益生菌发酵沾化冬枣饮料的加工工艺研究

发布时间：2020-08-26 11:10

【摘要】：中国枣产量巨大,但鲜枣保存期短,销售状况严峻,中国鲜枣每年腐烂达30%以上。枣的深加工方式单一,干枣产品占70-80%,而鲜枣加工方式非常有限,很少有枣类发酵果汁饮料。沾化冬枣汁多无渣、含糖量高、固形物含量丰富,具有较高的营养价值,但深加工产品的研究较少。本研究以沾化冬枣为主要原料,利用果胶酶和纤维素酶获取枣汁,以植物乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌为发酵菌种,开发出一种益生菌发酵沾化冬枣饮料的加工新技术。该研究开发出一种新型冬枣饮料产品,提高了冬枣的资源利用率,可以为益生菌发酵果蔬汁饮料提供理论依据及基本工艺参数。本论文主要探究了冬枣汁的提取工艺、发酵工艺、发酵后调配和贮藏期检验。主要研究结果如下:1.基于单因素试验结果,采用响应面法对冬枣汁酶解工艺进行优化。确定了果胶酶和纤维素酶的添加比例为1∶2,同时研究了酶添加量、酶解时间、酶解温度对冬枣出汁率和可溶性固形物含量的影响。结果显示:复合酶用量0.1%、酶解时间68 min、酶解温度50℃条件下,出汁率可达72.27%,可溶性固形物含量为8.0%。2.益生菌发酵冬枣汁工艺的优化。通过单菌与复合菌发酵冬枣汁情况对比,确定以植物乳杆菌∶干酪乳杆菌∶副干酪乳杆菌=1∶1∶1为发酵菌种。以发酵枣汁中活菌数、p H、总酸和总糖为评估参数,通过单因素试验和响应面试验,优化发酵工艺条件为:接种量3%、发酵温度37℃、发酵时间36 h,在此条件下活菌数可以达到5.45×10~8 cfu/m L。3.发酵饮料的调配与稳定性研究。以感官评价为指标,优化结果为蔗糖添加量8%、低聚异麦芽糖添加量2%。以离心沉淀率为指标,通过正交试验优化确定复合稳定剂配比为羧甲基纤维素钠0.15%、黄原胶0.05%、卡拉胶0.10%,在此条件下所得冬枣发酵饮料稳定性较好。4.冬枣发酵饮料贮藏期研究。将冬枣饮料分别置于4℃冷藏和常温(20℃)贮藏,测定了不同贮藏时间内的活菌数、pH和总酸含量,结果显示:常温贮藏8天后,活菌数大于1×10~6 cfu/mL,但此时饮料口感过酸,因此常温下该饮料可以保存6天。4℃冷藏35天后的饮料的pH降低,总酸含量升高,活菌数仍大于1×10~8 cfu/mL,口感良好,感官评价得分在80分以上,证明在冷藏条件下可以保存35天。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.3;TS255.44
【图文】：

等高线图,出汁率,响应面,交互作用

山东农业大学硕士学位论文.4.2 响应面和等高线分析在响应面图中，对出汁率影响越大的因素，其曲线变化趋势越大。在等高，轴向等高线越密集，说明该因素对出汁率和可溶性固形物含量的影响越ettasinghe et al.，2000）。从表 10 的分析及图 7 可以看出，酶解温度的曲面坡其对出汁率的影响最显著，且三因素之间均有交互作用，酶用量与酶解时间互作用最明显，其次是酶解温度与酶解时间之间的交互作用，而酶用量与酶间的交互作用最弱。从表 11 的分析及图 8 可以看出，酶解温度的曲面坡度最是酶解时间的曲面坡度，酶用量的曲面坡度最平缓，因此可知酶解温度对可物含量的影响最显著，酶用量与酶解温度之间的交互作用最明显。

等高线图,冬枣,响应面,等高线图

26图 8 两因素交互作用对冬枣可溶性固形物含量的影响响应面图和等高线图Fig. 8 Response surface and contour plots for the effects of cross-interactions among factors on jujube soluble solids1.4.3 最佳酶解工艺参数及验证试验利用二次回归模型，得出模型自变量为酶用量 0.10%、酶解时间 67.96 min、酶度 49.46℃，预测出汁率为 72.95%、可溶性固形物含量为 8.19 %。为了验证回归的有效性，考虑到实验的可操作性，选择酶用量 0.1%、酶解时间 68 min、酶解温℃为最佳的酶解法提取冬枣汁的最佳工艺条件。在此条件下进行 3 组平行实验，结果的出汁率为（72.27±0.30）%、可溶性固形物含量为（8.0±0.2）%，与预测值接近，因此可利用该方法优化沾化冬枣汁的酶解工艺。

等高线图,响应面,活菌数,交互作用

益生菌发酵沾化冬枣饮料的加工工艺研究.2.3.2 响应面和等高线分析曲线的坡度越陡则说明其影响越大，反之，坡度越平滑则说明影响越小。通过线的形状判断两个变量间的交互效应的强弱，椭圆形表示两因素交互作用显著（等，2017）。图 15 中的三组曲面图皆为开口向下的凸形曲面，由此说明响应值在因素变化范围内存在着极高值。通过比较得出发酵温度的曲线较为陡峭，因此其应值的影响较为显著，其次是接种量曲线的坡度，而发酵时间曲线的坡度最平缓与方差分析结果一致。通过等高线的形状可以看出，接种量与发酵温度、发酵时发酵温度交互作用显著，接种量与发酵时间的交互效应较弱。

【参考文献】