CN109247472A - 一种乳酸菌发酵水果制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳酸菌发酵水果制品及其制备方法。所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法包括以下步骤：(1)制备乳酸菌种发酵剂；(2)配制发酵汁液；(3)将水果肉浸泡在步骤(2)的发酵汁液中，进行超高压杀菌；(4)将步骤(3)发酵汁液接种发酵剂后于37～45℃保温发酵，测得pH值不高于3.60时停止发酵。本发明以新鲜水果为原料，采用现代生物工程技术和冷杀菌技术，方法简单、操作性强，营养丰富、口味多样。制备的水果制品保持了原有的营养及感官品质，同时具有改善肠胃等生理活性功能，保鲜效果佳，满足现代人对滋补产品的食用需求。
Description
技术领域
本发明属于食品保鲜领域，具体涉及一种利用乳酸菌发酵技术和超高压杀菌技术制备保鲜绿色健康营养水果制品的方法。
背景技术
随着社会健康意识的不断增强，人们对绿色健康食品的需求也越来越大，其中就包括水果制品和含有益生菌的功能性食品。
中国专利文献公开了一种荔枝发酵饮料的制备方法，其特征在于，将预处理后的梨汁匀浆、酶解，再经121℃条件下杀菌10min，在灭菌后的荔枝调配液中接种发酵剂进行发酵。上述专利在发酵前处理中使用高温热杀菌处理，果汁营养成分尤其是热敏成分损失大；果汁在高温下会产生与新鲜感相冲突的蒸煮味；另外，高温下色泽也变暗会影响产品的感官体验。
中国专利文献公开了一种新型荔枝乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，榨汁、过滤、离心制得荔枝汁，将奶粉、白砂糖、水混合后在121℃杀菌后接种发酵制得发酵乳，将荔枝汁、发酵乳、稳定剂黄原胶和果胶混合均匀,加入白砂糖和柠檬酸，均质，杀菌，冷却灌装，低温保藏即得。上述专利只是将发酵乳和荔枝汁混合调味而成，荔枝汁未经过乳酸菌发酵过程，且混合后经过杀菌过程，不仅产品营养感官品质受到一定破坏，发酵乳中活菌数亦无法得到保证。
中国专利文献公开了一种全果发酵型猕猴桃酒的制备方法，将猕猴桃全果破碎成猕猴桃果块后装入洁净的发酵罐中进行前发酵，对前发酵所得的猕猴桃发酵物进行压滤取渣后得到猕猴桃前发酵汁，将猕猴桃前发酵汁装入干净的储罐中进行后发酵，将得到的猕猴桃后发酵汁分离澄清、降酸得到猕猴桃酒。上述专利采用果块进行发酵，但终产品为压滤除渣后的果汁，与复合块状水果制品的食用体验有显著差别。
中国专利文献公开了一种含有谷物颗粒和水果颗粒的酸奶及其生产方法，其中，该酸奶中含有谷物颗粒以及水果颗粒。其生产方法包括如下步骤将经过标准化处理的原料奶接种乳酸菌发酵剂发酵，得到酸奶基料将无菌的谷物颗粒和水果颗粒与酸奶基料混合灌装,得到含有谷物颗粒和水果颗粒的酸奶产品。上述专利文献公开了将水果颗粒与酸奶相结合，但其目的是用于得到饮料产品，且上述饮料产品很容易产生果块粒变色的问题。
水果制品中，大部分的水果都被新鲜食用或者在工业上被初级加工利用，包括制成罐头食品、干制品、果汁等初级加工制品，烹饪、巴氏杀菌及化学防腐剂是保证水果食用安全性的主要手段，但同时也会带来一系列所不希望的物理特性和化学组成上变化。超高压作为一项非热处理技术，与传统的热处理相比具有其独特的优势，由于其处理过程不需要热传导来加工和杀菌，而是采用加压这种纯物理手段，因而杀菌过程迅速且均匀，能耗也明显低于需要热源的热处理手段。超高压处理的优势包括以下几个方面：超高压技术应用于食品杀菌时不受食品外形和包装形式的影响；可在不使用任何化学制剂的情况下对食品中的微生物进行纯物理手段杀灭，温度不会剧烈变化，不会破坏食物中的共价键，对食品组分影响小，因而能够很好地保留食品的原有的感官品质和营养品质，符合人们对自然、新鲜、无添加的健康饮食的追求；超高压技术因为对食品原材料的影响小，因而更适合作为杀菌处理手段。
但仅经过高压杀菌处理制备的水果制品仍无法达到良好的保鲜效果，不能满足人们对水果制品越来越高的食用要求。
在益生菌的功能性食品中，乳酸菌菌属是最常用的菌属。牛乳为益生菌提供了良好的营养基质，但随着越来越多的素食主义、乳糖不耐受、胆固醇限制饮食的出现，发酵乳制品的消费受到了限制。因此，如何将益生菌应用在素食方面，制备绿色健康食品，扩大益生菌在食品领域的应用范围，具有重大的意义。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述乳酸菌发酵水果制品。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备活菌数不低于6.0log CFU/g的乳酸菌种发酵剂；
