吳春昊

濮陽職業(yè)技術學院（濮陽 457000）

乳酸菌發(fā)酵食品因其營養(yǎng)豐富、風味獨特，受到廣泛關注。在乳酸菌發(fā)酵過程中，乳酸菌作用于培養(yǎng)基中的糖、蛋白質、脂肪或其他物質，形成次生代謝物，產(chǎn)生多種揮發(fā)性風味物質和非揮發(fā)性滋味物質，從而改變食物的風味組成[1-2]。乳酸等代謝物的產(chǎn)生對乳酸發(fā)酵產(chǎn)品的風味、口感、保質期、降低乳糖含量等特性起著重要作用[3-4]。乳酸發(fā)酵通常用于牛奶或其他乳制品，近年來，乳酸菌發(fā)酵開始應用于水果汁、蔬菜汁中，與傳統(tǒng)的果汁和蔬菜汁加工過程相比，果蔬汁經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后不僅可以增強風味，還可以減少醛類等揮發(fā)性物質。利用果蔬汁作為乳酸發(fā)酵底物，可將不同種類水果特有的風味和營養(yǎng)成分結合，從而使飲品具有不同理化特性和感官評價[5-7]。此外，純果蔬汁發(fā)酵飲品不含乳糖，可以滿足具有乳糖不耐癥消費者的需求[8-9]。然而，乳酸菌在果蔬基質中的生長往往比在乳制品基質中更復雜，這主要是由于水果具有天然酸度、高水平的多酚，并且缺乏乳糖，可能干擾某些微生物的生存和生長[10-11]。試驗探究芒果、楊桃、番石榴和火龍果果汁為研究對象，以干乳酪作為乳酸菌，在發(fā)酵過程中選擇添加或不添加乳清，研究乳酸菌在果汁中的適應性和發(fā)酵過程。分析發(fā)酵過程中的乳酸菌飲料的可溶性固形物百分濃度、乳酸菌活性及pH變化趨勢，并對最終產(chǎn)品進行感官接受度評價。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

Atago-Master-53M折射儀；Hanna-HI 3222-01 pH計；Bioval-L-2000B-PL顯微鏡。

新鮮芒果、楊桃、番石榴、火龍果（市售）；新鮮牛奶（購于某牧場）；CHY-MAX Powder Extra NB凝乳酶（丹麥科漢森股份有限公司）；干乳酪（含干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌和鏈球菌，菌落數(shù)為1×106CFU/mL）。

1.2 樣品制備

1.2.1 果汁制備

將水果洗凈、切片并用攪拌機打碎，添加一定量的去離子水調節(jié)果汁的初始可溶性固體百分濃度7～8°Brix，隨后將果汁加入玻璃瓶中，80 ℃下保溫5 min并加入500 mL長頸瓶中，密封冷卻至室溫后，保存于-18 ℃環(huán)境中。

1.2.2 乳清制備

將170 g乳酸和5 mL液體凝乳酶加入15 L牛奶中，室溫下凝結1 h，過濾，得到的乳清經(jīng)過消毒后保存于-18 ℃環(huán)境中。

1.2.3 乳酸發(fā)酵

分別將300 mL純果汁、50%果汁-50%乳清混合物和純乳清加入到500 mL無菌錐形瓶中，加入干乳酪培養(yǎng)，37 ℃下靜置72 h，每隔12 h或24 h取樣，測量樣品的可溶性固體物百分濃度、pH和活菌數(shù)，發(fā)酵完成后，對發(fā)酵飲料作感官評價。

1.3 樣品表征及感官評價

1.3.1 可溶性固體百分濃度、pH和活菌數(shù)測定

可溶性固體百分濃度參考GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》，采用折光法測定；pH參考GB/T 10468—1989電位差法測定；活菌數(shù)參考GB 478935—2010，采用稀釋平板計數(shù)法測定。

1.3.2 感官評價

參考GB/T 31121—2014《果蔬汁類及其飲料》中的感官要求評價果汁的滋味、氣味、色澤、組織狀態(tài)，挑選20名感官評分員，記錄各自的評分結果，取各項的平均值。具體評分標準見表1。

2 結果與討論

2.1 發(fā)酵過程中可溶性固體百分濃度變化

在發(fā)酵過程中，可溶性固體百分濃度變化能夠反映可發(fā)酵糖和產(chǎn)生的酸的平衡情況。圖1為芒果、火龍果、楊桃和番石榴果汁發(fā)酵過程中的可溶性固體百分濃度變化趨勢，純果汁的初始可溶性固體百分濃度為7.0～8.0 °Brix，乳清的初始可溶性固體百分濃度為6.0 °Brix，果汁+乳清混合物的初始可溶性固體百分濃度為6.5～7.0 °Brix。在最初的24 h發(fā)酵時間內，純果汁、乳清和果汁+乳清混合物的可溶性固體百分濃度均呈現(xiàn)下降趨勢，表明發(fā)酵在過程中糖被消耗，用于乳酸菌的生長[12]。24 h后，可溶性固體百分濃度和生成的乳酸趨于穩(wěn)定或略微增加，直到整個發(fā)酵過程結束，最終的可溶性固體百分濃度為5.0～7.0 °Brix。不同初始可溶性固體百分濃度可能會影響發(fā)酵過程，為了避免初始可溶性固體百分濃度影響發(fā)酵過程中的可溶性固體百分濃度變化趨勢，調節(jié)純果汁、乳清和果汁+乳清混合物的初始可溶性固體百分濃度均為6 °Brix，并研究可溶性固體變化趨勢，結果如圖2所示。初始可溶性固體百分濃度相等時，可溶性固體百分濃度的變化趨勢與圖1一致，均呈現(xiàn)先下降后趨于穩(wěn)定或略微升高的趨勢。

