胡強(qiáng),王燕,王延云,陶慧笑
(1.樂(lè)山師范學(xué)院竹類(lèi)病蟲(chóng)防控及資源開(kāi)發(fā)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 樂(lè)山 614000; 2.樂(lè)山師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,四川 樂(lè)山 614004)
罐裝、干制、腌制、熏制等工藝是目前竹筍加工主要采用的工藝,以上工藝或多或少存在轉(zhuǎn)化率不高、營(yíng)養(yǎng)流失嚴(yán)重等問(wèn)題,已經(jīng)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代市場(chǎng)的需求。在竹產(chǎn)業(yè)中,竹筍的開(kāi)發(fā)最具經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景,所以竹筍產(chǎn)品生產(chǎn)工藝滯后在很大程度上制約了我國(guó)竹產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展。近幾年,隨著益生菌發(fā)酵果蔬加工工藝研究的不斷推進(jìn),顯示出通過(guò)發(fā)酵調(diào)味不僅可以獲得更好的產(chǎn)品色、香、味及組織形態(tài),而且可以最大限度地保留果蔬中的營(yíng)養(yǎng)成分[1-6],發(fā)展前景廣闊。在此前提下,本研究在前期研究結(jié)合了動(dòng)物源益生菌及植物源益生菌為出發(fā)菌株,并已獲得較為合理的發(fā)酵底液配方的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)發(fā)酵主要因素[7]:發(fā)酵塊直徑大小、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)接種量、植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)接種量5個(gè)因素的探討及優(yōu)化,以期形成一條良好的新型復(fù)合益生菌發(fā)酵調(diào)味筍生產(chǎn)工藝流程,從而獲得結(jié)合了已有功效報(bào)道的腸道益生菌[8-10]、膳食纖維及花青素三大有益因子的新型健康食品,為竹筍開(kāi)發(fā)提供了良好前景,從而為帶動(dòng)竹產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展提供了新思路。
新鮮竹筍、紅皮蘿卜:市售大小均勻的新鮮八月筍及紅皮蘿卜。
植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum):中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC 20265);嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus):中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC 6220);食用鹽:四川順城鹽品股份有限公司;蔗糖:眉山市新紀(jì)元食品有限公司。
高溫高壓滅菌鍋 上海三申醫(yī)療器械有限公司;超凈臺(tái) 蘇凈安泰空氣技術(shù)有限公司;303-0電熱恒溫培養(yǎng)箱 富利達(dá)試驗(yàn)儀器;電子天平 瑞安市英衡電器有限公司;Leica DM2000 & DM2000 LED 醫(yī)療顯微鏡 上海玉圖生物科技有限公司。
竹筍洗凈,90 ℃滅青5 min,以鹽2%、糖5%配制發(fā)酵底液,竹筍與紅皮蘿卜的比例8∶1,復(fù)合益生菌接種量按照正交試驗(yàn)設(shè)置,接種后按正交試驗(yàn)設(shè)置發(fā)酵溫度和時(shí)間。
工藝參數(shù)討論在關(guān)鍵參數(shù)的選擇以及配方討論的基礎(chǔ)上,采用無(wú)空列L16(45)正交設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素水平的選取見(jiàn)表1。
表1 正交試驗(yàn)水平因素表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
2.3.1 感官評(píng)價(jià)
參照GB/T 10221-2012組成評(píng)價(jià)員小組,采用描述分析法對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)[11]。感官評(píng)價(jià)程序、評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)該發(fā)酵產(chǎn)品參照GB/T 29605-2013建立[12],指標(biāo)選取氣味、色澤、質(zhì)地、口感,為評(píng)分差異性表現(xiàn)得更明顯,每個(gè)指標(biāo)最高分為5分,總分為20分,若在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間可取半值。具體評(píng)價(jià)參考見(jiàn)表2。
表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考表Table 2 Standard reference table for sensory evaluation
