一种柿果乳酸菌发酵果汁饮料制备方法与流程

本发明涉及食品加工生产技术领域，具体是一种柿果乳酸菌发酵果汁饮料制备方法。

背景技术：

柿原产于我国，在我国产量最大，占到了世界产量的76%，作为我国重要的特色水果之一。柿具有营养丰富、保健功能强的特点。总糖含量在11-20g/100g,还原糖含量在10-16g/100g，其他营养成分还包括多酚、Vc、有机酸、果胶等等，另外还含有丰富的膳食纤维和矿物质。因此具有多项有利健康的功能：抗氧化活性，有解蛇毒的功效，以及防低密度脂蛋白氧化其中的膳食纤维则非常有利于促进人体的脂类代谢过程，从而可以有效的预防脂类代谢紊乱性类型的疾病。柿营养丰富且具有较高的营养价值，这都为柿产品的开发创造了有利条件。

尽管柿果实风味独特，营养、保健价值高，但却极易褐变、腐烂，保鲜期短，所以柿子在贮藏及运输方面面临很大的困难，同时至今在相对成熟的柿的贮藏保鲜技术方面仍没有推广应用。因此，目前在市场上，柿以鲜食为主，柿相关的加工产品种类很少。例如：一些对柿子进行削皮和脱涩的装置和技术，例如已公开的专利201620114689.5，201620129608.9和201620129606.X，一些柿子醋的加工技术，例如专利201610433690.9，201610433689.6，以及采用柿子作为配料，和其他材料一起加工的工艺，例如专利201610061325.X，201610101233.X。然而，柿的相关深加工技术仍然相对滞后，缺乏规模化、多元化的产品，因此，迫切需要加大开发力度，丰富产品种类。柿子饮料产品在市场上非常鲜见，有关的研究也不多，很有研究和发展的空间。

乳酸菌饮料是一种风味独特的发酵饮料，其集口感，营养于一体。具有许多优点。乳酸菌饮料是向培养基中直接加入乳酸菌进行发酵，在发酵的过程中部分乳糖转化为乳酸，有利于乳糖不耐症人群的食用。并且在此过程中产生蛋白质被分解为氨基酸和多肽，也有利于人体的吸收。目前乳酸菌发酵果蔬汁受到了越来越多的重视与关注，由于其本身不含有过敏原，胆固醇含量低，含有丰富的益生元，具有很高的营养价值，能为素食主义者和乳糖不耐症患者所接受。目前国内外已经开始开展乳酸菌发酵果蔬汁饮料的研究，例如苹果，香蕉，大枣，黄瓜等，目前已经有文献和专利对这些果蔬的乳酸菌发酵工艺进行了研究和探索。由于物质组成和营养成分的区别，每一种果蔬都需要一种合适的菌种和发酵条件来进行乳酸菌发酵。由于柿子独特的化学组分和营养物质组成，例如含有大量的单宁等多酚类化合物，常规果蔬乳酸菌发酵的菌种和发酵工艺都不适用于柿子发酵。因此，想要制作品质高的柿子乳酸菌饮料就需要筛选合适的菌株和探索新的发酵工艺。

但是，选用柿子作为原料进行发酵的报道很鲜见。雷德柱等对柿子乳酸菌饮料工艺进行了探索，但是其采用了保加利亚杆菌和嗜热链球菌进行发酵，接种量高（6%），发酵时间久（3d），并且其只对柿子乳酸菌的发酵过程进行了探索，对发酵液没有进行后续的研究，例如护色剂，稳定剂以及贮藏期间饮料的性质进行探索。高晗等同样采用保加利亚杆菌和嗜热链球菌对柿子汁液进行发酵，同样只是对柿子的发酵进行了条件优化，其发酵温度高（41℃），对于后续发酵液到成品饮料的过程没有进行探索。雷兵等采用复合乳酸菌菌种对柿子进行发酵，其菌种复杂，共约12种菌种，发酵时间长（48h），同样没有对于发酵液到饮料这一过程进行研究和工艺优化。并且对其功效没有进一步深入研究。

