石榴乳酸菌飲料的研制

程 卓，吳 松，侯又珍，王昌晶，王曉云，李作美

（蚌埠學院食品與生物工程學院，安徽蚌埠 233000）

隨著社會的發展，人們越來越注重膳食營養，健康生活。石榴（Punica granatum L.）中含有維生素C（VC）、B族維生素、有機酸、糖類、蛋白質、脂肪，以及鈣、磷、鉀等礦物質元素，能夠補充人體所缺失的微量元素和營養成分[1-4]。此外，還富含豐富的各種酸類，包括有機酸、葉酸等對人體有保健功效豐富的營養成分，能夠很好補充人體所需營養元素，具有美容養顏、抗衰老、保護眼睛的功效[5]。另外，常食用石榴還具有很好的抵抗細菌和病毒的強大作用，并且對一些皮膚病和癌癥都有很好的治療作用。石榴還可以保護心臟、調整心臟正常的運動頻率、軟化血管、補血養氣[6-7]。

乳酸菌營養價值頗高，比鮮奶更易于消化吸收，這是因為發酵乳中有活力強的乳酸菌，能增強消化、促進食欲、加強腸道蠕動和機體的物質代謝，因此經常飲用乳酸菌飲料可以起到食療兼收的作用，有益于增強體質[8-14]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

石榴，產自安徽懷遠；脫脂奶粉、蜂蜜、白砂糖，均購于蚌埠大潤發超市；保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌，購于昆山佰生優生物科技有限公司。

PH-25型數顯筆式酸度計，上海市三發科學儀器有限公司產品；GNP-9080型隔水式恒溫培養箱，上海市三發科學儀器有限公司產品；YXQ.SG-280-B型高壓蒸汽滅菌鍋，長春市第四光學儀器廠產品；YP3002型電子天平，鄭州南北儀器有限公司產品；BHC-1300IIA/B2型生物潔凈安全柜，浙江凈化設備有限公司產品；FA214型電子天平，上海海康電子儀器廠產品；C21-SDHC15X型蘇泊爾電磁爐，蘇泊爾電磁爐有限公司產品；GRX-9203A型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

原料選擇→清洗→剝皮取籽→清洗→榨汁→過濾→護色→添加生牛乳、白砂糖、穩定劑→調配、均質→殺菌→冷卻→接種→分裝→發酵→后熟→成品。

1.2.2 操作要點

（1）原料選擇與處理。挑選色澤紅潤、無霉爛的飽滿石榴，再用熱水清洗，洗去表面灰塵與雜質。

（2）榨汁。將處理過的石榴籽與水以1∶2比例榨汁，過濾2～3次。

（3） 護色。為了避免石榴汁變色，加入0.5%的VC作為護色劑。

（3）調配。將石榴汁與奶粉、蜂蜜以一定比例調配，攪拌混勻。

（3）殺菌、冷卻。把混合液在滅菌鍋中加熱到100℃持續20 min后滅菌，使乳清蛋白變性，自然冷卻至室溫。

（4） 接種。滅菌后，向冷卻至40℃的混合乳中，以3%的比例加入檢驗合格的菌種，攪拌混勻。

（5） 發酵。將其放入到40℃的恒溫培養箱中，發酵8 h后取出。

（6）冷卻、后熟。將石榴乳酸飲料冷卻至室溫，放入至冰箱內冷藏12 h左右。

（7）取出冷藏好的石榴乳酸菌飲料進行感官評定。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗

（1）石榴與水的比例對石榴乳酸飲料感官評價的影響。料液比影響石榴汁的顏色和風味，同時石榴汁質量濃度高低直接影響到石榴乳酸飲料的口感與風味。分別以 1∶1，1∶2，1∶4，1∶6，1∶8（g∶mL）的料液比進行榨汁。在以石榴汁與奶粉的質量比2∶3，蜂蜜添加量6%，發酵時間8 h進行單因素試驗，進而選擇石榴料液比的最佳水平。

（2）石榴汁與奶粉比例對石榴乳酸飲料感官評價的影響。在石榴料液比為1∶2（g∶mL），蜂蜜添加量6%，發酵時間8 h，其他因素不變，按照石榴汁與奶粉質量比為1∶1，1∶2，2∶1，2∶3，2∶5來進行單因素試驗，以此來選擇石榴汁與奶粉的最佳配比。

（3）蜂蜜添加量對酸奶風味影響。在石榴料液比為1∶2（g∶mL），石榴汁與奶粉的比例2∶3，發酵時間8 h，其他因素不變，依次添加2%，4%，6%，8%，10%的蜂蜜進行單因素試驗，以此來選擇蜂蜜的最佳添加量。

（4）發酵時間對酸奶風味影響。在石榴料液比為1∶2（g∶mL），以質量比2∶3加入奶粉，蜂蜜添加量6%，其他因素不變，依次發酵2，4，6，8，10 h進行單因素試驗，以此來選擇最佳的發酵時間。

