副干酪乳杆菌固态发酵枣粉工艺优化及其品质分析

2021-05-31 08:42张家萌魏嘉雯张惠玲
浙江农业学报 2021年5期
关键词:豆粉麦麸活菌

张家萌,魏嘉雯,张惠玲,*

(1.宁夏大学 食品与葡萄酒学院,宁夏 银川 750021; 2.宁夏食品微生物应用技术与安全控制重点实验室,宁夏 银川 750021)

副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)是一种兼性厌氧、革兰氏阳性、异型发酵乳酸菌[1],广泛存在于发酵乳制品和人体肠道中,具有平衡肠道菌群、缓解结肠炎症状、增强人体免疫力等多种益生特性[2]。Van Hoorde等[3]研究表明,副干酪乳杆菌在发酵过程中会代谢产生酶和其他风味调节物质。Poveda等[4]用L.paracaseissp. CECT 7882菌株发酵奶酪,检测到奶酪中的游离脂肪酸和醇类等物质含量都有所增加,较传统的奶酪风味质量明显提升。Sunthornthummas等[5]的研究显示,服用含有高活菌数的乳酸菌发酵制品对调节餐后血糖有良好的效果。

红枣又名大枣,具有旱、涝适应力强的特点,在我国有着悠久的种植历史。红枣富含氨基酸、多糖、多酚、维生素等营养物质,具有较高的营养价值和药用价值,被视为“上等补品”。然而,受到运输和保藏条件限制,鲜枣销路不畅,而干枣价格又较低,经济效益不明显[6]。近年来,利用发酵方式处理红枣的研究逐渐增加,如利用乳酸菌发酵红枣汁制得具有降血脂功能的红枣功能型饮料,或者添加麸皮水解物等功能性物质来提高产品的肠道益生功能[7]。

固态发酵与液态发酵相比,具有环境友好、能耗低、产率高的特点,在生物制造和食品产业中受到越来越多的关注。近年来,利用固态发酵处理香蕉皮、花生壳、苹果渣、甘蔗渣、柑橘渣、柠檬皮、麦麸和豆粕等工业废渣生产酶制剂、香料和各种有机酸的研究逐渐增加[8]。宁夏盛产红枣,以红枣为主要原料的发酵研究主要集中于液态发酵方面,少有关于固态发酵的研究。但液态产品存在不易携带、保质期较短等问题,且发酵相同质量的原料需要更大的反应器。针对以上问题,本研究利用固态发酵手段处理红枣,基于副干酪乳酸菌固态发酵红枣,减少底物中的还原糖含量,增加活性益生菌,得到具有高活菌数、高含量活性成分的红枣益生菌粉,以期为红枣的精加工提供更多的理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干红枣(宁夏同心圆枣)、豆粉、麦麸,均为市售;试验所用的副干酪乳杆菌TK1501菌种保藏于天津科技大学实验室,保藏编号为CGMCC No.13130。

没食子酸(分析纯)、α-淀粉酶(生化试剂)、中性蛋白酶(生化试剂),购于上海源叶生物科技有限公司;MRS培养基(生化试剂)、浓硫酸(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯),购于天津市化学试剂一厂;β-巯基乙醇(分析纯)、福林酚(分析纯),购于上海荔达生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

DWS-302型恒温培养箱,天津市天宇实验仪器有限公司;L3000型冷冻干燥机,美国Thermo Scientific公司;PHS-2C型PH计、AB204-S型电子分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;VM-5S型水分测试仪,泰州市科拓仪器设备有限公司;高速粉碎机,东莞市华太电器有限公司;NAZDNM-9602A型酶标仪,北京普析通用仪器有限责任公司;1260 Infinity型高效液相色谱仪,美国Agilent公司;TCL-12型高速冷冻离心机,德国Eppendorf公司;SP-2012UV型紫外可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司。

