CN105394501A - 一种发酵番茄汁饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵番茄汁饮料及其制备方法，组分为番茄原汁79.5％(可溶性固形物为5.5％)、白砂糖15％，发酵剂5.5％(采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例进行发酵)。本发明加入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，保留了番茄固有的香味，有效消除了番茄的臭味和番茄酱调配饮料焦糊味；发酵产生多种有机酸替代外来添加酸，酸味柔和饱满，酸味清爽；通过发酵工艺，微生物代谢产生胞外多糖增加产品粘稠度，避免了额外增稠剂添加；通过发酵工艺的处理使产品中增加了天然的多种复合香味物质，从而使产品口感更加饱满，香气浓郁，风味独特。本发明在保证健康的同时很好的弥补了番茄汁饮料的缺陷，可以进一步拓展番茄产业链。
Description
技术领域
本发明属于饮料加工技术领域，尤其涉及一种发酵番茄汁饮料及其制备方法。
背景技术
新疆昼夜温差大，日照长，降雨量少这种独特的自然条件为大规模种植番茄创造了有利的自然条件，种植的番茄红素含量高、固形物高；加工的产品粘度高、霉菌低而备受广大客户青睐。经过多年的发展，番茄已经成为新疆的“红色产业”之一，但在新疆番茄主要用来加工初级产品番茄酱，附加值低，特别是近几年来随着欧洲经济不景气，各大企业多年经济不景气，难以为继。因此进行番茄深加工，延伸番茄产业链，提升经济效益，是当前新疆番茄企业急需解决的问题。
目前市场上的番茄产品主要有番茄沙司、番茄复配饮料，100％纯番茄汁，以及番茄汁饮料。番茄汁饮料基本上都是番茄酱加白砂糖、柠檬酸、稳定剂、增稠剂等添加剂调配而成，在崇尚天然、健康的今天，消费者的购买意愿不强；100％番茄汁饮料虽然在这方面的优势明显，但因其口味差，销售市场比较狭小。发酵番茄汁饮料在保证健康的同时很好的弥补了100％纯番茄汁口感差的特点，将是番茄汁饮料未来发展的主流趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发酵番茄汁饮料及其制备方法，旨在解决目前市场上的番茄产品存在的口感较差的问题。
本发明是这样实现的，一种发酵番茄汁饮料，按照质量百分比所述发酵番茄汁饮料的组分为：番茄原汁79.5％(可溶性固形物为5.5％)、白砂糖15％，发酵剂5.5％(采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例进行发酵)。
本发明的另一目的在于提供一种发酵番茄汁饮料的制备方法，所述发酵番茄汁饮料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，新鲜番茄清洗干净，破碎，加热至60℃进行打浆，制得番茄原汁；按配方比例依次在调配罐内番茄原汁79.5％(可溶性固形物为5.5％)、白砂糖15％，搅拌使其均匀；
步骤二，将调配好的番茄汁升温至90-92摄氏度，保持60秒后冷却至37摄氏度。
步骤三，按照5.5％的比例加入发酵剂，采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例，在37℃条件下发酵18小时，至出现酸爽清香味，终止发酵；
步骤四，将番茄汁均质两次，第一次均质压力22兆帕，第二次均质压力25～30兆帕；
步骤五，将均质后的料液在0.08～0.09兆帕下脱气；
步骤六，真空封罐，真空度0.04～0.05兆帕，杀菌条件；在105～110℃下保温10～15分钟，反压冷却。
进一步，所述发酵番茄汁饮料的制备方法的发酵条件为：发酵温度37℃、发酵时间18小时、接种量5.5％。
本发明提供的发酵番茄汁饮料及其制备方法，加入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，使得发酵的番茄汁饮料在保证健康的同时很好的弥补了100％纯番茄汁口感差的特点，进一步拓展了番茄产业链。本发明加入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，使得发酵的番茄汁饮料完整的保留了番茄固有的香味，有效消除了番茄不愉快的臭味和番茄酱调配饮料的焦糊味；发酵产生多种有机酸替代外来添加酸，酸味更加柔和饱满，酸味更加清爽；通过发酵工艺，微生物代谢产生胞外多糖增加产品粘稠度，避免了额外的增稠剂添加；通过发酵工艺的处理使产品中增加了天然的二乙酰和乙醛、丁二酮等多种复合香味物质，从而使产品口感更加饱满，香气浓郁，风味独特。本发明在保证健康的同时很好的弥补了番茄汁饮料的一些缺陷，可以进一步拓展番茄产业链。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
