鄭堅強(qiáng)+彭新榜
摘要:為了開發(fā)新型小米雜糧無糖酸乳制品,試驗以小米和鮮乳為基本原料,采用正交試驗,優(yōu)選產(chǎn)品最佳配比和制作工藝。結(jié)果表明,小米雜糧無糖酸乳原料液的最佳配比是小米原漿30%,鮮乳70%;穩(wěn)定劑卡拉膠的添加量為0.02%,黃原膠的添加量為0.04%;復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)配比為丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%;小米雜糧無糖酸乳制品的工藝參數(shù)是發(fā)酵溫度41 ℃,發(fā)酵時間4.0 h,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。
關(guān)鍵詞:小米;發(fā)酵劑;酸乳制品
中圖分類號:TS213.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:0439-8114(2014)01-0157-03
Study on Fermented Sugar-free Millet Yoghourt
ZHENG Jian-qiang,PENG Xin-bang
(School of Food and Biological Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China)
Abstract:The new fermented millet yoghourt was developed with millet and fresh milk. By orthogonal design, the best proportion and technology were studied. The results showed that the best proportion of millet soaked liquid and milk was 3∶7 with 0.02% carrageenan and 0.04% Xanthan gum. The optimized process parameters were inoculation 3.0% (including diacetyl Streptococcus lactis 0.7%, Streptococcus thermophilus 0.6%, Lactobacillus acidophilus1.3%), fermenting 4.0 h under 41 ℃. The Streptococcus diacetilactis and Lactobacillus acidophilus might be important factors on the taste and nutrition of the millet Sugar-free yoghourt.
Key words:millet; fermentation; yoghourt
收稿日期:2013-05-10
基金項目:鄭州市科技攻關(guān)項目(121PPTGG362-9)
作者簡介:鄭堅強(qiáng)(1976-),男,山西翼城人,副教授,主要從事乳制品研究與開發(fā)工作,(電話)13598018629(電子信箱)jqzheng76@126.com。
小米是中國北方的主要小雜糧之一,其蛋白質(zhì)含量高于其他谷物,且氨基酸比例協(xié)調(diào),特別是色氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、亮氨酸、蘇氨酸的含量高于其他糧食[1,2]。據(jù)分析,每100 g小米中含有維生素B1 0.57 mg,維生素B2 0.12 mg,維生素B3 1.60 mg,維生素E 5.59~22.36 mg,磷240 mg,鐵4.7 mg等,這些對人體健康均具有重要作用[3]。小米的各種營養(yǎng)成分均易于被人體吸收,消化率達(dá)90%以上。小米富含蛋氨酸,具有抗脂肪肝的作用;富含色氨酸,可促進(jìn)人體胰島素分泌,提高進(jìn)入腦內(nèi)的色氨酸數(shù)量[4],所以小米是一種無任何副作用的高效安眠食品。小米中含有豐富的能增強(qiáng)腦細(xì)胞功能的谷氨酸和能消除機(jī)體疲勞的天門冬氨酸[5,6],是一種具有保健作用的營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)糧源。中醫(yī)認(rèn)為,小米性味甘、咸、微寒,具有滋養(yǎng)腎氣、健脾胃、清虛熱等療效[7]。把中國的小米與“全營養(yǎng)”的牛奶結(jié)合起來生產(chǎn)一種新型的發(fā)酵乳制品并工業(yè)化生產(chǎn),成為一種動、植物蛋白互補(bǔ)的新型發(fā)酵乳制品,這是當(dāng)前的研究方向。本試驗以小米和鮮乳為基本原料制作新型小米雜糧無糖酸乳制品,旨在開發(fā)新型雜糧產(chǎn)品,豐富酸乳產(chǎn)品種類,提高酸乳產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。
1 材料與方法
1.1 材料
鮮乳:由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧站提供;小米:為市售山西沁州黃小米。
穩(wěn)定劑卡拉膠、黃原膠(河南中星食品添加劑有限公司)均符合食品添加劑要求。
供試菌種來自中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院。主要有丁二酮乳酸鏈球菌(Streptococcus diacetilactis),嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)。從凍干菌種進(jìn)行活化五代制成工作發(fā)酵劑,3種菌種發(fā)酵活力分別是0.48%、0.56%、0.58%。
1.2 試驗方法
1.2.1 小米雜糧無糖酸乳制品的工藝流程 小米雜糧無糖酸乳制品的生產(chǎn)工藝流程如下:
小米雜糧無糖酸乳原料液→加糖→殺菌→冷卻→接種(母發(fā)酵劑)→裝瓶(空瓶經(jīng)滅菌處理)→培養(yǎng)→測定酸度→冷卻→檢驗→成品
1.2.2 小米雜糧無糖酸乳原料液正交試驗設(shè)計 經(jīng)預(yù)試驗得知,小米原漿和鮮乳的添加比例(V/V,下同)、穩(wěn)定劑的選擇及其添加量是決定小米雜糧無糖酸乳原料液穩(wěn)定性的主要因素,針對其影響因素進(jìn)行了L9(34)的正交試驗(正交試驗因素與水平見表1),并對試驗結(jié)果進(jìn)行了方差分析,以探索出各原料成分的最佳配比。試驗結(jié)果以感官評分來評價。小米雜糧無糖酸乳原料液感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
