陳樹俊，石 玥，胡 潔，徐曉霞，李 樂，張君梅，李佳益，王翠蓮

響應(yīng)面法優(yōu)化萌發(fā)藜麥芽乳發(fā)酵工藝

陳樹俊，石 玥，胡 潔，徐曉霞，李 樂，張君梅，李佳益，王翠蓮

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

以萌發(fā)藜麥芽為原料，研究發(fā)酵條件對藜麥芽發(fā)酵乳酸度和活菌數(shù)的影響。選用植物乳桿菌和干酪乳桿菌2 種混合菌進(jìn)行發(fā)酵，通過單因素試驗(yàn)、響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)探究菌種比例、接種量和發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響。結(jié)果表明，萌發(fā)藜麥芽乳混合菌發(fā)酵最佳工藝條件為植物乳桿菌和干酪乳桿菌比例2.5∶1、接種量3%、發(fā)酵時間10.3 h，得到的萌發(fā)藜麥芽發(fā)酵乳酸度為85.32 °T，活菌數(shù)為9.21（lg（CFU/mL）），與預(yù)測值吻合，表明萌發(fā)藜麥芽的勻漿發(fā)酵培養(yǎng)基適合乳酸菌生長。

藜麥芽乳；發(fā)酵工藝；酸度；活菌數(shù)；響應(yīng)面法

藜麥（Chenopodium quinoa），又稱南美藜、藜谷、奎奴亞藜等，原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)，歸屬藜科草本植物，已有5 000多年種植歷史[1]。藜麥作為一種“類全谷物”被譽(yù)為“健康食品”[2]，有預(yù)防肥胖、心血管疾病、糖尿病和癌癥等功效[3]。與其他谷物相比，藜麥蛋白含量較高，幾乎含有全部天然氨基酸，尤其是一般谷物中缺乏的賴氨酸和嬰兒必需的組氨酸，與聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織推薦的理想蛋白相接近，并且比例平衡有益于吸收[4-6]；富含鈣、鐵、鋅、銅、鎂、鉀、硒等礦物質(zhì)[7-8]；藜麥中不飽和脂肪酸的比例達(dá)83%，藜麥中的抗氧化活性物質(zhì)如VE等同時維持了這些不飽和脂肪酸的穩(wěn)定性[9-10]。藜麥中酚類物質(zhì)等功能成分遠(yuǎn)高于其他谷物[11-12]，具有良好開發(fā)利用前景。藜麥種子極易萌發(fā)，其營養(yǎng)成分也會隨之改變。苗靈香[13]研究發(fā)現(xiàn)淀粉和脂肪在藜麥萌發(fā)過程中含量下降，蛋白質(zhì)和可溶性糖含量隨著萌發(fā)時間的延長在合成和消耗的雙重作用下不斷變化，總體呈上升趨勢，同時藜麥中活性物質(zhì)黃酮、多酚隨著萌發(fā)含量增加，與Pasko等[14]研究結(jié)果一致。

