材料与仪器
当地新鲜山药、干辣椒、盐、绵白糖、大蒜、姜、白醋、茅岩霉、蔗糖、纯苹果汁、薄荷汁。柠檬酸、MRS 培养基、LB 培养基、EMB 培养基、亚铁氰化钾、醋酸锌、硼砂、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠、盐酸、硫酸铜、亚甲基蓝指示剂、酒石酸钾钠、氢氧化钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾、葡萄糖、亚铁氰化钾、乙酸锌、硝酸、乙醇、硝酸银、硫酸铁氨、考马斯亮蓝、牛血清蛋白、磷酸溶液均购于上海国药集团化学试剂有限公司。超净工作台苏州净化设备有限公司; LRH-250 生化培养箱上海一恒科学仪器有限公司; 电子天平上海精科天平仪器厂; 3110 - P1000 型移液枪德国Eppendorf 公司; 全自动灭菌锅上海三申医疗器械有限公司; PHS-3TC 型酸度计上海天达仪器有限公司; 7200 型分光光度计上海天达仪器有限公司; 恒温振荡器江苏金坛市中大仪器厂;DZB-718 型便携多参数分析仪上海精密科学仪器有限公司; XH- C 旋涡混合器江苏金坛市医疗仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 泡菜饮料加工工艺
1.2.1.1 发酵工艺流程将山药按以下工艺流程处理,然后置于25℃生化培养箱自然发酵。原料→清洗→切分→护脆→烫漂→沥干→注入调料→装坛→加水、密封→发酵
1.2.1.2 调配工艺
1.2.2 泡菜发酵条件优化选择泡菜盐浓度( A) 、大蒜( B) 、茅岩霉( C) 三个因素,根据方法1.2.1.1 制作泡菜原汁,于25℃发酵6d,计算菌数( 总菌、乳酸菌、杂菌) ,测定pH、酸度并进行感官评分。表1 山药泡菜的正交水平编码表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test水平因素A 泡菜盐( %) B 大蒜( %) C 茅岩霉( %)
1 1 2 0.2
2 2 3 0.4
3 3 4 0.6
4 4 5 0.8
1.2.3 感官评定方法感官评定主要考察泡菜成熟时的色泽、风味、脆度、滋味,每项最高分25 分,结果为四项指标的总和。由10 位食品科学三年级硕士研究生组成的评议组对其进行评价,取平均值。表2 山药泡菜的感官评分标准Table 2 Sensory score of the yam pickles项目评分标准分数风味泡菜香气纯正,浓郁绵长18~25泡菜香气稍淡,不够纯正10~17泡菜香气淡,不纯正1~9滋味酸甜咸三味协调,滋味独特、醇厚,回味浓18~25泡菜滋味一般,甜酸咸风味不够协调10~17酸度、甜度过大或大小,咸味重或淡1~9色泽颜色呈淡黄色,有光泽18~25颜色稍黄,光泽稍淡10~17颜色暗黄,光泽暗淡1~9脆度泡菜软硬适中,脆嫩爽口18~25组织较硬或较软,脆度一般,不够爽口10~17组织过硬或过软,无脆性1~9
1.2.4 泡菜饮料调配工艺条件研究山药泡菜饮料的配方设计以山药泡菜原汁、纯苹果汁、薄荷汁、木糖醇和柠檬酸进行5 因素4 水平的L16
( 45 ) 正交设计
实验,并进行感官评定。表3 山药乳酸菌泡菜风味饮料的L16( 45 ) 正交实验编码表Table 3 L16( 45 ) levels and factors of orthogonal test table
水平因素A 原汁( mL)B 纯苹果汁( mL)C 薄荷汁( mL)D 木糖醇( %)E 柠檬酸( g /L)
1 140 20 0.5 10 0.5
2 160 30 1 12 1
3 180 40 1.5 14 1.5
4 200 50 2 16 2
1.2.5 亚硝酸盐含量的测定见GB /T 5009.33 -1996 格里斯试剂比色法。
1.2.6 还原糖含量测定见GB /T5009.7-2008 直接滴定法。
1.2.7 盐浓度和TDS 测定采用DZB-718 型便携多参数分析仪测定。
1.2.8 大肠杆菌、乳酸菌菌落总数测定GB4789.2-2010,分别对饮料中乳酸菌、细菌总数和大肠菌群计数。
1.2.9 蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法[8]。
1.2.10 可溶性固形物测定见GB /T 12143-2008折光仪测定法。
1.2.11 酸度测定采用直接酸碱滴定法测定总酸度,以乳酸计[8]。
2 结果与分析
2.1 泡菜原汁加工工艺条件优化
