覆盆子保健乳酸菌饮料的研究

吴格格，任佑华，林 威，蒋钰莹

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙410128）

覆盆子是一种蔷薇科悬钩子属的木本植物，果实味道甘甜，性甘、酸、温[1]，含有多种对人类有益的成分：花色素苷能清除自由基、预防癌症发生；黄酮类物质能抗菌消炎、降低血压及抗过敏；烯酮素是天然的减肥良药，能够加速脂肪的代谢燃烧，效果是辣椒素的三倍[2-4]；纤维素含量较高，有助于润肠通便，促进消化，防治心脏病，还可降低血液中胆固醇含量[5-7]。近年来乳酸饮料发展迅速，市场需求旺盛，其含有多种酶和有益菌，能促进人体消化吸收，维护肠道菌群的生态平衡，提高人体免疫力等[8-11]。本研究将两者有机结合，研制出营养丰富、具有保健作用的覆盆子乳酸饮料，为覆盆子新产品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验材料 覆盆子：市售；白砂糖(食品级)：市售；安佳脱脂乳粉：恒天然商贸（上海）有限公司。其他化学试剂均为市售分析纯。

1.1.2 供试菌种 保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)，嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)：均由湖南农业大学食品科技学院微生物教研室提供。

1.1.3 仪器与设备 电子天平TP-5200B 型：湘仪天平仪器设备有限公司；电子天平CP214 型：奥豪斯仪器（上海）有限公司；恒温生化培养箱250B 型：常州华普达教学仪器有限公司；单人单面净化工作台SW-CJ-1FD：苏州净化有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 覆盆子乳酸菌饮料制作工艺流程

1.2.2 技术要点 覆盆子的挑选及榨汁：选取颜色鲜红、无病虫害、无霉变腐烂的覆盆子鲜果清洗干净，放入榨汁机中榨汁。

（1）过滤：用140 目纱网过滤覆盆子汁，除去粗纤维及残渣。

（2）复原乳制备：按脱脂奶粉∶水=1∶7 的比例于水温40℃溶解奶粉，保证奶粉溶解完全，复原乳质地均匀[12]。

（3）复原乳的添加：待奶粉完全溶解后，将复原乳按一定比例加入覆盆子汁中。

（4）混匀并灭菌：隔水加热，搅拌，使果汁和复原乳充分融合。巴氏杀菌，保持温度60～65℃，30 min。其目的是杀灭乳液中的大部分微生物，防止乳清析出。

（5）冷却接种：使乳液快速冷却至45℃，选用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌(1∶1)为混合发酵剂。先活化菌种，再逐级进行扩大培养以获得生产发酵剂[13]。在无菌条件下，按适当比例将活力旺盛的发酵剂加入冷却后的混合液中，充分混匀。

（6）保温发酵：置于恒温培养箱中发酵，待产品达到一定酸度，终止发酵。

（7）调配：向乳酸发酵液添加适量的乳化稳定剂、甜味剂、酸味剂等辅料进行调配。

1.2.3 覆盆子汁中复原乳添加量选择试验 在覆盆子汁中分别添加10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5种不同浓度的复原乳。在每种浓度的混合物料中均接种制备好的4%（v/v）乳酸菌混合发酵料，42～44℃恒温培养，以凝乳快速、良好，作为后续试验的最佳配料比。

1.2.4 乳酸菌发酵剂用量选择试验 将乳酸菌混合发酵剂按1%、2%、3%、4%、5%、6%的接种量，分别接种到“1.2.3”试验中获得的最佳混合料中，42～44℃发酵至凝乳，以其凝乳快速、良好评定出最佳接种量。

1.2.5 发酵时间的选择试验 按“1.2.4”试验中确定好的最佳接种量接种乳酸菌混合发酵剂，42～44℃恒温培养，分别在8 h、10 h、12 h、14 h、16 h、18 h、20 h、22 h、24 h 9个时间点测定其培养料的pH 值。选择发酸料的pH 值达到4.2～4.5 时的发酵时间为最佳培养终止时间。

1.2.6 白砂糖添加量选择试验 在上述“1.2.3”的最适混合料中,分别添加6%，7%、8%、9%、10%（w/v）的白砂糖进行调配，并组织15 人进行感官评价[14-15]，标准见表1。

