薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，将原料薏苡仁利用酶法、发酵工程等途径相结合制备而得的一种功能性谷物乳酸菌发酵饮品。通过单因素实验确定出薏苡仁乳酸菌发酵过程中工艺参数：接菌量确定为10％，发酵温度应控制在37℃，发酵时间为24h。在未经过食品添加剂调配时具有以下优点：发酵24小时后得到的发酵产物品质为最佳，此发酵产物酸甜适中，无异味，外观品相较好，口感较为细腻，可用做调味后制作乳酸发酵饮料产品。
【专利说明】薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种乳酸菌饮料的发酵工艺。
【背景技术】
[0002] 我国饮料行业目前正在以一个健康而迅猛的势头飞速发展，其发展态势远好国内 其他相近行业，如啤酒行业、液体乳制品行业等。并且饮料行业质量与食品安全状况目前相 比于其他食品行业很让广大消费者放心，可以说这两者均处于食品行业中上游水平。而现 阶段，纵观国内市场，常见的饮料种类繁多，而且其种类数目仍然处在一个上升的态势中， 随着人们更加注重饮食的健康合理，水、咖啡、保健饮料等产品越来越受消费者的青睐，碳 酸饮料的市场份额也被这些饮料界的后来者狠狠地瓜分。根据国家统计局近日发布的报告 显示：饮用水的市场份额已上升到25. 7%，果汁类饮料的市场份额上升到22. 2%，均已超 过碳酸饮料21.9%的市场份额。罐装饮料方面，可口可乐也以10.3%的份额落后于国内某 品牌凉茶。自此，国内市场上碳酸饮料一家独大的时代已成过去，饮料市场的新时代即将拉 开序幕。
[0003] 乳酸菌饮料是指原料经杀菌、糖化（非乳类制品需要）、冷却等工艺，接种乳酸菌 发酵剂，后经培养发酵成半成品，加入水、糖液、调味剂、稳定剂等调配而成的饮料制品。目 前为止乳酸菌饮料的生产原料还仅仅局限于牛奶、豆奶、果蔬汁等等液态原料，保加利亚乳 杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌常作为发酵使用的主要发酵菌种。市场上常见的 产品类型多为酸牛奶类饮品，同时也有酸豆奶、花生酸奶等产品。
[0004]随着技术的发展，新资源的开发，未来的乳酸菌饮料发展趋势主要表现为几个方 面：
[0005] (1)原料的多样性：谷物类、蔬菜类、海洋资源、野生资源以及多种资源混合使用。
[0006] (2)功能性乳酸菌饮料的开发：含有特殊成分或者加强某种有效成分含量、开发 与预防治病类的保健饮料。
[0007] (3)新型发酵剂的开发：可在体内定值的发酵剂、反应条件更加温和、方便使用储 存、对方要过程能够自动控制、富有香味、能够合成某特定些营养物质如维生素等。
[0008] 发酵工艺是制作乳酸菌发酵饮料的关键步骤，发酵的好坏直接影响到乳酸菌饮料 的风味，酸度，口感等重要指标。发酵工艺中各项参数的确定至关重要，菌株的种类、乳酸菌 的接种量、发酵温度、发酵时间都是需要不断优化的。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种乳酸菌发酵工艺，通过单因素实验，以酸度、可溶性固形 物含量、粘度以及感官评价的指标来对乳酸菌发酵工艺的各项参数进行优化。
[0010] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
[0011] 一种薏苡仁乳酸菌发酵工艺，具体步骤如下：
[0012] 一、将原料薏苡仁清洗，加4?6倍体积清水浸泡3?8小时，浙干水分后进行烘 焙，直到薏苡仁表面至金黄色，产生明显的谷物香味后粉碎，过60?100目筛。粉碎后的薏 苡仁加4?6倍体积清水溶解，升温至80?100°C保温1?2小时后冷却待用。
[0013] 二、向薏苡仁溶液中加入a-淀粉酶进行糖化处理，控制酶底比（a-淀粉酶：薏苡 浆）为8?12u/g，反应温度为55?65°C，反应时间30?60min;或向薏苡仁溶液中加入 糖化酶进行糖化处理，控制酶底比为200?600u/g，反应温度为55?65°C，反应时间30? 60min〇
[0014] 三、配制MRS液体培养基，将副干酿乳杆菌（Lactobacillusparacaseisupsp. Paracasei)以2?10%的接种量无菌条件下接入含有5mlMRS灭菌的培养基试管中，于 34?40°C培养22?26h后，此为一次活化，取一次活化后的菌株再次以2?10%的接种量 接入5mlMRS培养基中，于34?40°C培养22?26h，此为二次活化。将活化二代的菌株试 管保存4 °C冰箱中备用。
[0015] 四、取步骤二制得的薏苡仁液100ml于试管，升温至80?100°C保温1?2小时后 冷却待用。
[0016] 五、将活化二代的菌株按2?10%的接种量接种到步骤四的薏苡仁液中，于34? 40°C发酵3?24h。
