• 正交试验优化荔枝乳酸菌饮料的配方


    摘要】本文以荔枝、鲜奶为主要原料制成乳酸菌饮料,通过单因素及正交试验对稳定剂及饮料配方进行了优化,确定出荔枝乳酸菌饮料最佳配方为荔枝汁的添加量为10%,发酵乳的添加量为30%,糖的添加量为8%,pH值为4.0稳定剂的添加量0.4%。

    【关键词】荔枝;正交试验;乳酸菌饮料

    1前言

    荔枝(LitchichinensisSonn.)是无患子科(Aspindaceae)荔枝属(Litchi)植物1,原产于我国南方地区,在我国栽培历史至少有2000多年,是我国华南地区特色的美味佳果, 现已广泛种植于亚洲的亚热带地区以及南非、澳大利亚等地。我国是世界上最大的荔枝生产国,占世界荔枝种植总面积的90%和总产量的80%2。荔枝果实枝色丽质优,香甜可口,营养丰富,维生素种类多,且含量高,是一种营养价值很高的水果。据分析,荔枝每百克可食部分含水分84,碳水化合物14,蛋白质07,脂肪07,磷32毫克,钙6毫克,胺素0.02毫克,核黄素0.04毫克,尼克酸0.7毫克,抗坏血酸36毫克。现代医学研究还发现,荔枝有改善人的消化功能,改善人体血液循环的作用1福建省现有荔枝栽培面积3.3hm2,产量8.6万,有40多个荔枝品种,主要有乌叶、兰竹、陈紫、下番枝、宋家香、绿荷苞和元红等,资源十分丰富3][4。但由于荔枝独特的生理组织结构,决定了其是最不耐贮藏的果品之一,每年因腐烂变质而造成的损失占总产量的20%以上,不利于荔枝产业的持续发展。为充分开发这一有利资源以及繁荣乳品市场,同时提高农产品的附加值,本文以荔枝和鲜乳为主要原料混合调配乳酸菌饮料,具有特殊的营养功效,使产品更易消化吸收,是符合现代大众营养需求的绿色保健饮品。

    2材料与方法

    2.1材料与设备

    2.1.1材料与试剂

    鲜荔枝(购于厦门本地农贸市场),脱脂奶粉,保加利亚杆菌,嗜热链球菌,白砂糖,果胶酶,稳定剂,柠檬酸

    2.1.2仪器设备

    打浆机、过滤机、发酵罐、电子天平、均质机、杀菌锅、可调电炉等

    2.2工艺流程

    荔枝预处理打浆滤↘

    鲜乳验收净化杀菌接种发酵调配均质杀菌灌装成品

    2.3工艺要求

    2.3.1荔枝的预处理、打浆、过滤

    荔枝挑选,去皮,100条件下烫漂56min,钝化酶活性,冷却至30,添加0.15%果胶酶,再在55条件下恒温2h,促进花青素色素的浸出和果胶水解。用打浆机打浆后过滤,备用。

    2.3.2鲜乳的验收、净化

    按国家规定项目进行感官检验、理化检验、微生物检验,特别要求无抗生素,然后进行净化处理。

    2.3.3杀菌、冷却

    将处理后的鲜乳,在90杀菌10min并快速冷却到42,准备接种。

    2.3.4 接种、发酵

    将保加利亚杆菌与嗜热链球菌1:1混合,制备成生产发酵剂,添加量为3%,接种到发酵罐中,在4243培养10h,使酸度达1.5%~2.0(乳酸度)即可取出,冷却到20,备用。

    2.3.5乳酸菌饮料调配、均质

    将备用的荔枝汁和发酵乳按一定比例混合后,加入经过过滤的糖溶液、稳定剂、水,用柠檬酸调酸至pH值为3.84.2;先预热到5055,压力为2022.5MPa进行均质。

    2.3.6杀菌、灌装

    均质结束后,在95杀菌5min,冷却到20灌装。

    3 结果与分析

    3.1单因素试验确定稳定剂的种类

    乳酸菌饮料中既有蛋白质微粒形成的悬浮液,又有脂肪形成的乳浊液,还有由糖和添加剂形成的真溶液,是一种不稳定的多相体系。为解决这一问题,生产中最简便的方法是加入稳定剂。最常使用的稳定剂是纯果胶与其他稳定剂的复合物5。在本实验中,我们选用果胶与其他稳定剂组成复合稳定剂,对于稳定效果的判定,主要从饮料的混浊度、分层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面进行鉴定。在饮料保存4后,由本院学生30人进行鉴定,试验设计及结果见表1