技术实现要素：

本发明其目的在于提供一种柿子乳酸菌饮料发酵工艺和饮料，采用本工艺制备的柿子乳酸菌饮料色泽，产品滋味独特，营养价值高。

本发明技术方案：

一种柿果乳酸菌发酵果汁饮料制备方法，所述方法包括以下步骤：

1）柿子匀浆的制备：柿子果肉与水按照质量比1:1-1:3的比例打浆，打浆后得到的柿子浆过滤，灭菌，冷却后进行均质处理，得到柿子匀浆；

2）柿子乳酸菌饮料的发酵：添加柿子匀浆质量的1%-10%的发酵剂于31-39℃条件下厌氧发酵6-30h，得到的发酵液即为柿子乳酸菌发酵饮料主体；

3）添加护色剂、稳定剂：柿子乳酸菌发酵饮料主体中添加护色剂、稳定剂，得到发酵液；

4）调味：对步骤3）得到的发酵液进行调味，得到柿果乳酸菌发酵果汁饮料。

优选地，所述步骤1）打浆的同时加入柿子果肉与水总质量的0.01%-1%的Vc作为护色剂。

优选地，所述步骤2）发酵条件为：添加柿子匀浆质量的2.5%-5%的发酵剂于33-35℃条件下厌氧发酵12-18h，所述发酵剂为植物乳杆菌。

优选地，所述步骤3）护色剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.01%-0.2%Vc、0.01%-0.2%D- 异抗坏血酸钠、0.1%-1.5%柠檬酸。

进一步优选地，所述步骤3）护色剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.02% D-异抗坏血酸钠、0.06%Vc和0.5%柠檬酸。

优选地，所述步骤3）稳定剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.01%-0.3%果胶或黄原胶或瓜尔豆胶或海藻酸钠或卡拉胶或羧甲基纤维素钠或其组合。

进一步优选地，所述步骤3）稳定剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.15%羧甲基纤维素钠、0.15%果胶和0.08%瓜尔豆胶。

优选地，所述步骤4）调味分活菌型和灭菌型饮料来进行口感调配：按照发酵液和水的质量比例1:0.5-3稀释，其中活菌型饮料在发酵液基础上添加0.01%-0.1%的柠檬酸和0.5%-5%的白砂糖，灭菌型饮料糖酸比则按照1:1-1:5的比例进行调整。

所述的方法制作的柿果乳酸菌发酵果汁饮料应用于降血糖、降胆固醇。

本发明有益效果：

1、柿子富含多酚，维生素，各种矿物质和果胶等多种营养成分。采用乳酸菌对柿子进行发酵，进而配制饮料，不仅丰富了柿子的产品数量，也极大的提升了柿子的利用价值，拓宽了柿子的加工利用领域。柿子乳酸菌饮料将乳酸菌的益生元作用与柿子的营养成分紧密结合，是集营养和保健于一体的一种乳酸菌饮料。

2、乳酸菌果蔬饮料是一种不稳定的混合体系，其易变色，不稳定，口感容易发生改变。因此控制其稳定性是生产过程中的一大难点。本发明采用一种复合护色剂和复合稳定剂处理柿子乳酸菌发酵液，充分有效利用几种护色剂和稳定剂之间的协同作用。最终得到的灭菌型饮料于4℃冰箱储存约180天左右，活菌型饮料于4℃冰箱储存约15天左右，两者色泽、稳定性、风味和滋味等感官指标在储存期间均比较稳定，口感好，有利于柿子乳酸菌饮料的产品的制备和开发。

