积复合果汁浸提液加入到PDB液体培养基中，分别配制果汁液体积分数为25%，50%，75%和100%的果汁驯化培养基，按果汁液体积分数由低到高的顺序在25～28 ℃进行驯化培养，每级培养20～24 h，使发酵菌种逐步适应果汁液的营养环境，活菌数≥108个CFU[2]。

1.3.4.2.3 发酵条件的优化

采用单因素试验考察生香酵母菌的接种量、发酵温度、发酵时间和蔗糖添加量4个因素对发酵果汁的感官和糖度变化的影响。保证水平因素接种量0.05%、发酵温度24 ℃、发酵时间20 h、蔗糖添加量6%。在此基础上分别将接种量设0.02%，0.05%，0.08%，0.11%和0.14%，发酵温度设18，20，24，26和28 ℃，发酵时间设12，16，20，24和28 h，蔗糖添加量设8%，10%，12%，14%和16%，进行试验[3-5]。

1.3.4.2.4 正交试验确定发酵条件

为了最终确定发酵果汁的发酵条件，选择发酵温度、发酵时间、接种量及蔗糖添加量4个因素，以色泽、香气、滋味和组织状态等感官指标作为感官评价的评分标准，同时检测果酱的糖度及酸度，设计L9(34)正交试验得出最佳发酵条件，其因素与水平见表2[6]。

表2 复合果汁发酵因素水平表

1.3.4.2.5 稳定剂的调配

分别选择羧甲基纤维素钠、黄原胶和果胶进行梯度试验，设计梯度为0.10%，0.12%，0.14%，0.16%和0.18%。对不同浓度稳定剂制成的果汁进行感官评价，对最优梯度组合进行复配，通过正交试验确定复配比例，其因素与水平见表3[7-9]。

表3 稳定剂复配正交因素水平表 单位：%

2 结果与分析

2.1 发酵条件的确定

2.1.1 发酵温度对发酵低醇饮料的影响

酵母经活化与驯化培养，按1.5%的接种量接种到复合果汁中，在不同温度下发酵24 h，蔗糖添加量为12%，结果见图1。随着发酵温度升高，发酵糖度下降，在28 ℃时糖度下降最多。通过感官评分可知，在28 ℃时风味最佳，发酵效果最好。

图1 不同发酵温度对发酵产品品质的影响

2.1.2 发酵时间对低醇饮料的影响

将发酵种子液按1.5%的接种量接种到复合果汁中，其中蔗糖添加量12%，在温度28 ℃下分别恒温培养16，20，24，28和32 h后观察理化指标变化，结果见图2。随着发酵时间的延长，发酵糖度不断下降，综合感官评分，在发酵时间28 h时发酵综合效果最好。

图2 不同发酵时间对发酵产品品质的影响

2.1.3 接种量对发酵低醇饮料的影响

发酵种子液在28 ℃下，分别按0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%的接种量接种到复合果汁中，其中蔗糖添加量为12%，在温度28 ℃下分别恒温培养24 h后，观察理化指标变化，结果见图3。随着接种量的升高，糖度下降，总酸不断增加，在接种量1.0%～1.5%时发酵效果最好，且风味较好，有醇香味。考虑到酒精度的要求，可通过控制酵母增殖倍数以控制酒精的产量。

图3 不同接种量对发酵产品品质的影响

2.1.4 蔗糖添加量对发酵低醇饮料的影响

将发酵种子液在28 ℃下，按1.5%的接种量接种到复合果汁中，在复合果汁中分别加入8%，10%，12%，14%和16%的蔗糖，在温度为28 ℃下分别恒温培养24 h后，观察结果见图4。随着蔗糖添加量的增加，产品糖度下降，总酸不断增加，蔗糖过量会导致酵母发酵过度，掩盖本来的风味，蔗糖添加量过低发酵效果不佳。综合考量，蔗糖添加量为12%最好。

图4 不同蔗糖添加量对发酵产品品质的影响

2.1.5 发酵条件的确定

选取单因素试验中因素进行L9(34)正交试验分析，对发酵后熟后的饮料进行感官评分，确定最佳发酵条件。发酵条件L9(34)正交试验因素与水平设计见表4。

由R值可知，各因素影响产品感官品质主次顺序为D＞B＞C＞A，即接种量＞发酵温度＞蔗糖添加量＞发酵时间，由表4中k值可得最佳组合A3B2C2D2，即发酵时间32 h、发酵温度25 ℃、蔗糖添加量12%、接种量1.2%，经过验证试验，在该试验条件下产品感官评分达95.5分。

表4 发酵条件确定的L9(34)正交试验结果

2.1.6 稳定剂的试验

羧甲基纤维素（CMC）、黄原胶和果胶单因素试验结果如图5所示。最佳结果为羧甲基纤维素钠浓度0.16%、黄原胶浓度0.12%、果胶浓度0.18%。复合稳定剂正交试验选用L9(33)表，结果见表5。影响酸浆枸杞乳饮料稳定性因素的顺序为A＞C＞B，即羧甲基纤维素钠（CMC-Na）＞果胶＞黄原胶，最佳组合为A1B3C1，即羧甲基纤维素钠0.12%、黄原胶0.14%、果胶0.14%。在此条件下的稳定性最好，所得饮料口感润滑，浓稠适度，无沉淀。

图5 不同浓度的稳定剂对复合果汁稳定性的影响

表5 稳定剂复配正交试验结果

3 结论

通过单因素试验，探讨发酵时间、发酵温度、接种量和蔗糖添加量对复合果汁发酵的影响，进行L9(34)的正交试验进行验证，最终确定酸浆枸杞低醇饮料生香酵母发酵最佳的发酵条件：发酵时间32 h、发酵温度25 ℃、蔗糖添加量12%、接种量1.2%。

通过对酸浆低醇饮料稳定剂试验表明：复配量为羧甲基纤维素钠0.12%、黄原胶0.14%、果胶0.14%，在此条件下的稳定性最好，所得饮料口感润滑，浓稠适度，无沉淀。