(2)用90％～100％的水果果汁和0～10％的辅料制备发酵汁液，其总糖含量为5％～15％(w/w)、蛋白质含量为2％～4％(w/w)、pH值为5.00～6.00；
(3)将水果的果肉浸泡在步骤(2)的发酵汁液中，其中水果果肉占50％～60％的重量百分比，发酵汁液占40％～50％的重量百分比，然后进行超高压杀菌处理；
(4)将步骤(1)的发酵剂接种到步骤(3)的发酵汁液中，并于37～45℃保温发酵，待测得pH值不高于3.60时停止发酵，制得乳酸菌发酵水果制品；
(5)将步骤(4)中乳酸菌发酵水果制品进行0～4℃冷藏备用。
步骤(4)所述发酵剂的接种量为发酵汁液质量分数1％～6％。
步骤(3)所述超高压杀菌，压强为200MPa≤X≤600MPa，优选压强为400MPa≤X≤600MPa；保压时间5～20min，优选保压时间9～15min。
步骤(1)所述乳酸菌种发酵剂选自以下的一种或多种：植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌。
步骤(2)所述辅料选自以下的一种或者多种：纯净水、大豆蛋白粉、乳粉、糖、酸和护色剂。
步骤(2)和步骤(3)所述水果选自以下的一种或多种：苹果、黄桃、桔子、橙子、梨、菠萝、葡萄、猕猴桃、荔枝、芒果。
所述方法制备的乳酸菌发酵水果制品，其特征在于，发酵结束后发酵汁液中活菌数不低于6.0log CFU/g，pH值不高于3.60，糖酸比在10～25(w/w)之间，口味酸甜适宜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明提供一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法，采用超高压杀菌技术比传统热杀菌前处理的方法能更有效地杀灭微生物、保证安全性、延长保质期，且最大程度地保证了水果的营养品质和感官品质。
(2)本发明提供一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法，总糖含量为5％～15％(w/w)，蛋白质含量为2％～4％(w/w)，pH值在5.00～6.00之间的发酵汁液为乳酸菌提供了优质的发酵条件，使得乳酸菌能快速增长代谢产酸，发酵结束后，pH值不高于3.60，糖酸比在10～25(w/w)之间，口味酸甜适宜，产品风味更加丰富诱人。
(3)本发明提供一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法，其区别于传统添加酸和后杀菌工艺来延长水果保质期的方法，通过发酵技术使得水果pH值降低，并利用乳酸菌优势菌群的作用达到抑制其他杂菌的生长从而延长货架期的目的；同时产品具有较高的活菌数，为益生菌发挥其调节肠道菌群等生理功能提供保障。
(4)本发明工艺简单，结合了水果及益生菌的营养益生价值，口味选择较广，富有趣味、绿色、健康等优点。
附图说明
图1为超高压处理和热处理果肉在储藏过程中的色差分析图，(a)为L*值，(b)为a*值，(c)为b*值，(d)为△E值。
图2为超高压和热处理样品的质构分析图，(a)为硬度，(b)为内聚性，(c)为耐咀性，(d)为回复性。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)于MRS液体培养基中接种植物乳杆菌进行活化扩培24h，使得发酵液中活菌数达到6.0log CFU/g。
(2)取80.00g橙子果肉、添加20g纯净水进行榨汁、脱气，添加1.0g大豆蛋白，制得总糖含量为10％(w/w)，蛋白质含量为2.5％(w/w)，pH为5.00的发酵汁液。
(3)取100.00g橙肉进行掰块，保持橙子肉瓣完整，将橙子肉瓣与步骤(2)所得发酵汁液混合，进行400MPa，15min超高压杀菌。
(4)将步骤(1)的发酵剂接种到步骤(3)的发酵汁液中，接种量为发酵汁液的4％，37℃保温发酵，24h后pH值达到3.60时停止发酵。
(5)将步骤(4)中乳酸菌发酵水果制品于0～4℃冷藏。
本发明得到的产品的pH值为3.60，包括50％的果肉和50％的发酵汁液，发酵结束后发酵汁液中活菌数为8.0log CFU/g。