[0017] 本发明将原料薏苡仁利用酶法、发酵工程等途径相结合制备而得的一种功能性谷 物乳酸菌发酵饮品，在未经过食品添加剂调配时具有以下优点：首先确定发酵24小时后得 到的发酵产物品质为最佳，此发酵产物酸甜适中，无异味，外观品相较好，口感较为细腻，可 用做调味后制作乳酸发酵饮料产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为总糖量的标准曲线；
[0019] 图2为发酵过程中pH的变化曲线；
[0020] 图3为发酵过程中总糖量的变化曲线；
[0021] 图4为发酵过程中总酸量的变化曲线。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。
[0023] 本发明提供了一种乳酸菌发酵工艺，通过单因素实验，以酸度、可溶性固形物含 量、粘度以及感官评价的指标来对各项参数进行优化，具体内容如下：
[0024] 一、实验材料与器材
[0025] 1、实验材料
[0026]副干酪乳杆菌Lactobacillusparacaseisupsp.paracasei、牛肉粉（分析纯，北 京奥博星有限责任公司）、蛋白胨（分析纯、北京奥博星有限责任公司）、柠檬酸氢二钠（分 析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心）、硫酸镁（分析纯，天津市博迪化工有限公司）、无 水乙酸钠（分析纯、天津博迪化工有限公司）、酵母浸粉、葡萄糖（分析纯，天津致远化学试 剂有限公司）、硫酸猛（分析纯，天津市风般化学试剂有限公司）、k2hso4(分析纯、北京益利 精细化学品有限公司）等。
[0027] 2、实验器材
[0028] 超净台SV-CJ-ID型（苏州净化设备有限公司）、灭菌锅（上海中安医疗器械 厂）、Sart〇riUSpH酸度计（AGPB-10,北京赛多利斯仪器系统有限公司）、电热恒温培养 箱DHP-9272型（上海一恒科技有限公司）、粘度计（BrookfieldDV-EVISCOMETER)、离心机 TGL-16G(上海安亭科学仪器厂）、折光仪、移液枪等。
[0029] 二、试验方法
[0030] 1、乳酸菌的活化复壮与纯化
[0031] 配制MRS液体培养基，将副干酿乳杆菌（Lactobacillusparacaseisupsp. Paracasei)以2%的接种量无菌条件下接入含有5mlMRS灭菌的培养基试管中，于37°C培 养24h后，此为一次活化，取一次活化后的菌株再次以2%的接种量接入5mlMRS培养基中， 于37°C培养24h，此为二次活化。将活化二代的菌株试管保存4°C冰箱中备用。
[0032]MRS培养基配方：蛋白胨10. 0g，牛肉粉7. 5g，酵母浸出物5. 0g，K2HP042. 0g，柠檬酸 二铵 2. 0g，乙酸钠 5. 0g，葡萄糖 10. 0g，吐温 801ml，MgS04 .7H20 0? 58g，MnS04 .4H20 0? 25g， 15.(^琼脂，蒸馏水1.01，口116.2?6.4，1211：，2〇111111灭菌。
[0033] 2、乳酸菌的发酵
[0034] 将原料薏苡仁清洗，加5倍体积清水浸泡4小时左右，浙干水分后进行烘焙，直到 薏苡仁表面至金黄色，产生明显的谷物香味后粉碎，过80目筛。粉碎后的薏苡仁加5倍体 积清水溶解，升温至90°C保温1小时后冷却待用。向薏苡仁溶液中加入a-淀粉酶或糖化 酶进行糖化处理，其中a-淀粉酶糖化工艺的酶底比为l〇u/g，反应温度为65°C，反应时间 60min，糖化酶糖化工艺的酶底比为400u/g，反应温度为65°C，反应时间60min。取制得的薏 苡仁液100ml于试管，升温至90摄氏度保温1小时后冷却待用。将上述菌种按6% (体积 比）进行接种到薏苡仁液中，于37°C发酵9h，离心杀菌后测定薏苡仁液的pH值、总糖含量， 以及对其进行感官评定。
[0035] 3、单因素实验
[0036] 对薏苡仁液发酵过程中的接种量（2%，6%，10% )、发酵温度（34°C，37°C，40°C) 以及发酵时间（24h中每3h进行一次测定），根据其粘度、pH值、总糖含量、产酸速率、感官 评定来分析研究这三种因素对薏该仁乳酸菌发酵饮料的影响，从而确定出最佳发酵工艺。
[0037] (1)接种量因素：分别按2%、6%、10%的接种量对各个试管进行接种乳酸菌，固 定发酵温度为37°C，发酵9h，测定发酵液粘度、pH值、总糖含量、产酸，并进行感官评定。
[0038] (2)发酵温度因素：根据上一实验确定出的接种量接种乳酸菌，分别在34°C、 37°C、40°C培养箱中发酵9h，测定发酵液粘度、pH值、总糖含量、产酸，并进行感官评定。
[0039] (3)发酵时间因素：按照上两个实验所确定出的发酵接种量接种乳酸菌，在优化 后的温度下发酵，每隔3h取出一支试管进行测定发酵液粘度、pH值、总糖含量、产酸，并进 行感官评定。
