CN108308481B - 一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺,属于食品加工领域。该制备工艺包括原料预处理、发酵和饮料制备3大工序，通过利用一种乳酸菌发酵柑橘饮料在原位生物降解苦味物质及其前期加工工艺脱苦来显著性的降低苦味物质的含量的同时增强柑橘饮料的效果。该方法得到的饮料制品无苦味且发酵风味独特、香气浓郁、营养价值高、抗氧化性能强、抑菌性能较好，应用前景十分广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮料的制备工艺，具体涉及一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺,属于食品加工领域。
背景技术
赣南特产柑橘，历史上就以果色金黄、皮薄肉嫩、食不存渣、风味浓甜、芳香扑鼻而闻名中外。有研究表明，柑橘中富含有机酸、糖类、VC、VE、β-胡萝卜素、氨基酸和矿物质等营养元素，黄酮类物质和柠檬苦素类物质则构成其特有的苦味成分。柑橘本身具有润肺、止咳、化痰、健脾、顺气、止渴的药效。但是果肉鲜食时并不明显的苦味一旦经制汁、加热、果汁贮藏等加工环节，无苦味的前体物质大量转化为苦味物质，使加工产品（果汁、果酒等）带有明显的苦味，这是柑橘加工过程中一个非常重要的技术问题。
目前，脱去柑橘果汁中苦味物质的主要方法有：树脂吸附脱苦、酶法脱苦、屏蔽脱苦等，这些方法虽有优点但是部分操作比较麻烦，而通过丰富的微生物资源库, 筛选能够在柑橘果汁中生长并能转化其中的苦味物质的单一乳酸菌方法还不常见，因此柑橘果汁的加工工艺改进以及寻找能够在柑橘汁中有效降低苦味物质的微生物资源对于减轻果汁的苦味和柑橘产品的开发有着重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：利用一种乳酸菌发酵柑橘饮料在原位生物降解苦味物质及其前期加工工艺脱苦来显著性的降低苦味物质的含量的同时增强柑橘饮料的效果，同时该方法得到的果汁制品无苦味且发酵风味独特、香气浓郁、营养价值高、抗氧化性能强、抑菌性能较好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄，均重25g的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的1.5-2.5%和240-320%，50℃下水浴振荡2-4h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:3-5:2-4组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的2～15%，然后过胶体磨均质机，再置于85～100℃水浴灭菌，时间为15-30min；冷却至20～45℃，得预处理原料；所述的糖或者代用糖是白砂糖、葡萄糖、葡萄糖浆、麦芽糖中的任何一种；所述柑橘为蜜桔或橙子的任一种；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按106～109CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度30～40℃、时间24h，pH值3.10～3.30，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的6-8%，搅拌均匀，继续发酵24-48h，发酵温度37℃，得发酵物；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1-2:2-4:1-3:1-3混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1:5-8加入浓度为85%的乙醇，超声提取10-15min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:10-20加入蒸馏水，超声提取20-30min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡2-4h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的25-35%和4～10%，然后采用无菌冷罐装即可。
本发明所述一种益生菌发酵柑橘饮料需要采用冷链避光保存，其活菌数107CFU/mL以上，保质期21天。
本发明所述的植物乳杆菌为实验室自主选育的一株优良植物乳杆菌NCU116，已于2015年12月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC11885。
有益效果
与现有技术相比，本发明的优点如下：
（1）本发明生产出的产品，无青涩苦味、酸甜适宜、发酵风味好、营养价值高、抗氧化性能强、抑菌性能较好；另外发明人意外发现长期饮用本发明产品还能取到改善肠道健康、促进消化的作用。
（2）本发明中原料预处理工艺简单，有效，不仅能使柑橘中的有效成分得到充分释放，而且与现有常规处理方法相比可显著性的降低柠檬苦素和柚皮苷含量。柑橘加工预处理工序，可降低果实硬度、钝化酶的活性、有利于进一步的加工，但现有常规蒸汽处理过程会造成果蔬中一些营养成分降解和苦味物质的溶出，降低营养品质和口感。本发明预处理工序能显著性的降低柑橘中柠檬苦素和柚皮苷含量，与现有技术相比减少率分别为18.7%和 8.1%（数据采用实施例2工艺测得）。
（3）本发明中采用的植物乳酸菌为自主选育的优良植物乳杆菌，具有降解苦味物质的酶系，如柠檬苦素降解酶, 并且该酶在酸性条件下有活性，使苦味物质被降解。发酵后蜜桔浆中柠檬苦素含量由初始前的37.1 ug/mL降低到27.5ug/mL，脱苦率达25.8%，柚皮苷含量由发酵前155.8ug/m降低到119.5ug/mL，脱苦率达23.3%（数据采用实施例2工艺测得）；发酵后橙子浆中柠檬苦素含量由初始前的35.6µg/ml降低到25.3µg/ml，脱苦率达28.9%，柚皮苷含量由发酵前140.1降低到100.9，脱苦率达27.9%（数据采用实施例3工艺测得）；因此植物乳杆菌发酵柑橘饮料原位生物降解能显著性降低苦味物质含量，脱苦率效果显著，且远高于现有研究中乳酸菌发酵柑橘的脱苦率。
（4）本发明中的发酵工艺经过发明人多次反复试验，可以极大的提高其营养保健价值；经发酵后，特别是多酚和总黄酮物质，含量分别增加了显著性增加了12.9%和8%；经乳酸菌发酵后对DPPH自由基清除率显著提高，提高了36%,且是0.11mg/mL VC的清除率的1.3倍；同时发酵后产品对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌性都显著性提高（数据采用实施例2工艺测得）。
附图说明
图1 蜜桔不同预处理条件下柠檬苦素含量。
图2 蜜桔不同预处理条件下柚皮苷含量。
图3 蜜桔发酵过程中柠檬苦素含量变化。
图4 蜜桔发酵过程中柚皮苷含量变化。
图5蜜桔发酵前后对DPPH自由基的清除能力。
图6橙子发酵过程中柠檬苦素含量变化。
图7橙子发酵过程中柚皮苷含量变化。