1.3 种子液与培养基制备

1.3.1 活化培养基

配置液态MRS培养基:取MRS培养基49.7 g,溶于1 000 mL水中,121 ℃灭菌20 min,冷却备用。

1.3.2 种子液

一级种子液:向100 mL玻璃瓶中加入活化培养基20 mL,121 ℃灭菌20 min,冷却备用。

二级种子液:向250 mL玻璃瓶中加入活化培养基100 mL,121 ℃灭菌20 min,冷却备用。

1.3.3 枣粉制备

干枣原料分选→去核→50 ℃烘干→粉碎→过50目筛→枣粉(备用)。

1.3.4 发酵培养基

取原料红枣粉和豆粉依9∶1的比例混合均匀,称取20 g,以料水比(质量体积比,下同)1∶0.8的比例加水混合均匀,100 ℃灭菌30 min,冷却后备用。

1.3.5 计数培养基

配置固态MRS培养基:取MRS培养基49.7 g、琼脂粉20 g,溶于1 000 mL水中,121 ℃灭菌20 min,冷却备用。

1.3.6 种子液活化

将甘油管中保藏的菌液按照10%的体积分数接入无菌的活化培养基中,37 ℃培养24 h。取活化菌液200 μL接入一级种子液中,37 ℃培养24 h,取1 mL经一级活化的种子液接入二级种子液中,37 ℃培养24 h,完成二级活化。按照10%的接种量(接种种子液与基质的体积质量比,下同),将经二级活化的种子液接入发酵培养基中,37 ℃发酵,每隔6 h取样。

1.4 发酵工艺流程

纯红枣固态基质黏性大、孔隙率小,不利于固态发酵体系内部的热量散发。只有改变基质疏松程度,提高散热率,才能进一步提高微生物的生物量[9]。因此,向纯红枣固态基质中添加豆粉和麦麸,改善基质碳氮比和疏松程度,加快热量散发,以利于活菌数提高。

枣粉→添加不同比例辅料→加水混匀→灭菌(100 ℃,30 min)→接种,37 ℃密闭发酵→干燥破碎→成品。

1.5 试验设计

1.5.1 单因素试验设计

(1)麦麸添加量确定。在基础培养基豆粉添加量(质量分数,下同)25%、料水比1∶0.9的条件下,设置麦麸添加量(质量分数,下同)为4%、7%、10%、13%、16%,按照10%的接种量接入经二级活化的种子液,37 ℃发酵24 h,然后冷冻干燥24 h,进行感官评价,检测活菌数。

(2)豆粉添加量确定。在基础培养基麦麸添加量10%、料水比1∶0.9的条件下,设置豆粉添加量为10%、15%、20%、25%、30%。其他试验步骤同麦麸添加量确定。

(3)料水比确定。在基础培养基豆粉添加量25%、麦麸添加量10%的条件下,设置料水比分别为1∶0.5、1∶0.7、1∶0.9、1∶1.1、1∶1.3。其他试验步骤同麦麸添加量确定。

(4)发酵时间确定。在基础培养基豆粉添加量25%、麦麸添加量10%、料水比1∶0.9的条件下,按照10%的接种量接入经二级活化的种子液,分别发酵12、18、24、30、36 h。其他试验步骤同麦麸添加量确定。

(5)接种量确定。在基础培养基豆粉添加量25%、麦麸添加量10%、料水比1∶0.9的条件下,设置接种量分别为4%、7%、10%、13%、16%。其他试验步骤同麦麸添加量确定。

(6)干燥方式确定。在基础培养基豆粉添加量25%、麦麸添加量10%、料水比1∶0.9的条件下,按照10%的接种量接入经二级活化的种子液,发酵24 h。每份样品称取10.00 g放于直径9 cm的玻璃平皿中,铺平,进行干燥。干燥条件分别设置为-50 ℃冷冻干燥、40 ℃低温鼓风干燥、65 ℃鼓风干燥,在前述3种干燥条件下均分别设置烘干时间为6、12、18、24 h。烘干完成后,分别检测水分含量、活菌数,并进行感官评价。

1.5.2 响应面试验设计

以豆粉添加量、麦麸添加量、接种量和发酵时间为变量,依次编为A~D,进行响应面工艺优化。编码水平1、0、-1分别表示各变量的高、中、低水平,以活菌数和感官评价得分为响应值进行试验。各变量高、中、低水平所对应的值详见表1。

1.6 指标测定

1.6.1 稳定性评价

将发酵后的样品干燥至含水量低于7%,把样品分为8份,每份10 g,装入无菌袋中抽真空密封,于(37±2)℃条件下保藏90 d。每隔15 d取样一次,分别检测样品活菌数、pH值和水分含量,同时观察样品的颜色、气味有无明显变化。

1.6.2 感官评价

在单因素试验和响应面试验中,首先,对干燥后的固态粉末状样品进行初步观察评价;然后,取5 g粉末状样品加入约40 ℃的饮用水20 mL冲调,由20名食品专业的课题组学生(10男10女)组成评定小组,经集中培训合格后,对冲调后的饮品进行感官评价。感官评价项目、要求,及相应的分值详见表2。

