一种富含芒果皮膳食纤维的乳基零食及其制备方法与流程

本发明涉及乳基零食技术领域，尤其涉及一种富含芒果皮膳食纤维的乳基零食及其制备方法。

背景技术：

膳食纤维是植物中天然存在与细胞壁紧密结合，是糖水化合物及木质素的总称，分为可溶性膳食纤维(solubledietaryfibre，sdf)和不可溶膳食纤维(insolubledietaryfibre，idf)。研究者提出“膳食纤维-多酚复合物(dietaryfibre-phenoliccompounds，df-pc)”的概念，是体内传送多酚化合物的天然功能成分，发现其具有清脂、减肥、顺肠通便、调节控制血糖、降血脂、降胆固醇、预防心血管疾病以及预防结肠癌等多种生理功能，是人类第七大营养因子。美国消费者摄入意愿调查表明，60％的消费者对纤维摄取意愿最强烈，位居第二，仅次于蛋白质，可作为一种功能性食品基料。

芒果是我国重要热带水果资源，是地方经济的重要组成部分和农民收入的重要来源。芒果加工过程中产生大量皮渣，占鲜果重的9％-16％，且皮渣中含有多种功能性成分，如多酚、膳食纤维、类胡萝卜素等，其中膳食纤维含量高达60％以上，是优良的膳食纤维资源。但在加工过程中芒果皮往往被当作下脚料丢弃，既浪费资源，又污染环境。

申请号为cn201711190636.7的中国专利申请公开了一种乳酸菌饮料辅料用芒果冻干粉的加工方法，该发明将芒果皮/核经超微粉碎处理，与芒果肉浆一起制成粉末，然后加水勾兑成芒果汁再配比牛奶，制备出一种集芒果汁和酸奶的保健功能于一体的新型乳酸菌饮料，但是该饮料中由于含有芒果皮，具有酸涩味，口感较差，而且果皮中的膳食纤维利用率较低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种富含芒果皮膳食纤维的乳基零食及其制备方法，开发具有特色和新功能的膳食纤维食品，变废为宝，提高芒果皮的利用率。

本发明的技术方案如下：一种富含芒果皮膳食纤维的乳基零食的制备方法，所述方法操作如下：芒果皮制成芒果皮浆后采用微生物发酵得到芒果皮发酵液，芒果皮发酵液与刚发酵的酸奶(发酵后酸奶为30-42℃)混合均质，经冷藏后熟、冷冻干燥后得到乳基零食。

进一步地，所述微生物为嗜酸乳杆菌(lactobacilluscicc6091)、植物乳杆菌(lactobacillusplantarumcicc6002)、发酵乳杆菌(lactobacillusfermentiumcicc6233)、罗伊氏乳杆菌(lactobacillusreutericicc6226)和唾液乳杆菌(lactobacillussalivariuscicc23174)中的一种或几种。

更进一步地，所述微生物为嗜酸乳杆菌(lactobacilluscicc6091)、植物乳杆菌(lactobacillusplantarumcicc6002)、发酵乳杆菌(lactobacillusfermentiumcicc6233)、罗伊氏乳杆菌(lactobacillusreutericicc6226)和唾液乳杆菌(lactobacillussalivariuscicc23174)，活菌比例为1：1～4：1：1～4：1。

进一步地，所述微生物活化后在芒果皮培养基中驯化，驯化完成后再进行芒果皮浆液的发酵；所述芒果皮培养基的成分如下：每升培养基中浓度为40～60wt％的芒果皮桨0.7～0.8l，浓度为8～12wt％的脱脂奶粉0.2～0.3l。

进一步地，所述芒果皮浆的制作过程如下：新鲜或干燥芒果皮加水混合后采用粉碎机打碎，然后采用80-120目胶体磨磨浆，磨浆后灭菌待用。

进一步地，所述芒果皮浆的发酵条件如下：发酵温度为37-40℃，发酵时间为15-20h，发酵液中微生物菌种接种量为6-7％(ml/ml)，每毫升微生物菌液中活菌数为10⁶cfu以上。