1、完整的保留了番茄原味，有效消除了番茄不愉快的臭味和番茄酱调配番茄汁饮料的焦糊味。目前市场上的番茄汁产品以100％纯番茄汁和番茄汁饮料为主，但100％纯番茄汁产品存在番茄固有的不愉快气味和浓缩番茄酱复原的焦糊味，而且因其口感浓稠、粘喉不爽等品质问题而并非深受消费者喜爱，尤其是国内消费者对番茄汁口感和风味还是有点难以接受。而一般的调配番茄汁饮料，通过添加各类添加剂掩盖这些气味的同时掩盖了番茄本来的味道。本发明采用新工艺将番茄酱原有的焦糊味、固有的番茄不愉快气味完全消除的同时保留了番茄原有的味道，产品更显纯正。
2、酸味更加柔和、协调爽口，目前市场上绝大部分番茄汁饮料是采用添加柠檬酸作为酸味剂调配而成，酸味单一，酸味不柔和。本发明利用采用发酵产生多种有机酸替代外来添加酸，酸味更加柔和饱满，酸味更加清爽。
3、不添加增稠剂，市售番茄汁饮料主要是通过添加黄元胶、CMC、明胶，果胶等增稠剂，从而防止产品分层，解决产品稳定性。本发明通过新工艺采用微生物代谢产生胞外多糖增加粘稠度。避免了增稠剂这些对人体健康有影响的化学物质的添加。
4、采用优质原料，保证产品色泽，避免色素的添加。市售番茄汁饮料大多采用番茄酱作为调配番茄汁的原料，由于经过多次热处理色泽较差，因而大多添加色素改善其色泽。本发明通过使用番茄原浆为原料，减少了后续浓缩，杀菌等热处理过程对色泽的影响，很好的保持了产品色泽，避免了添加色素。
5.产品香气浓郁，风味独特，通过新工艺的处理使产品中增加了天然的二乙酰和乙醛、丁二酮等多种复合香味物质，从而使产品口感更加饱满，香气浓郁，风味独特。
6、酸甜更加柔和适口，酸甜更加协调，通过在发酵过程中的添加糖，使甜味更加柔和，与丰富多样的发酵产生的有机酸搭配，产品更显酸甜柔和爽口。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发酵番茄汁饮料的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的白砂糖添加量对产品品质的影响示意图。
图3是本发明实施例提供的发酵时间对发酵产品品质的影响示意图。
图4是本发明实施例提供的发酵温度间对发酵产品品质的影响示意图。
图5是本发明实施例提供的接种量对发酵产品品质的影响示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的发酵番茄汁饮料的最佳原料组分为：按照质量百分比所述发酵番茄汁饮料的组分为：番茄原汁79.5％(可溶性固形物为5.5％)、白砂糖15％，发酵剂5.5％(采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例进行发酵)。保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌通过天猫网站的豆家食品专营店直接购买获得。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例的发酵番茄汁饮料的制备方法包括以下步骤：
S101：新鲜番茄清洗干净，破碎，加热至60℃进行打浆，制得番茄原汁；
按配方比例依次在调配罐内番茄原汁79.5％(可溶性固形物为5.5％)、白砂糖15％，搅拌使其均匀；
S102：将调配好的番茄酱升温至90℃-92℃摄氏度，保持60秒后冷却至37摄氏度；
S103：按照5.5％的比例加入发酵剂(采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例)，在37℃条件下发酵18小时，至出现酸爽清香味，终止发酵；
S104：将番茄汁均质两次，第一次均质压力22兆帕，第二次均质压力25～30兆帕；
S105：将均质后的料液在0.08～0.09兆帕下脱气；
S106：真空封罐，真空度0.04～0.05兆帕，杀菌条件；在105～110℃下保温10～15分钟，反压冷却。
产品的最佳发酵条件为：发酵温度37℃、发酵时间18小时、接种量5.5％。
通过以下的实验对本发明的应用原理作进一步的说明：
