降脂减肥发酵植物饮料的研制(2)

　　1.2 仪器

　　生化培养箱（SPX-150B-Z型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；大容量冷冻离心机（DL-6M型，湘仪离心机仪器有限公司）；酸度计（pH 5-25型，上海鸿盖仪器有限公司）；溶解氧测量仪（SX716型，上海三信仪表厂）；发酵罐（30 L，上海保兴生物设备工程有限公司）。

　　1.3 方法

　　1.3.1 培养基

　　1）PDA培养基：马铃薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，琼脂15 g，水1 000 mL。

　　2）豆汁培养基：黄豆芽20 g，蔗糖3 g，水100 mL。黄豆芽用水浸没煮沸，文火微沸30 min，滤液加蔗糖溶解，定容至100 mL，每只试管分装10 mL，0.1 MPa下灭菌20 min。 

　　3）三角瓶种子培养基：1/2豆汁培养基，1/2发酵基质，250 mL三角瓶装量100 mL，0.1 MPa下灭菌20 min。

　　4）发酵基质：按配方称取中药材，50～55 ℃水浸没20 min后煮沸，文火微沸30 min，5 μm毡布过滤，滤渣加水浸没煮沸，文火微沸30 min过滤，合并滤液，添加蔗糖、柠檬酸溶解后定容，500 mL三角瓶装量300 mL，0.1 MPa下灭菌20 min。30 L发酵罐装量20 L，115 ℃灭菌15 min。

　　1.3.2 培养方法 斜面及平板培养使用PDA培养基，斜面25 ℃培养72 h后转入冰箱保藏。取豆汁培养基10 mL洗涤斜面，取1 mL菌悬液接入豆汁培养基试管，25 ℃培养36～48 h后，取5 mL液体试管种接入三角瓶种子培养基25 ℃培养36～48 h。按要求种量接入发酵基质，控温培养至发酵结束。

　　发酵参数选择及优化：按指定发酵基质，使用筛选的菌株[18]进行试验，以发酵植物饮料口感为标准，选择并优化发酵参数。①发酵温度。以500 mL三角瓶装入含40 g/L白砂糖发酵基质，接入10 mL三角瓶种，分别在25、23、21 ℃下发酵5 d；②接种量。以500 mL三角瓶装入含40 g/L白砂糖发酵基质，分别接入1%、2%、3%、4%的三角瓶种，发酵5 d；③发酵周期。以500 mL三角瓶装入含40 g/L白砂糖发酵基质，分别发酵4、5、6、7 d。

　　在发酵参数优化的基础上，添加不同量的白砂糖（30、40、50、60 g/L），品尝植物饮料的口感，选择合适的白砂糖添加量。

　　1.3.3 饮料制作 发酵液4 200 r/min离心分离酵母，0.45 μm微孔滤膜过滤，装入饮料瓶沸水浴25～30 min，冷却得到饮料。

　　1.3.4 发酵过程测定

　　1）酵母数：取等量美蓝溶液和发酵液混合，用血球计数板计数不变色活菌，测得菌数为酵母数。

　　2）总糖：取100 mL发酵液按《GB 5009.8—2008食品中蔗糖的测定》中酸水解法测定。

　　3）总酸：取25 mL发酵液按《GB/T1 2456—2008食品中总酸的测定》方法进行测定。

　　2 结果与分析

　　2.1 发酵参数选择及优化结果

　　2.1.1 发酵温度 从品尝结果（表1）可知，随着发酵温度的降低，植物饮料风味明显改善，在发酵温度为21 ℃时，植物饮料药味较明显、苦味不明显、入口甜感增加。因此，后续试验选择发酵温度为21 ℃。

　　2.1.2 接种量 从品尝结果（表2）分析，发酵以1%～2%接种量较为合理，在这两个接种量下，植物饮料带药香、略带苦味、风味协调感有所改善。因此，后续试验接种量选择1%。

　　2.1.3 发酵周期 根据品尝结果（表3），发酵6 d为理想的发酵周期，发酵6 d后植物饮料苦味极轻、有回甜、药味较明显、口感协调。因此，选择发酵6 d进行后续试验。

　　2.1.4 溶氧量 测定植物饮料发酵过程中的溶氧量，起始溶氧量在4.8～5.3 mg/L，发酵开始后其溶氧量变化无规律。以接种后每天摇动三角瓶0次、1次、2次进行试验，根据植物饮料品尝结果，以每天摇动1次三角瓶，发酵后植物饮料口感好且稳定，后续试验选择每天摇动三角瓶1次。

　　2.2 白砂糖添加量的选择

　　以500 mL三角瓶装入发酵基质300 mL，接入三角瓶种5 mL，21 ℃下发酵6 d，每天摇动一次三角瓶，确定新的组方。在此基础上添加不同量的白砂糖，其口感评价结果见表4。由表4可知，以添加白砂糖量50 g/L为好，此时植物饮料无明显苦味、回甜无涩味、滋味丰富饱满、口感协调，所以确定发酵起始白砂糖添加量为50 g/L。

　　试验所用原料酸味物质含量不高，需要添加适量柠檬酸调整起始pH，在一定范围内，增加适量的柠檬酸，降低起始pH有利于饮料的口感。

　　2.3 发酵植物饮料的制作

　　使用优化后的发酵基质和工艺参数，在500 mL三角瓶中发酵，发酵过程中酵母数量、总酸、总糖含量的变化见图1。植物饮料杀菌后无明显苦涩味、药香明显、药味独特，有特殊发酵风味，口感协调性好。

　　按20 L发酵基质配料，定容至18.5 L，115 ℃ 15 min实消后总容积约20 L，冷却至25 ℃以下接种发酵，发酵过程中酵母数量、总酸、总糖的变化见图2。所得植物饮料风味与三角瓶发酵一致。

　　3 讨论

　　以荷叶、山楂、菊花、决明子、莱菔子、沙棘等药食同源的中药材组方，具有降脂减肥、消胀降痰、健脾胃的功效，其提取液直接制作成植物饮料，该饮料带有中药汤剂的苦涩味，添加甜味物质可以调和口感，掩盖苦涩味，但过高糖分会带来过多热量，而甜味剂对糖代谢有影响[22]，需要寻找其他改变中药苦涩味的方法。本研究在植物饮料中添加酿酒酵母发酵，可以有效去除植物饮料的苦涩味。