进一步地，所述芒果皮发酵液与酸奶重量配比为1:2～1:3。

进一步地，所述冷藏后熟条件为：0～4℃冷藏20～24h，冷冻干燥条件为：-40℃～-50℃冷冻30～40h。

另外，本发明还提供所述方法制备得到的乳基零食。

本发明的特点如下：虽然芒果皮中富含膳食纤维、多酚，但是由于芒果片具有酸涩味，制成的相关产品口感较差，不容易为人们接受。为了将芒果皮中酸涩味道去除，本发明首先考虑将芒果皮浆和牛奶一起发酵制成乳基零食，或者将芒果皮浆与发酵后的酸奶混合，但是芒果皮浆与牛奶或酸奶混合后，会发生蛋白析出、分层的现象，无法顺利进行发酵，进而导致不能得到相关产品，经分析是由于芒果皮中有机酸、蛋白酶等会使蛋白变性、分解等，基于此，发明人首先将芒果皮独自发酵。虽然芒果皮中膳食纤维、多酚含量较高，同时还含有其它影响发酵的物质成分，故其发酵条件需要深入探索，其中较为重要的是发酵菌种，通过筛选，本发明筛选出嗜酸乳杆菌(lactobacilluscicc6091)、植物乳杆菌(lactobacillusplantarumcicc6002)、发酵乳杆菌(lactobacillusfermentiumcicc6233)、罗伊氏乳杆菌(lactobacillusreutericicc6226)和唾液乳杆菌(lactobacillussalivariuscicc23174)发酵效果最好，能大大提高膳食纤维、多酚和果胶等有益物质的含量，提高同时降解掉物质导致分层的物质，即芒果皮发酵后与酸奶混合则不会发生分层现象，能够顺利得到乳基零食。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明将芒果皮进行发酵，发酵制备乳基零食，其中芒果果皮膳食纤维、多酚、果胶等有效成分含量较高，所述乳基零食中芒果果胶含量不低于3％，膳食纤维含量不低于60％，鲜牛奶含量为66％，白砂糖含量为6.7％；具有酸奶及芒果风味，又富含益生菌，口感较好，粘度及持水力及佳；同时，采用冷冻干燥技术既保留了产品营养活性成分，也增长了产品保质期。具有改善肠道菌群失调，抗氧化等作用，适合便秘、肥胖人群食用，本产品开发可为芒果皮综合利用提供科学依据。

附图说明

图1为芒果皮发酵工艺路线图；

图2为酸奶发酵工艺路线图；

图3为乳基零食制备工艺路线图；

图4为芒果皮发酵液不同发酵时间ph变化图；

图5为芒果皮发酵液不同发酵时间酸度变化图；

图6为芒果皮发酵液不同发酵时间感官评分变化图；

图7为发酵温度对膳食纤维含量、感官评分的影响图；

图8为发酵时间对膳食纤维含量、感官评分的影响图；

图9为接种量对膳食纤维含量、感官评分的影响图；

图10为发酵液抗氧化活性测定图；

图11为芒果皮发酵液与酸奶最适比例确定图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。

实施例1发酵菌种活化及驯化

菌种：青春双歧杆菌(bifidobacteriumadolescentis)cicc6176、动物双歧杆菌(bifidobacteriumanimolis)cicc6165、嗜酸乳杆菌(lactobacillus)cicc6091、两歧双歧杆菌(bifidobacteriumbifidum)cicc6168、短双歧杆菌(bifidobacteriumbreve)cicc6181、婴儿双歧杆菌(bifidobacteriuminfantis)cicc6069、长双歧杆菌(bifidobacteriumlongum)cicc6186、植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)cicc6002、干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)cicc6065、发酵乳杆菌(lactobacillusfermentium)cicc6233、瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)cicc6064、约氏乳杆菌(lactobacillusjohnsonii)cicc6084、副干酪乳杆菌(lactobacillusparacasei)cicc6227、罗伊氏乳杆菌(lactobacillusreuteri)cicc6226、鼠李糖乳杆菌(lactobacillusrhamnosus)cicc6001、唾液乳杆菌(lactobacillussalivarius)cicc23174