谷類食物自古以來就是中國傳統(tǒng)膳食主體，隨著人們生活水平提高，營養(yǎng)健康意識增強(qiáng)，谷物飲料已成為飲料行業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇[15]。通過現(xiàn)代加工工藝制成的益生菌發(fā)酵谷物飲料，既保存了谷物原有營養(yǎng)價值，又具有益生菌發(fā)酵制品的保健作用，風(fēng)味良好，口感獨(dú)特，對人體有明顯的營養(yǎng)保健作用，如改善腸道內(nèi)菌群[16]、預(yù)防腸道疾病[17]、降低膽固醇水平等[18]，并且經(jīng)過發(fā)酵后，營養(yǎng)成分更容易被人體消化吸收[19]。藜麥目前在食品中的應(yīng)用主要有早餐粥、藜麥粉、甜點(diǎn)等形式[20]，但對藜麥及藜麥芽的發(fā)酵工藝研究鮮見報道。藜麥芽乳經(jīng)過發(fā)酵，其中的營養(yǎng)成分如蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)部分被分解為小分子，可以增加游離氨基酸消化率，同時提高淀粉消化率，有助于調(diào)節(jié)人體血糖變化。除此之外，在發(fā)酵過程中藜麥芽乳的活性物質(zhì)成分得到釋放和利用，如多酚含量的增加，可以使抗氧化能力得到一定程度的提高。本實(shí)驗(yàn)旨在探索萌發(fā)藜麥芽乳最佳發(fā)酵工藝，為藜麥?zhǔn)称费邪l(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藜麥 山西稼祺農(nóng)業(yè)科技有限公司；植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、干酪乳桿菌（L. casei）、瑞士乳桿菌（L. helveticus） 中國菌種保藏中心；MRS瓊脂 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SCIENTZ-10N冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；JYL-c010料理機(jī) 九陽股份有限公司；XL-600B多功能粉碎機(jī) 小寶電器有限公司；SC-3610低速離心機(jī) 安徽中科中佳儀器有限公司；HRHS24電熱恒溫水浴鍋 青島海爾醫(yī)用低溫科技有限公司；YXQ-LS-75SII全自動高壓滅菌鍋 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HPS-250生化培養(yǎng)箱 哈爾濱市東明醫(yī)療儀器廠；FE20實(shí)驗(yàn)室pH計 上海梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藜麥芽乳制作的工藝流程

藜麥種子→過60 目篩、挑選→浸泡→萌發(fā)→收芽→清洗→冷凍干燥→粉碎→磨漿→糊化→滅菌→冷卻→接種→保溫發(fā)酵→成品→檢驗(yàn)

1.3.2 工藝操作要點(diǎn)

藜麥種子：要求新鮮、飽滿。

過篩、挑選：將新鮮、飽滿的藜麥種子過60 目篩，同時經(jīng)細(xì)致挑選去除雜質(zhì)。

萌發(fā)、收芽：在白磁盤內(nèi)鋪兩層濾紙，蒸餾水浸濕，藜麥均勻平鋪在濾紙上，放入30 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，使其萌發(fā)，24 h后收集藜麥芽。

冷凍干燥、粉碎：將清洗后的藜麥芽預(yù)凍24 h，放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干至水分含量不大于6%，24 h后取出并粉碎低溫保藏。

磨漿：用藜麥芽粉與60 ℃蒸餾水以1∶6（g/mL）比例混合，磨漿1.5 min。以蛋白提取率為指標(biāo)得到最佳磨漿工藝，在此磨漿條件下制得的藜麥芽乳蛋白含量高達(dá)2.056 g/100 mL。

糊化：將經(jīng)過磨漿的藜麥芽乳置于80 ℃水浴鍋中糊化50 min。經(jīng)過糊化工藝，藜麥芽乳中還原糖含量提高至3.345 g/100 mL。

滅菌、冷卻：將經(jīng)過糊化的藜麥芽乳，121 ℃高壓滅菌20 min，待冷卻。

接種：將植物乳桿菌和干酪乳桿菌按體積比2∶1，以3%的接種量接種。

保溫發(fā)酵：在37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，培養(yǎng)時間10 h。

1.3.3 指標(biāo)測定

1.3.3.1 pH值的測定

采用實(shí)驗(yàn)室精密pH計測定。

1.3.3.2 酸度的測定

參照GB 5413.34—2010《乳和乳制品酸度的測定》。

1.3.3.3 活菌數(shù)的測定

將發(fā)酵菌株接種到谷物原料中，發(fā)酵到一定時間取0.5 mL菌懸液用4.5 mL滅菌生理鹽水稀釋至適當(dāng)倍數(shù)后，采用MRS固體培養(yǎng)基，37 ℃需氧培養(yǎng)48 h，計算其活菌數(shù)。

1.3.4 單因素試驗(yàn)

以活菌數(shù)和酸度為指標(biāo)，考察菌種比例（植物乳桿菌和干酪乳桿菌體積比1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1）、接種量（1%、2%、3%、4%、5%）和發(fā)酵時間（8、9、10、11、12 h）3 個因素對發(fā)酵效果的影響。采用控制變量法，其中發(fā)酵的初始條件為菌種比例2∶1、接種量3%、發(fā)酵時間10 h。

