水蜜桃乳酸菌发酵饮料稳定性的研究

水蜜桃乳酸菌发酵饮料稳定性的研究
作者：陈晓华李建周符红荔卜娟杨倩倩陈娟
来源：《湖南农业科学》2014年第03期
摘要：以水蜜桃为材料，通过乳酸菌发酵，进行了水蜜桃乳酸菌发酵饮料的研制。

通过感官评价和理化指标的检测，研究了水蜜桃汁与蒸馏水的配比、最佳发酵时间、稳定剂的选择等参数对产品的影响。

结果表明：水蜜桃原汁与蒸馏水的最佳配比为9︰1，最适发酵时间为7 h，复合稳定剂的最适添加量为海藻酸钠0.10%、羧甲基纤维素钠0.05%、食用明胶0.15%；以最优参数研制的水蜜桃乳酸菌发酵饮料黏度适当、口感协调、具较高的稳定性。

关键词：水蜜桃；发酵饮料；稳定剂；稳定性
中图分类号：TS275.4 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2014）03-0071-03
水蜜桃Prunus persica（L.）是蔷薇科梅属桃亚属的落叶小乔木，其果实性味平和，含有多种维生素和果酸以及钙、磷等无机盐。

水密桃中铁的含量约为苹果和梨的4～6倍，是缺铁性贫血病人的理想辅助食物。

水蜜挑还有活血化瘀、平喘止咳、润肠通便、补益气血、养阴生津等功效。

但是，水蜜桃属于典型的呼吸跃变型果实，采收后的水蜜桃在常温下后熟软化速度较快，软化后将迅速腐烂变质[1-2]。

因此，对水蜜桃加工产品的开发与利用意义重大。

研究表明：乳酸菌发酵代谢产物能减轻胃酸分泌，对肠壁神经有良好的刺激作用，能促进人体消化酶的分泌和肠道的蠕动，从而有利于食物的消化吸收，并可有效预防便泌[3]；乳酸菌菌体在体内被分解后，其有效成分被机体吸收后，能显著增强人体免疫力[4]；同时，乳酸菌还能分泌抗菌素，抑制肠内腐败菌的生长繁殖，例如保加利亚乳杆菌分泌的保加利亚乳杆菌素就有明显的杀菌效果；此外，乳酸菌能够产酸、生香、脱异味，使乳酸发酵食品具有独特的风味，而且经乳酸菌发酵后的食品营养成分比发酵前显著增加，能够提高食品的营养价值[5-6]。

鉴于水蜜桃不易储藏以及乳酸菌发酵的特征特性，把水蜜桃制作成水蜜桃发酵饮料不仅能解决水蜜桃的存储问题，还能充分发挥水蜜桃的营养和药理功效，提高水蜜桃的经济价值。

试验以水蜜桃为发酵基质，配以其他辅料进行乳酸发酵。

这类含乳果汁中，果汁与蛋白的含量都比较高，容易发生沉淀，但出于对产品天然风味保护的考虑，要避免大量使用添加剂[7-9]。

因此，从影响水蜜桃乳酸发酵饮料稳定的因素出发，初步对水蜜桃乳酸发酵饮料的稳定性进行了研究，使水蜜桃乳酸发酵饮料达到风味与稳定性的最佳平衡状态，为实际生产提供参考。

1 材料与方法
1.1 试验材料
供试水蜜桃为衡阳当地产的新鲜水蜜桃；供试菌株为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌（丹尼斯克公司）；供试主要仪器有分光光度计UV-754（上海精密科学仪器有限公司）、手持糖度汁PAL-1（日本Atago公司）、离心机（上海安瓶科学仪器厂）、电子天平（上海民桥精密科学仪器有限公司）。

1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程水蜜桃→清洗去皮→切片→打浆→榨汁→过滤→杀菌→冷却至40℃左右加入驯化后的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌→发酵→加入已灭菌的稳定剂等辅料→二次灭菌→装罐→成品。

1.2.2 发酵水蜜桃饮料的制备（1）切片：挑选新鲜、成熟的水蜜挑，清洗干净，用刨皮刀去皮，并用水果刀将其切成片状。

（2）榨汁：将片状水蜜桃榨成果汁，用80目过滤筛过滤。

（3）设计配比：将水蜜桃原汁分装至6个蓝盖瓶中，加入蒸馏水分别稀释成100%、90%、85%、80%、70%、50%的水蜜桃汁。

（4）灭菌：将调配好的水蜜桃汁，置于65℃水浴锅加热杀菌30 min。

（5）发酵：将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌菌粉以1︰1的配比，按0.1%的接种量接种，置于42℃培养箱中恒温培养7 h，发酵结束后，于4℃下冷藏后熟。