(1)菌种活化用0.2ml无菌水溶解菌株冻干粉。将菌种接种于2支10ml灭菌mrs肉汤培养基中，旋涡混匀于37℃在恒温培养箱中培养24h；。将一代菌分别接种于mrs肉汤及pda斜面培养基上，37℃恒温培养24h得二代菌株。重复上述步骤37℃恒温恒湿培养18h，进行第三次活化得到三代活化菌株，4℃冰箱储存备用。

(2)菌种驯化将乳酸菌接种于芒果皮培养基(1l中含有芒果皮桨(新鲜芒果皮桨浓度50％)0.75l，浓度为10％脱脂奶粉0.25l)中扩培24h。按培养基体积4％、3％、2％接种于芒果皮培养基中摇床培养(120rpm、35℃)12h，直到菌液浓度达到10⁹cfu/ml，完成驯化。

(3)菌种筛选

通过对芒果皮发酵液的ph、酸度、感官评价，进行菌种筛选；测定ph值：参照gb/t9724—2007《化学试剂ph值测定通则》中方法；酸度：参照gb541334—2010《乳和乳制品酸度的测定》中方法；菌种复配产酸能力和风味，筛选能够对芒果皮进行良好发酵的菌种。

(5)芒果皮发酵液感官评价标准

发酵芒果皮在不添加任何添加物的条件下，请10名专业人员对每组样品进行感官评价。分别对颜色、气味、口感、组织状态4个方面进行感官分析并打分。感官评分标准见表1。

表1感官评分标准

实施例2发酵法制备芒果皮膳食纤维

操作要点：

(1)打浆机打碎：利用果蔬粉碎机加水打浆，使芒果果皮充分粉粹；

(2)胶体磨磨浆：利用80-120目胶体磨按每公斤打浆5min进行打浆；

(3)灭菌：采用超高压灭菌法，500mpa的压力杀菌20min；工艺路线如图1所示。

芒果皮发酵工艺单因素实验

以芒果皮发酵液中膳食纤维含量、感官评分为指标，利用筛选的5株菌按(1：1：1：1：1)对芒果皮桨进行发酵，考察不同发酵温度(30℃、35℃、37℃、40℃、42℃)、发酵时间(20h、30h、40h、50h、60h)、菌种接种量[按芒果皮桨体积](4％、5％、6％、7％、8％)对发酵液中多酚及膳食纤维含量的影响。

发酵前后大金煌芒中膳食纤维组成、果胶含量、多酚含量分析

参考gb5009.88－2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》的方法测定样品中的膳食纤维含量；利用(硫酸与重铬酸钾氧化法)测定纤维素含量；利用2mol/l的hcl水解法测定半纤维素含量；利用福林酚(folin)法测定多酚含量；原果胶及可溶性果胶用咔唑比色法测定。

膳食纤维得率计算：测定鲜芒果皮水分含量w，准确称取鲜芒果皮m0，经过酶解、发酵、醇沉后，50℃干燥至恒重得m1，则芒果皮膳食纤维得率计算公式如下：

抗氧化活性测定

(1)dpph·自由基清除能力测定。吸取0.2ml离心后的芒果皮发酵液，加入31μg/mldpph溶液，充分振摇后，室温下暗处放置0.5h，517nm处测定吸光度，纯水替代芒果皮发酵液作为空白，纯水代替dpph溶液进行调零。

dpph·清除率(％)＝[(s-sb)/(c-cb)]×100％

式中：s——dpph·自由基清除能力吸光度，sb——样品干扰试验吸光度(调零)，c——dpph纯水溶液吸光度，cb——纯水吸光度(调零)。

(2)h2o2清除活性测定。吸取离心后的芒果皮发酵液0.2ml，入0.9ml40mm的h2o2溶液，加入ph为7.445mm磷酸钠缓冲溶液(pbs)1.5ml，30℃暗室反应0.5h，230nm测定吸光度，纯水替代芒果皮发酵液为空白，pbs代替h2o2溶液进行调零。

h2o2清除率％＝[(s-sb)/(c-cb)]×100％

式中：s——h2o2清除能力吸光度，sb——样品干扰试验吸光度(调零)，c——含有过氧化氢的磷酸盐缓冲溶液的吸光度，cb——磷酸盐缓冲溶液的吸光度(调零)。

(3)羟自由基清除能力测定。反应体系中加入0.2ml9mmol/lfeso4和0.2ml9mmol/l的水杨酸-乙醇溶液，然后加入离心后的芒果皮发酵液0.2ml，最后加入0.2ml8.8mmol/lh2o2启动反应。37℃条件下保温30min，以纯水为参比液，在510nm测定吸光值。