图8橙子发酵前后对DPPH自由基的清除能力。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的1.5%和240%，50℃下水浴振荡2h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:3:2组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的2%，然后过胶体磨均质机，再置于85℃水浴灭菌，时间为15min；冷却至20℃，得预处理原料；所述的糖是白砂糖；所述柑橘为蜜桔；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按106CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度30℃、时间24h，pH值3.10，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的6%，搅拌均匀，继续发酵24h，发酵温度37℃，得发酵物；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1:2:1:1混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1:5加入浓度为85%的乙醇，超声提取10min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:10加入蒸馏水，超声提取20min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡2h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的25%和4%，然后采用无菌冷罐装即可；
本发明所述的植物乳杆菌为实验室自主选育的一株优良植物乳杆菌NCU116，已于2015年12月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC11885。
实施例2
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的2.0%和280%，50℃下水浴振荡3h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:4:3组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的9%，然后过胶体磨均质机，再置于95℃水浴灭菌，时间为25min；冷却至25℃，得预处理原料；所述的代用糖是葡萄糖；所述柑橘为蜜桔；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按108CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度35℃、时间24h，pH值3.20，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的6-8%，搅拌均匀，继续发酵36h，发酵温度37℃，得发酵物；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1:3:2:2混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1:7加入浓度为85%的乙醇，超声提取13min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:15加入蒸馏水，超声提取25min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡3h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的30%和7%，然后采用无菌冷罐装即可；
本发明所述的植物乳杆菌为实验室自主选育的一株优良植物乳杆菌NCU116，已于2015年12月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC11885。
实施例3
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的2.5%和320%，50℃下水浴振荡3h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:4:3组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的15%，然后过胶体磨均质机，再置于100℃水浴灭菌，时间为30min；冷却至45℃，得预处理原料；所述的代用糖是葡萄糖浆；所述柑橘为橙子；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按109CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度40℃、时间24h，pH值3.30，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的8%，搅拌均匀，继续发酵48h，发酵温度37℃，得发酵物；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比2:4:3:3混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1: 8加入浓度为85%的乙醇，超声提取15min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1: 20加入蒸馏水，超声提取30min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡4h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中按质量比无菌水和果葡糖浆或代用糖液加入量为发酵物质量的35%和10%，然后采用无菌冷罐装即可；
本发明所述的植物乳杆菌为实验室自主选育的一株优良植物乳杆菌NCU116，已于2015年12月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC11885。
实施例4
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为柑橘浆质量的8%，然后过胶体磨均质机，再进行常规蒸汽处理灭菌，时间为18min；冷却至30℃，得预处理原料；所述的糖是白砂糖；所述柑橘是蜜桔。
其余同实施例2。
实施例5
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的2.0%和280%，50℃下水浴振荡3h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:4:3组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的9%，然后过胶体磨均质机，再置于95℃水浴灭菌，时间为25min；冷却至25℃，得预处理原料；所述的糖是白砂糖；所述柑橘为蜜桔；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按108CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度35℃、时间48h，pH值3.20，得发酵物；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的30%和7%，然后采用无菌冷罐装即可。
本发明所述的植物乳杆菌为实验室自主选育的一株优良植物乳杆菌NCU116，已于2015年12月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所），其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC11885。
实施例6
