柚子菊芋专业果蔬发酵饮料配方的开发

柚子含有较高的Vc，可以降低人体内的白由基，促进氨基酸的代谢，延迟寿命，还含有 富的酚类化合物，这些酚类化合物具有清除自由基抗氧化的作用，对人体的健康有益"，菊芋是一种菊科向日葵属宿根性草本植物。菊孚地下块茎含丰富的菊糖，莉糖义名菊粉，具有天然抗氧化特性-1，尚红标等"对菊粉的抗氧化性进行研究，研究表明随着菊粉浓度的增大其清除活性逐渐增强，日前，同内研制的纯天然且具有天然抗氧化活性的染疏发酵饮料仍存在不足，许晓芳1等研制的茉莉柚子复合饮料，虽然风味浓郁、酸甜适中，但略带苦味，并未研究其天然抗氧化活性。李奇17）等研制的紫甘薯和黑提葡萄复合果蔬饮料具有天然的抗氧化活性，但其复合果蔬饮料酸度不足，通过添加柠檬酸来解决。本研究将柚子和菊芋按一定比例混合以强化其风味，且不添加任何抗氧化剂和酸度调节剂，并且它们拥有良好的体内自由基清除活性，可研发一种具有较强抗氧化活性的新型复合功能饮料。
众所周知，菊芋在搅拌过程中极易发生褐变，严重影响后加工，并给后续处理带来困难。因此在加工过程中添加果胶酶，可显著提高果蔬汁的透光率。传统果蔬发酵工艺是经酿酒酵母、醋酸杆菌、植物乳酸菌混合发酵制得，可以得到风味和口感较好的饮料，但对抗氧化活性的研究少有报道，而消费者更加青睐具有天然抗氧化活性的饮料[1。因此，本文以新鲜的柚子、菊芋为原材料，经酒药、酿酒酵母、植物乳酸菌、醋酸杆菌混合发酵，制得柚子菊芋果蔬发酵饮料。从工艺技术和经济效益出发，研究果蔬加工过程的酶解工艺，提高原料透光率，并监测发酵过程中理化指标及抗氧化活性物质的变化，研究果蔬发酵饮料对DPPH自由基、超氧阴离子、还原能力的清除能力，为柚子和菊芋的综合开发利用提供一定的理论依据。
实验方法
柚子和菊芋果蔬发酵饮料的制备工艺原料选择→预处理→打浆→酶解-一步发酵→二步发酵→三步发酵→过滤→调配→均质→罐装封口→杀菌→冷却一成品


操作要点 
原料选择：选择表皮光滑、外形上尖下宽、分量重且水分充足的柚子及表面无腐烂的菊芋作为原材料；预处理：将柚子、菊芋的皮用干净的水果刀削掉，用饮用水洗净，分别切碎成块；
打浆：放入高速搅拌机中打浆，所得浆液备用；
酶解：原料中含有大量的果胶，因此在浆液中加入果胶酶，所得溶液备用；
一步发酵：在无菌操作台上将上述所得溶液加入200%饮用水、1.5%洒药和5%酿酒酵母，置于28 ℃恒温培养箱中静置培养3d；
二步发酵：在无菌操作台上将上述所得溶液加入5%植物乳杆菌，置于37 ℃恒温培养箱中静置培养2 d；
三步发酵：在无菌操作台上将上述所得溶液加入5%醋酸杆菌，置于30 ℃恒温培养箱中静置培养2 d；将上述所得溶液，过滤，滤液用15%白砂糖、10%低聚果糖和10%低聚半乳糖分别加热溶解，待用；
均质（8-10 MPa）与灌装封口；杀菌（121 ℃，30 min）、冷却（4 ℃冰箱）。
结果与分析
果胶酶添加量的影响 果胶酶主要用于果蔬饮料的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。随着果胶酶用量的增加柚子菊芋果蔬汁的澄清度呈上升趋势，主要因为果胶酶可以专一性地水解果胶类物质，使体系中其它胶体类物质因失去果胶的保护而沉淀析出，实现汁液澄清，透光率由0.01%果胶时的65.50%上升到0.10%时的82.10%，在果胶酶用量达到0.06%时透光率增加最快，从经济角度上采用0.06%的酶解浓度为宜。
果胶酶温度的影响 由图2可知，温度在35~55 ℃范围内，澄清度随温度升高而上升，透光率由43.50%上升到82.00%。当温度超过55 ℃后即使温度升高澄清度也无法再提高，反而呈现快速下降的趋势，60 ℃时透光率下降到80.40%，在酶稳定的温度范围内，温度升高有利于酶活力提高，当温度超过一定值时，温度升高将加速酶的钝化，酶被钝化后活性受抑制甚至消失，直接表现为酶促反应速度下降，作用效果降低。本实验的结果也验证了这一点。从实验结果可看出，当酶处理温度为55 ℃时，果胶酶的作用效果最佳。
果胶酶时间的影响 由图3可知，果胶酶对柚子菊芋果蔬汁澄清效果随时间延长呈现上升的趋势，在10~60 min之间，透光率由39.80%上升到83.10%。当酶解时间为40 min时，透光率升高的最快，时间延长会导致生产成本上升及降低生产效率，因此选用40 min为最适处理时间。
结论
采用正交法对柚子菊芋果蔬加工过程酶解T艺进行优化，以提高果蔬饮料的透光率，确定最佳澄清条件为果胶酶浓度0.08%，温度55 ℃，时间50 min在此条件下，柚子菊芋果蔬发酵饮料的透光率达85.80%。通过对果蔬发酵过程中理化指标及对抗氧化活性物质含量的测定，可更好的监测发酵过程中各个因素的变化。改良工艺的果蔬发酵饮料，总糖含量达3.973 gL，提高28.41%，vc的含量达9.454 mg/100 mL，提高23.81%；柚皮苷的含量达0.150 mg/mL，高23.97%；菊糖的含量达1.229 mg/mL，提高63.65%，而pH、总酸及乙醇含量无明显变化。抗氧化活性物质含量提高，越有利于人体的健康。对果蔬发酵饮料的体外抗氧化活性进行研究，结果表明：对DPPH自由基的清除率达95.50%、对超氧阴离子自由基的清楚率达73.90%且具有还原能力，因此可得到抗氧化活性较高、口感较佳的柚子菊芋果蔬发酵饮料，但对于抗氧化活性作用的机理尚不明确，有待于继续深入研究其抗氧化机理等，为实现天然抗氧化产品的开发奠定基础。