CN115812883A - 一种三华李发酵果汁及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三华李发酵果汁及其制备方法，涉及果汁加工技术领域，将三华李清洗、去核、打浆、酶解、过滤、离心，得到三华李清汁，调整清汁糖度和pH值，加入益生菌保护剂，水浴灭菌；益生菌经培养得到益生菌种子液，将益生菌种子液接种于所得三华李果汁中发酵48h得到所述三华李发酵果汁。本发明获得的三华李发酵果汁富含益生菌，且有效保留了三华李果汁中的多酚和黄酮含量，提高了三华李果汁中总花色苷含量，并赋予三华李果汁益生特性。
Description
技术领域
本发明涉及果汁加工技术领域，更具体的说是涉及一种三华李发酵果汁及其制备方法。
背景技术
三华李隶属于蔷薇科李亚科，是华南地区的特色水果。有研究表明，李属果实富含矿物元素、维生素、黄酮、有机酸和花色苷等营养成分，具有抗氧化、延缓衰老、增强骨骼、改善记忆力等重要的保健功能。三华李肉质爽脆，酸甜可口，色质艳丽，个大肉厚，气味芳香，对肝病有较好的保养作用，唐代名医孙思邈评价三华李时曾说：“肝病宜食之”；此外，三华李中的维生素B12有促进血红蛋白再生的作用，贫血者适度食用三华李对健康大有益处。
然而，三华李的成熟期较短，且因其属于呼吸跃变型水果，容易失水萎蔫、腐败变质，不耐贮藏。此外，三华李的有机酸含量较高，鲜食口感较差。因此，三华李通常被制作成蜜饯或者果酒来弥补其口感上的不足，延长其货架期。但蜜饯的制作通常需要经长时间的浸泡、烘干，导致三华李活性成分的大量损失，降低了三华李的营养价值；而经白酒浸泡三华李或直接用三华李酿造制成果酒，易导致三华李活性物质的流失或因三华李汁中可溶性固形物含量太高而对酒的澄清造成难以克服的影响。
有研究表明，利用益生菌发酵果蔬汁可将益生菌的益生功能与果蔬的营养功能有效结合起来。近年来，“益生菌发酵饮料”越来越多地被开发出来，是果蔬汁产业未来的发展方向之一。植物乳杆菌作为一种安全且普遍适用的益生菌，可以维持肠道内菌群平衡，促进营养物质的吸收，但其在偏酸性的果汁中很难生长。向此类果汁中添加益生菌保护剂(即益生元)能够刺激果汁中益生菌生长活性。与已有研究相比，将植物乳杆菌直接添加于含有益生菌保护剂的三华李果汁中制成益生菌发酵果汁，可以在保证三华李的营养价值的前提下更加有效地提高其益生特性和产品价值，这在之前的专利和文献中还未有报道。
因此，结合上述问题，提供一种益生菌发酵三华李果汁，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种三华李发酵果汁及其制备方法。本发明三华李果汁中除含有丰富的活性益生菌外，较大程度地保留了三华李果汁的总酚含量、总黄酮含量及抗氧化活性，提高了三华李果汁的总花色苷含量，并赋予三华李果汁益生特性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种三华李发酵果汁的制备方法，包括以下步骤：
S1，将三华李清洗、去核、打浆35s、添加三华李果浆质量0.05％的果胶复合酶，设置温度45℃酶解90min，经200目纱布过滤、果汁经5000rpm离心10min，得到三华李清汁，添加葡萄糖调整清汁糖度，糖度调整为13.50±0.5Brix，通过饱和Na2CO3溶液调整pH值到5.0±0.02，加入益生菌保护剂，水浴灭菌；
S2，益生菌经培养得到益生菌种子液，将益生菌种子液接种于S1所得三华李果汁中，摇床发酵48h，发酵温度为35-37℃，发酵转速为150-300r/min，得到所述三华李发酵果汁。
优选的，所述益生菌保护剂的质量为经糖度和pH值调整的三华李清汁质量的0.5-1.5％。
优选的，所述益生菌保护剂为菊粉、低聚异麦芽糖、海藻糖、低聚果糖、抗性糊精、壳聚糖中的一种。
优选的，所述水浴灭菌温度为90℃，时间为15min。
优选的，所述益生菌为植物乳杆菌。
优选的，所述益生菌种子液由活化后的植物乳杆菌于37℃，200r/min摇床培养6h得到。
优选的，所述益生菌种子液的添加量为S1所得三华李果汁体积的1-5％。
优选的，所述益生菌保护剂为低聚异麦芽糖，所述益生菌保护剂的质量为经糖度和pH值调整的三华李清汁质量的0.75％，所述植物乳杆菌种子液的添加量为S1所得三华李果汁体积的3％。
一种三华李发酵果汁，所述三华李发酵果汁采用上述制备方法制备而成。
通过采用上述优选方案，本发明的有益效果在于：
本发明利用植物乳杆菌发酵三华李果汁，并加入益生菌保护剂促进其在果汁当中的生长：第一，果汁制备和发酵的条件温和，不会对果汁当中生物活性物质产生显著影响。同时，发酵过程可以提高果汁中花色苷含量；第二，加入与其发酵菌剂相适配的益生菌保护剂，促进了植物乳杆菌生长。