    1稳定剂确定试验

    试验号

    稳定剂

    添加量(%)

    稳定效果(100分)

    1

    果胶:CMC

    0.15: 0.15

    89

    2

    果胶:PGA

    0.15: 0.15

    86

    3

    果胶: 琼脂

    0.15: 0.15

    76

    4

    果胶:黄原胶

    0.15: 0.15

    68

    5

    果胶: 海藻酸钠

    0.15: 0.15

    74

    由表1可以看出,当果胶和CMC组成复合稳定剂时,稳定效果较好,为此我们通过单因素试验可以确定出果胶与CMC11组成的复合稳定剂在荔枝乳酸菌饮料中使用是比较合适的。具体用量通过饮料配方正交试验来确定。

    3.2正交试验确定乳酸菌饮料的最佳配方

    为确定乳酸菌饮料的最佳配方,我们选荔枝汁的添加量、发酵乳的添加量、糖的添加量、pH(柠檬酸调酸)、稳定剂的添加量等5因素,在其它各项工艺条件都不变的情况下,进行5因素3水平的正交实验,以感官评为指标(以100分计)来确定饮料的最佳配方。感官评分标准见表2,正交试验设计及因素见表3,结果见表4

    2 荔枝乳酸菌饮料感官评分标准(100分)

    项目

    标准分数

    项目

    标准分数

    色泽

    10

    组织状态

    20

    香味

    30

    滋味

    40

    3  荔枝乳酸菌饮料配方正交试验设计及因素表

    因素

    A荔枝汁的添加量(%)

    B发酵乳的添加量(%)

    C糖的添加量(%)

    DpH

    E稳定剂的添加量(%)

    1

    6

    20

    6

    3.9

    0. 2

    2

    8

    30

    7

    4.0

    0.3

    3

    10

    40

    8

    4.1

    0.4

    4

    12

    50

    9

    4.2

    0.5

    4  荔枝乳酸菌饮料配方正交试验结果表

    实验号

    A荔枝汁的添加量

    B发酵乳的添加量

    C糖的添加量

    DpH

    E稳定剂的添加量

    感官评分

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    67

    2

    1

    2

    2

    2

    2

    79

    3

    1

    3

    3

    3

    3

    76

    4

    1

    4

    4

    4

    4

    69

    5

    2

    1

    2

    3

    4

    73

    6

    2

    2

    1

    4

    3

    80

    7

    2

    3

    4

    1

    2

    71

    8

    2

    4

    3

    2

    1

    79

    9

    3

    1

    3

    4

    2

    81

    10

    3

    2

    4

    3

    1

    88

    11

    3

    3

    1

    2

    4

    82

    12

    3

    4

    2

    1

    3

    84

    13

    4

    1

    4

    2

    3

    76

    14

    4

    2

    3

    1

    4

    78

    15

    4

    3

    2

    4

    1

    74

    16

    4

    4

    1

    3

    2

    78

    X1

    72.750

    74.250

    76.750

    75.000

    77.000

     

    X 2

    75.750

    81.250

    77.500

    79.000

    77.250

     

    X 3

    83.750

    75.750

    78.500

    78.750

    79.000

     

    X 4

    76.500

    77.500

    76.000

    76.000

    75.500

     

    R

    11.000

    7.000

    2.500

    4.000

    3.500

     

    由表4可知,影响荔枝乳酸菌饮料感官评分的主要因素顺序为荔枝汁的添加量发酵乳的添加量pH稳定剂的添加量糖的添加量,最佳因素水平为A3B2C3D2E3 荔枝汁的添加量为10%,发酵乳的添加量为30%,糖的添加量为8%,pH值为4.0稳定剂的添加量0.4,但正交表中没有此项组合,故按此组合重新进行试验,获得感官评分为90分,高于表中出现的评分值。故采用此组合为最佳配方

    4结论

    稳定剂确单因素定试验,我们获得了果胶与CMC11组成的复合稳定剂在荔枝乳酸菌饮料中使用是比较合适的;由乳酸菌配方饮料确定正交试验,我们获得了荔枝乳酸菌饮料生产中最佳配方为荔枝汁的添加量为10%,发酵乳的添加量为30%,糖的添加量为8%,pH值为4.0稳定剂的添加量0.4%;该产品口感柔滑爽口,酸甜适中,清爽润喉、无任何异味、营养丰富。

     

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