低盐发酵是泡菜生产的发展趋势。加盐量过低,无法抑制大肠杆菌等腐败菌的生长,使得发酵失败,因此目前低盐发酵泡菜的最低盐浓度一般为3%[9]。为了进一步降低盐浓度,在发酵液中加入大蒜和茅岩霉共同发酵,优化三者的比例,以达到较好抑制杂菌的目的。表4、表5 表明,按照方法1.2.1.1 制作泡菜,3号的结果最佳。大蒜添加量为4%,茅岩霉添加量为0.6%时,加盐量仅为1%,得到的发酵成品成熟度高、杂菌数低,乳酸菌数可达到108 cfu /mL,总酸度1.2,泡菜汁咸味适中,口感较好,感官评定为最高分84 分。
2.2 泡菜饮料的调配工艺研究
发酵得到的泡菜原汁口感过于浓厚,有强烈的泡菜香味,味酸且略咸,为了改善其口味以适应市场,需要进行调香、调酸等。从表6 可看出,木糖醇的加入量对产品感官的影响最大,其次是山药泡菜原汁、薄荷汁、苹果汁和柠檬酸的含量,最佳组合为A2B2C1D4E3,即160mL 山药泡菜原汁与30mL 苹果汁混合后,加入0.5mL 的薄荷汁、16% 的木糖醇和1.5g /L的柠檬酸,所得的饮料具有淡淡薄荷香味,口感清新、酸甜适中,综合感官评价分值最高,为88 分。
2.3 乳酸菌山药泡菜风味饮料营养成分分析山药中含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、微量元素等营养成分,其中山药多糖具有抗
氧化和免疫调节等保健功能[10]。在发酵过程中,山药中的淀粉被大量利用,其他营养物质会逐步溶出。测定4℃下保存7d 后的乳酸菌山药泡菜风味饮料的营养成分,其结果如表7 所示。
2.3.1 营养成分分析表7 表明,4
℃储存7d 的泡菜风味饮料pH 基本在3.35 左右,由于其含有大量活的乳酸菌,发酵结束后泡菜饮料的初始总酸度为1.2,在储存过程中,由于乳酸菌会利用残余的营养物质继续生长,从而使得饮料的酸度略有上升,造成后酸化现象,7d 后其总酸度为1.25。目前市场上出售的活性乳酸菌饮料虽然有种种益处,但最大的缺点就是糖含量过高,糖浓度都一般高于12%,甚至可达到16% 以上。人体长期大量摄入如此高的糖浓度,易造成热量过高,引起肥胖、高血糖等疾病,因此有必要控制发酵饮料中的糖含量。本泡菜风味饮料用木糖醇代替蔗糖,木糖醇是一种功能性甜味剂,热量低、代谢快且不会引起血糖升高,经测定,成品中还原糖含量为5. 3g /100g,属于低糖型产品。
泡菜发酵的过程中需要加入高浓度的盐来防止杂菌污染和促进泡菜中水分和营养物质的析出,同时赋予泡菜独特的风味和口感。人体摄入过高的盐分易引起高血压等慢性疾病,因此在制作泡菜饮料过程中,盐浓度的控制非常重要。该饮料成品盐浓度为0.74%。蛋白质是饮料中营养指标的重要组成之一,具有修补组织、调节渗透压、增强机体抵抗力等作用,《软饮料的分类》要求乳酸饮料和乳酸菌乳饮料的蛋白质含量应≥1.0%。泡菜在发酵过程中,可溶性蛋白逐渐溶出,经测定,试样中蛋白质含量为1.78g /100g。可溶性固形物主要指溶性糖类物质或其他可溶物质,是能够反映饮料产品主要营养物质多少的指标,标准一般不小于15.0%。通过折光仪测得山药泡菜饮料中可溶性固形物含量为23.9%,符合标准。
2.3.2 食用安全性分析反映泡菜安全的一个最关
键的指标是亚硝酸盐的含量。泡菜在自然发酵初期可能会有大量杂菌的生长,因此容易造成亚硝酸盐含量上升,从而使得制备的泡菜饮料残留亚酸盐,若亚硝酸盐含量过高,则容易导致人体中毒。表7表明,饮料中亚硝酸盐含量为0.375mg /kg,远低于国家标准20mg /kg,这种下降可能是由于亚硝酸盐的酸降解和乳酸菌的分解造成的,由此证明泡菜风味饮料具有非常高的食用安全性[11]。活性乳酸菌饮料的产品标准最重要的一个指标就是货架期内乳酸菌的活菌数,人摄入一定量的活菌数才会对人体的肠道健康产生有益作用。目前,国家标准是出厂前乳酸菌活菌数应该大于106 个/mL,但在储存期间,活菌数可能会慢慢下降。研究结果表明,泡菜饮料在4℃储存7d,乳酸菌活菌数为108 个/mL,大肠杆菌未检出。
3 结论
3.1 泡菜原汁最佳发酵条件为: 25℃,盐1%、蔗糖4%、大蒜4%、茅岩霉0.6%,发酵6d。
3.2 活性乳酸菌泡菜风味饮料最佳调配工艺:160mL 原汁+ 30mL 纯苹果汁+ 0.5mL 的薄荷汁+16% 的木糖醇+ 1.5g /L 的柠檬酸,所得产品感官评分最佳,具有纯正的泡菜风味以及苹果汁的清香,乳酸菌体均匀悬浮,饮料外观为清亮的淡黄。
3.3 产品4℃下储存7d 结果为: 盐浓度0.74%,总
酸度1.2,还原糖5.3g /100g,乳酸菌总数能达到108个/mL,大肠杆菌无检出。蛋白质含量为1.78g /100g,pH 基本维持在3.35; 可溶性固形物含量为23.9%,亚硝酸盐含量为0.375mg /kg,符合国家标准。