益生菌又称益生素、微生态调节剂,可以改善肠道微生物平衡及其性能,对宿主健康有益[21],据记载,人类最早食用的益生菌来自于酸奶,20世纪初,俄国微生物学家Elie Metchnikoff在研究保加利亚人为何长寿者较多的现象时,发现这些长寿者都爱喝酸奶,而发酵的乳中所含的益生菌对人体的健康具有益处[221,益生菌的概念即由此而来。1965年,Lilly and Stillwell将益生菌定义为“任何可以促进肠道菌种平衡,增加宿主健康效益的活的微生物231,随着人们对益生菌研究的深入,益生菌的概念也在不断被重新定义。1989年英国学者Fuller将益生菌定义修改为“能通过改善肠道微生物平衡而对宿主产生有益影响的微生物活体制品211。后来Guarner等又定义益生菌为“当摄入一定量时能对宿主健康有作用的微生物活体。
益生菌乳饮料属于乳酸菌乳饮料中的活菌型。较之于传统的调酸型酸乳饮料,益生菌乳饮料的优势在于:首先,因其活菌数较高,乳中蛋白质分解更充分,更易被肠道吸收;其次,益生菌乳饮料具有一定的酸度,能抑制肠道中有害微生物的生长,同时刺激胃酸的分泌增加食欲;另外,乳中钙在乳酸菌的作用下形成的钙素更有利于人体吸收。
发酵基质的制备
(1)益生菌的筛选:将嗜酸乳杆菌(LA)、干酪乳杆菌(LC)、副干酪乳杆菌01(LPO1)和副干酪乳杆菌431(LP431)4种益生菌制成的发酵剂,按2%(WW)的接种量接入杀菌后12%(WM)的羊乳复原乳中,在37 ℃下发酵至凝乳,測定发酵乳的酸度、粘度和活性益生菌数。
(2)益生菌与基础发酵剂配比对羊乳发酵性能的影响将选出的益生菌与基础发酵剂YO-MIX 883制成比例为1:1.2:1.3:1(VV)
的混合的发酵剂,按2%(W/W)的接种量接入杀菌后12%(W/W)的羊乳中,在37 ℃下发酵至凝乳,测定发酵乳的酸度、粘度、总乳酸菌和益生菌数。
(3)发酵条件对羊乳发酵性能的影响
a发酵时间对羊乳发酵性能的影响:将选出的益生菌与YO-MIX 883以合适的比例混合,按2%(W/W)的接种量接入杀菌后12%(w/W)的羊乳中,在37℃下发酵72 h,测定发酵过程中酸度、粘度、总乳酸菌和益生菌数。
b发酵温度对羊乳发酵性能的影响:将选出的益生菌与YO-MIX 883以合适的比例混合,按2%(W/W)的接种量接入杀菌后12%(W/W)的羊乳中,在37,40,43 ℃下发酵适宜的时间,测定发酵乳的酸度、粘度、总乳酸菌和益生菌数。
c发酵剂添加量对羊乳发酵性能的影响:将选出的益生菌与YO-MIX 883以合适的比例混合,按1、2.3%(W/W)的接种量接入杀菌后12%(W/W)的羊乳中,在最佳发酵温度下发酵适宜的时间,测定发酵乳的酸度、粘度、总乳酸菌和益生菌数
(4)乳固形物含量对羊乳发酵性能的影响:将选出的益生菌与YO-MIX 883以合适的比例混合,按最佳添加量接入杀菌后的10,12、14%(W/WV)的羊乳中,在最佳发酵温度下发酵适宜的时间,测定发酵乳的酸度、粘度、总乳酸菌和益生菌数。
益生菌羊乳饮料稳定性的研究
(1)酸味剂的添加
a加酸方式的确定:将0.25%(WVV)的果胶与10%的蔗糖(W/W)混合后加入到80-90℃热水中,并不断搅拌,制得稳定剂溶液。在25 ℃条件下,选择直接加入和边搅拌边滴加酸两种加酸方式添加酸味剂,加酸时以625 r/min搅拌,加入稳定剂溶液与发酵基质混合溶液中,在30Mpa,25 ℃下均质,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
b搅拌速度的确定:选择实验最优的工艺条件,取调酸搅拌速度100,625,1250 r/min进行实验,则定益生菌羊乳饮料的稳定性。
c调酸温度的确定:选择实验最优的工艺条件,选取调酸温度为5、25、40 ℃进行实验,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
(2)稳定剂的确定
a稳定剂的选择:在实验最优的工艺条件下,选择黄原胶、果胶(高脂)、卡拉胶、甲基纤维素钠(CMC),进行实验,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
b稳定剂添加量的确定:在实验最优的工艺条件下,选择黄原胶的添加量为0.25,0.30,0.35%(WV)进行实验,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
(3)均质条件的确定
a均质压力的确定:在实验最优的工艺条件下,选择均质压力为20,25、30、35 MPa进行实验,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
b均质物料温度的确定:在实验最优的工艺条件下,选择均质温度为20,30,40,50 ℃进行实验,测定益生菌羊乳饮料的稳定性。
4)贮藏温度和时间的确定
将制备好的益生菌羊乳饮料分别放置于5 C,10℃条件下,在10天内每隔2天(1、3、5、7、9d)取样测定产品的总乳酸菌数、益生菌数、pH值、滴定酸度、稳定性并进行感官评定。
结论
以羊乳为原料,研究了益生菌羊乳饮料的制备工艺,确定了制备过程中的的主要工艺参数,获得结果如下。
(1)发酵基料的制备。采用乳固形物为12%(W/W)的羊奶为原料,副干酪乳杆菌01(LPO1)为益生菌,LPO1与YO-MIX833配比为3:1(V),发酵剂添加量为2%,发酵温度为37 ℃,发酵时间为36-48 h时,发酵基料的酸度达到157T,粘度达到121.25 mPaes,总乳酸菌数和益生菌数分别达到7.59x10"cfu/mL、5.51x10cfu/mL,可满足羊奶益生菌饮料的配制。
(2)益生菌羊乳饮料风味调制。以乳酸为酸味剂,其添加量为0.10%(W/),蔗糖的添加量为10%(WV)时,益生菌羊乳饮料的风味最佳。
(3)益生菌羊乳饮料加酸方式研究。选择边搅拌边调酸的方式,调酸搅拌速度为1250r/min,调酸温度为5 ℃时,酸味剂混合均匀,对益生菌羊乳饮料稳定性影响较小。
(4)稳定剂及均质条件。选择果胶与黄原胶复配,其比例为2:1(VV),稳定剂添加量为0.30%(WV),均质压力为30 Mpa,均质温度为40℃时,益生菌羊乳饮料稳定性较好。
(5)益生菌羊乳饮料的贮存特性。当益生菌羊乳饮料在较低温度下贮存时,产品的稳定性、总乳酸菌和益生菌含量较高。本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030 13518182323
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