1.2.3 復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風(fēng)味的主要因素是發(fā)酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復(fù)合發(fā)酵劑,采用3因素3水平的L9(34)正交試驗來優(yōu)選發(fā)酵劑的比例,其因素與水平見表3。
復(fù)合發(fā)酵劑優(yōu)化的結(jié)果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數(shù)綜合進(jìn)行總評分。綜合評價總分為100分,其中感官評價評分占60%,酸度滴定評分占30%,乳酸菌個數(shù)評分占10%。
發(fā)酵制品的感官評定由10名經(jīng)過培訓(xùn)的人員從以下幾方面進(jìn)行。色:色澤為乳白色或略帶淡黃色;香:天然乳脂香氣濃郁,有食欲感;味:淡淡乳酸味,酸中含香的復(fù)合滋味;形:凝固如玉,用勺取出一部分觀察,切面呈瓷狀,表面光滑,無粗顆粒或雜質(zhì)出現(xiàn),放到手上不是一觸就散,而是凝立而不破碎。取出后,杯內(nèi)出現(xiàn)凹坑深而不變形,約20 min后,坑底有少量乳清析出,但坑形不變;味:無霉味、酵母味或非酸乳味。
1.2.4 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 試驗設(shè)計了發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度和復(fù)合發(fā)酵劑接種量的L9(34)正交試驗(其因素與水平見表4),并對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析,以探索出最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。其發(fā)酵結(jié)果評價指標(biāo)同樣采用感官評價(60%)、酸度滴定(30%)和乳酸菌個數(shù)(10%)的綜合評價方法。
1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數(shù)測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》;大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》;霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母菌計數(shù)》;乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗 乳酸菌檢驗》。
1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質(zhì)量指標(biāo)
感官指標(biāo):小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發(fā)酵香味,同時具有小米特有的香味;口感細(xì)膩,爽口,無異味;均勻細(xì)膩,無沉淀和分層現(xiàn)象。
理化指標(biāo):經(jīng)檢測可溶性固形物含量為8.61%,pH為4.7,酸度為69 °T。
微生物指標(biāo):乳酸菌為3.2×108 CFU/mL,大腸菌群數(shù)<3 MPN/100 mL,致病菌未檢出。
2 結(jié)果與分析
2.1 小米雜糧無糖酸乳發(fā)酵原料液正交試驗結(jié)果
由表5可見,小米原漿與鮮乳的配比對產(chǎn)品的風(fēng)味及穩(wěn)定性影響最大,穩(wěn)定劑卡拉膠的影響次之,黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3,即小米原漿∶鮮乳為30∶70,卡拉膠的添加量為0.02%,黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發(fā)酵酸乳口感最佳,穩(wěn)定性最好。
2.2 小米雜糧無糖酸乳復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)選試驗結(jié)果
由表6可見,丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風(fēng)味影響最大,其次是嗜酸乳桿菌,嗜熱鏈球菌影響最小。復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)組合是A2B1C1,即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復(fù)合發(fā)酵劑,小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜,口感細(xì)膩,風(fēng)味最好。
2.3 發(fā)酵工藝條件優(yōu)化試驗結(jié)果
由表7可知,各因素的影響順序是A>B>C,即發(fā)酵時間>發(fā)酵溫度>復(fù)合發(fā)酵劑接種量;其最優(yōu)發(fā)酵工藝條件是A2B2C1,即發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發(fā)酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳,風(fēng)味獨(dú)特。
3 結(jié)論
1)小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%,鮮乳70%;穩(wěn)定劑卡拉膠的添加量為0.02%;黃原膠的添加量為0.04%。
2)復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。
3)最佳發(fā)酵工藝條件是發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。
參考文獻(xiàn):
[1] 張 超,張 暉,李冀新.小米的營養(yǎng)以及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國糧油學(xué)報,2007,22(1):51-55,78.
