生香酵母發(fā)酵酸漿枸杞復(fù)合果醬工藝優(yōu)化及抗氧化性研究

葉春苗， 李莉峰，李東華，韓艷秋

（1.遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；

3.沈陽化工大學(xué)，遼寧 沈陽 110161）

酸漿（Physalialkekengil L.）別名紅姑娘、菇蔫兒、姑娘兒、掛金燈、燈籠草。植株全身均可入藥，其性味甘、酸，性寒，有清涼、消腫、利尿、清除自由基、抗腫瘤等功效。枸杞主要活性物質(zhì)有枸杞多糖、類胡蘿卜素、黃酮類化合物，具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等多種功能。

在已有報(bào)道中，對酸漿宿萼的深加工較少，民間家庭偶爾會用酸漿宿萼煮水或泡水來治療因上火引起的咽喉腫脹，效果較好，但因口感不好，使得其食用受到限制。因此，利用酸漿宿萼生產(chǎn)既具有保健作用，又具有滿足大眾口感食品所具有廣闊前景。采用酸漿和枸杞為原料，研制復(fù)合果醬，以期為酸漿的深加工提供新的思路和研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮酸漿、枸杞（食品級），市售；生香酵母（食品級），安琪生香酵母公司提供；黃原膠、果膠、檸檬酸（食品級），阜豐生物科技有限公司提供；生理鹽水（食品級），東北制藥有限公司提供。

1.2 儀器

MJ-BL25 型打漿機(jī)，美的集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品；FA1104 型分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品；DGG-9140A 型電熱恒溫水浴鍋，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；HK-22 型電磁爐，半球集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品；LD4-2 型恒溫培養(yǎng)箱。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

①活化處理酵母→梯度馴化酵母；

②制備復(fù)合果漿→殺菌；

①+②→接種→發(fā)酵果漿→加入蔗糖→加入檸檬酸→預(yù)濃縮→復(fù)合增稠劑→濃縮→成品。

1.3.2 復(fù)合果漿的制備

稱取新鮮酸漿后置于75 ℃水中恒溫?zé)釥C5 min后取出，用打漿機(jī)打漿5 min，取出備用；稱取一定量枸杞，置于其本身10 倍的75 ℃水中熱燙20 min，用打漿機(jī)處理5 min 備用，將2 種單一果漿按酸漿∶枸杞為8∶2 的比例混合后得到復(fù)合果漿，備用。

1.3.3 生香酵母的活化與馴化培養(yǎng)

（1）PDB 培養(yǎng)基的制備。按PDB 培養(yǎng)基配方去進(jìn)行配置，然后放在三角瓶里，三角瓶為250 mL 并做好記號且塞上棉塞，把牛皮紙放在上面，滅菌，條件是溫度121 ℃，時間15 min，做好留以備用。

（2）生香酵母的活化。將安琪生香酵母用0.9%的無菌生理鹽水溶解，在25 ℃室溫下活化30 min，再接種到PDB 液體培養(yǎng)基中，于28 ℃下恒溫培養(yǎng)21 h，連續(xù)活化2 次后備用。

（3）生香酵母的馴化培養(yǎng)。馴化培養(yǎng)的最終目的是讓生香酵母慢慢適應(yīng)酸漿和枸杞2 種果漿的營養(yǎng)環(huán)境，得到后續(xù)果醬制作需要的種子發(fā)酵液。將復(fù)合果漿過濾除渣得復(fù)合果漿液，取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，50%，75%，100%的果漿液與PDB 液體培養(yǎng)基混合，分別配制復(fù)合果漿液馴化培養(yǎng)液，按果漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低到高的次序，于28 ℃下進(jìn)行馴化培養(yǎng)，每級培養(yǎng)24 h，要求最終活菌數(shù)多于108個/ mL 即可[1]。

1.3.4 不同因素對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

（1）溫度對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖，在85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min，殺菌結(jié)束后分段進(jìn)行冷卻后接種，接種量為1.5%，接種后搖勻，取少部分用糖度計(jì)測量發(fā)酵前糖度，將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中，分別在溫度為19，22，25，28，32 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h，培養(yǎng)后再次測量其糖度，根據(jù)糖度差值和感官評價來判斷不同溫度對復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

（2）時間對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn)，把發(fā)酵時間作為唯一變量，通過測量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及感官評價來分析時間對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖，于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min，殺菌結(jié)束后分段冷卻后接種，接種量為1.5%，接種后搖勻。取少量用糖度計(jì)測量發(fā)酵前糖度，將剩余待發(fā)酵液放入28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)16，20，24，28，32 h，再次測量其糖度并進(jìn)行感官評價，根據(jù)糖度差值和感官評價來判斷不同時間對復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