1.3.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

基于單因素試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計原理，考察因素之間的交互作用并得到最佳發(fā)酵工藝條件。以活菌數(shù)和酸度為響應(yīng)值，設(shè)計三因素三水平的試驗(yàn)見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素及水平Table 1 Codes and levels of independent variables used for response surface analysis

1.4 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)均以平均值表示。實(shí)驗(yàn)圖表采用Origin 6.0繪制，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計與分析采用Design-Expert 8.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌種選擇

圖1 不同菌種對酸度的影響Fig. 1 Effect of different tarter cultures on acidity

由圖1可知，單一菌種發(fā)酵的產(chǎn)酸能力排序?yàn)橹参锶闂U菌＞干酪乳桿菌＞瑞士乳桿菌，從產(chǎn)酸能力上來看，瑞士乳桿菌與其他兩菌種相比明顯不占優(yōu)勢，考慮放棄使用。將植物乳桿菌與干酪乳桿菌按2∶1比例混合接種，產(chǎn)酸能力得到提高，且使得發(fā)酵到12 h酸度低于植物乳桿菌單獨(dú)發(fā)酵酸度，酸度達(dá)到適宜范圍。適宜的酸度不僅有利于提升口感，還可以有效地提高乳酸菌活菌數(shù)，提升益生功能。

圖2 不同菌種對活菌數(shù)的影響Fig. 2 Effect of different starter cultures on viable count

由圖2可知，單一植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)品活菌數(shù)比干酪乳桿菌高，混合菌發(fā)酵產(chǎn)品活菌數(shù)略大于單菌發(fā)酵活菌數(shù)，生長情況良好，說明植物乳桿菌和干酪乳桿菌具有協(xié)同作用，可以促進(jìn)彼此生長[21]，且產(chǎn)生酸度適宜。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 菌種比例對發(fā)酵的影響

圖3 菌種比例對活菌數(shù)的影響Fig. 3 Effect of starter culture composition on viable count

從圖3不同比例混合菌發(fā)酵情況來看，隨著干酪乳桿菌含量增多，活菌數(shù)對數(shù)值明顯減少，當(dāng)植物乳桿菌與干酪乳桿菌比例為2∶1和3∶1時，活菌數(shù)達(dá)到最高，與其他比例有極顯著差異（P＜0.01），且2∶1與3∶1之間無顯著差異（P＞0.05）。隨干酪乳桿菌比例增加，體系產(chǎn)酸能力降低，影響活菌生長速率從而使活菌數(shù)較低。隨植物乳桿菌比例增加，酸度上升較快，在適宜酸度下活菌生長速率提升，活菌數(shù)上升。而酸度過高活菌數(shù)受到抑制，出現(xiàn)逐漸平緩甚至下降的趨勢。

圖4 菌種比例對酸度的影響Fig. 4 Effect of starter culture composition on acidity

混合菌不僅可以提高活菌數(shù)，對于產(chǎn)品的酸度風(fēng)味等方面也有不同影響[22-23]。隨著干酪乳桿菌比例增多，發(fā)酵培養(yǎng)基酸度呈現(xiàn)降低趨勢。在菌種比例為2∶1時，發(fā)酵培養(yǎng)基酸度可達(dá)到79 °T，與3∶1達(dá)到的酸度已無顯著差異（P＞0.05），同時發(fā)酵培養(yǎng)基酸度在菌種比例為1∶1、1∶2、1∶3之間有顯著性差異（P＜0.05），但2∶1與1∶1無顯著性差異（P＞0.05）。出現(xiàn)此情況的原因可能是植物乳桿菌產(chǎn)酸能力高于干酪乳桿菌，所以活菌數(shù)增長速率大于干酪乳桿菌。隨著干酪乳桿菌比例增多，混合菌活菌數(shù)的增長速率降低，產(chǎn)酸能力也隨之降低。綜合菌種比例對兩指標(biāo)的影響，選擇植物乳桿菌與干酪乳桿菌的比例為2∶1進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2.2 接種量對發(fā)酵的影響

