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论文水蜜桃乳酸菌发酵饮料稳定性的研究
科技创新论文
题目：
水蜜桃乳酸菌发酵饮料稳定性的研究
系别：
生命科学系
目录
摘要3
1.前言4
2.材料与方法4
2.1试验材料4
2.1.1原料4
2.1.2试验试剂4
2.1.3试验设备与仪器5
2.2试验方法5
2.2.1工艺流程：
5
2.2.2发酵水蜜桃饮料的制备5
2.2.3发酵水蜜桃饮料感官评定5
2.2.4水蜜桃汁发酵时间的优化6
2.3发酵水蜜桃饮料稳定性的研究6
2.3.1单一稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响7
2.3.2复合稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定剂的影响7
3.结果与分析7
3.1水蜜桃原汁理化指标的测定及感官评定7
3.1.1水蜜桃原汁营养成分的测定7
3.1.2维生素c含量的测定8
3.1.3蛋白质含量的测定8
3.1.4水蜜桃汁配比感官评价8
3.2水蜜桃发酵饮料发酵时间确定9
3.3单一稳定剂对水蜜桃发酵饮料稳定性的影响分析10
3.4复合稳定剂对水蜜桃发酵饮料稳定性的影响分析11
4.结论12
参考文献13
附图14
水蜜桃乳酸菌发酵饮料稳定性的研究
符红荔卜娟杨倩倩陈娟
（衡阳师范学院生命科学系指导老师：
陈晓华李建周）
摘要:
本研究以水蜜桃为试验材料，采用乳酸菌发酵水蜜桃汁而制成水蜜桃乳酸菌发酵饮料。
通过感官评价结合理化指标的检测方式，探讨了水蜜桃汁与水的配比，发酵时间，稳定剂的选择，最终确定了产品的最佳配方；并通过单因素和正交试验探讨了不同稳定剂对水蜜桃酸菌发酵饮料的稳定性的影响。
本试验结果表明产品最佳配方为水蜜桃与水的配比为9:
1，发酵时间为7h，稳定剂为0.15%海藻酸钠、0.10%CMC-Na和明胶添加量为0.10%。
最终产品黏度适当、口感协调、具较高的稳定性。
关键词:
水蜜桃；发酵饮料；稳定剂；稳定性
Thestabilityofpeachfermenteddrinkwithlacticacidbacteria
FuGongLiPuJuanYangQianQianChenJuan
（Hengyangnormalcollege,departmentoflifescience,
Adviser:
ChenXiaohuaLiJianzhou）
Abstract:
Inthisstudy,thehoneypeachwasusedtoproducefermenteddrinkwithlacticacidbacteria.Theoptimalformulaoftheproductwasdeterminedbythesensoryevaluationandphysicalandchemicalindicatorswiththetestsoftheratioofpeachdrinkandwater,fermentedtimeandthechoiceofstabilizer.Thestudyalsodiscussedtheeffectsofdifferentstabilizersintheproductsbythemethodsofthesingletestandtheorthogonaltest.Theresultsshowedthattheoptimumformulawasthathoneypeachandthewaterratiofor9:
1,fermentedtimefor7h,0.15%sodiumalginate,0.10%CMC-Naand0.10%gelatin.Thefinalproductwasappropriateviscosity,harmonioustasteandhighstability.