对于按照优化后的工艺制成的红枣益生菌粉,由同一评定小组的20人,从组织形态、外观、香气和口感4个方面进行综合评价。评分标准参考团体标准T/CBFIA 08003—2017《食用植物酵素》和文献[10-11]中的固态饮料感官评价,详见表3。

表1 变量编码值

表2 感官评价赋分表

1.6.3 理化指标测定

(1)活菌数检测。采用倾注平板计数法,取1 g样品加入9 mL灭菌生理盐水,用涡旋振荡器充分混合后,采用10倍梯度系列稀释,选择3个合适稀释度的样品,各取1 mL加入无菌玻璃平板中,倒入计数培养基,在37 ℃培养箱中培养。每个浓度梯度做3组平行,取平均值。

(2)pH检测。称取样品2 g,放入锥形瓶中,加入18 mL蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌均匀,静置10 min后测定样品的pH值。每个样品平行测定3次,取平均值。

表3 综合评价标准

(3)含水量检测。精确称取2.00 g样品均匀铺满金属托盘,放入水分测试仪中进行检测,每个样品平行测定3次,取平均值。

1.6.4 质量指标测定

(1)糖类含量。样品加3倍体积的水稀释后,于50 ℃浸泡2 h。取混合液于4 000 r·min-1离心10 min,取上清液用过膜水稀释20倍,过水膜备用。利用高效液相色谱检测样品中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量。色谱条件:流动相为乙腈-水溶液(体积比75∶25),流速0.8 mL·min-1;色谱柱为Prevall Carb ES Column-W(250 mm×4.6 mm),柱温30 ℃;检测器为蒸发光检测器(Alltech 3300 ELSD);漂移管温度90 ℃;气体流速2.4 L·min-1[12]。

(2)有机酸含量。样品加3倍体积的水稀释后,于4 ℃浸泡4 h。取混合液于4 000 r·min-1条件下离心10 min,取上清液用过膜水稀释,过水膜备用。利用高效液相色谱检测样品中的有机酸。色谱条件:流动相为5 mmol·L-1H2SO4溶液,流速0.4 mL·min-1;色谱柱为Aminex HPX-87H(300 mm×7.8 mm);柱温30 ℃;紫外检测波长210 nm;进样量20 μL。

(3)γ-氨基丁酸(GABA)含量。样品加3倍体积的水稀释后,于4 000 r·min-1离心10 min,取上清液用过膜水稀释,过水膜备用。参照文献[13],利用高效液相色谱检测基质中的GABA含量。

(4)总酚含量。参照文献[14],移取样品提取液0.5 mL,加入稀释1倍的福林酚试剂0.5 mL,混匀,再加入质量分数为10%的Na2CO3溶液1.5 mL,用蒸馏水定容至10 mL,混合均匀,75 ℃反应10 min,于760 nm波长处测定吸光值。以没食子酸为标准品。

(5)游离氨基酸含量。取1 g样品溶于9 mL去离子水,4 ℃静置4 h,4 000 r·min-1离心20 min,取上清液备用。参照文献[15],采用茚三酮比色法检测样品中的游离氨基酸含量。

(6)粗多糖含量。参照文献[16],每份样品称取0.5 g,用超声复合酶法提取多糖。根据SN/T 4260—2015《出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法》,测定粗多糖含量。

(7)黄酮含量。参照SN/T 4592—2016《出口食品中总黄酮的测定》,测定样品中的总黄酮含量。

(8)膳食纤维含量。称取2 g样品,粉碎过100目筛,加入95%(体积分数)乙醇脱糖30 min,4 000 r·min-1离心10 min,60 ℃干燥24 h;再次粉碎加水调节pH(控制pH值在6.0左右),加入质量分数为0.5%的α-淀粉酶,50 ℃酶解40 min,100 ℃灭酶10 min;加入质量分数为0.6%的中性蛋白酶,50 ℃酶解40 min,100 ℃灭酶10 min,4 000 r·min-1离心10 min;滤液加入3倍体积的95%(体积分数)乙醇,60 ℃沉淀 12 h,4 000 r·min-1离心10 min,干燥称重,得可溶性膳食纤维含量[17]。依次用10 mL去离子水、10 mL 75%(体积分数)乙醇、10 mL丙酮洗涤滤渣,干燥称重,得不溶性膳食纤维含量[18]。