圖5 接種量對活菌數(shù)的影響Fig. 5 Effect of inoculum concentration on viable count

接種量對菌體的活菌數(shù)有一定影響，過大或過小都不利于發(fā)酵過程的進(jìn)行[24]。由圖5可知，隨著接種量增加，活菌數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)接種量達(dá)到3%之后，隨著接種量增大，活菌數(shù)對數(shù)值顯示無顯著差異（P＞0.05），說明接種量3%時發(fā)酵到10 h時，植物乳桿菌和干酪乳桿菌生長已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定期，活菌數(shù)已達(dá)到穩(wěn)定值，增加接種量沒有明顯變化。由圖6可知，當(dāng)接種量達(dá)到3%之后，酸度增長不顯著（P＞0.05），符合活菌數(shù)變化趨勢。綜合圖5、6可知接種量對活菌數(shù)和酸度的影響，選擇接種量為3%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖6 接種量對酸度的影響Fig. 6 Effect of inoculum concentration on acidity

2.2.3 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

圖7 發(fā)酵時間對活菌數(shù)的影響Fig. 7 Effect of fermentation time on viable count

由圖7可知，隨著發(fā)酵時間延長，活菌數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)發(fā)酵時間達(dá)到10 h之后，活菌數(shù)變化呈不顯著（P＞0.05），說明發(fā)酵10～12 h，復(fù)合菌在發(fā)酵培養(yǎng)基中生長已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定期，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，與楊杰[25]和王剛[26]等的研究結(jié)果一致。

圖8 發(fā)酵時間對酸度的影響Fig. 8 Effect of fermentation time on acidity

由圖8可知，隨著發(fā)酵時間的延長，pH值逐漸降低，酸度逐漸升高，且有顯著性差異（P＜0.05）?？赡苁且嫔诎l(fā)酵過程中不斷利用發(fā)酵基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)酸，乳酸累積使酸度上升。酸度變化到10 h基本穩(wěn)定，隨時間延長略有增加，基本已經(jīng)呈現(xiàn)平緩趨勢。綜合發(fā)酵時間對各指標(biāo)影響，選擇發(fā)酵時間為10 h進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.3 藜麥芽發(fā)酵乳發(fā)酵條件響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果

為了確定藜麥芽發(fā)酵乳最佳發(fā)酵條件，選擇菌種比例、接種量與發(fā)酵時間3 個因素，以活菌數(shù)和酸度為評價指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析，Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果如表2所示。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果Table 2 Experimental designs and results for response surface analysis

2.3.2 回歸方程及參數(shù)分析

利用Design-Expert 8.0軟件對表的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合，分別得到各個因素對樣品活菌數(shù)和酸度兩個指標(biāo)的二次回歸方程分別如下：

Y1＝85.08+0.024A+0.029B+1.58C-0.11AB-0.73AC-0.14BC-3.38A2-1.72B2-1.98C2（R2＝0.978 2，＝0.950 1）

Y2＝9.26+0.02A+0.011B+0.091C+0.02AB-0.05AC-7.5×10-3BC-0.12A2-0.096B2-0.11C2（R2＝0.962 4，0.939 8）

表3 回歸方程方差分析Table 3 Analysis of variance of regression model

由表3可知，失擬項(xiàng)不顯著（P＝0.224 4＞0.05），模型的P值小于0.000 1，表明模型極顯著；軟件分析的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為97.82%（96.24%），校正后為95.01%（91.41%），表明模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，該模型成立，可以用此模型進(jìn)行分析和預(yù)測。模型方差分析結(jié)果如表3所示，根據(jù)表3中給出F值大小，可以判斷3 個因素對兩個響應(yīng)值影響的主次順序，其中，影響樣品酸度因素主次為C＞B＞A，影響樣品活菌數(shù)因素主次為C＞B＞A；再觀察各響應(yīng)值P值變化，從P值可以了解到，C、A2、B2、C2對樣品酸度有極顯著影響（P＜0.01），AC對酸度有顯著影響（P＜0.05）；C、A2、B2、C2對樣品活菌數(shù)有極顯著影響（P＜0.01），B、AC對樣品活菌數(shù)有顯著影響（P＜0.05）。