1、实验主要材料与方法
1.1实验材料
新鲜番茄、白砂糖、脱脂奶粉、保加利亚乳杆菌，嗜热链球菌，嗜酸乳杆菌、双歧杆菌。
1.2主要仪器设备
破碎机、预热器、恒温培养箱、电子天平、超净工作台、打浆机、高压杀菌锅。
1.3实验方法
1.3.1菌种的活化
将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别接种到灭菌的10％脱脂牛奶中，40℃恒温培养，连续传代2-3次，使这两种菌的活力最终达到在5-6h左右能凝乳，最后冷却保存备用。
2、菌种的驯化与扩培
采用番茄汁:10％的脱脂牛乳＝(1)2:8:，(2)4:6，(3)6:4，(4)8:2，(5)10:0的比例混合灭菌后作为菌种各级培养基，将活化后的菌种接到各级培养基进行驯化，最后将(5)培养基上的菌种进行扩培。
1.3.2、菌种的选择
应用到本实验的菌种有：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌以及以上菌种之间的组合。将实验扩培菌种接种到番茄原汁(番茄汁85％、白砂糖15％g、)培养液中，在37℃下发酵18小时，从发酵酸度、发酵色泽、风味评价来选择菌种。
表1：菌种在番茄汁培养液中的性状评定
结果表明：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌对发酵番茄汁较为适宜，当两只菌种以1：1比例组合发酵最佳，无论从口感，组织形态来看都优于其他菌种。
1.4.3、发酵番茄汁饮料工艺流程的设计
新鲜番茄→破碎→预热打浆→添加白砂糖→搅拌均匀→灭菌冷却→加入发酵剂→发酵→均质→脱气→真空灌装→灭菌→冷却→成品
1.4.4番茄汁中原果汁含量的确定
采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例发酵，番茄汁中原果汁含量的梯度为：80％、90％、100％、110％、120％，其它条件同三，以发酵后组织形态和降低产品稠度的要求选择番茄原果汁添加比例，(原果汁含量110％和120％的实验组为番茄原汁在真空低温条件下分别浓缩至可溶性固形物为6.05％、6.60％后制得)。发酵后产品情况如下表：
表2：不同番茄酱添加比例发酵后絮凝情况
由表2可知当番茄原果汁含量高于100％时发酵后的产品才能保持稳定无絮凝、分层、析水现象的发生。随着番茄原果汁含量的提高，絮凝逐渐降低，直至消失，但番茄原果汁含量过高产品稠度大幅上升，发酵后变得粘稠不爽口，而且番茄本来的不愉快气味无法完全消除，产品品质下降，因此确定番茄原果汁含量100％为最佳添加量。
2.发酵工艺的优化研究
通过单因素实验和L9(34)正交实验，确定最佳的白砂糖添加量、发酵时间、发酵温度和接种量。根据发酵后番茄汁饮料的香气、色泽、滋味和组织形态指标，通过加权评分对果汁进行综合的评分(如表1)
表3番茄汁评分标准颜色(20分)气味(20分)滋味(30分)口感(30分)
2.1白砂糖添加量对发酵番茄汁品质的影响
在确定发酵时番茄酱添加量之后，确定合适的白砂糖添加量也是非常重要的。因为白砂糖的量不仅影响到产品最后甜味、发酵后产酸量、以及产品的糖酸比例，而且影响到菌种的繁殖发酵，直接关系到产品的风味。固定的其它条件为：番茄酱添加量14％，发酵接种量5.5％，其余部分以纯净水补充至100％。发酵时间18小时，发酵温度38℃，实验结果如图2所示。
由图2可知：白砂糖添加量在13.75％-15％时产品品质较好，白砂糖添加量过高或者过低都会对产品品质造成影响。白砂糖添加量过低经发酵后甜味太淡，发酵后出现分层；添加量过高，甜味太腻，酸味太重，粘度高，不爽口。
2.2发酵时间对发酵番茄汁品质的影响
观察发酵时间对番茄汁饮料品质的影响如何。固定其他条件：白砂糖15％、番茄汁79.5％，采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，发酵接种量5.5％，发酵温度38℃；实验结果如图3所示。
由图3可知：发酵时间在17-19小时产品品质较好，发酵时间过短，发酵度不足，产品酸味淡，酸甜比例失调，而且番茄酱原有的不愉快味没有被消除，发酵时间过长，产品中的糖经过充分发酵后产酸量太大，酸味太重。当发酵时间在18小时时综合评分最高，因此选择18小时为最佳发酵时间。
2.3发酵温度对发酵番茄汁品质的影响