Keywords:
Honeypeach;Fermenteddrinks;Stabilizer;Stability
1.前言
水蜜桃在植物分类学上属于蔷薇科，梅属，桃亚属，为落叶小乔木。
水蜜桃性味平和、含有多种维生素和果酸以及钙、磷等无机盐，铁的含量为苹果和梨的4～6倍，是缺铁性贫血病人的理想辅助食物，有补益气血、养阴生津的作用。
食用水蜜挑还有活血化瘀、平喘止咳、润肠通便、补益气血、养阴生津等作用。
现代科学已经证实，乳酸菌发酵代谢产物能减轻胃酸分泌，抑制肠内腐败菌，对肠壁神经有良好的刺激作用，能促进人体消化酶的分泌和肠道的蠕动，从而促进食物的消化吸收，并预防便泌。
同时，乳酸菌菌体在体内被分解后，其有效成分被机体吸收后，能增强人体免疫力。
此外，乳酸菌还能分泌抑制内生病原菌的抗菌素，如保加利亚乳杆菌素等有明显的杀菌效果。
另外，乳酸菌能够产酸、生香、脱异味，使乳酸发酵食品具有独特的风味，而且经乳酸茵发酵后的食品营养成分比发酵前增加，能够提高制品的营养价值[1-3]。
水蜜桃属于季节性很强的水果，并且容易腐烂不易保存。
因此，把水蜜桃制作成水蜜桃发酵饮料不仅解决水蜜桃的存储问题，还能充分发挥水蜜桃的药理功效和营养功效，提高水蜜桃的经济价值。
传统的乳酸菌饮料是以乳制品为原料经乳酸菌发酵而成，本实验以水蜜桃为发酵基质，配以其它辅料经乳酸发酵而成。
这类含乳果汁中，果汁与蛋白的含量都比较高，容易发生沉淀；但另一方面出于对产品天然风味的保护，要避免使用大量的添加剂。
因此，本次研究将从影响水蜜桃乳酸发酵饮料稳定的因素出发，初步对水蜜桃乳酸发酵饮料的稳定进行探讨，使水蜜桃乳酸发酵饮料达到风味与稳定性的最佳平衡状态，旨在为实际生产提供可行性依据。
2.材料与方法
2.1试验材料
2.1.1原料
衡阳本地新鲜水蜜桃，菌株：
保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
2.1.2试验试剂
海藻酸钠，羧甲基纤维素钠，明胶，氢氧化钠，酚酞，2,6-二氯酚靛酚，草酸，标准抗坏血酸，G250考马斯亮蓝，氯化钠，浓磷酸，牛清白蛋白，95%乙醇等。
2.1.3试验设备与仪器
榨汁机，水浴锅，电子天平，冰箱，超净工作台，722型分光光度计，离心机等。
2.2试验方法
2.2.1工艺流程：
水蜜桃→清洗去皮→切片→打浆→榨汁→过滤→杀菌→冷却至40℃左右加入驯化后的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌→发酵→加入已灭菌的稳定剂等→二次灭菌→装罐→成品
2.2.2发酵水蜜桃饮料的制备
a.切片。
认真挑选新鲜、成熟的水蜜挑，清洗干净，用刨皮刀去皮，并用水果刀将其切成片状；
b.榨汁。
将片状水蜜桃放入榨汁机进行榨汁，用80目过滤筛进行过滤；
c.设计配比。
将水蜜桃原汁装入6个蓝盖瓶中，分别加入0%、10%、15%、20%、30%、50%的蒸馏水做梯度配比。
d.灭菌。
将调配好的水蜜桃汁，置于64℃水浴锅加热杀菌30分钟；
e.菌种制备。
将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌菌粉加入灭菌后的5%蔗糖溶液，作为菌种母液，放置到42℃培养箱中恒温培养15分钟，于4℃下冷藏备用；
f．接种。
将已灭菌的水蜜挑汁冷却至40℃左右，接入一定量的的菌种母液，放到42℃培养箱里发酵8h，制成产品，4℃下冷藏。
2.2.3发酵水蜜桃饮料感官评定
将水蜜桃原汁与水按照不同比例进行配比，分别配制成100%、90%、85%、80%、70%、50%水蜜桃汁，经灭菌后放到42℃培养箱发酵7h。
用不同配比水蜜桃汁进行感官评定，同时根据测定各个理化指标，得出口感最佳配方。
产品的感官评定：
由食品加工专业人员10人组成评定小组，按评定标准进行综合评定。
评定标准为：
分别从颜色、气味、滋味、状态、口感等五个方面进行评分，每个项目分成五个等级，即最好（2.0分）、较好（（1.5分）、一般（1.0分）、较差（0.5分）、差（0分），满分为10分，以总分计，见表1。