2.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化及分析

圖9 三因素交互作用對藜麥芽發(fā)酵乳酸度的影響Fig. 9 Surface response plots showing the effect of three factors on acidity

2.3.3.1 三因素交互作用對樣品酸度的影響由圖9a可知，隨著接種量和菌種比例增加，酸度先增加后減少。由圖9b可知，在以接種量為中心水平值時，樣品酸度隨著發(fā)酵時間延長而呈現(xiàn)先上升再趨于平緩趨勢，圖9b中等高線呈橢圓形，表明菌種比例與發(fā)酵時間交互作用顯著。同樣在圖9c中樣品酸度隨發(fā)酵時間延長呈先上升再平緩趨勢，隨著菌種比例增加，酸度先上升后下降。菌種比例增加，會使植物乳桿菌在接種菌液中所占比例大大增加，而植物乳桿菌前期產(chǎn)酸速率較快，因此會使得發(fā)酵培養(yǎng)基pH值降低速率偏快，隨發(fā)酵時間延長，pH值越來越小，以至到后期活菌數(shù)會受到抑制，從而導(dǎo)致了酸度降低的可能。接種量與菌種比例影響方式類似，隨著接種量增加，乳酸菌在發(fā)酵前期迅速增長，產(chǎn)酸速率快，到發(fā)酵后期使得活菌生長受到抑制，從而使酸度降低。

2.3.3.2 三因素交互作用對樣品活菌數(shù)的影響

圖10 三因素交互作用對藜麥芽發(fā)酵乳活菌數(shù)的影響Fig. 10 Surface response plots showing the effect of three factors on viable count

如圖10a所示，樣品活菌數(shù)隨接種量和菌種比例增大均呈現(xiàn)先增加后減少趨勢；在接種量為中心水平時，菌種比例和發(fā)酵時間的交互影響如圖10b所示，隨著發(fā)酵時間變化，響應(yīng)面坡度較大，說明活菌數(shù)受發(fā)酵時間影響較大，并且活菌數(shù)隨著發(fā)酵時間延長先增高后基本不變，到11 h略有下降；在圖10c中，活菌數(shù)隨著發(fā)酵時間和接種量增加先增大后緩慢減小，而且發(fā)酵時間對活菌數(shù)影響更加顯著。隨著菌種比例和接種量增加，使發(fā)酵培養(yǎng)基在發(fā)酵前期產(chǎn)酸速率加快，隨著發(fā)酵時間的增長，pH值越來越小，過酸環(huán)境不利于乳酸菌生長，從而導(dǎo)致發(fā)酵時間越長，活菌數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，因此酸度也會跟著下降，與酸度響應(yīng)面分析結(jié)果一致。

2.3.4 最佳發(fā)酵工藝條件的確定

對發(fā)酵產(chǎn)品評價指標(biāo)來說，酸度范圍適宜情況下，酸度越高，活菌數(shù)越高說明產(chǎn)品質(zhì)量越高。通過Design-Expert 8.0軟件分析，得到發(fā)酵最佳工藝條件為：植物乳桿菌和干酪乳桿菌比例2.42∶1、接種量3.04%、發(fā)酵時間10.33 h，在該工藝條件下，萌發(fā)藜麥芽發(fā)酵乳酸度理論值可達(dá)84.70 °T，活菌數(shù)可達(dá)9.26（lg（CFU/mL））。考慮到實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作，將最優(yōu)工藝條件調(diào)整為：植物乳桿菌和干酪乳桿菌比例2.5∶1、接種量3%、發(fā)酵時間10.3 h。為檢驗(yàn)響應(yīng)面法所得結(jié)果可靠性，采用調(diào)整得到最優(yōu)發(fā)酵工藝條件，經(jīng)過3次平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際測得萌發(fā)藜麥芽發(fā)酵乳酸度為85.32 °T，活菌數(shù)為9.21（lg（CFU/mL）），其相對誤差小于1%，說明回歸模型的擬合度較高，可以利用響應(yīng)面法對萌發(fā)藜麥芽發(fā)酵乳發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。