·oh清除率(％)＝[(a0-(a1-a2))/a2]×100％

式中：a0——空白对照吸光度，a1——样品吸光度；a2——不加显色剂h2o2芒果皮发酵液的吸光度。

(4)总抗氧化能力测定。吸取芒果皮发酵液0.5ml，加入abts·+稀释工作液3.8ml，室温下反应6min，于734nm测定吸光度，纯水替代芒果皮发酵液作为空白，纯水代替abts·+稀释工作液进行调零。

abts·自由基清除率(％)＝[(s-sb)/(c-cb)]×100％；

式中：s——abts·自由基清除能力吸光度,sb——样品干扰试验吸光度(调零)，c——abts·工作液吸光度，cb——纯水吸光度(调零)。

酸奶制备

操作要点：原料奶是指符合我国生鲜牛乳收购标准gb19301的鲜奶，也可以是由奶粉等牛奶成分还原制成的还原产品；糖的添加量为9.5％—12％、乳清蛋白粉的添加量0.5-1.2％，酸奶发酵可以采用其他现有工艺进行，本发明采用的工艺路线如图2所示。

芒果膳食纤维乳基零食制备

操作要点：

空压均质：芒果皮及酸奶发酵后于温度为30-40℃时，无菌环境下，空压均质，使芒果皮发酵液及酸奶混匀；工艺路线如图3所示。芒果皮发酵液与酸奶比例单因素实验

以感官评分为指标，考察芒果皮发酵液与酸奶混合比例(2:1、1:1、1:2、1:3、1:4)对芒果膳食纤维乳基零食的影响。

请10名专业人员对每组样品进行感官评价。分别对颜色、气味、口感、组织状态4个方面进行感官分析并打分。感官评分标准见表1。

表1感官评分标准

结果分析

菌种筛选

由图4～图6可知：接种单一菌种的发酵液ph在0-20h时下降速度较快，20-30h后ph降低缓慢；0-15h时酸度上升缓慢，15-30h时酸度上升较快；嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌ph下降速度较快、酸度上升较快；其他菌种产酸能力则比较相似；图6可知在20h时嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌感官评分值在80分以上，感官评分值较高，推断：芒果皮发酵液感官评分与ph及酸度有相关性。利用青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌发酵芒果皮，发现芒果皮发酵液感官及膳食纤维、多酚等成分与不接菌种的空白试验差距不大；干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌发酵芒果皮桨中感官评分及膳食纤维、多酚等成分含量变化不大。

芒果皮发酵液单因素实验确定

由图7～图9可知，发酵温度、时间、菌种接种量对芒果皮膳食纤维发酵液有显著的影响效果；同时，可知发酵液感官评分与膳食纤维含量有相关性；芒果皮膳食纤维最适发酵温度为37-40℃；最适发酵时间为15-20h，与单一菌种筛选的结果类似；最适接种量为6-7％。发酵前后大金煌芒果皮中膳食纤维组成、果胶含量、多酚含量测定

发酵前后大金煌芒果皮中膳食纤维组成、果胶含量、多酚含量变化如表2所示。

表2

由表2可知：大金煌芒果皮中发酵前后膳食纤维、果酚、果胶等活性成分含量均大幅提够，说明发酵对芒果中膳食纤维、多酚等功能活性成分具有显著的富集作用。

发酵液抗氧化活性确定如图10所示，由图10可知：发酵液具有较强的抗氧化活性，能够清除dpph自由基、羟自由基、abts自由基和过氧化氢等，且存在浓度剂量依赖关系。由图10可知，芒果皮发酵液具有较好的生物活性。

芒果皮发酵液与酸奶比例确定如图11所示，由图11可知：酸奶比例过低或过高，酸奶香味及芒果发酵风味不协调，在芒果皮发酵液与酸奶比率为1:2—1:3时感官评分值较高，感官评分值可以达到80分以上。