乳酸菌发酵紫薯饮料配方的工艺技术研究

紫薯原名川山紫，又名黑薯、紫甘薯、紫红薯，富含花青素、膳食纤维及硒、碘、锌等矿物质，除具有普通红薯成分及功能外，还具有多种生理功能，是食品、饮料、医药、化妆品等领域的重要原料。

我国紫薯资源丰富，但目前国内对其利用除鲜食外，主要用于加工紫薯红色素和紫薯全粉。

紫薯的风味不及普通红薯，因此鲜食比例小、加工品种单一，研发适合大众消费的紫薯食品已成为当今研究热点。

乳酸菌及其发酵制品对人体健康有良好作用，具有助消化、改善肠道微生态环境、抑制腐败菌、合成营养素、提高免疫力等生理功效。

为尽可能多地保留紫薯中的营养成分和生物活性物质，采用现代生物工程技术人工接种乳酸菌发酵，研发乳酸菌发酵紫薯系列营养食品，对于提高紫薯原料利用率、扩充产品品种、提升产品档次、促进农户增收具有重要意义。

适宜的发酵工艺条件是保证乳酸菌发酵紫薯系列营养食品优质原料的首要环节，因此，以紫薯为发酵基质，探究乳酸菌发酵最优工艺条件，为后续产品开发提供理论依据。

发酵剂制备
1 ）菌种活化：将引进的菌种分别接种至 MRS 固体培养基（重复 3 次）， 28 ℃恒温培养 48 h ，备用。

2 ）菌种扩大培养：将活化菌种转接至 MRS 液体培养基， 28 ℃恒温培养 24 h ，备用。

3 ）菌种驯化：乳酸菌液体菌种（二级种）→甘蓝紫薯汁（甘蓝∶紫薯汁 =3∶2 ）→培养→甘蓝紫薯汁（甘蓝∶紫薯汁 =2∶3 ）→培养→甘蓝紫薯汁（甘蓝∶紫薯汁 =1∶
4 ）→培养→甘蓝紫薯汁（甘蓝∶紫薯汁 =1∶9 ）→培养→30% 纯紫薯汁→培养。

驯化后的菌种穿刺保存
发酵条件的确定
1 ）发酵剂接种量的选择：以紫薯片为发酵原料（加水 50% ），设定 0.5% ， 1.0% ， 1.5% ， 2.0% ，
2.5% ，
3.0% 6 个接种量，在 28 ℃恒温培养，测定不同时期的产酸（ pH 值）情况，确定发酵剂接种量。

2 ）发酵温度和时间的选择：以紫薯片为原料（加水 50% ），在接种量为 2.0% 的情况下，设定16 ， 18 ， 20 ， 22 ， 24 ， 26 ， 28 ， 30 ℃ 8 个发酵温度，定期测定其产酸（ pH 值）情况，结合感官评价标准确定发酵温度和时间。

不同发酵剂配比对紫薯发酵效果的影响
不同配比组合发酵剂对紫薯产酸量和发酵速度乳酸菌发酵剂配比组合不同，pH 值变化幅度不同，这说明
产酸量和发酵速度不同第 13 组发酵剂配比组合发酵速度较快，产酸量最高。

以 pH 值 3.0±0.2 为标准时，第 13 组发酵剂在发酵 8d 时 pH 值达到 3.05 ，而其余 12 组发酵剂的 pH 值均在 3.20 以上，不符合要求。

在发酵终点将紫薯取出打浆，按感官指标评分标准进行评分，第 13 组发酵剂的紫薯汁在颜色、香气、口感方面评分最高。

结合表 2 产酸情况看，第 13 组发酵剂（ D1∶D2∶D3＝1∶1∶1 ）处
理的酸值最低。

由此确定理想的发酵剂为赖氏乳杆菌、植物乳杆菌和断乳杆菌三者等量复配，其效果最佳。

试验结果证明，复合乳酸菌发酵剂可发挥乳酸菌间相互配合、优势互补的作用，较单一发酵剂发酵速度快，产酸量高，并且香气浓郁、风味好。

发酵条件的确定
发酵剂不同接种量对紫薯 pH 值的影响在一定范围内，发酵剂接种量越大，紫薯发酵产酸速度越快，发酵时间越短；当接种量大于 2.0% 时， pH 值变化不明显。

因此确定发酵剂的接种量以 2.0% 为宜。

发酵温度和时间对紫薯发酵 pH 值的影响可知，发酵温度越高，发酵速度越快，发酵周期越短。

发酵温度在 18～28 ℃之间，发酵产品综合得分较高，且温度越低，口感越好、酯香味越浓；发酵温度高于 28 ℃时和低于 18 ℃时，发酵产品综合得分较低，风味明显变差。

结合产酸结果综合评价，确定紫薯发酵温度以 18～28 ℃为宜，最佳发酵时间为 7～15 d 。

结论通过多次重复试验，根据不同配比发酵剂发酵紫薯的产酸情况及紫薯汁颜色、香气和口感综合评价结果，筛选出紫薯乳酸菌发酵理想发酵剂 D1:D2:D3=1:1:1 ；筛选出适宜发酵条件为：发酵剂接种量2.0% ，发酵温度 18～28 ℃，发酵时间 7～15 d 。

本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容，如需得到完整的配方及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所，作为专业的饮料研发机构，佳味添
成提供果汁饮料、饮料工艺设计、蛋白饮料等各类饮料配方研发制作、饮料生产技术指导等整体解决方案；。