表1发酵水蜜桃饮料感官评分标准
感官指标
产品表现
色泽
鲜明柔和，呈橘红色，无杂色，有光泽，均匀一致。
滋味
涩味平淡,酸甜适口，爽口提神，无不良气味。
气味
有清新的水蜜桃果香和乳酸味,无异味
组织状态
流动性好，均匀不分层，微混浊，无杂质。
口感
味道香甜，口感细腻，入口酸甜沁脾，利口生津。
评定标准为：
分别从颜色、气味、滋味、状态、口感等五个方面进行评分，每个项目分成五个等级，即最好（2.0分）、较好（（1.5分）、一般（1.0分）、较差（0.5分）、差（0分），满分为10分，以总分计。
2.2.4水蜜桃汁发酵时间的优化
将量取90%水蜜桃汁100ml各六份，分别装入已灭菌的蓝盖瓶，分别进行4h、5h、7h、12h、18h、24h发酵，分别测其总酸含量，选出最佳发酵时间。
各项指标的测定方法：
总酸的测定：
吸取5ml样液，加入50ml蒸馏水，加入2～3滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色，以30s不褪色为终点，记下消耗NaOH标准溶液的毫升数（A），计算出酸度。
总酸含量（%）=[（0.1×A）/5]×100%
总糖：
手持糖度计直接读取
2.3发酵水蜜桃饮料稳定性的研究
乳饮料中的原辅料配比和加工工艺都是造成沉淀的重要原因，如何解决沉淀问题成为研究的关键技术。
本试验的研究方案为以稳定剂添加量为单因素，以沉淀率以及浊度作为测定指标，根据结果选取稳定效果最佳的水平范围。
沉淀率的测定：
准确称取样10ml水蜜桃发酵样液于离心管中，3600r/min离心10min，去除上清液，准确称取沉淀质量，计算沉淀率，计算公式如下：
沉淀率（%）=沉淀质量/样液质量×100
浊度的测定：
取10ml水蜜桃汁发酵样液于离心管中，3600r/min离心10min，用752型分光光度计于660nm波长处，测上清液相的浊度（以蒸馏水为对照）。
2.3.1单一稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响
选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、食用明胶各按3个水平的添加量分别与制备好的水蜜桃发酵汁进行调配，7天后观察稳定效果。
2.3.2复合稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定剂的影响
在上述实验的基础上，以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、食用明胶为试验因素，设计L9（3）3正交试验、筛选出对水蜜桃发酵饮料稳定效果最好的复合稳定剂。
正交试验因素与水平设计见表2。
表2正交试验水平设计
因素
水平1
水平2
水平3
海藻酸钠
0.1
0.15
0.20
CMC-Na
0.05
0.1
0.15
食用明胶
0.05
0.1
0.15
3.结果与分析
3.1水蜜桃原汁理化指标的测定及感官评定
3.1.1水蜜桃原汁营养成分的测定
通过测定水蜜桃汁的各项理化指标，分析其主要营养成分，结果见表3
表3水蜜桃原汁成分含量
理化指标
含量
维生素c
4.03mg/100g
总酸
39.5%
总糖
9.9
蛋白质
0.607mg/100g
3.1.2维生素c含量的测定
图12,6-二氯酚靛酚法测定维c含量的标准曲线
3.1.3蛋白质含量的测定
图2考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质标准曲线
3.1.4水蜜桃汁配比感官评价
根据评定小组的评定得分结果，统计整理出十个小组的感官评价得分情况，见表4
表4感官评价得分情况
种类
十个小组感官评价总体得分统计
平均分
50%水蜜桃
8.0
4.0
6.0
6.0
9.0
7.0
6.0
8.5
6.0
6.0
6.65
70%水蜜桃
7.5
7.5
6.5
7.0
9.6
6.5.