表1 果汁飲料感官評分標準

圖1 發(fā)酵過程中純果汁（a）和果汁+乳清混合物（b）的可溶性固體百分濃度變化趨勢

圖2 初始可溶性固溶體百分濃度相同時，發(fā)酵過程中純果汁（a）和果汁+乳清混合物（b）的可溶性固體百分濃度變化趨勢

2.2 發(fā)酵過程中pH變化

圖3 發(fā)酵過程中純果汁（a）和果汁+乳清混合物（b）的pH變化趨勢

圖3為發(fā)酵過程中發(fā)酵過程中純果汁（a）和果汁+乳清混合物（b）的pH變化趨勢。楊梅和火龍果純果汁及其乳清混合物在整個發(fā)酵過程中pH變化較小，表明乳酸菌在楊梅和火龍果果汁及其乳清混合物發(fā)酵過程中的生長繁殖受到抑制。芒果和番石榴果汁及其乳清混合物的pH發(fā)酵最初的24 h快速下降，隨后下降趨勢變緩，表明乳酸菌在芒果和番石榴果汁及其乳清混合物中具有良好的適應性。為驗證初始pH對果汁最終pH的影響，降低果汁的初始pH，對果汁進行乳酸菌發(fā)酵，結果如圖4所示，24 h后果汁的pH與原試驗結果中的pH相差不大，表明在芒果、楊桃、番石榴和火龍果果汁及其乳清混合物的發(fā)酵過程中存在較好重復性。

圖4 初始pH相同時，發(fā)酵過程中純果汁（a）和果汁+乳清混合物（b）的pH變化趨勢

2.3 發(fā)酵過程中細胞生長

利用革蘭氏染色法研究不同發(fā)酵后果汁中乳酸菌數(shù)量的變化，如表2所示。隨著發(fā)酵時間延長，芒果、番石榴、芒果+乳清、番石榴+乳清、乳清中的乳酸菌數(shù)量增加，表明乳酸菌在芒果、番石榴、芒果+乳清、番石榴+乳清、乳清中的適應性較好，72 h后的乳酸菌數(shù)量依次為6×108，2×108，2×108，5×107和8×107CFU/mL。隨著發(fā)酵時間延長，火龍果、楊桃、火龍果+乳清、楊桃+乳清的乳酸菌數(shù)量減少，表明乳酸菌在火龍果、楊桃、火龍果+乳清、楊桃+乳清中的適應性較差，72 h后的乳酸菌數(shù)量依次為1×103，2×103，8×103和6×103CFU/mL，這可能是由于楊桃含有抗營養(yǎng)因子，阻礙了乳酸發(fā)酵的過程。乳酸菌數(shù)量變化與固溶體百分濃度下降比例、pH變化趨勢相關，固溶體下降比例較小、pH相對穩(wěn)定時，乳酸菌的適應性較差，反之表明乳酸菌的適應性較好[13]。

2.4 感官評價

為實現(xiàn)飲料酸度和甜度的平衡，增加對高酸度飲料的感官接受程度，在感官評價之前，在飲料中添加10%蔗糖以改善其口感、風味和甜度。對于純果汁發(fā)酵飲品，滋味感官評價的評級從高到低依次為番石榴、芒果、楊桃、火龍果，對于同一種果汁，純果汁發(fā)酵后的感官評價均高于果汁+乳清混合物的感官評價。芒果和番石榴相比楊桃和火龍果表現(xiàn)出更高的感官接受度，這是由于芒果和番石榴果汁中乳酸菌發(fā)酵更充分，而楊桃和火龍果果汁中乳酸菌發(fā)酵受到抑制，導致飲料的感官品質存在差異。在定性的感官評價中，芒果汁發(fā)酵生產(chǎn)的飲料更受歡迎主要源于其強烈的甜味。綜合看來，芒果、番石榴果汁未添加乳清的情況下發(fā)酵得到的飲品感官評價較高，具有推廣潛力。

表2 不同果汁發(fā)酵過程中乳酸菌變化

表3 不同果汁發(fā)酵后的感官評價

3 結論

以干乳酪為乳酸菌，在添加或不添加乳清的情況下對芒果、火龍果、楊桃和番石榴4種水果進行發(fā)酵，研究發(fā)酵過程中的可溶性固體百分濃度、pH和乳酸菌含量變化趨勢。在最初的24 h發(fā)酵時間內，純果汁、乳清和果汁+乳清混合物的可溶性固體百分濃度均呈現(xiàn)下降趨勢；楊梅和火龍果果汁及其乳清混合物發(fā)酵過程中的生長繁殖受到抑制，而在芒果和番石榴果汁及其乳清混合物中具有良好的適應性；隨著發(fā)酵時間延長，芒果、番石榴及其乳清混合物的乳酸菌數(shù)量增加，火龍果、楊桃及其乳清混合物的乳酸菌數(shù)量減少。芒果、番石榴果汁未添加乳清的情況下發(fā)酵得到的飲品感官評價較高，具有推廣潛力。