(9)乙醇含量。根据GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》测定样品中的乙醇含量。

(10)总酸含量。根据GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》测定食品中的总酸含量。

1.6.5 微生物安全指标检测

分别依据GB/T 13092—2006《饲料中霉菌总数的测定》、GB/T 18869—2019《饲料中大肠菌群的测定》、GB/T 23743—2009《饲料中凝固酶阳性葡萄球菌的微生物学检验 Baird-Parker琼脂培养基计数法》、GB/T 13091—2018《饲料中沙门氏菌的测定》,测定样品中的霉菌、大肠菌群、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌数量。

2 结果与分析

2.1 副干酪乳杆菌固态发酵枣粉工艺的单因素优化

2.1.1 麦麸添加量对产品活菌数和感官品质的影响

图1 麦麸添加量对产品活菌数和感官评价得分的影响Fig.1 Effect of wheat bran content on viable count and sensory evaluation score of products

随着麦麸添加量的增加,产品活菌数与感官评价得分均呈先上升后下降的趋势(图1),当麦麸添加量为10%时,产品活菌数与感官评价评分均达最大值。麦麸含量会影响发酵基质的疏松程度和氧气传递,当麦麸添加量大于13%时,基质疏松程度明显增大,氧气含量上升,导致活菌数下降[19]。麦麸对产品口感有明显不良影响,麦麸含量过高,会导致产品口感粗糙,且有不愉快气味产生。综上,麦麸添加量宜为10%。

2.1.2 豆粉添加量对产品活菌数和感官品质的影响

在试验条件下,随着豆粉添加量的增加,活菌数快速增长(图2),但感官评价得分先缓增后下降,在25%的豆粉添加量下取得最高的感官评价得分。当豆粉添加量>25%时,菌体快速繁殖,产生大量的有机酸,使样品口感偏酸,并且产生尖酸气味,致使感官评价得分下降。综上,豆粉添加量宜为25%。

2.1.3 料水比对产品活菌数和感官品质的影响

随着料水比的降低,产品的活菌数和感官评价得分均呈先上升后下降的趋势(图3)。当料水比为1∶0.5时,基质难以拌匀,有少量干粉状物质存在,副干酪乳杆菌几乎不能生长;当料水比在1∶0.9~1∶1.1,产品活菌数无明显差别,但当料水比为1∶0.9时,产品的感官评价得分略高;当料水比为1∶1.3时,基质为黏稠状液体,不能算作固态发酵。考虑到基质中含水量高会延长冻干时间,综合上述分析,料水比宜为1∶0.9。

图2 豆粉添加量对产品活菌数和感官评价得分的影响Fig.2 Effect of soybean flour content on viable count and sensory evaluation score of products

2.1.4 发酵时间对产品活菌数和感官品质的影响

随着发酵时间延长,产品的活菌数和感官评价得分均呈先增长后减小的趋势(图4),并在24 h达到最大值。若发酵时间过长,基质中会积累较多有机酸,导致感官评价得分略降。综合活菌数和感官评价得分,发酵时间宜为24 h。

图3 料水比对产品活菌数和感官评价得分的影响Fig.3 Effect of ratio of material to water on viable count and sensory evaluation score of products

图4 发酵时间对产品活菌数和感官评价得分的影响Fig.4 Effect of fermentation time on viable count and sensory evaluation score of products

2.1.5 接种量对产品活菌数和感官品质的影响

随着接种量增加,产品的活菌数和感官评价得分先增加后减少(图5)。当接种量较低时,接入基质中的副干酪乳杆菌数量少,生长缓慢;当接种量大于10%时,接入基质中的副干酪乳杆菌数量较多,菌体繁殖快速,产酸量大,且快速发酵过程中产生刺激性气味,导致感官评价得分降低;当接种量为10%时,产品的活菌数和感官评价得分均最高。综上。接种量宜为10%。

图5 接种量对产品活菌数和感官评价得分的影响Fig.5 Effect of inoculation amount on viable count and sensory evaluation score of products