1.2.3 发酵水蜜桃饮料感官评定由食品加工专业人员组成10人的评定小组，按评定标准对发酵水蜜桃饮料进行感官评定。

评定标准分为色泽（鲜明柔和，呈橘红色，无杂色，有光泽，均匀一致）；气味（有清新的水蜜桃果香和乳酸味，无异味）；滋味（涩味平淡，酸甜适口，爽口提神，无不良气味）；组织状态（流动性好，均匀不分层，微混浊，无杂质）；口感（味道香甜，口感细腻，入口酸甜沁脾，利口生津）5个指标，每个项目分成5个等级，即最好（2.0分）、较好（（1.5分）、一般（1.0分）、较差（0.5分）、差（0分），满分为10分，最终的评价结果以总分计。

1.2.4 水蜜桃汁发酵时间的优化准确量取6份90%的水蜜桃汁100 mL，装入已灭菌的蓝盖瓶，分别进行4、5、7、12、18、24 h的发酵，发酵结束后测其总酸含量，以确定最佳的发酵时间。

总酸采取酸碱滴定法测定，总糖采用手持糖度计直接读取。

1.2.5 稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响乳饮料中的原辅料配比和加工工艺都将影响产品的稳定性，如何减少饮料中的沉淀是研究的关键技术。

试验选取海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、食用明胶3种稳定剂分别进行了单因素和正交试验。

（1）单因素试验设计。

选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、食用明胶3种稳定剂分别设计3个水平的添加量与水蜜桃发酵汁进行调配（表1），7 d后观察饮料的稳定效果。

（2）正交试验设计。

在单一稳定剂试验的基础上，以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、食用明胶为试验因素，设计L9（3）3正交试验（表2），筛选出对水蜜桃发酵饮料稳定效果最好的复合稳定剂。

以沉淀率及浊度为测定指标，根据测定结果选取稳定效果最佳的水平范围。

沉淀率参照文献[10]中的方法稍作修改：在刻度离心管中准确加入水蜜桃发酵饮料10 mL，然后5 000 r/min离心10 min，弃除溶液后准确称取沉淀物的重量，按公式计算沉淀率：沉淀率（%）=沉淀物质量（g）/离心发酵饮料质量（g）×100%。

浊
度采用752型分光光度计测定离心后上清液的吸光值，检测波长为660 nm，以蒸馏水为对照。

2 结果与分析
2.1 水蜜桃原汁理化指标的测定及感官评定
2.1.1 水蜜桃原汁的营养成分测定结果显示，水蜜桃汁中维生素C、总酸、白利度和蛋白质的含量分别为40.3 mg/g、39.5°T、9.9%和6.07 mg/g。

这表明水蜜桃汁中含有丰富的维生素，同时糖度和酸度相对较高，还含有一定的蛋白质，可以进行乳酸菌发酵。

通过发酵以获得酸甜可口，黏度适当的水蜜桃汁发酵饮料。

2.1.2 水蜜桃原汁配比感官评价感官评价结果表明，50%、70%、80%、85%、90%和100%的水蜜桃发酵汁的总分分别为6.65、7.41、8.03、8.08、8.45和8.87。

这表明，水蜜桃原汁含量越高，发酵产品口感越好，感官评价得分越高。

由于100%和90%的水蜜桃发酵汁的感官评价得分相差不大，考虑到加工成本，试验选取含量为90%的水蜜桃汁进行发酵研究。

2.2 水蜜桃发酵饮料最佳发酵时间
从图1中可看出，发酵4～7 h时，随着发酵时间的延长，水蜜桃汁的酸度逐渐增加，而糖度逐渐下降；发酵7 h后，随着水蜜桃汁中糖分、蛋白质等营养物质的消耗，乳酸菌的生长受到限制，故水蜜桃汁的酸度增幅变小，糖度的下降幅度也相应变小。

这表明，水蜜桃汁的最佳发酵时间为7 h。

2.3 稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响
2.3.1 单一稳定剂采用90%的水蜜桃汁，按3%的接种量，发酵时间7 h制备的水蜜桃汁发酵饮料，虽然口感较好，但是稳定性差，容易出现沉淀现象。

因此，通过添加海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和食用明胶3种稳定剂提高产品稳定性。

从表1中看出，不同稳定剂的不同添加量，对产品的稳定效果明显不同。

当海藻酸钠的添加量为0.20%时，相对浊度较小，对发酵水蜜桃饮料的稳定性较好；当羧甲基纤维素钠的添加量为0.10%时，相对浊度较小，对发酵水蜜挑饮料的稳定性最好；当食用明胶的添加量为0.05%时，相对浊度小，对发酵水蜜桃饮料的稳定性最好。