[2] 楊 春,栗紅瑜,鄧曉燕,等.小米蛋白質(zhì)的氨基酸組成及品質(zhì)評價分析[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2008(12):8-10.
[3] 楊 春,田志芳,盧健鳴,等.小米蛋白質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 中國糧油學(xué)報,2010,25(8):123-128.
[4] 薛月圓,李 鵬,林勤保.小米的化學(xué)成分及物理性質(zhì)的研究進(jìn)展[J].中國糧油學(xué)報,2008,23(3):199-203.
[5] 董良利.山西雜糧產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀及對策[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2008, 24(10):575-578.
[6] 劉麗萍.小米營養(yǎng)及小米食品的開發(fā)[J].糧油加工與食品機(jī)械,2003,1(1):48-49.
[7] 王海濱,夏建新.小米的營養(yǎng)成分及產(chǎn)品研究開發(fā)進(jìn)展[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì),2010,35(4):36-39.
[8] 張 剛.乳酸細(xì)菌-基礎(chǔ)、技術(shù)和應(yīng)用[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.212-233.
(責(zé)任編輯 曾德芳)
1.2.3 復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風(fēng)味的主要因素是發(fā)酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復(fù)合發(fā)酵劑,采用3因素3水平的L9(34)正交試驗來優(yōu)選發(fā)酵劑的比例,其因素與水平見表3。
復(fù)合發(fā)酵劑優(yōu)化的結(jié)果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數(shù)綜合進(jìn)行總評分。綜合評價總分為100分,其中感官評價評分占60%,酸度滴定評分占30%,乳酸菌個數(shù)評分占10%。
發(fā)酵制品的感官評定由10名經(jīng)過培訓(xùn)的人員從以下幾方面進(jìn)行。色:色澤為乳白色或略帶淡黃色;香:天然乳脂香氣濃郁,有食欲感;味:淡淡乳酸味,酸中含香的復(fù)合滋味;形:凝固如玉,用勺取出一部分觀察,切面呈瓷狀,表面光滑,無粗顆?;螂s質(zhì)出現(xiàn),放到手上不是一觸就散,而是凝立而不破碎。取出后,杯內(nèi)出現(xiàn)凹坑深而不變形,約20 min后,坑底有少量乳清析出,但坑形不變;味:無霉味、酵母味或非酸乳味。
1.2.4 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 試驗設(shè)計了發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度和復(fù)合發(fā)酵劑接種量的L9(34)正交試驗(其因素與水平見表4),并對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析,以探索出最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。其發(fā)酵結(jié)果評價指標(biāo)同樣采用感官評價(60%)、酸度滴定(30%)和乳酸菌個數(shù)(10%)的綜合評價方法。
1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數(shù)測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》;大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》;霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母菌計數(shù)》;乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗 乳酸菌檢驗》。
1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質(zhì)量指標(biāo)
感官指標(biāo):小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發(fā)酵香味,同時具有小米特有的香味;口感細(xì)膩,爽口,無異味;均勻細(xì)膩,無沉淀和分層現(xiàn)象。
理化指標(biāo):經(jīng)檢測可溶性固形物含量為8.61%,pH為4.7,酸度為69 °T。
微生物指標(biāo):乳酸菌為3.2×108 CFU/mL,大腸菌群數(shù)<3 MPN/100 mL,致病菌未檢出。
2 結(jié)果與分析
2.1 小米雜糧無糖酸乳發(fā)酵原料液正交試驗結(jié)果
由表5可見,小米原漿與鮮乳的配比對產(chǎn)品的風(fēng)味及穩(wěn)定性影響最大,穩(wěn)定劑卡拉膠的影響次之,黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3,即小米原漿∶鮮乳為30∶70,卡拉膠的添加量為0.02%,黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發(fā)酵酸乳口感最佳,穩(wěn)定性最好。
2.2 小米雜糧無糖酸乳復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)選試驗結(jié)果
由表6可見,丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風(fēng)味影響最大,其次是嗜酸乳桿菌,嗜熱鏈球菌影響最小。復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)組合是A2B1C1,即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復(fù)合發(fā)酵劑,小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜,口感細(xì)膩,風(fēng)味最好。
2.3 發(fā)酵工藝條件優(yōu)化試驗結(jié)果
由表7可知,各因素的影響順序是A>B>C,即發(fā)酵時間>發(fā)酵溫度>復(fù)合發(fā)酵劑接種量;其最優(yōu)發(fā)酵工藝條件是A2B2C1,即發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發(fā)酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳,風(fēng)味獨(dú)特。
3 結(jié)論
1)小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%,鮮乳70%;穩(wěn)定劑卡拉膠的添加量為0.02%;黃原膠的添加量為0.04%。
2)復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。
3)最佳發(fā)酵工藝條件是發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。
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[8] 張 剛.乳酸細(xì)菌-基礎(chǔ)、技術(shù)和應(yīng)用[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.212-233.