未处理的新鲜橙子中的微生物含量为1.7×106CFU/g。若采用巴氏杀菌技术，70℃下将果肉中的微生物降低6个数量级需要20min，此时，橙子果肉的质地和外观已经发生了较大的改变。采用超高压处理杀菌时，在400MPa下处理15min，橙子果肉中的微生物则能降低6个数量级。经过巴氏杀菌处理的橙子发酵后储藏至第14天出现酒味，而超高压杀菌处理后发酵的橙子储藏至第30天仍无明显异味。
实施例2
(1)利用市售直投式保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌粉。
(2)将去皮奇异果榨汁，取100g奇异果汁添加10.00g乳粉，进行均质和脱气处理。制得总糖含量为12％(w/w)，蛋白质含量为2.5％(w/w)，pH为5.50的发酵汁液。
(3)取200.00g去皮奇异果切块，使得奇异果果块厚度5mm，直径10mm大小，与步骤(2)所得发酵汁液混合，进行500MPa，9min超高压杀菌。
(4)将步骤(1)的发酵剂(初始活菌数可达到7.0log CFU/g)接种到步骤(3)的发酵汁液中，接种量为发酵汁液的1％，42℃保温发酵，12h后pH值达到3.30不再变化时停止发酵。
(5)将步骤(4)中乳酸菌发酵水果制品于0～4℃冷藏。
本发明得到的产品的pH值为3.30，包括57.14％的果肉和42.8％的发酵汁液，发酵结束后发酵汁液中活菌数为8.0log CFU/g，与巴氏杀菌发酵的产品相比，发酵结束后的活菌数增加了两个数量级。
实施例3
(1)于MRS液体培养基中接种植物乳杆菌进行活化扩培24h，使得发酵液中活菌数达到7.0log CFU/g。
(2)选择新鲜无机械损伤外观良好的龙眼清洗，去皮去核得完整果肉100g，另取果肉进行榨汁处理得100g龙眼汁并添加1g大豆蛋白，制得总糖含量为12％(w/w)，蛋白质含量为2％(w/w)，pH值为5.20的发酵汁液。并与剩余果肉混合，进行600MPa，9min杀菌。
(3)将步骤(1)的发酵剂接种到步骤(2)的发酵汁液中，接种量为发酵汁液的2％，37℃保温发酵，24h后pH值达到3.60不再变化时停止发酵。
(4)将步骤(3)中乳酸菌发酵水果制品于0～4℃冷藏。
本发明得到的产品的pH值为3.60，包括50％的果肉和50％的发酵汁液，发酵结束后发酵汁液中活菌数为8.0log CFU/g。
实施例4
(1)于MRS液体培养基中接种嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌进行活化扩培24h，使得发酵液中活菌数达到8.0log CFU/g。
(2)取新鲜无机械损伤外观良好的荔枝清洗、去皮去核、榨汁，得100g荔枝汁并加入1g大豆蛋白，制得总糖含量为12％(w/w)，蛋白质含量为3％(w/w)，pH为5.00的发酵汁液。
(3)选择新鲜无机械损伤外观良好的荔枝清洗，去皮去核得完整果肉共100g，再与步骤(2)所得发酵汁液混合得到待处理样品。
(4)将步骤(3)待处理样品分为四等份并分别进行一项杀菌处理，分别是400MPa、15min超高压处理；600MPa、9min超高压处理；80℃、6min水浴热处理；90℃、4min水浴热处理，得到4种不同杀菌处理的样品。
(5)将步骤(1)的发酵剂分别接种到步骤(4)的4种样品中，接种量为发酵汁液的1％，40℃保温发酵，20h后pH值达到3.30不再变化时停止发酵。
(6)将步骤(5)中乳酸菌发酵水果制品于0～4℃冷藏。
本发明得到的产品的pH值为3.30，包括50％的果肉和50％的发酵汁液，发酵结束后发酵汁液中活菌数为7.0log CFU/g。
超高压处理和热处理果肉在储藏过程中的色差分析见图1，根据图1的色差分析可知，无论是热处理还是超高压处理，果肉的色差L*值均呈现下降的趋势，果肉的亮度逐渐下降，色差b*值则呈现上升的趋势，与感官上果肉逐渐发生褐变的趋势相符合，但就色差L*值和b*值来说，热处理的样品的变化程度要高于超高压处理样品的变化程度；对于果肉的色差a*值来说，超高压处理的样品色差a*值在储藏过程中无明显变化，而热处理的样品则出现了明显的上升趋势。从果肉的总色差分析来看，热处理样品的总色差变化要高于超高压处理的样品色差变化。
综上所述，相比于热处理，超高压处理对于荔枝果肉的色泽破坏更小，同时在储藏过程中，果肉的色泽变化也更小。
图2是超高压和热处理样品的质构分析，结果表明，热处理条件下果肉的硬度和耐咀性下降的程度明显大于在超高压处理和热处理下果肉的硬度和耐咀性的下降程度。
实施例5
(1)于MRS液体培养基中接种植物乳杆菌进行活化扩培24h，使得发酵液中活菌数达到6.0log CFU/g。
