乳酸菌饮料的研制与开发
一、前言:
乳酸菌饮料是以鲜牛乳或乳粉为原料,经保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵,再加入其他辅料调配,均质而制得的具有丰富营养价值和独特风味的发酵型含乳饮料。该产品由于乳酸菌的发酵作用使牛乳中的乳糖被分解成半乳糖和乳酸,部分蛋白质分解成小的肽链和氨基酸,从而使牛乳的营养成分更易消化和吸收,适合乳糖不耐症患者的饮用,还能提高钙,磷等在人体中利用率。同时乳酸菌还具有改善肠道菌系,调节肠胃功能,预防老化,美容养颜,增强机体免疫力等功能。
乳酸菌饮料较发酵酸奶相比,其口感清爽且风味多变,成本较低;与调配型酸奶饮料相比,酸甜适口,具有发酵奶特有的风味和乳酸菌的保健效能,有着巨大的市场潜力和发展优势。
二、主要实验材料及试验分析方法:
2.1乳酸菌及其发酵剂:
保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌。
乳酸菌发酵剂培养示意:
乳酸菌饮料的研制与开发
2.2主要实验材料:
鲜牛奶、白砂糖、阿斯巴甜、黄原胶、海藻酸钠、瓜尔豆胶、磷酸盐、柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸。
2.3实验主要仪器及设备:
PL302电子天平(0.1克);AL204电子天平(0.001克);
H.HB11型电热恒温培养箱;SPX-250B型生化培养箱;SWCF2FD型洁净工作台;
LS-C50L型高压杀菌锅;Delvo-X-PRESCTM抗生素测定仪;
DELTA320酸度计;752型紫外可见分光光度计;
NDJ-4旋转黏度计;离心机;胶体磨;高压均质机;
2.4实验分析方法:
⑴抗生素检测(抗生素测定仪或另取100ml牛乳杀菌,接种,做发酵试验)
⑵PH值测定法:(酸度计测定)
⑶滴定酸度的测定(取10ml样品,用20ml的蒸馏水稀释,加入0.5%的酚酞指示剂0.5ml,以0.1ml/L的NAOH溶液滴定至微红色,将所消耗的NAOH毫升数乘以10,即为滴定酸度,消耗1ml为10T).
⑷乳酸菌的测定(参照GB/T4789.35检验方法执行)。
⑸沉淀分析:在有刻度的离心管中,准确加入配制好的饮料10ml,然后在4000r/min的离心机中离心10分钟,测定顶部深层厚度,再弃去上部溶液,准确称取沉淀物质量,则沉淀量为:
沉淀率(%)=沉淀物(克)/10ml饮料量(克)×100%
三、实验内容及要点:
3.1实验设计
⑴将鲜牛奶经检测后标准化,再杀菌冷却,接种发酵制成酸奶,再将酸奶与白糖,复合稳定剂按不同比例(正交实验)加入软化水调配成饮料后均质,确定产品基本配方;【然后根据产品风味需求确定酸奶发酵酸度和产品的酸度;最后进行稳定剂的筛选试验,确定复合稳定剂的用量,最终确定产品的最佳配方】其中几个基本点为:①菌种筛选②产品糖酸比的调整③产品稳定性的确立④不同产品风味的优化。
3.2实验工艺路线:
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3.3发酵剂的筛选及培养条件的确定:
酸奶发酵剂采用嗜热链球菌和保加利亚杆菌混合发酵。由于两种菌的代谢产物不同,最适生长温度不一样,混合发酵时,培养温度和混合比例的确定,对风味成分的形成有明显的影响。
根据两种菌的特性及乳酸菌饮料风味成分要求,我们选用了不同配比进行试验,得出结论:选用中低粘度,后酸化强,产香能力强的菌种,链球菌与乳杆菌比例3:2为最好。
3.4饮料产品甜酸比的确定:
饮料产品甜酸比的确定,不仅能改善乳酸菌产品的风味;而且能使酸奶产品的风味得到较好的释放.
经过对比实验,确定总糖量在13%,考虑成本因素,以甜味剂代去部分砂糖;产品酸度控制在PH3.7-3.9;会使产品形成良好的口感.
3.5产品的稳定性:
乳酸菌饮料中的分散粒子蛋白,容易凝聚沉淀.乳蛋白中80%是酪蛋白,为高分子的两性电解质.乳酸菌饮料在配料过程中,PH3.5-3.9时,就会发生蛋白质的凝集沉淀.稳定剂作为高分子而形成保护胶体,可以防止蛋白粒子凝集沉淀,因此在酸奶饮料生产中,稳定剂的选择非常重要。
如果稳定剂选择不合适,产品就会出现蛋白沉淀、分层或成为豆腐花等现象,因此,我们在单因素试验基础上,考虑成本因素对CMC-NA、PGA、柠檬酸纳进行三因素,三水平的正交试验,确定三因素的最佳组合为:CMC-NA0.4%;PGA0.15%;柠檬酸纳0.04%。
四.结论:
⑴酸奶发酵剂对产品及产品风味有一定的影响,相同的菌种所用的菌株不同,其发酵产物的风味,组织状态也有较大差异.而在乳酸菌饮料生产中,需要产酸相对快些,产粘中低能力,产香能力强的菌种。最终确定链球菌:乳杆菌为3:2,培养温度43℃,发酵终点酸度95-1000T。
⑵乳酸菌饮料发酵乳38%,总糖量13%,PH3.7-3.9,酸度0.4-0.5%,产品甜酸比适口。
⑶稳定剂的最佳组合为:CMC-NA0.4%;PGA0.15%;柠檬酸纳0.04%。
⑷乳酸菌饮料产品的主要技术指标为:蛋白质≥1.0%;乳酸菌≥10万cfu/毫升。
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