[0040] 4、总糖含量测定
[0041] ⑴标准曲线的制作
[0042]准确称取标准葡聚糖（或葡萄糖）20mg于500ml容量瓶中，加水至刻度，分别吸取 0.4、0.8、1.2、1.6、1.8、2.0各以蒸馏水补至2.01111，然后加入6%(质量浓度）苯酚1.01111 及浓硫酸5.Oml，摇匀冷却，室温放置20分钟以后于490nm测光密度，以2.Oml水按同样显 色操作为空白，横坐标为多糖微克数，纵坐标为光密度值，得标准曲线。已制得标曲如图1 所示，线性方程为y= 5. 6263x-0. 0070,其中R2 = 0. 9992。
[0043] (2)样品测定
[0044] 将待测样品稀释200倍，取0. 5mL至于试管中，加蒸馏水补至2mL，然后加入6 %苯 酚1. 0ml及浓硫酸5. 0ml，摇匀冷却，室温放置20分钟以后于490nm测光密度，以2. 0ml水 按同样显色操作为空白，测定器光密度值，带入标准曲线求出总糖含量。实验做2组平行。
[0045] 5、总酸含量测定
[0046] 采用氢氧化钠中和滴定法测定发酵液总酸含量。
[0047] 6、感官评定
[0048] 请10位专业人员作为本次试验的评验员对饮料进行感官评定根据产品的组织状 态、沉淀析出情况、口感、风味等进行综合评定。发酵液经灭菌分装到小杯，保证整个过程的 洁净度与安全性。样品随机分给这10位评验员，让其为饮料的各个指标打分，取平均分为 感官评定的得分。感官评定评分标准见表1。
[0049] 表1感官评定参考标准
[0050]
【权利要求】
1. 薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述方法步骤如下： 一、 将原料薏苡仁清洗，加4?6倍体积清水浸泡3?8小时，浙干水分后进行烘焙，直 到薏苡仁表面至金黄色，产生明显的谷物香味后粉碎，过60?100目筛；粉碎后的薏苡仁加 4?6倍体积清水溶解，升温至80?100°C保温1?2小时后冷却待用； 二、 向薏苡仁溶液中加入a-淀粉酶或糖化酶进行糖化处理； 三、 配制MRS液体培养基，将副干酪乳杆菌以2?10%的接种量无菌条件下接入含有 5ml MRS灭菌的培养基试管中，于34?40°C培养22?26h，取一次活化后的菌株再次以2? 10%的接种量接入5111這1?培养基中，于34?401：培养22?2611，将活化二代的菌株试管 保存4 °C冰箱中备用； 四、 取步骤二制得的薏苡仁液IOOml于试管，升温至80?KKTC保温1?2小时后冷却 待用； 五、 将步骤三活化二代的菌株按2?10%的接种量接种到步骤四的薏苡仁液中，于 34?40°C发酵3?24h。
2. 根据权利要求1所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述步骤二中，当 加入a -淀粉酶进行糖化处理时，控制酶底比为8?12u/g，反应温度为55?65°C，反应时 间 30 ?60min。
3. 根据权利要求1所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述酶底比为IOu/ g，反应温度为65°C，反应时间60min。
4. 根据权利要求1所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酶工艺，其特征在于所述步骤二中，当 加入糖化酶进行糖化处理，控制酶底比为200?600u/g，反应温度为55?65°C，反应时间 30 ?60min。
5. 根据权利要求1所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述酶底比为 400u/g，反应温度为65°C，反应时间60min。
6. 根据权利要求1所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述步骤三中，MRS 培养基配方：蛋白胨10. 〇g，牛肉粉7. 5g，酵母浸出物5. 0g，K2HP042. 0g，柠檬酸二铵2. 0g，乙 酸钠 5. 0g，葡萄糖 10. 0g，吐温 801ml，MgSO4 ? 7H20 0? 58g，MnSO4 ? 4H20 0? 25g，15. Og 琼脂， 蒸馏水 1.0L，pH 6.2?6.4，121°〇，2〇1^11灭菌。
7. 根据权利要求I所述的薏苡仁乳酸菌饮料发酵工艺，其特征在于所述接菌量为 10%，发酵温度控制在37°C，发酵时间为24h。
【文档编号】A23C9/123GK104304450SQ201410525605
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】宋微, 单毓娟, 杜明, 张兰威, 初振岩, 胡盼盼, 韩雪, 易华西 申请人:哈尔滨工业大学