2.3.2 复合稳定剂由于单一稳定剂不能显著提高产品的稳定性，因此通过正交试验选取合适的稳定剂组合以提高产品稳定性。

从极差R可以看出（表2），海藻酸钠的添加量对产品的稳定性影响最大，其次为食用明胶的添加量，羧甲基纤维素钠的添加量对产品的稳定性影响相对较小。

从k值得出适合水蜜桃发酵乳饮料的复合稳定剂组合为A1B1C3，即当海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和食用明胶添加量的分别为0.10%、0.05%和0.15%时，产品比较稳定，综合质量最好，口感最佳。

3 结论和讨论
试验结果表明：以9︰1的比例配制的水蜜桃汁发酵后口感较佳；随着发酵时间的延长，水蜜桃酸度逐渐增加，发酵7 h后，由于原料中糖分、蛋白质等营养成分的消耗，乳酸菌的生长受限制，发酵饮料的酸度不再增加，故90%水蜜桃汁的最佳发酵时间为7 h；使用单一稳定剂时，海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和食用明胶的添加量分别为0.20%、0.10%和0.05%时，发酵饮料的稳定性稍好，但稳定效果不明显；复合稳定剂最佳配比为：海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和食用明胶添加量的分别为0.10%、0.05%和0.15%。

乳酸菌发酵食品属于营养保健食品，不仅有一般食品所含的营养和色、香、味，而且还具有调节人体生理功能的作用。

水蜜桃是一种营养价值较高的水果，富含蛋白质、脂肪、糖、钙、磷、铁和维生素B、C等成分；但因为其易腐烂不耐储藏，季节性较强。

因此，把水蜜桃加工制成水蜜桃发酵饮料不仅可解决其储藏问题，还能充分发挥水蜜桃的药理功效和营养功效，提高水蜜桃的利用价值。

以最优参数研制的水蜜桃乳酸菌发酵饮料黏度适当、口感协调、具较高的稳定性，应用前景广阔。

但是，目前该饮料处于开发初期，还有一些问题需进一步研究。

（1）杀菌温度对水密桃汁的影响。

在产品的制作过程中发现杀菌方式对成品的风味、色泽和组织状态影响较大。

杀菌的温度宜低，时间也宜短，因为温度高、时间长，成品中的糖分与氨基酸发生美拉德反应，不但会降低果汁的甜度，而且会产生褐变，影响饮料的色泽，导致产品风味下降，严重时甚至会有焦糊味。

（2）混合菌株的配比对水蜜桃汁发酵情况的影响。

试验在发酵过程中使用的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1︰1的比例混合。

这两个菌种混合培养确实比单一菌种发酵产酸高，因为菌株的共生关系可使两种菌产生的甲酸、丙酸、多肽、氨基酸等成分能互相促进生长。

但其配比、接种量、发酵温度等参数会对产品的风味产生影响，还需进一步探讨。

（3）水蜜桃发酵汁的稳定性，除了利用稳定剂进行调节外，还可以研究其他因素如pH值、均质等情况对稳定性的改善作用。

参考文献：
[1] 梁霞，杨翠花，杨艳彬. 蟠桃汁饮料的生产工艺和质量控制[J]. 饮料工业，2009，（4）：30-32.
[2] 杨水兵，梁瑞红，刘成梅，等. 复合有机酸保鲜剂（OAA-7）在水蜜桃保鲜中的应用[J]. 食品科学，2008，29（2）：440-443.
[3] 佘之蕴，黄宝莹，李姣，等. 发酵乳中乳酸菌的保健功能及其存活力影响因素[J]. 中国乳业，2013，（5）：54-57.
[4] 杨维军，王华，杨坚. 益生菌的功效及其在食品中的应用[J]. 四川食品与发酵，2005，41（1）：27-30.
[5] 吴祖芳，赵永威，翁佩芳. 蔬菜腌制及其乳酸菌技术的研究进展[J]. 食品与生物技术学报，2012，（7）：31.
[6] 杨琛杰，李光玉，刘晗璐，等. 乳酸菌在微生态制剂上的研究进展[J]. 特产研究，2011，33（1）：55-58.
[7] 焦凌霞，鲁宏发，孔瑾. 复合果蔬汁生产工艺及其稳定性的研究[J]. 保鲜与加工，2006，6（1）：33-35.
[8] 莫蓓红，钱钊，王燕，等. 粒径分析法研究含乳果汁的稳定性[J]. 乳业科学与技术，2003，（3）：106-111.
[9] 吴文平. 不同稳定剂对活性乳酸菌饮料的稳定性研究[J]. 食品研究与开发，2012，（6）：105-108.
[10] 黄群，麻成金，余佶，等. 凉薯乳饮料生产工艺及其稳定性研究[J]. 食品科学，2008，29（9）：716-718.
（责任编辑：成平）。