6.0
9.0
8.0
6.5
7.41
80%水蜜桃
8.5
5.5
7.0
7.0
9.8
9.0
7.5
9.5
9.0
7.5
8.03
85%水蜜桃
7.5
7.0
7.0
8.5
9.8
6.5
8.0
8.5
9.0
9.0
8.08
90%水蜜桃
9.0
8.0
8.0
7.0
9.5
8.0
9.0
8.5
9.0
8.5
8.45
100%水蜜桃
9.0
9.5
10
8.0
9.7
8.0
8.0
8.5
9.0
9.0
8.87
表4表明，在水蜜桃原汁与水的不同配比中，水蜜桃含量越高，产品口感越好，评价得分越高，根据统计可知，含量为100%水蜜桃汁感官评价得分最高，口感最好，由于含量为90%水蜜桃的评分与100%水蜜桃相差不远，同时考虑到成本问题，本实验将选取含量为90%水蜜桃进行研究。
3.2水蜜桃发酵饮料发酵时间确定
图3不同发酵时间下，90%水蜜桃汁的酸度变化
图4不同发酵时间下，90%水蜜桃汁糖度的变化
图3和图4表明，在4-7个小时时间段，随着发酵时间的增长，水蜜桃汁的酸度逐渐增加，而糖度逐渐下降；发酵7个小时以后，随着水蜜桃汁营养成分糖分、蛋白质营养物质等被消耗，乳酸菌的生长受到限制，故水蜜桃汁的酸度增加幅度减小，糖度的下降幅度也相应的减少。
试验表明，水蜜桃汁的最佳发酵时间为7小时。
3.3单一稳定剂对水蜜桃发酵饮料稳定性的影响分析
不同浓度单一稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响见表5
表5不同浓度稳定剂对发酵水蜜桃饮料稳定性的影响
稳定剂用量/%7d后的稳定性效果上清液浊度
海藻酸钠0.10分层，少量絮状沉淀1.253
0.15分层，沉淀较少1.209
0.20分层，沉淀一般1.129
CMC-Na0.05分层，沉淀一般1.191
0.10分层，沉淀较少1.161
0.15分层，少量絮状沉淀
1.207
明胶0.05分层，沉淀较少1.228
0.10分层，沉淀一般1.142
0.15分层，絮状沉淀1.273
表5表明，使用同一种稳定剂不同质量分数的添加量时，产品的稳定效果也明显不同。
当海藻酸钠的质量分数为0.20%时，相对浊度较小，对发酵水蜜桃饮料的稳定性较好；当羧甲基纤维素钠的质量分数为0.10%时，相对浊度较小，对发酵水蜜挑饮料的稳定性最好；当明胶的质量分数为0.05%时，相对浊度小，对发酵水蜜桃饮料的稳定性最好。
3.4复合稳定剂对水蜜桃发酵饮料稳定性的影响分析
表6正交试验结果
试验因素
序号ABC沉淀率
海藻酸钠CMC-Na食用明胶（%）
质量分数质量分数质量分数
11（0.1%）1（0.05%）1（0.05%）46.2
212（0.10%）2（0.10%）47.8
313（0.15%）3（0.15%）45.5
42（0.15%）1248.6
522346.9
623146.8
73（0.20%）1346.9
832149.8
933249.6
K1139.5141.7142.8
K2142.3144.5146.0
K3146.3141.9139.3
k146.5047.2347.60
k247.4348.1748.67
k348.7747.3046.43
R2.270.942.24
注：
放置时间为7d，放置温度为4℃
表6试验结果表明，在试验设计的范围内，各因素的主次关系为A＞C＞B，从极差R得出，海藻酸钠的添加量对产品的稳定性影响最大，其次为食用明胶的添加量，CMC-Na的添加量对产品的稳定性影响相对较小。
从K值得出适合水蜜桃发酵乳饮料的复合稳定剂组合为A3B2C2，即当海藻酸钠的添加量为0.20%，CMC-Na的添加量为0.10%，食用明胶添加量为0.10%时，产品最稳定，综合质量最好，口感最佳。
4.结论
（1）桃汁与水按9:
1的比例进行配比口感最佳。
（2）随着发酵时间的增加，水蜜桃酸度逐渐增加，7小时以后，由于水蜜桃内糖分、蛋白质等营养成分的消耗，使乳酸菌生长受到限制，乳酸菌基本不再继续生长，水蜜桃汁内酸度不再增加，故90%水蜜桃汁的最佳发酵时间为7小时。
（3）使用单一稳定剂时，稳定效果最好的分别是质量分数为0.2%的海藻酸钠、0.1%的CMC-Na、0.05%的食用明胶。
（4）对单一稳定效果较好的三种稳定剂进行正交试验，得出复合稳定剂的优化配比为：
海藻酸钠的添加量为0.20%，CMC-Na的添加量为0.10%，食用明胶添加量为0.10%。
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附图
图7水蜜桃发酵汁稳定性测定
图8不同配方的水蜜桃发酵汁
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