表1 确定甜味的感官评分标准 （分）

按照表1 标准，统计5个不同甜味下每一标准认同人数，乘以对应分数求出总分，再求出平均分，最接近0分的即为最适甜味，从而确定为本试验采用的甜味范围。

1.2.7 酸味剂添加量选择试验 在上述“1.2.6”确定的最适白砂糖添加量的混合配料中，分别加入0.025%、0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%、0.175%7种不同量(w/v)的柠檬酸进一步调配成饮料。组织15 人按照评估检验法进行感官评价，并进行数据统计和处理，求平均分，最高分者即为最佳柠檬酸添加量，感官评分标准见表2。

表2 不同柠檬酸添加量的感官评分标准 （分）

1.2.8 稳定剂对产品稳定性的影响试验 在“1.2.7”试验确定的最适混合配料中，分别添加“CMC-Na”、“黄原胶”及“CMC-Na/黄原胶（1∶1）”等3种稳定剂，均分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%5种(w/v)不同的量，同时将其用高速剪切混合乳化机5 000 r/min 乳化10 min，并灭菌。静置2 周，据其稳定性、流动性和风味等综合评价指标(表3)来确定适宜的稳定剂及用量。

表3 稳定剂对产品感官影响评价表 （分）

1.2.9 覆盆子乳酸发酵饮料正交试验 根据上述单因素试验结果，选取：（A）复原乳添加量（%，v/v）、（B）白砂糖添加量（%，w/v）、（C）柠檬酸添加量（%，w/v）、(D)菌种接入量（%，v/v）4 项适宜指标，采用4 因素3 水平的L9(34)进行正交试验。以感观评分（表4）作为指标，统计分析相应数据，作极差分析得到覆盆子乳酸菌发酵饮料的最佳配方。

表4 产品感官评分标准 （分）

1.2.10 测定方法 理化指标测定：可溶性固形物：参照GB 513.39, 蛋白质：参照GB 5009.5, 总酸：参照GB 5413.34；微生物指标测定：大肠菌群：参照GB 4789.3；金黄色葡萄球菌：参照GB 789.10；沙门氏菌：参照GB 4789.4；感官评价：根据评估检验法由有关专业人士组成15 人评定小组，按照产品的感官评分标准（表4）进行评定积分（综合评分满分为100 分）。收集各品评人员的评分结果进行分析统计。

2 结果与分析

2.1 覆盆子汁中复原乳添加量选择试验结果

在覆盆子汁中分别加入10%、20%、30%、40%、50%（v/v）5个浓度的复原乳，接种发酵剂42～44℃培养，结果见表5。

表5 复原乳添加量对覆盆子乳酸发酵的影响结果

由表5 可以看出，复原乳添加量在30%～50%时，均具有较好的滋味和气味，综合考虑，确定复原乳添加量为30%、40%、50%为覆盆子乳酸饮料制作正交试验中的3个水平。

2.2 乳酸菌发酵剂用量选择试验结果

将制备好的混合乳酸菌发酵剂分别按1%、2%、3%、4%、5%、6%（v/v）的接种量接种到覆盆子汁和复原乳的混合料中，42～44℃发酵至凝乳，结果见表6。

表6 不同接种量发酵产品感官评价结果

由表6 可知，接种量为3%～5%凝乳均好，综合考虑，确定乳酸菌发酵剂为3%、4%、5%作为覆盆子乳酸饮料制作正交试验中的3个水平。

2.3 发酵时间的选择试验结果

在“2.1”确定好的混合料中，接种制备好的乳酸菌混合发酵剂恒温培养，分别在8、10、12、14、16、18、20、22、24 h 9个时间点测定的培养料pH 值分别为5.7、5.1、4.8、4.3、4.1、4.0、3.9、3.9、3.9，说明在整个发酵过程中酸度变化较大。综合考虑，本研究确定最佳乳酸发酵时间为14h。

2.4 白砂糖添加量选择试验结果

在上述覆盆子、复原乳发酵物内添加6%、7%、8%、9%、10%（w/v）5种不同量的白砂糖进行调配，经15 人进行感官评价，其评定结果分别为-2.0、-1.5、-1.0、0.15、0.55 分。说明白砂糖添加量在7%～9%最适合。综合考虑，确定白砂糖添加量为7%、8%、9%作为覆盆子乳酸饮料制作正交试验中的3个水平。

2.5 酸味剂添加结果

在上述覆盆子汁、复原乳和白砂糖混合料中，再分别 添 加0.025% 、0.050% 、0.075% 、0.100% 、0.125% 、0.15%、0.175%（w/v）7种不同量的柠檬酸混匀调配成饮料，感官评价结果分别为5.0、6.1、6.6、8.1、9.1、8.5、4.5 分，说明以0.1～0.15%(w/v) 的柠檬酸添加量符合多数人喜好的酸度范围。