3、本发明制作的柿子柿果乳酸菌发酵果汁饮料应用于降血糖、降胆固醇的功效，在降低胆固醇的过程中，通过促进胆固醇排出体外来降低血清中胆固醇的含量。

附图说明

图1 植物乳杆菌驯化后乳酸含量变化及对比；

图2 植物乳杆菌驯化后乳酸菌活菌数变化及对比；

图3 混合菌驯化后乳酸含量变化及对比；

图4 混合菌驯化后乳酸菌活菌数变化及对比；

图5 不同稳定剂不同添加量的离心沉淀率；

图6单宁对低直链淀粉餐后血糖的影响；

图 7单宁对中直链淀粉餐后血糖的影响；

图8 单宁对高直链淀粉餐后血糖的影响；

图9 柿单宁对小鼠粪便胆固醇含量的影响；

图 10柿单宁对小鼠血清胆固醇含量的影响；

其中：NC：空白对照组；HC：模型组；LPT：0.1%柿单宁；MPT：0.2%柿单宁；HPT：0.4% 柿单宁。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1柿子匀浆的制备

按照柿果肉和水的重量比例为1：1，1:2，1:3一起倒入打浆机进行打浆。分别进行色泽、口感、组织状态、风味等感官指标的感官评价，比较确定最佳比例。取打浆后的柿子汁，采用不过滤、用200目滤布过滤、300目纱布过滤三种处理方式，收集过滤后的柿子汁备用。并对比不同处理的色泽、组织状态、风味、口感等感官指标的评价，确定最佳的过滤处理方式。采用巴氏灭菌法和高压蒸汽灭菌法，选择三种不同的灭菌方式：60℃巴氏灭菌30min，80℃巴氏灭菌15min，100℃高压蒸汽灭菌3min，使用色差计测定灭菌前的L，a，b，在灭菌结束后，果汁冷却至常温，再测定比较并确定最佳灭菌方式，选定灭菌方式后，在进行柿子打浆时，使用不同的添加量（Vc）：0.01%－0.5%。按照确定的水料比打浆，采用选定的过滤方式过滤后，以刚选定的灭菌方式灭菌，使用色差计测定灭菌前后L，a，b，比较并确定Vc的最佳用量。

最终我们得到最优化的条件为：柿子与水按照质量比1:2的比例打浆，打浆的同时加入质量分数为0.05%的Vc作为护色剂，打浆后得到的柿子浆用200目滤布过滤备用，使用80℃灭菌15min的巴氏灭菌法对柿子浆灭菌。

实施例2 菌种的活化与驯化

(1）活化方法

取脂乳奶粉加水配制成10%的脱脂乳培养基，灭菌后冷却静置，将适量菌粉在无菌操作条件下接种至培养基，混匀后置于37度恒温培养箱培养，待培养基凝固（成酸奶状）即取出备用,每次活化的方法一致，测定每毫升的菌液中乳酸菌的含量，重复性好，能基本保持一致。

（2）菌种的驯化

参照表4配制驯化培养基，将乳酸菌从低柿子汁比例的培养基逐级接种到高比例的培养基中，保持每次的接种量、培养温度和时间都一致，测定驯化前和驯化过程中各培养基的酸度和活菌数。

试验结果如图1-4所示。研究结果表明：活化处理的菌粉接种后发酵液的各项品质要优于接种不活化处理的菌粉的发酵液。植物乳杆菌发酵液的乳酸含量要比混合菌粉发酵液高。因此在后续的发酵过程中采用植物乳酸菌进行发酵。

实施例3 发酵条件优化

在上述基础上选定植物乳杆菌为优势菌种，将其活化、驯化后进行接种，设计单因素实验和正交实验，包括发酵接种量（1%－10%），发酵温度（31-39℃），发酵时间（6h－30h），综合单因素实验结果，按照表5所示，设计正交试验。

