覆盆子保健乳酸菌飲料的研究

吳格格，任佑華，林 威，蔣鈺瑩

（湖南農業大學食品科學技術學院，湖南 長沙410128）

覆盆子是一種薔薇科懸鉤子屬的木本植物，果實味道甘甜，性甘、酸、溫[1]，含有多種對人類有益的成分：花色素苷能清除自由基、預防癌癥發生；黃酮類物質能抗菌消炎、降低血壓及抗過敏；烯酮素是天然的減肥良藥，能夠加速脂肪的代謝燃燒，效果是辣椒素的三倍[2-4]；纖維素含量較高，有助于潤腸通便，促進消化，防治心臟病，還可降低血液中膽固醇含量[5-7]。近年來乳酸飲料發展迅速，市場需求旺盛，其含有多種酶和有益菌，能促進人體消化吸收，維護腸道菌群的生態平衡，提高人體免疫力等[8-11]。本研究將兩者有機結合，研制出營養豐富、具有保健作用的覆盆子乳酸飲料，為覆盆子新產品的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗材料 覆盆子：市售；白砂糖(食品級)：市售；安佳脫脂乳粉：恒天然商貿（上海）有限公司。其他化學試劑均為市售分析純。

1.1.2 供試菌種 保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)，嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)：均由湖南農業大學食品科技學院微生物教研室提供。

1.1.3 儀器與設備 電子天平TP-5200B 型：湘儀天平儀器設備有限公司；電子天平CP214 型：奧豪斯儀器（上海）有限公司；恒溫生化培養箱250B 型：常州華普達教學儀器有限公司；單人單面凈化工作臺SW-CJ-1FD：蘇州凈化有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 覆盆子乳酸菌飲料制作工藝流程

1.2.2 技術要點 覆盆子的挑選及榨汁：選取顏色鮮紅、無病蟲害、無霉變腐爛的覆盆子鮮果清洗干凈，放入榨汁機中榨汁。

（1）過濾：用140 目紗網過濾覆盆子汁，除去粗纖維及殘渣。

（2）復原乳制備：按脫脂奶粉∶水=1∶7 的比例于水溫40℃溶解奶粉，保證奶粉溶解完全，復原乳質地均勻[12]。

（3）復原乳的添加：待奶粉完全溶解后，將復原乳按一定比例加入覆盆子汁中。

（4）混勻并滅菌：隔水加熱，攪拌，使果汁和復原乳充分融合。巴氏殺菌，保持溫度60～65℃，30 min。其目的是殺滅乳液中的大部分微生物，防止乳清析出。

（5）冷卻接種：使乳液快速冷卻至45℃，選用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌(1∶1)為混合發酵劑。先活化菌種，再逐級進行擴大培養以獲得生產發酵劑[13]。在無菌條件下，按適當比例將活力旺盛的發酵劑加入冷卻后的混合液中，充分混勻。

（6）保溫發酵：置于恒溫培養箱中發酵，待產品達到一定酸度，終止發酵。

（7）調配：向乳酸發酵液添加適量的乳化穩定劑、甜味劑、酸味劑等輔料進行調配。

1.2.3 覆盆子汁中復原乳添加量選擇試驗 在覆盆子汁中分別添加10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5種不同濃度的復原乳。在每種濃度的混合物料中均接種制備好的4%（v/v）乳酸菌混合發酵料，42～44℃恒溫培養，以凝乳快速、良好，作為后續試驗的最佳配料比。

1.2.4 乳酸菌發酵劑用量選擇試驗 將乳酸菌混合發酵劑按1%、2%、3%、4%、5%、6%的接種量，分別接種到“1.2.3”試驗中獲得的最佳混合料中，42～44℃發酵至凝乳，以其凝乳快速、良好評定出最佳接種量。