（3）接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn)，把接種量作為唯一變量，通過測量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及進(jìn)行感官評價來分析接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖，于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min，分段冷卻后接種，按接種量0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%接種并搖勻，取少部分用糖度計(jì)測量發(fā)酵前糖度，將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中，在溫度為28 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h，培養(yǎng)后再次測量其糖度和進(jìn)行感官評價，根據(jù)糖度差值和感官評價來判斷不同接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

（4）蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn)，把蔗糖添加量作為唯一變量，通過測量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及感官評價來分析蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中分別加入4%，5%，6%，7%，8%的蔗糖，于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min，殺菌結(jié)束后分段進(jìn)行冷卻后接種，接種量為1.5%，接種后搖勻，取少部分用糖度計(jì)測量發(fā)酵前糖度，將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中，在溫度28 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h，培養(yǎng)后再次測量其糖度，根據(jù)糖度差值和感官評價來判斷蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響，確定最佳蔗糖添加量[2]。

（5）正交試驗(yàn)確定發(fā)酵條件。把色澤、香氣、口感這幾個感官指標(biāo)作為感官評價的評分標(biāo)準(zhǔn)，溫度、時間、接種量及蔗糖添加量為4 個因素，設(shè)計(jì)了L9（34）正交試驗(yàn)，得出復(fù)合果漿最佳的發(fā)酵條件。

因素與水平設(shè)計(jì)見表1，發(fā)酵果漿感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 發(fā)酵果漿感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 發(fā)酵復(fù)合果醬調(diào)配工藝的確定

向150 mL 的發(fā)酵復(fù)合果漿中添加28 g 蔗糖，用檸檬酸調(diào)整pH 值至3.6，檸檬酸添加量約為0.15%，預(yù)濃縮至100 mL 左右，再添加增稠劑后濃縮至100 g，即為果醬產(chǎn)品。

為了使果醬的性能更穩(wěn)定，按標(biāo)準(zhǔn)在制作果醬時可以添加增稠劑，增稠劑是比較親水的高分子化合物，可以保護(hù)膠體，防止膠體聚集成沉淀。增稠劑添加量設(shè)計(jì)Z1 為果膠0.15%，黃原膠0.3%；Z2為果膠0.2%，黃原膠0.25%；Z3 為果膠0.25%，黃原膠0.2%；Z4 為果膠0.3%，黃原膠0.15%；Z5 為果膠0.35%，黃原膠0.1%。通過單因素試驗(yàn)確定復(fù)合增稠劑添加量。

發(fā)酵果醬感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 發(fā)酵果醬感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6 清除DPPH 自由基能力的測定

分別在2 支試管中加入DPPH 溶液2 mL，再加入2 種果醬液2 mL，攪拌均勻。避光處反應(yīng)30 min，于波長517 nm 處測定樣液的吸光度記為A1；另取一支試管里加入無水乙醇2 mL 和DPPH 溶液2 mL，避光處反應(yīng)30 min，于波長517 nm 處測定樣液的吸光度記為A2；最后取2 支試管分別加入無水乙醇2 mL 與2 種果醬液2 mL，于波長517 nm 處測定樣液的吸光度，記為A0，計(jì)算公式如下[3]：

1.3.7 清除羥基自由基能力的測定

分別在2 支試管中加入濃度為6 mmol/L 的FeSO4溶液1 mL，再依次加入2 種果醬液1 mL、6 mmol/L 的H2O2溶液1 mL、6 mmol/L 的水楊酸1 mL，搖勻后靜置30 min；以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min，測定各樣品在520 nm 波長時的吸光度，記為A1；用蒸餾水替代水楊酸，相同方法，測得的吸光度記為A2；最后用蒸餾水代替待測的果醬液，用相同的方法測得的吸光度記為A0。計(jì)算公式如下[4]：

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵溫度對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖1。

由圖1 可知，發(fā)酵溫度越高發(fā)酵后糖度變低，在28 ℃時糖度下降最多，結(jié)合發(fā)酵果漿的感官評價28 ℃時發(fā)酵果漿色澤自然，有酸漿枸杞味道，也有醇香，發(fā)酵效果最好[5]。