1.3.2 因素水平試驗

在單因素試驗的基礎上，以石榴榨汁料液比、石榴汁與奶粉比例、蜂蜜添加量和發酵時間進行四因素三水平正交試驗，以感官評分為指標，確定最佳的工藝。

正交試驗的因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗的因素與水平設計

1.4 檢測方法

1.4.1 感官評定

采用感官評價的方法，對石榴乳酸飲料進行綜合評定，檢驗人數為10人，結果取其平均值。

感官評定指標見表2。

表2 感官評定指標

1.4.2 酸度測定

采用pH計法測定石榴乳酸飲料的酸度。

1.4.3 微生物指標測定

大腸菌群按照GB 4789.3—2010食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數進行檢驗；乳酸菌總數的測定采用稀釋平板計數法，將樣品做7個梯度稀釋，最后3個稀釋度液體各取1 mL，采用傾倒法于MRS培養基中均勻分散，于40℃條件下培養8 h，進行菌落計數。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 石榴料液比對石榴乳酸飲料感官品質的影響

石榴料液比對石榴乳酸飲料感官品質的影響見圖1。

圖1 石榴料液比對石榴乳酸飲料感官品質的影響

由圖1可知，當石榴料液比為1∶2時，感官評分最高，磨漿最佳，得到石榴汁呈粉紅色，口感細膩，爽口微酸，可溶性固形物含量高，便于石榴乳酸菌飲料的發酵；其他比例味道稍淺，顏色稍淺，通過感官評價，確定石榴料液比為1∶2（g∶mL）。

2.1.2 石榴與奶粉質量比對石榴乳酸飲料感官品質的影響

石榴與奶粉質量比對石榴乳酸飲料感官品質的影響見圖2。

圖2 石榴與奶粉質量比對石榴乳酸飲料感官品質的影響

由圖2可知，當石榴汁與奶粉以質量比2∶3混合時，所得到石榴乳酸菌飲料綜合品質最佳，得到混合液呈微紅色，均勻黏稠。當石榴汁比例過高時，不利于乳酸發酵；石榴汁比例過低時顏色較淺，石榴味道較淡。故通過感官評價，確定石榴汁與奶粉質量比為2∶3。

2.1.3 蜂蜜添加量對石榴乳酸飲料感官品質的影響

蜂蜜添加量對石榴乳酸飲料感官品質的影響見圖3。

圖3 蜂蜜添加量對石榴乳酸飲料感官品質的影響

蜂蜜的添加是為了改善發酵過程中產生的酸度對品質的影響，由圖3可知，隨著蜂蜜添加量的增加，石榴乳酸菌飲料的綜合感官評價逐漸增加，當蜂蜜添加量達到6%時，感官評價最高，繼續增加則使樣品過甜，糖酸失調，影響口感和風味。

2.1.4 發酵時間對石榴乳酸飲料感官品質的影響

發酵時間對石榴乳酸飲料感官品質的影響見圖4。

圖4 發酵時間對石榴乳酸飲料感官品質的影響

由圖4可知，石榴乳酸菌飲料隨著發酵時間的增長，口感也越佳。當發酵時間為8 h時，石榴乳酸菌飲料綜合評價達到最佳，其組織狀態和口感良好；繼續發酵達10 h，乳清析出明顯，酸奶酸度增加，酸甜比例失調，口感變差。

2.2 正交試驗結果與分析

正交試驗結果見表2。

表2 正交試驗結果

由表2可知，各因素對石榴乳酸菌飲料影響的主要順序為石榴料液比＞發酵時間＞石榴汁與奶粉質量比＞蜂蜜添加量。其中A1B2C2D3為最佳組合，從而得出最佳條件為石榴料液比1∶2（g∶mL），石榴汁與奶粉質量比2∶3，蜂蜜添加量6%，發酵時間8 h。

2.3 理化檢驗

以確定的最優發酵工藝，發酵石榴乳酸飲料樣品5個，感官綜合評分平均值80分以上。理化檢驗分析發現，樣品酸度值均符合國家規定，平均酸度值為4.83。

2.4 微生物衛生指標

乳酸菌數1.0×106CFU/mL，大腸桿菌3 MPN/mL，致病菌未檢出。均符合國家標準。

3 結論

通過研究石榴料液比、石榴與奶粉質量比、蜂蜜添加量、發酵時間4個因素對石榴乳酸菌飲料感官品質的影響。經過正交試驗優化出最佳配方為料液比1∶2，石榴汁與奶粉質量比2∶3，蜂蜜添加量6%，于40℃條件下發酵時間8 h。在此工藝操作下可得淺紅色、組織狀態均勻、無乳清流出、口感潤滑、甜度適中的石榴乳酸菌飲料。