1.2.5 發酵時間的選擇試驗 按“1.2.4”試驗中確定好的最佳接種量接種乳酸菌混合發酵劑，42～44℃恒溫培養，分別在8 h、10 h、12 h、14 h、16 h、18 h、20 h、22 h、24 h 9個時間點測定其培養料的pH 值。選擇發酸料的pH 值達到4.2～4.5 時的發酵時間為最佳培養終止時間。

1.2.6 白砂糖添加量選擇試驗 在上述“1.2.3”的最適混合料中,分別添加6%，7%、8%、9%、10%（w/v）的白砂糖進行調配，并組織15 人進行感官評價[14-15]，標準見表1。

表1 確定甜味的感官評分標準 （分）

按照表1 標準，統計5個不同甜味下每一標準認同人數，乘以對應分數求出總分，再求出平均分，最接近0分的即為最適甜味，從而確定為本試驗采用的甜味范圍。

1.2.7 酸味劑添加量選擇試驗 在上述“1.2.6”確定的最適白砂糖添加量的混合配料中，分別加入0.025%、0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%、0.175%7種不同量(w/v)的檸檬酸進一步調配成飲料。組織15 人按照評估檢驗法進行感官評價，并進行數據統計和處理，求平均分，最高分者即為最佳檸檬酸添加量，感官評分標準見表2。

表2 不同檸檬酸添加量的感官評分標準 （分）

1.2.8 穩定劑對產品穩定性的影響試驗 在“1.2.7”試驗確定的最適混合配料中，分別添加“CMC-Na”、“黃原膠”及“CMC-Na/黃原膠（1∶1）”等3種穩定劑，均分別為0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%5種(w/v)不同的量，同時將其用高速剪切混合乳化機5 000 r/min 乳化10 min，并滅菌。靜置2 周，據其穩定性、流動性和風味等綜合評價指標(表3)來確定適宜的穩定劑及用量。

表3 穩定劑對產品感官影響評價表 （分）

1.2.9 覆盆子乳酸發酵飲料正交試驗 根據上述單因素試驗結果，選取：（A）復原乳添加量（%，v/v）、（B）白砂糖添加量（%，w/v）、（C）檸檬酸添加量（%，w/v）、(D)菌種接入量（%，v/v）4 項適宜指標，采用4 因素3 水平的L9(34)進行正交試驗。以感觀評分（表4）作為指標，統計分析相應數據，作極差分析得到覆盆子乳酸菌發酵飲料的最佳配方。

表4 產品感官評分標準 （分）

1.2.10 測定方法 理化指標測定：可溶性固形物：參照GB 513.39, 蛋白質：參照GB 5009.5, 總酸：參照GB 5413.34；微生物指標測定：大腸菌群：參照GB 4789.3；金黃色葡萄球菌：參照GB 789.10；沙門氏菌：參照GB 4789.4；感官評價：根據評估檢驗法由有關專業人士組成15 人評定小組，按照產品的感官評分標準（表4）進行評定積分（綜合評分滿分為100 分）。收集各品評人員的評分結果進行分析統計。

2 結果與分析

2.1 覆盆子汁中復原乳添加量選擇試驗結果

在覆盆子汁中分別加入10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5個濃度的復原乳，接種發酵劑42～44℃培養，結果見表5。

表5 復原乳添加量對覆盆子乳酸發酵的影響結果

由表5 可以看出，復原乳添加量在30%～50%時，均具有較好的滋味和氣味，綜合考慮，確定復原乳添加量為30%、40%、50%為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗中的3個水平。

2.2 乳酸菌發酵劑用量選擇試驗結果

將制備好的混合乳酸菌發酵劑分別按1%、2%、3%、4%、5%、6%（v/v）的接種量接種到覆盆子汁和復原乳的混合料中，42～44℃發酵至凝乳，結果見表6。

表6 不同接種量發酵產品感官評價結果

由表6 可知，接種量為3%～5%凝乳均好，綜合考慮，確定乳酸菌發酵劑為3%、4%、5%作為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗中的3個水平。