2.1.6 干燥方式对产品含水量、活菌数和感官品质的影响

-50 ℃冷冻干燥、40 ℃鼓风干燥、65 ℃鼓风干燥将样品含水量降至7%所需的时间分别为24、18、12 h(图6)。待样品含水量降至7%时,-50 ℃冷冻干燥、40 ℃鼓风干燥、65 ℃鼓风干燥样品中的活菌数分别为6.34×108、4.53×108、7.50×106CFU·g-1,说明-50 ℃冷冻干燥和40 ℃鼓风干燥对产品活菌数的影响较小,而65 ℃鼓风干燥样品中的活菌数明显下降;-50 ℃冷冻干燥样品的感官评价得分最高,且产品有明显的红枣香气,40 ℃鼓风干燥样品的感官评价得分次之,65 ℃鼓风干燥样品的质地较硬,且有焦糊味,感官评价得分最低。综上,-50 ℃冷冻干燥所需时间最长,但其产品的活菌数和感官评价得分优于另外2种干燥方式的产品,宜选择-50 ℃冷冻干燥作为产品的干燥方式。

图6 干燥方式对产品含水量、活菌数和感官评价得分的影响Fig.6 Effect of drying method on water content,viable count and sensory evaluation score of products

2.2 响应面优化试验结果与分析

根据单因素试验结果,以豆粉添加量(A)、麦麸添加量(B)、接种量(C)、发酵时间(D)为供试因素,开展4因素3水平的Box-Behnken试验(表4)。

基于试验数据,分别对活菌数(R1)、感官评价得分(R2)进行二次方程的回归拟合:

R1=6.95+0.16A-0.42B+0.11C+0.33D-0.39AB-0.72AC-0.73AD-0.087BC-0.50BD+0.50CD-1.42A2-0.86B2-0.83C2-0.60D2;

(1)

表4 响应面试验设计与结果

R2=87.46-2.57A-7.14B+2.5×10-3C-0.95D+0.34AB-3.45AC-1.47AD-1.88BC+0.42BD-1.47CD-2.90A2-7.00B2-3.10C2-4.17D2。

(2)

对构建的方程进行方差分析,结果显示,所构建的方程均达到极显著(P<0.01)水平。关于R1、R2的方程的失拟项均不显著(P>0.05),说明方程的拟合程度较好[20]。关于R1的方程中,B、AC、AD、A2、B2、C2、D2项均通过了P<0.01的显著性检验;关于R2的方程中,A、B、B2、D2项均通过了P<0.01的显著性检验。

对供试因素及其交互作用进行响应面分析(图7~图10)。从各因素及其交互作用对产品活菌数的影响来看,曲面图皆为开口向下的凸形曲面,说明响应值在试验因素变化范围内存在极高值。AC、BD曲面弯曲程度大,且等高线均为密集的椭圆形,说明接种量与豆粉添加量、麦麸添加量与发酵时间的交互作用明显,且对活菌数有明显影响;AB、BC曲面弯曲程度大,但等高线均为圆形,说明两者交互作用明显,但对活菌数没有明显影响。

从各因素及其交互作用对产品感官评价得分的影响来看,AC、CD曲面陡峭,等高线均为密集的椭圆形,说明接种量与豆粉添加量、接种量与发酵时间的交互作用明显,且对感官评价得分影响明显;BC、BD曲面坡度较大,等高线为稀疏的圆形,说明麦麸添加量与接种量、麦麸添加量与发酵时间的交互作用明显,但对感官评价得分无明显影响。

2.3 验证试验结果与分析

图7 不同因素对活菌数影响的三维曲面图Fig.7 Three-dimensional surface plot of factors on viable count of products

图8 因素交互作用对活菌数影响的响应面图Fig.8 Response surface plot of interactions of factors on viable count of products

图9 不同因素对感官评价得分影响的三维曲面图Fig.9 Three-dimensional surface plot of factors on sensory evaluation score of products

图10 因素交互作用对感官评价得分影响的响应面图Fig.10 Response surface plot of interactions of factors on sensory evaluation score of products

对所构建的方程进行分析,得到的最佳发酵工艺条件为:豆粉添加量24.21%,麦麸添加量8.74%,接种量10.40%,发酵时间24.92 h。在此工艺条件下,基于所构建方程的预测活菌数为7.05×108CFU·g-1,感官评价得分为89.21。为了验证上述结果的可靠性,在得到的最佳工艺条件下进行试验。考虑到实际操作的方便性,将工艺参数修正为:豆粉添加量24%,麦麸添加量9%,接种量10%,发酵时间24 h。经实测,产品活菌数为7.21×108CFU·g-1,感官评价得分为90.24。验证试验的结果与预测值接近,说明所构建的二次回归方程准确有效,对试验结果的拟合程度较好,具有一定的实用价值[21]。