试验结果如表6和表7所示。研究结果表明最佳发酵工艺为：加入活化及驯化后的3%的植物乳杆菌于33℃条件下厌氧发酵14h。

实施例4 护色剂和稳定剂的选择和优化

发酵后的柿果汁经稀释后，分别加入不同添加量的三种护色剂，包括Vc、异Vc钠、柠檬酸进行单因素试验。剂量分别为Vc（0.01-0.2%），异Vc钠（0.01-0.2%），柠檬酸（0.1-1.5%），分析每种护色剂的效果。之后按照单因素结果，设计正交试验，进行护色剂的复配。正交设计各项因子和水平如表8所示。

由表9分析可得，第4种处理：0.02%异Vc钠+0.5%柠檬酸+0.06%Vc，柿子汁的L值最大，样品最明亮。护色剂最佳复配比例为：0.02%异Vc钠+0.06%Vc+0.5%柠檬酸。

发酵后的柿果汁经稀释后，加入不同添加量的六种稳定剂，包括果胶、黄原胶、瓜尔豆胶、海藻酸钠、卡拉胶、羧甲基纤维素钠进行单因素试验，浓度为0.05%-0.30%。分析每种稳定剂的效果，结果见图5。

经过单因素实验探究，得出三种稳定剂的最佳添加量范围如下：CMC0.05%-0.15%，果胶0.05%-0.15%，瓜尔豆胶0.05%-0.1%。之后按照单因素结果，设计正交试验，进行稳定剂的复配。正交设计各项因子和水平如下表10所示。

如表11所示，离心沉淀率越高表明稳定性越差，因此9号处理稳定效果最佳，配方为0.15%CMC+0.15%果胶+0.08%瓜尔豆胶，按此比例添加的果汁无分层，无沉淀等现象，均一稳定细腻。

实施例5两种不同产品的口感及色泽调配实验

本实验最终产品的成品有两种：灭菌型和活菌型的发酵乳酸菌饮料，两种产品分别进行不同的调配。在稳定性试验中已经确定稀释的倍数，此处主要确定糖和酸的添加量。

灭菌型饮料的口感调配，由于灭菌型饮料在灭菌前添加了护色剂，其酸味较重，故需要相应添加较多的糖，灭菌型饮料中糖酸比例按1:1,1:3,1:5,1:7,1:9五个比例比较，然后感官评分，考察口感指标。

活菌型饮料的口感调配，先后添加不同比例的糖和酸，按下表12所示，分别确定较合适的糖和酸的添加比例，再确定合适的糖酸比，然后感官评分，考察口感指标。

实验结果表明：两种产品的饮料在发酵后按照发酵液和水的质量比例1:1稀释，其中活菌型饮料在发酵液基础上添加0.04%的柠檬酸+1%白砂糖，灭菌型饮料则控制在1:5。在此条件下都能得到良好的口感。

实施例6储存过程中柿子乳酸菌关键指标的测定

两种类型的柿子汁分别在以下条件储存：4℃冰箱，25℃恒温箱，37℃恒温箱，定期取出测定色泽、稳定性、活菌数、微生物（有无致病菌）指标、糖度、酸度、感官指标。对得到柿子乳酸菌饮料的产品货架期和产品储存特性进行研究。

研究结果表明：灭菌型饮料于4℃冰箱储存约180天左右，活菌型饮料于4℃冰箱储存约15天左右，两者色泽、稳定性、风味和滋味等感官指标在储存期间均较稳定。产品滋味独特，营养价值高。

实施例7 降血糖作用的研究

一种柿果乳酸菌发酵果汁饮料制备方法，所述方法包括以下步骤：

1）柿子匀浆的制备：柿子果肉与水按照质量比1:2的比例打浆，打浆后得到的柿子浆200目过滤，80℃灭菌15min的巴氏灭菌法对柿子浆，冷却后进行均质处理，得到柿子匀浆；

