復合益生菌協同發酵調味筍工藝探索及優化

胡強，王燕，王延云，陶慧笑

(1.樂山師范學院竹類病蟲防控及資源開發四川省重點實驗室，四川 樂山 614000； 2.樂山師范學院 生命科學學院，四川 樂山 614004)

罐裝、干制、腌制、熏制等工藝是目前竹筍加工主要采用的工藝，以上工藝或多或少存在轉化率不高、營養流失嚴重等問題，已經很難滿足現代市場的需求。在竹產業中，竹筍的開發最具經濟發展前景，所以竹筍產品生產工藝滯后在很大程度上制約了我國竹產業的大力發展。近幾年，隨著益生菌發酵果蔬加工工藝研究的不斷推進，顯示出通過發酵調味不僅可以獲得更好的產品色、香、味及組織形態，而且可以最大限度地保留果蔬中的營養成分[1-6]，發展前景廣闊。在此前提下，本研究在前期研究結合了動物源益生菌及植物源益生菌為出發菌株，并已獲得較為合理的發酵底液配方的基礎上，通過對發酵主要因素[7]：發酵塊直徑大小、發酵溫度、發酵時間、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)接種量、植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)接種量5個因素的探討及優化，以期形成一條良好的新型復合益生菌發酵調味筍生產工藝流程，從而獲得結合了已有功效報道的腸道益生菌[8-10]、膳食纖維及花青素三大有益因子的新型健康食品，為竹筍開發提供了良好前景，從而為帶動竹產業的良性發展提供了新思路。

1 試驗材料

1.1 材料

新鮮竹筍、紅皮蘿卜：市售大小均勻的新鮮八月筍及紅皮蘿卜。

植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)：中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC 20265)；嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)：中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC 6220)；食用鹽：四川順城鹽品股份有限公司；蔗糖：眉山市新紀元食品有限公司。

1.2 儀器與設備

高溫高壓滅菌鍋 上海三申醫療器械有限公司；超凈臺 蘇凈安泰空氣技術有限公司；303-0電熱恒溫培養箱 富利達試驗儀器；電子天平 瑞安市英衡電器有限公司；Leica DM2000 & DM2000 LED 醫療顯微鏡 上海玉圖生物科技有限公司。

2 試驗方法

2.1 發酵工藝流程

竹筍洗凈，90 ℃滅青5 min，以鹽2%、糖5%配制發酵底液，竹筍與紅皮蘿卜的比例8∶1，復合益生菌接種量按照正交試驗設置，接種后按正交試驗設置發酵溫度和時間。

2.2 L16(45)正交試驗

工藝參數討論在關鍵參數的選擇以及配方討論的基礎上，采用無空列L16(45)正交設計，試驗因素水平的選取見表1。

表1 正交試驗水平因素表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2.3 檢測指標及方法

2.3.1 感官評價

參照GB/T 10221-2012組成評價員小組，采用描述分析法對發酵產品進行客觀評價[11]。感官評價程序、評價指標及評價標準根據該發酵產品參照GB/T 29605-2013建立[12]，指標選取氣味、色澤、質地、口感，為評分差異性表現得更明顯，每個指標最高分為5分，總分為20分，若在兩個標準之間可取半值。具體評價參考見表2。

表2 感官評價標準參考表Table 2 Standard reference table for sensory evaluation

2.3.2 發酵產品益生菌濃度測定

取10 g發酵產品加100 mL無菌水打碎后過濾，得菌懸液，參照GB 4789.35-2010《食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》計算益生菌濃度后換算得產品中益生菌濃度[13]。

3 結果與分析

3.1 正交試驗結果及分析

3.1.1 正交試驗結果及直觀分析

表3 L16(45)正交試驗結果Table 3 Results of L16(45)orthogonal experiment

續 表

由表3可知，發酵筍口感4個因素的影響程度為：B>E>C>A>D，實驗最佳組合為A3B1C3D4E2，理論最佳組合為A3B1C2D3E2。

圖1 正交試驗最優組發酵外觀圖Fig.1 Appearance figure of optimal fermentation group in orthogonal experiment

3.1.2 正交試驗方差分析

表4 L9(45)正交實驗方差分析Table 4 Variance analysis of L9(45) orthogonal experiment

注：Fα0.5F0.01顯著程度為**。

由表4可知，在設定的水平范圍內，發酵溫度對于發酵筍口感的影響極顯著，嗜熱鏈球菌的接種量對發酵筍口感也有顯著影響，其他3個因素影響不顯著，這說明發酵直徑、發酵時間及植物乳桿菌的接種量在以上正交試驗水平設定范圍內不會引起口感的顯著變化。

3.1.3 正交試驗較優組益生菌計數

正交試驗后除感官最優組以外，選取指標接近的第5組與第13組，檢測益生菌含量，以篩選感官優良且益生菌含量高的工藝發酵組合，計數結果見表5。

表5 L16(45)正交試驗嗜熱鏈球菌計數情況Table 5 Count of Streptococcus thermophilus in L16(45)orthogonal experiment

由表5可知，最優組第9組益生菌含量總量與含量最高的第13組相當，遠高于第5組，由此可見，正交試驗最優組第9組除了感官指標優良以外，益生菌含量方面也屬優良。因此，與正交試驗依然選取第9組進行驗證比較試驗。

3.2 正交試驗驗證結果及分析

驗證試驗從感官評價及益生菌兩個方面比較了正交試驗最佳組與理論最佳組合工藝，結果見表6。

表6 驗證試驗感官評價綜合表Table 6 Comprehensive table of sensory evaluation for verification test

圖2 驗證試驗組竹筍發酵情況Fig.2 Fermentation conditions of the bamboo shoots in verification test group

注：上為理論組，下為第9組。

根據感官評價和益生菌的計數，得出結論：發酵塊的直徑為3 cm；發酵的溫度為30 ℃；發酵的天數為5 d；植物乳桿菌的含量為3%；嗜熱鏈球菌的含量為2%。

4 結論

通過 L16(45)正交試驗，可得結論：發酵過程中5個因素水平對口感的影響從大到小為：發酵溫度>嗜熱鏈球菌接種量>發酵時間>發酵塊直徑>植物乳桿菌接種量。其中發酵溫度對于發酵筍口感的影響極顯著，嗜熱鏈球菌的接種量對發酵筍口感也有顯著影響，其他3個因素影響不顯著，說明該工藝過程中，在試驗水平范圍內因素的變化不會對口感造成顯著影響，則可在此范圍內根據生產成本、設備構成等因素選擇這3個因素的具體實施參數。

該正交試驗得出復合益生菌發酵調味竹筍的最佳工藝為：發酵塊的直徑為3 cm；發酵的溫度為30 ℃；發酵的天數為5 d；植物乳桿菌的含量為3%；嗜熱鏈球菌的含量為2%。其中由方差分析結果可知，實際生產工藝發酵時間可以縮短以加快生產效率，可以考慮選擇2d，發酵塊直徑及植物乳桿菌的接種量則可在1.5～3cm和2%～5%之間根據產品和工藝需求調整。