(責(zé)任編輯 曾德芳)
1.2.3 復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風(fēng)味的主要因素是發(fā)酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復(fù)合發(fā)酵劑,采用3因素3水平的L9(34)正交試驗來優(yōu)選發(fā)酵劑的比例,其因素與水平見表3。
復(fù)合發(fā)酵劑優(yōu)化的結(jié)果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數(shù)綜合進(jìn)行總評分。綜合評價總分為100分,其中感官評價評分占60%,酸度滴定評分占30%,乳酸菌個數(shù)評分占10%。
發(fā)酵制品的感官評定由10名經(jīng)過培訓(xùn)的人員從以下幾方面進(jìn)行。色:色澤為乳白色或略帶淡黃色;香:天然乳脂香氣濃郁,有食欲感;味:淡淡乳酸味,酸中含香的復(fù)合滋味;形:凝固如玉,用勺取出一部分觀察,切面呈瓷狀,表面光滑,無粗顆?;螂s質(zhì)出現(xiàn),放到手上不是一觸就散,而是凝立而不破碎。取出后,杯內(nèi)出現(xiàn)凹坑深而不變形,約20 min后,坑底有少量乳清析出,但坑形不變;味:無霉味、酵母味或非酸乳味。
1.2.4 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 試驗設(shè)計了發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度和復(fù)合發(fā)酵劑接種量的L9(34)正交試驗(其因素與水平見表4),并對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析,以探索出最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。其發(fā)酵結(jié)果評價指標(biāo)同樣采用感官評價(60%)、酸度滴定(30%)和乳酸菌個數(shù)(10%)的綜合評價方法。
1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數(shù)測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》;大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》;霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母菌計數(shù)》;乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗 乳酸菌檢驗》。
1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質(zhì)量指標(biāo)
感官指標(biāo):小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發(fā)酵香味,同時具有小米特有的香味;口感細(xì)膩,爽口,無異味;均勻細(xì)膩,無沉淀和分層現(xiàn)象。
理化指標(biāo):經(jīng)檢測可溶性固形物含量為8.61%,pH為4.7,酸度為69 °T。
微生物指標(biāo):乳酸菌為3.2×108 CFU/mL,大腸菌群數(shù)<3 MPN/100 mL,致病菌未檢出。
2 結(jié)果與分析
2.1 小米雜糧無糖酸乳發(fā)酵原料液正交試驗結(jié)果
由表5可見,小米原漿與鮮乳的配比對產(chǎn)品的風(fēng)味及穩(wěn)定性影響最大,穩(wěn)定劑卡拉膠的影響次之,黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3,即小米原漿∶鮮乳為30∶70,卡拉膠的添加量為0.02%,黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發(fā)酵酸乳口感最佳,穩(wěn)定性最好。
2.2 小米雜糧無糖酸乳復(fù)合發(fā)酵劑的優(yōu)選試驗結(jié)果
由表6可見,丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風(fēng)味影響最大,其次是嗜酸乳桿菌,嗜熱鏈球菌影響最小。復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)組合是A2B1C1,即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復(fù)合發(fā)酵劑,小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜,口感細(xì)膩,風(fēng)味最好。
2.3 發(fā)酵工藝條件優(yōu)化試驗結(jié)果
由表7可知,各因素的影響順序是A>B>C,即發(fā)酵時間>發(fā)酵溫度>復(fù)合發(fā)酵劑接種量;其最優(yōu)發(fā)酵工藝條件是A2B2C1,即發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發(fā)酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳,風(fēng)味獨(dú)特。
3 結(jié)論
1)小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%,鮮乳70%;穩(wěn)定劑卡拉膠的添加量為0.02%;黃原膠的添加量為0.04%。
2)復(fù)合發(fā)酵劑的最優(yōu)配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%,嗜酸乳桿菌添加量為1.3%,嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。
3)最佳發(fā)酵工藝條件是發(fā)酵時間4.0 h,發(fā)酵溫度41 ℃,復(fù)合發(fā)酵劑的接種量為3%。
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(責(zé)任編輯 曾德芳)