荸荠果皮中草药发酵饮料配方的研发

荸荠俗称马蹄，又名地栗、乌茶、通天草、凫，属莎草科荸荠，是一种水生草本11，其性喜温湿，种于10-15C芽，25~30C旺盛生长，因此多栽种于温暖地区的水田中。
荸荠在我国有超过2000年的栽培史，多数学者认为，荸荠起源于中国和印度因其性喜温湿，除高海拔和寒冷地区外，荸荠种植几乎都有分布，而人工栽培多集中在长江流域及其以南地区，例如著名产区广西桂林、浙江余杭、江苏高邮、福建福州，著名品种有桂林马蹄、杭州大红袍、苏荠、余杭荠等。朝鲜、日本、越南、印度、澳大利亚和美国亦有栽培"。荸荠作物在我国广泛种植，其中大多数用作食品的深加工，由于加工过程中会产生大量的废弃果皮，国内外研究者对于荸荠果皮的利用主要有：产品开发、物质成分提取、以及活性物质研究等方面，主要集中在活性成分提取分离、色素和抗氧化活性物质等方面。
发酵工艺流程及操作要点
（1）原料选择：选择无任何病虫害损伤的新鲜荸荠的果皮。


（2）荸荠果皮基料：将荸荠果皮与去离子水按照一定比例进行打浆。（3）糊化：将打浆完成的基料进行热处理，温度850c，时间1h.
（4）酶解：将糊化后的料液降温至70℃，添加淀粉酶2.5%，酶解100min后，温度降至400c，添加淀粉酶2.5%，酶解120min.
（5）配料：将甘草，陈皮，白茅根，淡竹叶浸提液与荸荠果皮基料按照一定比例进行复配，并添加甜味料。
（6）热处理：将复配完成的基料于850C热处理10 min.
（7）添加菌种：将复配基料温度降至室温，菌种添加量为2%（vlv），发酵温度37c，发酵时间20h.
（8）灌装：将发酵结束的样品进行离心，转速5000 r/min，时间20 min.得澄清的发酵饮料，灌装，859C热处理10 min.
甜味料的制备：将罗汉果、甘草按照制作工艺参数进行浸提，得浸提液。然后将浸提液与赤藓糖醇、木糖醇、甜菊糖苷和甘草甜素按照一定比例进行混合浓缩，得甜味料。
1发酵过程中pH、酸度和乳酸菌活菌数的变化
在乳酸菌发酵产品过程中，pH、酸度和活菌数的变化直接反映乳酸菌的生长情况，因此，通过测定样品的pH、酸度、活菌数，判断乳酸菌生长是否到达稳定期，试验结果单一及混合乳酸菌发酵的饮料pH、酸度在发酵28 h内变化显著（pc0.05），pH在8小时内迅速降低，不同菌株发酵pH差异显著（p<0.05）与单一菌株发酵相比，混合乳酸菌发酵20h后pH趋于稳定无显著性变化（p20.05）。
同时由表4-2可知，在发酵28h内酸度随着发酵时间的延长而不断上升，混合发酵20h后酸度趋于稳定且无显著性变化（p20.05）。研究证明192，随着发酵时间的延长，终产物的积累，导致饮料酸pH值的下降抑制了乳酸菌的生长，导致酸度趋于稳定。发酵过程中伴随氧化反应的发生。将还原糖的羟基氧化为羧基，增加了产品中有机酸的含量，从而导致pH的降低以及酸度的升高。单一及混合乳酸菌发酵的饮料活菌数先上升后趋于稳定，在发酵前8小时乳酸菌活菌数显著上升（p<0.05），与单一菌株发酵相比，在20 h时混合乳酸菌发酵活菌数最大为8.73 l0g10 CFUmL，且发酵20 h后活菌数不再有显著性变化（p20.05）。结合pH、酸度可知，当pH过低时会抑制乳酸菌的生长，导致活菌数降低，同时可以看出，混合菌株发酵20h时产品中乳酸菌生长达到稳定期。
结论
（1）荸荠果皮基料的最佳料水比为1：6；4种中草药的浸提工艺参数为：甘草料水比、浸提时间及温度分别为1：25.75 min，100℃，陈皮浸提条件分别为1：15、55 min
100℃，白茅根浸提条件为1：25，85 min、959℃，淡竹叶浸提条件为1：15.65 min.950C
（2）甘草、陈皮、白茅根、淡竹叶浸提液的最佳配比为1：4：6：6，中草药浸提液和荸荠果皮基料混合比例为1：6，甜味料添加量为10%，发酵菌株为植物乳杆菌117，58.S7等比例混合发酵，乳酸菌接种量为2%、发酵温度37C、发酵时间20h.
（3）与单一菌株发酵相比，混合菌株117、58，S7发酵20h后，饮料的pH、酸度和乳酸菌活菌数趋于稳定（p>0.05）；多酚含量、黄酮含量、ABTSt自由基清除能力以及铁离子还原能力均较高。同时与未发酵样品相比，混合菌株发酵显著提高了荸荠果皮复合中草药发酵饮料抑制蜡样芽孢杆菌、假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的能力（p<0.05）。
（4）以最优工艺参数进行中试生产，产品感官良好，菌落总数、大肠杆菌、霉菌、酵母菌、沙门氏菌均未检出，符合GB 7101-2015标准，且与市售饮料相比多酚、黄酮含量较高、能量较低。本产品适合在室温条件下贮藏，120d内理化指标、感官评分无显著性变化（ps0.05），微生物指标合格，且具有较强的抗氧化特性。