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无糖藜麦发酵乳饮料的复合发酵工艺

作者:饮料工艺 时间:2022年12月16日 09:47

蔡麦,是全营养完全蛋白的功能性食品,2013年被FAO认定为最适合人类食用的“超级谷物”,我国目前也是全球设立的5个宣传点之一[2-4]。蔡麦种子中不仅富含脂肪酸、维生素、矿物质、膳食纤维和蛋白质与氨基酸,还有大量生物活性化合物,如类胡萝卜素、维生素C和酚类化合物等[],表现出显著的降血糖、抗氧化、减脂、缓解炎症、降低心血管疾病发生的风险等益生功能,使得蔡麦作为备受瞩目的新兴营养功能食品之一[9蔡麦作为低GI食物原料,长期食用可以控制体重,不会引起人体内血糖浓度的快速升高,在临床上被推荐给糖尿病患者食用0。蔡麦经乳酸菌发酵代谢产生超氧化物歧化酶(SOD酶)、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等多功效酶类,其中SOD酶是机体内能够清除超氧阴离子自由基的预防型抗氧化剂,可直接用于衡量机体抗氧化能力强弱。

杂粮发酵乳是以杂粮与生牛乳或复原乳为主料,经乳酸菌发酵制成具有特殊风味且富含益生活性的乳制品,不仅能保留原材料中固有营养活性成分,还兼具多种乳酸与活性益生菌,具有促进营养物质吸收、维持肠道菌群平衡、缓解乳糖不耐症、提高免疫力等生理功能,极大满足消费者对新型杂粮产品的需求。基于此,本研究将蔡麦浆添加到复原乳中,采用木糖醇代替燕糖,以复合菌系混合发酵,以SOD酶作为主要考察指标响应面优化无糖蔡麦发酵乳发酵工艺,为后续验证此产品的抗氧化活性提供一定的数据参考。

操作要点 

菌种活化:MRS液体培养基活化受试菌株,传代3次活化充分。挑取斜面培养基生长较好的菌落接种至MRS液体培养基中37℃培养24h,于4℃冰箱保存备用。蔡麦浆制备:挑选籽粒饱满、颜色均匀的红蔡麦,反复清洗2~3遍,蒸锅熟化40~50 min,按1:5(g/mL)料水比充分磨匀蔡麦制成蔡麦浆,过200目筛,于4℃保存备用。复原乳制备:将脱脂乳粉25 g加人180 mL 70℃蒸馆水,混合均匀。均质:将蔡麦浆、木糖醇和复原乳按比例混合预热至70℃,20 MPa均质8 min。灭菌:95℃,高压灭菌10 min。冷却后熟:发酵样品立即放入4℃

冰箱后熟10h以上,即得无糖蔡麦发酵乳。

复合菌种发酵比例对发酵乳pH和活菌数的影响 选用LP和LA作为发酵菌种复合发酵(LP:LA为1:3、1:2、1:1、2:1、3:1),以发酵乳pH和活菌数为衡量指标,确定最佳复合发酵剂比例。

木糖醇添加量对发酵乳品质的影响 添加不同含量的木糖醇(3%、4%、5%、6%、7%),对发酵乳进行色泽、气味、口感、组织形态等综合感官评价,以确定最佳木糖醇添加量。

结果与分析

复合发酵剂比例对发酵乳pH和活菌数的影响LP属于同型发酵乳酸菌[24],繁殖能力较强且能大量的产酸,而LA具有较强的酸耐受性[25],两种菌株复配为得到一种有较强生长活性、产酸较快的复合发酵剂。从图1可知,随LP接种比例的增大,发酵乳pH逐渐降低,推测随LP产酸量较大,其接种比例越多,发酵乳中酸度越高。LP和LA以2:1比例复配时,发酵乳中活菌数最高达6.54x10° CFU/mL随后下降,推测可能是发酵乳内部环境酸度过高,导致菌株生长繁殖受到一定的抑制,使菌株活菌数减少,且发酵乳酸度过高,口感不易被消费者接受,因此选复合发酵剂比例2:12。

木糖醇添加量对发酵乳感官评分的影响木糖醇添加量直接影响产品的风味口感,由图2可知,发酵乳的感官评分值随木糖醇添加量增加呈现先增加后降低的趋势。木糖醇添加量过少,发酵乳过酸,发酵效果不好,组织状态不稳定。木糖醇添加量过多,发酵乳口感偏甜,感官评分下降。因此木糖醇最适添加量选为5%。

结论

以蔡麦浆与脱脂奶粉为原料,利用木糖醇替代蔗糖制得的无糖蔡麦发酵乳,通过单因素实验和响应面试验优化最佳发酵工艺条件为:复合发酵剂植物乳杆菌:嗜酸乳杆菌为2:1、木糖醇添加量5%、乳酸菌接种量3%、蔡麦浆添加量30%、发酵温度38℃、发酵时间8h,其中发酵温度对发酵乳SOD酶活力影响最大,此条件下无糖蔡麦发酵乳的SOD酶活力241.17 U/mL,蛋白质含量为2.33 g/100 g,非脂乳固体含量为6.59 g/100 g,酸度为77.9°T,乳酸菌数为5.85×10° CFU/mL,未检出致病菌。无糖蔡麦发酵乳组织状态稳定,口感细腻,酸甜适中,具有蔡麦香气,是一款营养丰富、具有较高抗氧化能力的杂粮发酵乳,并为深入研究无糖蔡麦发酵乳降糖提供理论基础及数据支撑。