2.3.2 發(fā)酵產(chǎn)品益生菌濃度測(cè)定
取10 g發(fā)酵產(chǎn)品加100 mL無(wú)菌水打碎后過(guò)濾,得菌懸液,參照GB 4789.35-2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》計(jì)算益生菌濃度后換算得產(chǎn)品中益生菌濃度[13]。
3.1.1 正交試驗(yàn)結(jié)果及直觀分析
表3 L16(45)正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of L16(45)orthogonal experiment
續(xù) 表
由表3可知,發(fā)酵筍口感4個(gè)因素的影響程度為:B>E>C>A>D,實(shí)驗(yàn)最佳組合為A3B1C3D4E2,理論最佳組合為A3B1C2D3E2。
圖1 正交試驗(yàn)最優(yōu)組發(fā)酵外觀圖Fig.1 Appearance figure of optimal fermentation group in orthogonal experiment
3.1.2 正交試驗(yàn)方差分析
表4 L9(45)正交實(shí)驗(yàn)方差分析Table 4 Variance analysis of L9(45) orthogonal experiment
注:Fα0.5
由表4可知,在設(shè)定的水平范圍內(nèi),發(fā)酵溫度對(duì)于發(fā)酵筍口感的影響極顯著,嗜熱鏈球菌的接種量對(duì)發(fā)酵筍口感也有顯著影響,其他3個(gè)因素影響不顯著,這說(shuō)明發(fā)酵直徑、發(fā)酵時(shí)間及植物乳桿菌的接種量在以上正交試驗(yàn)水平設(shè)定范圍內(nèi)不會(huì)引起口感的顯著變化。
3.1.3 正交試驗(yàn)較優(yōu)組益生菌計(jì)數(shù)
正交試驗(yàn)后除感官最優(yōu)組以外,選取指標(biāo)接近的第5組與第13組,檢測(cè)益生菌含量,以篩選感官優(yōu)良且益生菌含量高的工藝發(fā)酵組合,計(jì)數(shù)結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 L16(45)正交試驗(yàn)嗜熱鏈球菌計(jì)數(shù)情況Table 5 Count of Streptococcus thermophilus in L16(45)orthogonal experiment
由表5可知,最優(yōu)組第9組益生菌含量總量與含量最高的第13組相當(dāng),遠(yuǎn)高于第5組,由此可見(jiàn),正交試驗(yàn)最優(yōu)組第9組除了感官指標(biāo)優(yōu)良以外,益生菌含量方面也屬優(yōu)良。因此,與正交試驗(yàn)依然選取第9組進(jìn)行驗(yàn)證比較試驗(yàn)。
驗(yàn)證試驗(yàn)從感官評(píng)價(jià)及益生菌兩個(gè)方面比較了正交試驗(yàn)最佳組與理論最佳組合工藝,結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 驗(yàn)證試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)綜合表Table 6 Comprehensive table of sensory evaluation for verification test
圖2 驗(yàn)證試驗(yàn)組竹筍發(fā)酵情況Fig.2 Fermentation conditions of the bamboo shoots in verification test group
注:上為理論組,下為第9組。
根據(jù)感官評(píng)價(jià)和益生菌的計(jì)數(shù),得出結(jié)論:發(fā)酵塊的直徑為3 cm;發(fā)酵的溫度為30 ℃;發(fā)酵的天數(shù)為5 d;植物乳桿菌的含量為3%;嗜熱鏈球菌的含量為2%。
通過(guò) L16(45)正交試驗(yàn),可得結(jié)論:發(fā)酵過(guò)程中5個(gè)因素水平對(duì)口感的影響從大到小為:發(fā)酵溫度>嗜熱鏈球菌接種量>發(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵塊直徑>植物乳桿菌接種量。其中發(fā)酵溫度對(duì)于發(fā)酵筍口感的影響極顯著,嗜熱鏈球菌的接種量對(duì)發(fā)酵筍口感也有顯著影響,其他3個(gè)因素影響不顯著,說(shuō)明該工藝過(guò)程中,在試驗(yàn)水平范圍內(nèi)因素的變化不會(huì)對(duì)口感造成顯著影響,則可在此范圍內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)成本、設(shè)備構(gòu)成等因素選擇這3個(gè)因素的具體實(shí)施參數(shù)。
該正交試驗(yàn)得出復(fù)合益生菌發(fā)酵調(diào)味竹筍的最佳工藝為:發(fā)酵塊的直徑為3 cm;發(fā)酵的溫度為30 ℃;發(fā)酵的天數(shù)為5 d;植物乳桿菌的含量為3%;嗜熱鏈球菌的含量為2%。其中由方差分析結(jié)果可知,實(shí)際生產(chǎn)工藝發(fā)酵時(shí)間可以縮短以加快生產(chǎn)效率,可以考慮選擇2d,發(fā)酵塊直徑及植物乳桿菌的接種量則可在1.5~3cm和2%~5%之間根據(jù)產(chǎn)品和工藝需求調(diào)整。