一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的2.0%和280%，50℃下水浴振荡3h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:4:3组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆质量的9%，然后过胶体磨均质机，再置于95℃水浴灭菌，时间为25min；冷却至25℃，得预处理原料；所述的代用糖是葡萄糖；所述柑橘为蜜桔；
（2）发酵：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）按108CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度35℃、时间24h，pH值3.20，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的7%，搅拌均匀，继续发酵36h，发酵温度37℃，得发酵物；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1:3:2:2，得复合粉，往复合茶粉中按固液比1:7加入浓度为85%的乙醇，超声提取13min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:15加入蒸馏水，超声提取25min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡3h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的30%和7%，然后采用无菌冷罐装即可。
所述的植物乳杆菌采用市售植物乳杆菌。
试验例1、口感测试
将本发明实施例1-6制得的饮料和市售同类柑橘饮料采用相同的瓶子进行分装，做好标记；邀请100名试验员进行品，然后根据个人喜好进行打分（0-10分），最后求平均分。所有受试者身体健康，自愿参加且无口感偏好
| 组数 | 得分 |
| 实施例1 | 7.8 |
| 实施例2 | 8.6 |
| 实施例3 | 8.4 |
| 实施例4 | 6.2 |
| 实施例5 | 6.5 |
| 实施例6 | 7.2 |
| 市售饮料 | 7.4 |
品尝试验结果表明，本发明实施例2制得的饮料最受品尝者喜欢，得分达8.6分，然后依次为实施例3和实施例1制得的饮料，本发明产品得分远高于市售饮料的得分，说明本发明产品有市售产品相比具有明显的优势。
试验例2、促进消化功能测试
选取患有消化不良的患者120人，年龄30-40岁，随机分为6组，每组20人，试验人员每天饮用本发明实施例1-6中制得的饮料300ml，一周后统计各组受试者的消化情况，试验结果如下：
| 组数 | 效果显著 | 效果一般 | 无效果 | 有效率（%） |
| 实施例1 | 18 | 2 | 0 | 100% |
| 实施例2 | 20 | 0 | 0 | 100% |
| 实施例3 | 19 | 1 | 0 | 100% |
| 实施例4 | 1 | 4 | 15 | 25% |
| 实施例5 | 0 | 4 | 16 | 20% |
| 实施例6 | 5 | 9 | 6 | 70% |
试验结果表明，本发明产品具有非常好的促进消化的作用，尤其是实施例1-3制得的产品。
Claims (3)
1.一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺，其特征在于由以下步骤组成：
（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的1.5-2.5%和240-320%，50℃下水浴振荡2-4h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:3-5：2-4组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆的2～15%，然后过胶体磨均质机，再置于85～100℃水浴灭菌，时间为15-30min；冷却至20～45℃，得预处理原料；所述的糖或者代用糖是白砂糖、葡萄糖、葡萄糖浆、麦芽糖中的任何一种；
（2）发酵：将植物乳杆菌CGMCC No.11885按106～109CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度30～40℃、时间24h，pH值3.10～3.30，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的6-8%，搅拌均匀，继续发酵24-48h，发酵温度37℃，得发酵物；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量分别为发酵物质量的25-35%和4～10%，然后采用无菌冷罐装即可；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1-2:2-4:1-3:1-3混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1:5-8加入浓度为85%的乙醇，超声提取10-15min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:10-20加入蒸馏水，超声提取20-30min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡2-4h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖。
2.根据权利要求1所述一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺，其特征在于由以下步骤组成：（1）原料预处理：选取无腐烂、新鲜的果形扁圆，果皮薄的柑橘，剥皮后去籽，打浆，得柑橘浆，往柑橘浆里加入复合酶制剂和蒸馏水，加入量分别为柑橘浆质量的2.0%和280%，50℃下水浴振荡3h，所述复合酶制剂为β-葡聚糖酶、果胶酶、纤维素酶按质量比1:4:3组成，然后真空浓缩至原体积的1/3,得酶处理柑橘浆；往酶处理柑橘浆中入糖或代用糖调配均匀，加入量为酶处理柑橘浆的9%，然后过胶体磨均质机，再置于95℃水浴灭菌，时间为25min；冷却至25℃，得预处理原料；所述的糖或者代用糖是白砂糖、葡萄糖、葡萄糖浆、麦芽糖中的任何一种；
（2）发酵：将植物乳杆菌CGMCC No.11885按108CFU/g的比例投入预处理原料中，进行发酵处理，发酵温度35℃、时间24h，pH值3.20，然后加入特制茶多糖，加入量为预处理原料质量的6-8%，搅拌均匀，继续发酵36h，发酵温度37℃，得发酵物；
（3）饮料制备：往步骤（2）制得的发酵物中加入无菌水和果葡糖浆或代用糖液，加入量为发酵物质量的30%和7%，然后采用无菌冷罐装即可；
所述特制茶多糖的制备方法为：将精选的金银花、金盏花、玉兰花、紫苏叶分别烘干粉碎，按质量比1:3:2:2混合，得复合茶粉，往复合茶粉中按固液比1:7加入浓度为85%的乙醇，超声提取13min，然后过滤，取滤渣，往滤渣中按固液比1:15加入蒸馏水，超声提取25min，提取结束后过滤，取滤液，往滤液中按固液比1:4加入活性炭，45℃水浴振荡3h，然后过滤，将滤液干燥粉碎，即得特制茶多糖。
3.根据权利要求1或2所述一种益生菌发酵柑橘饮料的制备工艺，其特征在于所述柑橘为蜜桔或橙子的任一种。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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