2.3 發酵時間的選擇試驗結果

在“2.1”確定好的混合料中，接種制備好的乳酸菌混合發酵劑恒溫培養，分別在8、10、12、14、16、18、20、22、24 h 9個時間點測定的培養料pH 值分別為5.7、5.1、4.8、4.3、4.1、4.0、3.9、3.9、3.9，說明在整個發酵過程中酸度變化較大。綜合考慮，本研究確定最佳乳酸發酵時間為14h。

2.4 白砂糖添加量選擇試驗結果

在上述覆盆子、復原乳發酵物內添加6%、7%、8%、9%、10%（w/v）5種不同量的白砂糖進行調配，經15 人進行感官評價，其評定結果分別為-2.0、-1.5、-1.0、0.15、0.55 分。說明白砂糖添加量在7%～9%最適合。綜合考慮，確定白砂糖添加量為7%、8%、9%作為覆盆子乳酸飲料制作正交試驗中的3個水平。

2.5 酸味劑添加結果

在上述覆盆子汁、復原乳和白砂糖混合料中，再分別 添 加0.025% 、0.050% 、0.075% 、0.100% 、0.125% 、0.15%、0.175%（w/v）7種不同量的檸檬酸混勻調配成飲料，感官評價結果分別為5.0、6.1、6.6、8.1、9.1、8.5、4.5 分，說明以0.1～0.15%(w/v) 的檸檬酸添加量符合多數人喜好的酸度范圍。

2.6 產品穩定性試驗結果

將“2.5”試驗結果配成的混合料,分別添加3種不同的穩定劑(各用4種不同的用量)，高速混勻，滅菌。靜置2 周，通過感官評價，其穩定效果見表7。由表7 可看出，單一穩定劑并不能使覆盆子乳酸發酵飲料達到良好的穩定效果，而復合穩定劑(CMC-Na∶黃原膠＝1∶1)使用濃度為0.15%時能達到良好的效果。

表7 不同穩定劑的使用效果 （分）

2.7 覆盆子乳酸菌飲料研制正交試驗結果

通過上述單因素試驗獲得的結果進行正交試驗，其L9（34）正交試驗因素和水平設置見表8，結果見表9。

表8 工藝優化正交試驗因素和水平

表9 工藝優化正交試驗結果

分析表9 中A、B、C、D 4 因素各R 值的大小，得出各因素對產品品質優劣影響的主次關系依次為：A>C>D>B，最佳水平組合為A2B3C1D2，即復原乳添加量為40%，白砂糖添加量為9%，檸檬酸添加量為0.100%，菌種接入量為4%。在此最佳水平組合條件下進行驗證試驗，并對產品進行綜合評分，結果為89 分。

2.8 感官評定、理化指標測定和產品的微生物檢測結果

色澤：粉紅色；滋味和氣味：氣味純正，無異味。酸甜適口，兼具乳香味及覆盆子特有香味；口感：潤滑，組織細膩，柔和甘爽，回味無窮；組織狀態：質地均勻一致，無分層現象，粘稠適度。總酸度：0.82%；pH：4.1；總糖：9.5%；蛋白質含量：2.21%；可溶性固形物含量：13.76%。細菌總數＜10 cfu/mL；大腸菌群＜30 MPN/100mL；致病菌未檢出。

3 結論

覆盆子保健乳酸飲料的最佳工藝參數為：復原乳添加量為40%（v/v），乳酸菌混合菌劑接種量為4%（v/v）、42～44℃發酵14 h，糖添加量為9%(w/v)、檸檬酸0.1%（w/v），復配穩定劑0.15%（w/v），飲料呈粉紅色，組織細膩、口感香甜，保持了乳酸飲料發酵香味和覆盆子特有滋味，營養豐富，并且有一定的保健功能，其產品符合相應的國家食品衛生質量要求。

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