实验方法
工艺流程:红景天粉碎→干燥→制作芦丁标准曲线→单因素试验→正交试验→红景天茶饮料制作→杀菌→成品
标准溶液的配制
准确称取10mg的芦丁标准品,将它转移到50mL的容量瓶中。用30%的乙醇溶解,定容,得到的芦丁标准溶液浓度为0.2mg/mL。
标准曲线的绘制
准确吸取已经配制好的芦丁标准溶液OmL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL、4mL、4.5mL,分别放在10个10mL的试管中,用30%乙醇溶液补充到5mL,编号为1、2、3、4、5、6、7、89、10,再各加入0.3 mL5%的NaNO2溶液,摇匀,放置6min。然后分别加入10%的A1(NO3)3溶液0.3mL,混匀,1号试管无颜色变化,2号-10号试管立即呈现紫红色,并且随浓度的增大,颜色也越深,放置6min。然后添加2mL4%的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,颜色加深,最后再添加30%的乙醇溶液,放置15min-20min。30min后,在该物质的最大吸收峰入=510nm处测定光密度值。横坐标是浓度c,纵坐标是吸光度A,绘制芦丁标准曲线。
料液比对红景天黄酮提取率的影响实验
精确称量五份1.00g的红景天粉,分别加入15mL、20mL、25mL、30mL、35mL的蒸馆水,混匀,密封。按照提取温度70℃,提取50min,然后进行离心并提取上清液。取上清液0.2mL,加入0.3mL的5%的亚硝酸钠溶液,搅拌均匀,静置6min,然后加入10%的硝酸铝溶液0.3mL,搅拌均匀,放置6min,再加入2mL的4%的NaOH溶液,摇匀,然后用蒸馆水稀释至10mL,放置20min-30min。用0.2mL的蒸馆水作为空白,在黄酮的最大吸收峰入=510nm处测定其吸光值,每份样液测三次,根据黄酮回归曲线方程求出红景天提取液黄酮的浓度。根据红景天黄酮提取率公式得出红景天黄酮提取率,得出相应的五组数据供进一步分析。
红景天茶饮料的制作
只用红景天提取液也能制成红景天茶饮料,但口感比较单薄,而且红景天涩味太重,具有一定的中药味。本试验制作的红景天茶饮料以含有一定量的黄酮类化合物作为基本前提,然后考虑其天然饮料的风味。而红景天茶饮料的风味与白砂糖、柠檬酸、CMC-Na都是密切相关的,只有合理的配方以及制备工艺,才能使红景天茶饮料既保留有效的成分,又拥有更好口感。本实验以红景天的提取液为主要原料,以感官评分作为评价指标,将白砂糖、柠檬酸和CMC-Na进行三因素三水平的正交试验,红景天茶饮料中三因素各水平差异显著,即稳定剂(CMC-Na)为感官鉴定的主要影响因素,它的添加量不同对红景天茶饮料的口感影响很大。其次是柠檬酸的添加量,柠檬酸添加量的不同同样对红景天茶饮料感官评分有较大影响,而白砂糖的添加量影响最小。最终得到的最佳配比为:在3.2所得的最佳工艺条件下,白砂糖的添加量为1.2%,柠檬酸的添加量为0.6%,CMC-Na添加量为0.4%。
两种菌种比例的选择 按工艺要求,灭菌乳冷至43℃以下后,将不同比例的接种量 3%的混合菌种接种到混合溶液中,在43 ℃的恒温箱中培养,每隔1h测一次酸度,直至凝固。后熟5h做香味和酸味评价。
发酵温度的选择 按工艺要求,灭菌乳冷却至43 ℃以下后,将1:1的接种量3%混合菌种接种到混合溶液中,在水浴锅中培养,每隔1h测一次酸度,直至凝固。后熟 5h 比较凝块状态。
芹菜汁添加量的选择 按工艺要求:灭菌乳冷至43℃以下后,将比例为1:1的3%混合菌种接种到混合溶液中,在40℃的恒温箱中培养5h,最后以感官质量进行评分。评分方法:每项指标满分以100计,然后根据四项指标对芹菜酸凝乳感官质量进行加权处理,其中组织状态35%,滋味45%,色泽及气味各占有10%。
发酵条件优化试验 采用正交表对4个因素(芹菜汁添加量、混合菌种接种量、混合菌种接种比例、发酵温度)在3个水平上进行正交试验,以滴定酸度作评价指标优选最优组合。
调配试验 由于发酵后的产品在风味上可能不是十分完美,且糖大部分经乳酸菌发酵,因此还需要进行糖和酸的调配,以获得更好的口感,本次试验将PGA、柠檬酸添加量、糖的添加量作为3个因素,根据资料4一般蔬菜汁酸奶糖添加量为7%,柠檬酸添加量为0.4%,稳定剂适量,采用具有交互作用的正交试验,以感官评价为指标。
结果与分析
不同温度培养试验结果
一般认为:嗜热链球菌的最适生长温度为37℃~42℃,保加利亚乳杆菌为40 ℃~45 ℃同,由表2可知:混合菌种在35℃培养时,温度偏低;在50℃培养时温度偏高。菌种生长受抑制,产酸慢,经5h才凝固,且感官质量差,乳清分离。而40℃~45 ℃培养,温度适中,菌种生长旺盛,经4h凝固,且组织状态良好,无乳清分离。
芹菜汁酸奶稳定性试验分别添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的PGA到酸豆奶中,杀菌温度85 ℃,杀菌时间15 min,酸豆奶稳定时间分别为1 d、2 d、6 d、11 d(稳定天数指产品于室温下保存至开始出现少量沉淀为止),由此可知随 PGA 用量增加,稳定性增强,PGA用量 0.4%以上为好。固定杀菌时间 15 min,PGA 添加量0.4%,选取杀菌温度 75 ℃、85 ℃、95 ℃,测得酸豆奶的稳定时间分别为6d、11d、8d,故85℃杀菌效果最佳。
最佳发酵条件的确定 根据以上分析选取芹菜汁添加量(8%,10%,12%)、接种量(3%,4%,5%)、发酵温度(37 ℃,40 ℃,45℃)、嗜热链球菌:保加利亚乳酸杆菌(1:1,1:2,2:1)做正交试验,结果由R值可知,对A因素(菌种比)对发酵的影响最大,而D因素(芹菜汁添加量)对发酵的影响较小,试验的最优水平组合为嗜热链球菌:保加利亚乳酸杆菌=1:1,混合菌种的接种量为4%,发酵温度为40℃,芹菜汁添加量为10%。
结论与讨论
最佳发酵条件 混合菌种保加利亚:嗜热链球菌=1:1,接种量为4%,芹菜汁添加量为10%,脱脂乳粉的添加量10%,在40℃条件下发酵培养5h。