3 結(jié) 論

以藜麥芽乳為原料，通過接種植物乳桿菌和干酪乳桿菌進(jìn)行混菌發(fā)酵，研究菌種比例、接種量和發(fā)酵時間對藜麥芽乳酸度和活菌數(shù)影響，確定最佳發(fā)酵工藝。通過Box-Behnken試驗(yàn)，建立混菌發(fā)酵藜麥芽乳最佳工藝條件數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明對酸度和活菌數(shù)影響最大因素為發(fā)酵時間。經(jīng)回歸分析及實(shí)際操作可行性，確定藜麥芽乳混菌發(fā)酵最佳參數(shù)為植物乳桿菌和干酪乳桿菌比例2.5∶1、接種量3%、發(fā)酵時間10.3 h，在此發(fā)酵條件下測得萌發(fā)藜麥芽發(fā)酵乳酸度為85.32 °T，活菌數(shù)為9.21（lg（CFU/mL））。

經(jīng)過萌發(fā)的藜麥芽乳中還原糖含量較高，正好為乳酸菌在其中生長提供條件，采用混菌發(fā)酵可以改變藜麥芽乳體系，還原糖含量由4.002 g/100 mL降低至3.702 g/100 mL，多酚含量由0.570 mg/mL增加至0.587 mg/mL，減少的還原糖可能產(chǎn)生了有機(jī)酸[27]，多酚含量增加可以提高藜麥芽乳的抗氧化能力。蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪在發(fā)酵前后含量變化不明顯，主要是因?yàn)槿樗峋谏L過程中可利用的營養(yǎng)物質(zhì)類型有限。發(fā)酵后，藜麥芽乳中的黃酮含量由0.294 mg/mL降低至0.036 mg/mL，原因可能是藜麥中的黃酮類化合物在自然狀態(tài)下不是很穩(wěn)定，在發(fā)酵過程中，乳酸菌在一定溫度和多酚氧化酶等的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化或者降解。經(jīng)過發(fā)酵的藜麥芽乳口感得到改善，更適宜人體消化吸收，在谷物飲料創(chuàng)新發(fā)展領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

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Process Optimization by Response Surface Methodology for the Development of a Beverage Based on Lactic Acid Fermentation of Quinoa Malt

CHEN Shujun, SHI Yue, HU Jie, XU Xiaoxia, LI Le, ZHANG Junmei, LI Jiayi, WANG Cuilian
(College of Life Science, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)

The purpose of this study was to investigate the effect of fermentation conditions on the acidity and viable bacterial count of a beverage developed from quinoa malt fermented with lactic acid bacteria. Mixed starter cultures of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus casei were used for the fermentation. One-factor-at-a-time method and response surface methodology were used to explore the effect of starter culture composition, inoculum amount and fermentation time on fermentation. A ratio of L. plantarum to L. casei of 2.5:1, an inoculum amount of 3% and a fermentation time of 10.3 h were found to be optimal. Under these conditions, the acidity of fermented quinoa malt was 85.32 °T and the viable count was 9.21 (lg(CFU/mL)), which were in good agreement with the predicted values. The result showed that homogenized quinoa malt was suitable for the growth of lactic acid bacteria.

quinoa malt; fermentation process; lactic acidity; viable count; response surface methodology

10.7506/spkx1002-6630-201716010

TS252.54

A

1002-6630（2017）16-0064-07

陳樹俊, 石玥, 胡潔, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化萌發(fā)藜麥芽乳發(fā)酵工藝[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(16): 64-70. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201716010. http://www.spkx.net.cn

CHEN Shujun, SHI Yue, HU Jie, et al. Process optimization by response surface methodology for the development of a beverage based on lactic acid fermentation of quinoa malt[J]. Food Science, 2017, 38(16): 64-70. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201716010. http://www.spkx.net.cn

2016-11-10

山西省重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（201603D221033-1）

陳樹?。?964—），男，副教授，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称沸鹿に嚺c功能食品。E-mail：chenshujun515@163.com