2）柿子乳酸菌饮料的发酵：添加柿子匀浆质量的8%的发酵剂于35℃条件下厌氧发酵25h，得到的发酵液即为柿子乳酸菌发酵饮料主体；

3）添加护色剂、稳定剂：柿子乳酸菌发酵饮料主体中添加护色剂、稳定剂，得到发酵液；

4）调味：对步骤3）得到的发酵液进行调味，得到柿果乳酸菌发酵果汁饮料。

所述步骤1）打浆的同时加入柿子果肉与水总质量的0.05%的Vc作为护色剂。

所述步骤2）发酵条件为：添加柿子匀浆质量的3%的发酵剂于33℃条件下厌氧发酵14h，所述发酵剂为植物乳杆菌。

所述步骤3）护色剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.02% D-异抗坏血酸钠、0.06%Vc和0.5%柠檬酸。

所述步骤3）稳定剂添加量为柿子乳酸菌发酵饮料主体质量的0.15%羧甲基纤维素钠、0.15%果胶和0.08%瓜尔豆胶。

所述步骤4）调味按灭菌型饮料来进行口感调配：按照发酵液和水的质量比例1:1释，糖酸比则按照1:1-1:5的比例进行调整。

采用动物试验研究和评价了本实施例的柿子乳酸菌饮料中单宁对餐后血糖的影响。本试验采用不同的淀粉类型，研究不同浓度的单宁对应的柿子乳酸菌饮料（灭活型）对大鼠血糖升高的影响，研究结果如图6-8所示。

研究结果表明：对于这三种淀粉而言，随着单宁含量的增加，淀粉餐后血糖值均有所下降，说明单宁对淀粉餐后血糖均有一定的抑制作用。对于低直链淀粉而言，添加了15%的单宁的曲线下面积相对于空白淀粉下降了6.61%；对于中直链淀粉而言，添加了15%的单宁的曲线下面积相对于空白淀粉下降了9.05%；对于高直链淀粉而言，添加了15%的单宁的曲线下面积相对于空白淀粉下降了11.33%，从侧面反映了单宁与高直链淀粉的作用更加强烈。

在我们制作的柿子乳酸菌饮料中含有大量的柿子单宁，因此我们所制作生产的乳酸菌饮料具有显著的降血糖作用。

实施例 8降血清胆固醇作用研究

采用动物试验研究和评价了所得柿子乳酸菌饮料（灭活型）中单宁对血脂和胆固醇的影响。本试验研究不同浓度的单宁对应的柿子乳酸菌饮料（灭活型）对大鼠血脂和胆固醇的影响，LPT相当于乳酸菌饮料210ml，MPT相当于420ml，HPT相当于840ml乳酸菌饮料，研究结果如图9-10所示：

结果表明：柿子单宁可以显著促进胆固醇的外排（图9），降低高胆固醇饲料诱导的小鼠血清胆固醇含量的升高（图10）。相对模型组而言，LPT（0.1%）可以减少血清胆固醇的含量，随着浓度的升高，MPT（0.2%）和HPT（0.4%）的单宁可以显著减少血清中胆固醇的含量，在图9柿子单宁粪便的胆固醇含量可以看出促进胆固醇的外排来降低血清中胆固醇的含量。这些结果表明胆固醇具有明显的降血清胆固醇的作用。在我们制作的柿子乳酸菌饮料中含有大量的柿子单宁，因此我们所制作生产的乳酸菌饮料具有显著的降胆固醇的作用。

实施例 9灭活型与活菌型饮料对胆固醇作用研究

本实施例对比灭活型与活菌型饮料对降血清胆固醇作用，单宁浓度为0.4%对应的柿子乳酸菌饮料对胆固醇作用，灭活型小鼠粪便胆固醇含量为9.56~9.63mmol/L，小鼠血清胆固醇含量0.48 ~0.61mmol/L；活菌型小鼠粪便胆固醇含量为9.89~10.25mmol/L，小鼠血清胆固醇含量0.28~0.42 mmol/L。没有经过灭活的活菌饮料的排出胆固醇的作用可能更加显著，这可能是由于活菌型饮料内含有丰富的活菌和酶类，与柿子单宁协同作用促进胆固醇的外排。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求、记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。