2.2 發(fā)酵時間對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

發(fā)酵時間對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖2。

圖2 發(fā)酵時間對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

由圖2 可知，隨著發(fā)酵時間的增加，發(fā)酵糖度不斷下降，而在發(fā)酵時間28 h 時感官評價也不錯，所以發(fā)酵效果最好。

2.3 接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖3。

圖3 接種量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

由圖3 可知，隨著接種量的升高，糖度一直下降，但是感官評價顯示接種量為1.0%～1.5%時發(fā)酵效果最好，且風(fēng)味較好，有醇香味[6]。

2.4 蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖4。

圖4 蔗糖添加量對復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

由表4 可知，隨著蔗糖添加量的增加，產(chǎn)品糖度下降，蔗糖過量時不利于發(fā)酵，掩蓋本來的風(fēng)味，蔗糖過低效果、口感均不佳，所以蔗糖添加量以6%最好。

2.5 正交試驗(yàn)確定發(fā)酵條件結(jié)果

發(fā)酵條件確定的L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果見表4，感官評價方差分析見表5。

表4 發(fā)酵條件確定的L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 感官評價方差分析

由表4 可知，各因素影響產(chǎn)品感官品質(zhì)主次順序?yàn)镈＞B＞C＞A，即接種量＞發(fā)酵溫度＞蔗糖添加量＞發(fā)酵時間。試驗(yàn)過程和結(jié)果測定中必然存在的誤差，以時間為誤差所在項(xiàng)對感官指標(biāo)進(jìn)行方差分析。由表4 可以看出發(fā)酵溫度、蔗糖添加量、接種量對感官指標(biāo)影響都是顯著的。因此可以確定復(fù)合果漿最佳發(fā)酵條件為A3B2C2D2，即發(fā)酵時間28 h，發(fā)酵溫度25 ℃，蔗糖添加量6%，接種量為1.2%，在此條件下產(chǎn)品感官評定95.6 分。

2.6 增稠劑復(fù)配的結(jié)果

發(fā)酵果醬增稠劑復(fù)配結(jié)果見圖5。

圖5 發(fā)酵果醬增稠劑復(fù)配結(jié)果

由圖5 可知，從組合1 到組合3 復(fù)合果醬的感官評分逐漸增加，也就是組合中果膠比例提高后感官品質(zhì)較好，但當(dāng)果膠添加量超過0.25%后品質(zhì)反而下降，分析原因可能是果膠黏稠性沒有黃原膠好，然而，黃原膠帶有異臭味，所以只有二者比例是當(dāng)時果醬的感官評分才最高，即果膠添加量0.25%，黃原膠添加量0.20%。

2.7 清除DPPH 自由基能力的測定結(jié)果

發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除DPPH 自由基的測定結(jié)果見圖6。

圖6 發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除DPPH 自由基的測定結(jié)果

由圖6 可知，發(fā)酵果醬對DPPH 自由基的清除率高于未發(fā)酵果醬對DPPH 自由基的清除率，由此表明發(fā)酵會使果醬抗氧化物質(zhì)的活性性能提升，所以對DPPH 自由基的清除率更高。

2.8 清除羥基自由基能力的測定結(jié)果

發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除羥基自由基的測定結(jié)果見圖7。

圖7 發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除羥基自由基的測定結(jié)果

由圖7 可知，發(fā)酵果醬對羥基自由基的清除率高于未發(fā)酵果醬對羥基的清除率，由此表明發(fā)酵會使果醬抗氧化物質(zhì)的活性性能提升。

3 結(jié)論

選用酸漿枸杞為原料制作果醬，利用馴化后的生香酵母對果醬進(jìn)行發(fā)酵，通過單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)優(yōu)化生香酵母發(fā)酵復(fù)合果醬的制取工藝，最終得到如下制作工藝，復(fù)合果漿最佳的發(fā)酵條件為發(fā)酵時間28 h，發(fā)酵溫度25 ℃，蔗糖添加量6%，接種量為1.2%；調(diào)配時添加蔗糖28%，加檸檬酸調(diào)至pH 值為3.6，檸檬酸添加量約為0.15%，復(fù)合增稠劑添加量為果膠0.25%，黃原膠0.20%的果醬品質(zhì)最佳。

此外，對發(fā)酵果醬的抗氧化活性進(jìn)行了研究，得到發(fā)酵復(fù)合果醬的自由基清除能力強(qiáng)于未經(jīng)發(fā)酵的復(fù)合果醬，即發(fā)酵果醬的抗氧化活性性能提升，為酸漿深加工提供了理論基礎(chǔ)，也為酸漿產(chǎn)品開發(fā)開辟了新途徑。