由于制得的红枣粉末中仍含有大量未发酵完的有机原料和乳酸菌活菌,在适宜的温度和湿度条件下微生物会繁殖生长,因此一些功能成分,如酚类物质、糖类和酯类物质在一定条件下会产生变化,造成产品变质[22]。为此,特开展稳定性试验,检测发酵后的样品在存放过程中的活菌数、含水量和pH值变化情况(表5),检验样品是否会在短期存放过程快速变质。

在产品存放期间,含水量无明显变化,pH值缓慢下降,60 d内活菌数未明显下降,说明产品有一定的稳定性。含活菌的功能性产品想要发挥其相应的益生作用,需要保证活菌数≥106CFU·g-1。在试验期间(90 d),产品的活菌数均符合该要求。综上,该产品有一定的稳定性。这可能得益于固态产品含水量低,微生物基本处于休眠状态,因而产品具有较好的保藏性。

除活菌外,发酵后基质中的多项活性物质含量有所增加(表6)。其中,粗多糖、乳酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸、游离氨基酸、GABA含量均有明显增加。副干酪乳杆菌有产胞外多糖的能力,同时发酵体系还提供了合成胞外多糖所必需的乙酸和蔗糖等物质,为合成多糖提供了良好的营养条件[23]。副干酪乳杆菌可以通过谷氨酸脱羧酶(GAD)体系产生GABA[24]。苹果酸、乙酸、乳酸含量增加的原因可能是,固态发酵体系中存在顶空层(气相层)和物料层,菌体参与了有氧代谢和厌氧代谢2种代谢途径,乳酸菌在厌氧代谢中,利用其他物质合成苹果酸,同时有氧代谢会利用苹果酸产生少量乙酸和乳酸[25]。富马酸含量没有发生明显变化,说明该菌既不产生也不利用富马酸。副干酪乳杆菌代谢过程产生了大量的有机酸,体系pH降低,激活了植物内某些内源性蛋白酶的活性,在酸性环境和酶的共同作用下,大分子的蛋白质被降解,导致游离氨基酸含量增加[26]。有研究显示,乳酸菌发酵可以有效分解小麦蛋白,形成小分子多肽和氨基酸。因此,发酵后游离氨基酸含量明显增加,基质具有更好的消化性和生理活性[27]。

表5 稳定性试验检测结果

表6 发酵前后基质中质量指标的变化

发酵后基质中的葡萄糖和蔗糖含量明显减少,说明副干酪乳杆菌在发酵过程中主要消耗葡萄糖和蔗糖进行生长代谢。发酵过程中果糖含量无明显变化,说明该菌几乎不分解代谢果糖。发酵后黄酮、总酚含量分别下降了6.8%、20.3%。这可能是因为,副干酪乳杆菌没有产生多酚类物质的能力,而固态发酵环境中氧气含量较高,可能对黄酮和酚类等成分有一定的破坏作用,因此造成该类物质含量下降。

检测的5个样品中有1个样品检出大肠埃希菌,经检验,系取样过程染菌;其他样品中均未检测到金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、霉菌。由于上述试验均处于实验室环境中,所有原材料均经过严格筛选,所有流程也都严格按照无菌操作进行,因此染菌风险较小。

对产品进行综合评价,产品冲泡后香气纯正,有浓郁红枣香,口感酸甜度适中,口感协调度较高,但顺滑度、均一状态和溶解性较差。这可能是由产品含有麦麸、红枣颗粒所致,还需改进。总体而言,用副干酪乳杆菌固态发酵制得的红枣益生菌粉冲泡后口感良好,总体评价得分为7.35。

图11 综合评价结果雷达图Fig.11 Radar chart of comprehensive evaluation results

3 结论

本研究通过单因素试验与响应面试验,确定了副干酪乳杆菌固态发酵枣粉的最佳发酵条件为:豆粉添加量24%,麦麸添加量9%,料水比1∶0.9,接种量10%,发酵时间24 h,-50 ℃冷冻干燥24 h。该工艺条件下制得样品的稳定性好,在(37±2)℃条件下存放60 d后活菌数仍然大于108CFU·g-1。该工艺条件下制得的红枣益生菌粉产品质量指标均能达到行业标准要求,并且粗多糖、GABA、游离氨基酸含量较发酵前提高。综上所述,在此工艺条件下,副干酪乳杆菌固态发酵红枣制得的红枣益生菌粉不仅含有大量活菌,还提高了部分活性物质的产量,且产品综合评价得分较高,有浓郁枣香味,口感酸甜度适中且协调度较高,是一种口感良好、有较高营养价值的固态饮料。

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