复合益生菌发酵桑葚汁饮料配方的开发

桑葚为桑科植物桑的果穗富含膳食纤维、多种有机酸、7种维生素、16种人类所需微量元素、氨基酸、白藜芦醇等营养成分号称"天然富硒水果皇后"。桑甚是国家卫生部首批公布的药食同源的植物品种之一不仅具有丰富的营养价值更具有保健功能，《草纲目》中记载"桑甚止消渴利五脏关节通血气令人聪明"。现代医学研究表明，桑葚具有利尿排毒、调节机体免疫力、缓解眼睛疲劳、美容养颜、延缓衰老等多种功效益生菌是一类能在人类及动物肠道内定殖能够抑制致病菌生长改善宿主微生态平衡的有益微生物具有提高机体免疫力、改善乳糖不耐症、预防食物过敏、降低血脂和保护肝脏等保健功能长期用于乳制品中如酸奶、开菲尔乳和各种乳饮料为主要代表。近年来随着消费者对于低脂、低糖、不含胆固醇饮食的日益关注，采用益生菌发酵的果蔬汁饮料产品受到消费者青睐这类产品不仅富含矿物质、维生素、膳食纤维和抗氧化物质更增添了多种功能因子且具有独特的发酵风味和口感。
笔者以桑葚汁为主要原料优选益生菌发酵菌株通过单因素试验以及正交试验等方法优化产品发酵工艺条件，开发出一款“天然、营养、美味、保健"的活性乳酸菌桑甚汁饮料。
方法
发酵剂的制备。


菌株的活化。将-20℃冷冻保藏的植物乳杆菌LP-Onlly副干酪乳杆菌LPC-Onlly甘油管解冻至室温在超净工作台无菌条件下分别将500 uL菌种接种至15 mlLMRS液体培养基中37 ℃下培养箱中培养18~24 h。按照此法反复活化3代获得活力较好的菌种。
发酵剂的制备。将上述活化好的植物乳杆菌LP-Onlly、副干酪乳杆菌LPC-Onlly菌种分别加入MRS液体培养基中37℃下培养箱中培养18-24 h获得发酵用菌种其活菌数大于1.0 × 10 CFU/mlL。
工艺流程
浓缩桑甚汁，稀释，调节pH-调配，灭菌冷却，接种，发酵，成品冷藏。
其操作要点主要如下：浓缩汁采用纯净水按复原比例进行稀释用NaHCO，将桑葚汁pH调节为5.0~5.51]加入蔗糖、蜂蜜、低聚果糖、低聚异麦芽糖等进行调配采用高压蒸汽法进行灭菌温度为105 ℃时间为10 min。冷却后接种一定量的发酵菌种在37℃下进行发酵达到发酵终点时停止发酵，即为成品在冷库中进行冷藏。
乳酸菌活菌计数。对乳酸菌活菌进行测定无菌条件下将样品梯度稀释不同浓度采用平板计数法选择菌落在30~300个的平板菌落总数进行计数。
发酵桑甚汁的感官评价。由10名不同年龄、性别的人员组成评定小组从发酵产品的色泽、气味、口感等方面综合进行评定满分为10分取平均分进行评定。
发酵桑葚汁货架期的预测。将发酵好的桑葚汁放入0~4 ℃的冰箱中进行冷藏，每隔7d取样测定活菌总数及pH的变化确定发酵桑甚汁饮料的货架期。
发酵桑葚汁制作工艺的单因素试验以桑甚汁添加量为50%蔗糖添加量为5%、2种乳酸菌1：1混合后接种量为3%发酵温度为37℃发酵时间为16h作为基础试验改变桑葚汁的添加量20%、30%、40%、50%、60%蔗糖的添加量1%、3%、5%.7%.9%发酵时间12.16.20.24.28 h乳酸菌接种量1%.3%、6%.9%，12%按照工艺流程发酵桑葚汁然后进行感官评价。发酵桑葚汁工艺的正交试验通过单因素试验确定了以桑葚汁添加量、蔗糖的添加量、乳酸菌种的接种量、发酵时间进行4因素3水平正交试验根据感官评价来确定最佳发酵配方。
结果与分析
发酵桑汁工艺研究的单因素试验
桑葚汁添加量对发酵桑葚汁感观评价的影响。为了使发酵桑葚汁具有理想的色泽、口感，首先对桑甚汁的添加量进行优化。在桑葚汁浓度分别选用20%、30%、40%、50%、60%在基础试验上考察其对发酵的影响然后比较发酵后的不同桑甚汁浓度的口感、色泽、风味确定最佳的果汁添加含量结果如表2所示。桑汁最适添加量范围在40%~60%。
蔗糖添加量对发酵桑葚汁感观评价的影响。蔗糖含量较低时营养不充足不利于乳酸菌的增殖；当蔗糖浓度过高时则会抑制乳酸菌的生长。考察添加蔗糖含量为1%、3%、5%、7%、9%对不同蔗糖含量的发酵桑甚汁进行感官评价。结果如图1，可以看出蔗糖添加量最佳范围在3%～7%。
发酵时间对发酵桑葚汁感观评价的影响。桑葚汁添加量为50%蔗糖添加量为5%2种乳酸菌1：1混合后接种量为3%发酵时间分别为12.16.20.24.28 h。对不同发酵时间的发酵桑葚汁进行感官评价结果可见，最佳发酵时间为16~24 h
接种量对发酵桑葚汁感观评价的影响。将植物乳杆菌、副干酪乳杆菌2种乳酸菌1：1混合分别按照1%、3%、5%、7%.9%的比例接种于桑甚汁添加量为50%、蔗糖添加量为5%的基质中发酵温度为37℃时间为16 h每隔4h测定桑甚汁的pH。分别对上述不同比例接种量所发酵的桑葚汁进行感官评价。可以看出接种量浓度较低和较高时对发酵风味影响较大。其原因主要是当接种量少时发酵速度较慢风味物质形成较少；当接种量大时较难控制发酵速度发酵产品容易偏酸且发酵风味过于浓郁影响口感。因此最适接种量为3%~7%。
结论
该研究利用植物乳杆菌、副干酪乳杆菌2种常见益生乳酸菌混合后进行桑葚汁饮料的发酵通过采用正交试验方法优化了发酵工艺的参数条件并对发酵成品进行了货架期预测。通过正交试验设计得到最优的发酵工艺条件：桑甚汁添加量为50%蔗糖添加量为5%发酵时间为24h接种量为3%发酵温度为37℃。在最优条件下发酵的桑汁饮料具有鲜亮的红棕色，带有桑葚的果香味并兼具发酵风味酸甜可口。发酵桑葚汁经过28 d冷藏后乳酸菌活菌数2.1x10"CFU/ml.仍3处于较高浓度。目前国内市场上真正意义上的含有活菌的发酵果汁很少见多是原浆发酵后灭活勾兑产品该研究所研制的活性乳酸菌桑甚汁饮料兼具营养、保健功能具有广阔的市场前景同时也可以为相关活菌型发酵果汁提供一定的参考。