(2)将蜜梨去皮、榨汁、脱气，得50.00g蜜梨汁，并添加1.0g大豆蛋白。制得总糖含量为11％(w/w)，蛋白质含量为2％(w/w)，pH为5.00的发酵汁液。
(3)将蜜梨去皮、去核、切块，取50.00g果肉与步骤(2)所得发酵汁液混合，进行600MPa，10min超高压杀菌。
(4)将步骤(1)的发酵剂接种到步骤(3)的发酵汁液中，接种量为发酵汁液的4％，37℃保温发酵，24h后pH值达到3.60时停止发酵。
(5)将步骤(4)中乳酸菌发酵水果制品于0～4℃冷藏。
本发明得到的产品的pH值为3.60，包括50％的果肉和50％的发酵汁液，发酵结束后发酵汁液中活菌数为8.0log CFU/g。
将步骤(3)所得产品(不经过发酵)与步骤(5)所得发酵水果在储藏期内进行品质对比，结果见表1、表2和表3。
30天储藏期内，未发酵步骤(3)所得水果褐变指数从0.073变化至0.310，显著高于发酵水果(0.134)；乳酸菌发酵作用有效抑制了多酚氧化酶的活性，从初始的33U/mL降低至4U/mL，使得发酵梨汁中的酚类物质的保存率显著高于未发酵梨汁。发酵梨汁中抗坏血酸稳定性更高，保存率(85％)较未发酵梨汁高(50％)，减少了非酶褐变。乳酸菌通过在梨汁中发酵产生有机酸、醇、酮等物质，抑制多酚氧化酶的活性，保存酚类、抗坏血酸等物质，有效保护梨汁色泽。
表1乳酸菌发酵对产品色泽品质的影响
注：a,b,c,d,e表示不同样品同一指标之间相比具有显著性差异(p＜0.05)。
表2乳酸菌发酵对产品酚类物质的影响(mg·L-1)
注：a,b,c,d,e表示不同样品同一酚类物质含量之间相比具有显著性差异(p＜0.05)。
表3乳酸菌发酵对产品酚类物质的影响(mg·L-1)
注：a,b,c,d,e表示不同样品同一酚类物质含量之间相比具有显著性差异(p＜0.05)。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种乳酸菌发酵水果制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备活菌数不低于6.0log CFU/g的乳酸菌种发酵剂；
(2)用90％～100％的水果果汁和0～10％的辅料制备发酵汁液，其总糖含量为5％～15％(w/w)、蛋白质含量为2％～4％(w/w)、pH值为5.00～6.00；
(3)将水果的果肉浸泡在步骤(2)的发酵汁液中，其中水果果肉占50％～60％的重量百分比，发酵汁液占40％～50％的重量百分比，然后进行超高压杀菌处理；
(4)将步骤(1)的发酵剂接种到步骤(3)的发酵汁液中，并于37～45℃保温发酵，待测得pH值不高于3.60时停止发酵，制得乳酸菌发酵水果制品。
2.根据权利要求1所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法,其特征在于，步骤(4)所述发酵剂的接种量为发酵汁液质量分数1％～6％。
3.根据权利要求1或2所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述超高压杀菌的压强为200MPa≤X≤600MPa，保压时间5～20min。
4.根据权利要求3所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述超高压杀菌的压强为400MPa≤X≤600Mpa，保压时间为9～15min。
5.根据权利要求4所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法,其特征在于，步骤(1)所述乳酸菌种发酵剂选自以下的一种或多种：植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌。
6.根据权利要求5所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法,其特征在于，步骤(2)所述辅料选自以下的一种或者多种：纯净水、大豆蛋白粉、乳粉、糖、酸和护色剂。
7.根据权利要求1或2所述乳酸菌发酵水果制品的制备方法,其特征在于，步骤(2)、(3)所述水果选自以下的一种或多种：苹果、黄桃、桔子、橙子、梨、菠萝、葡萄、猕猴桃、荔枝、芒果。
8.根据权利要求1-7任一项所述方法制备的乳酸菌发酵水果制品，其特征在于，发酵结束后发酵汁液中活菌数不低于6.0log CFU/g。
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