观察发酵温度对番茄汁饮料品质的影响如何。固定其他条件：白砂糖15％、番茄汁79.5％，采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，发酵接种量5.5％，发酵时间18小时，实验结果如图4所示。
由图4可知：发酵温度在37℃-38℃小时范围时产品品质较好，发酵温度过低发酵缓慢，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌生长不充分，产酸量不足，达不到产品风味要求，造成产品品质的下降，温度过高两种菌种发酵过程中产生一些不愉快的气味，影响产品品质。发酵温度在38℃时综合评分最高，因此选择38℃为最佳发酵温度。
2.4接种量对发酵番茄汁品质的影响
菌种添加量越大越有利于菌种的快速繁殖，加快产生乳酸的速度，但不是越大越好，超过一定的范围，接种量就对发酵的进程影响很小，而且接种量过大的话就难以控制发酵的进程，容易造成产酸量过大，使产品的风味变差增加成本，因此确定一个合理的接种量十分必要。
观察接种量对番茄汁饮料品质的影响如何。固定其他条件：白砂糖15％、番茄汁79.5％。采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，发酵温度38℃，发酵时间18小时，实验结果如图5所示。
由图5可知：接种量在5％-6％范围时产品品质较好，接种量过高和过低都会造成产品的品质的下降。本实验中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌能产生乙醛和丁二酮等风味物质，是产品获得良好的风味与口感，同时在代谢中产生胞外多糖，增加产品的粘稠性，提高产品的稳定性。
2.5发酵工艺的正交试验
为了能更综合考虑到各因素对产品的综合评分的影响，在单因素实验的基础上，按L16(35)设计了正交实验，因素水平表如表4，以发酵制得的番茄汁饮料的综合评分为指标，确定实验的最佳组合。实验结果如表5。
表4正交实验因素水平表
表5L9(34)正交试验结果
由表5数据可知，比较实验中的4个因素中R值的大小，可以看出4个因素的主次关系是：B＞A＞D＞C从k值可知最佳组合是A1B2C1D3，也就是说当白砂糖添加量为15％、发酵时间18小时、发酵温度37℃复合菌的接菌量为5.5％时能获得发酵产品的综合指标评分最高，获得的发酵番茄汁饮料品质最佳。
3.番茄汁发酵饮料指标检测
3.4.1产品的感官指标
产品呈均匀一致的橘红色，质地均匀细腻、粘稠度适中，口感细腻，酸甜适口，具有番茄固有的香味和发酵后的特殊香味。
3.4.2产品的理化指标
总固形物含量≥16％、酸度0.36-0.45％、pH值3.6-3.8。
3.4.3产品的微生物指标
细菌总数，≤100cfu/mL；大肠菌群，≤3cfu/100mL；
致病菌，未检出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种发酵番茄汁饮料的制备方法，其特征在于，所述发酵番茄汁饮料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，新鲜番茄清洗干净，破碎，加热至60℃进行打浆，制得番茄原汁；依次在调配罐内番茄原汁79.5％、白砂糖15％，搅拌均匀；
步骤二，将调配好的番茄汁升温至90-92摄氏度以上，保持60秒后冷却至37摄氏度。
步骤三，按照5.5％的比例加入发酵剂，采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1：1比例，在37℃条件下发酵18小时，至出现酸爽清香味，终止发酵；
步骤四，将番茄汁均质两次，第一次均质压力22兆帕，第二次均质压力25～30兆帕；
步骤五，将均质后的料液在0.08～0.09兆帕下脱气；
步骤六，真空封罐，真空度0.04～0.05兆帕，杀菌条件；在105～110℃下保温10～15分钟，反压冷却。
2.如权利要求1所述的发酵番茄汁饮料的制备方法，其特征在于，所述发酵番茄汁饮料直接饮用即可。
3.一种如权利要求1所述发酵番茄汁饮料的制备方法的发酵番茄汁饮料，其特征在于，按照质量百分比所述发酵番茄汁饮料的组分为：番茄原汁79.5％、白砂糖15％，发酵剂5.5％，番茄原汁中可溶性固形物为5.5％；复合发酵剂采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌质量分数1：1比例。
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