2.6 产品稳定性试验结果

将“2.5”试验结果配成的混合料,分别添加3种不同的稳定剂(各用4种不同的用量)，高速混匀，灭菌。静置2 周，通过感官评价，其稳定效果见表7。由表7 可看出，单一稳定剂并不能使覆盆子乳酸发酵饮料达到良好的稳定效果，而复合稳定剂(CMC-Na∶黄原胶＝1∶1)使用浓度为0.15%时能达到良好的效果。

表7 不同稳定剂的使用效果 （分）

2.7 覆盆子乳酸菌饮料研制正交试验结果

通过上述单因素试验获得的结果进行正交试验，其L9（34）正交试验因素和水平设置见表8，结果见表9。

表8 工艺优化正交试验因素和水平

表9 工艺优化正交试验结果

分析表9 中A、B、C、D 4 因素各R 值的大小，得出各因素对产品品质优劣影响的主次关系依次为：A>C>D>B，最佳水平组合为A2B3C1D2，即复原乳添加量为40%，白砂糖添加量为9%，柠檬酸添加量为0.100%，菌种接入量为4%。在此最佳水平组合条件下进行验证试验，并对产品进行综合评分，结果为89 分。

2.8 感官评定、理化指标测定和产品的微生物检测结果

色泽：粉红色；滋味和气味：气味纯正，无异味。酸甜适口，兼具乳香味及覆盆子特有香味；口感：润滑，组织细腻，柔和甘爽，回味无穷；组织状态：质地均匀一致，无分层现象，粘稠适度。总酸度：0.82%；pH：4.1；总糖：9.5%；蛋白质含量：2.21%；可溶性固形物含量：13.76%。细菌总数＜10 cfu/mL；大肠菌群＜30 MPN/100mL；致病菌未检出。

3 结论

覆盆子保健乳酸饮料的最佳工艺参数为：复原乳添加量为40%（v/v），乳酸菌混合菌剂接种量为4%（v/v）、42～44℃发酵14 h，糖添加量为9%(w/v)、柠檬酸0.1%（w/v），复配稳定剂0.15%（w/v），饮料呈粉红色，组织细腻、口感香甜，保持了乳酸饮料发酵香味和覆盆子特有滋味，营养丰富，并且有一定的保健功能，其产品符合相应的国家食品卫生质量要求。

[1]Jinxu Sun,Huixia Zhu,Guangxiao Dong.Oxidization Resistance in Vivo for Raspberry Flavone[J].Engineering，2013，(5)：455-458.

[2]李 雄，刘争艳，李新社，等.覆盆子枸杞生态保健酒的研发[J].中国酿造，2013，32（10）：146-148.

[3]朱会霞.覆盆子黄酮的抑菌特性研究[J].现代食品科技，2012，28(11)：1484-1487.

[4]张乃丹.覆盆子多酚提取工艺及不同溶剂提取物抗氧化抑菌活性[D].杭州：浙江农林大学，2013.

[5]吴峰华,刘相真,杨虎清,等.覆盆子醇提物及其不同极性部位抗氧化活性研究[J].中国食品学报.2012，12(02)：24-29.

[6]孙金旭,朱会霞,肖东光.超声波提取覆盆子干果黄酮工艺研究[J].中国酿造.2010，29(4)：147-150.

[7]梁魁景，魏淑珍.覆盆子在核桃乳中的应用[J].北方园艺，2012，(05)：164-165.

[8]刘中深,王 良,李 伟.番茄胡萝卜发酵乳酸饮料的研究[J].吉林农业（学术版），2012，(06):184.

[9]王 婷，郭 峰,毛 亮,等.红枣乳酸饮料的研究[J].现代食品科技，2007,23(6):42-45.

[10]李 晶.薏米乳酸饮料的研究[J].中国乳业.2004，(10):39-41.

[11]张兴昌，陈世贤，孙 婷，等.对几种活性乳酸菌饮料中活菌稳定性的分析[J].中国乳品工业，2014,42(2):24-26.

[12]任大勇，呼妍帅,孟思宇,等.发酵型柚子汁乳酸菌饮料的研制[J].饮料工业，2013，16(8):9-12.

[13]严佩峰，张宇航，周 枫.保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的产香特性研究[J].饮料工业，2014，17(4)：44-46.

[14]张水华，孙君社，薛 毅.食品感官鉴评[M].广州：华南理工大学出版社，2003.1-21.

[15]王钦德，杨 坚.食品试验设计与统计分析[M].北京：中国农业大学出版社，2003.2：333-348.