本发明提供的制备方法得到的三华李发酵果汁饮料，采用益生菌保护剂和益生菌的组合对果汁进行发酵，赋予了果汁益生特性，有效保留了三华李果汁中多酚、黄酮含量，提高其总花色苷含量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为三华李发酵果汁的制备流程；
图2为不同益生菌保护剂对三华发酵李果汁植物乳杆菌生长的影响；
图3为不同益生菌保护剂添加量对三华李发酵果汁植物乳杆菌生长的影响；
图4为不同接种量对三华李发酵果汁植物乳杆菌生长的影响；
图5为不同发酵温度对三华发酵李果汁植物乳杆菌生长的影响；
图6为不同发酵转速对三华李发酵果汁植物乳杆菌生长的影响；
图7为没食子酸标准曲线；
图8为芦丁标准曲线；
图9为发酵前后三华李果汁中总酚含量的变化；
图10为发酵前后三华李果汁中总黄酮含量的变化；
图11为发酵前后三华李果汁铁离子清除能力的变化；
图12为发酵前后三华李果汁中总花色苷含量的变化。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
S1，将三华李清洗、去核、打浆35s、添加三华李果浆质量0.05％的果胶复合酶，设置温度45℃酶解90min，经200目纱布过滤、果汁经5000rpm离心10min，得到三华李清汁，添加葡萄糖调整清汁糖度，糖度调整为13.50±0.5Brix，通过饱和Na2CO3溶液调整pH值到5.0±0.02，加入菊粉，菊粉的质量为经糖度和pH值调整的三华李清汁质量的1.0％，水浴灭菌温度为90℃，时间为15min；
S2，植物乳杆菌经培养得到植物乳杆菌种子液，将植物乳杆菌种子液接种于S1所得三华李果汁中，植物乳杆菌种子液的添加量为S1所得三华李果汁体积的3.0％。摇床发酵48h，发酵温度为37℃，发酵转速为200r/min，得到所述三华李发酵果汁。
对比例1
提供一种三华李发酵果汁饮料的制备方法，具体步骤参照实施例1，不同之处仅在于，加入的益生菌保护剂不是菊粉，而是低聚异麦芽糖、海藻糖、低聚果糖、抗性糊精、壳聚糖中的任意一种。
对比例2
提供一种三华李发酵果汁饮料的制备方法，具体步骤参照实施例1，不同之处仅在于，益生菌保护剂替换为低聚异麦芽糖，其添加量为0.50％、0.75％、1.25％、1.50％中的任意值。
对比例3
提供一种三华李发酵果汁饮料的制备方法，具体步骤参照实施例1，不同之处仅在于，益生菌保护剂替换为低聚异麦芽糖，其添加量为果汁质量的0.75％；植物乳杆菌种子液的添加量替换为1％、2％、4％、5％中的任意值。
对比例4
提供一种三华李发酵果汁饮料的制备方法，具体步骤参照实施例1，不同之处仅在于，益生菌保护剂替换为低聚异麦芽糖，其添加量为果汁质量的0.75％；植物乳杆菌种子液的添加量替换为1％；发酵温度替换为33℃、35℃、39℃、41℃中的任意值。
对比例5
提供一种三华李发酵果汁饮料的制备方法，具体步骤参照实施例1，不同之处仅在于，益生菌保护剂替换为低聚异麦芽糖，其添加量为果汁质量的0.75％；植物乳杆菌种子液的添加量替换为1％；发酵温度为37℃；发酵转速为100r/min、150r/min、250r/min、300r/min中的任意值。
实验例2
上述实施例1和对比例1-5使用植物乳杆菌活菌数进行评价，测定方法参考国标GB4789.35-2016进行乳酸菌菌落总数测定，测定结果如图2-6所示。
由图2可以看出，在发酵前期(0～12h)植物乳杆菌在三华李果汁中迅速生长，之后生长速率变缓，进入稳定期。与未添加益生元的三华李果汁相比，三华李果汁中添加低聚异麦芽糖对植物乳杆菌的生长具有显著的促进作用，而菊粉、海藻糖、抗性糊精、低聚果糖则对植物乳杆菌的生长无显著的促进作用。因此，与本次实验的其他益生元相比，低聚异麦芽糖是促进植物乳杆菌在三华李果汁中生长的最佳益生元，且其最优添加量为0.75％(图3)。为了进一步提高三护理果汁的植物乳杆菌数目，对其发酵条件进行优化，通过优化确定其最优接种量为3％(图4)，最优发酵温度为37℃(图5)和最优发酵转速为200r/min(图6)。
实验例3
本实验例在实施例和对比例的基础上，进行各因素的显著性分析，筛选出具有组间差异的因素各拟定三个水平并以菌落总数的增加量为指标选用L9(34)进行正交试验。表1为实验各因素的组间差异分析结果。
表1各因素组间差异
由表1可知，经单因素实验分析，接种量、发酵温度、发酵转速对植物乳杆菌的增长量具有极显著影响。因此，选择接种量、发酵温度、发酵转速为正交试验的试验因素，进行三因素三水平的正交试验。正交试验因素水平表如表2所示，正交试验直观分析结果如表3所示，正交试验方差分析结果如表4所示。
表2正交试验因素水平表
表3正交试验直观分析表
注：K1、K2、K3分别代表不同水平3次启动率之和；k1、k2、k3分别代表不同水平均值启动率；R代表平均极值(R＝最大均值-最小均值)
表4正交试验方差分析表
经正交试验结果分析可知，因素对植物乳杆菌增长量的影响从大到小为：发酵温度>接种量>发酵转速，其中，发酵温度对正交试验结果具有显著影响。
实验例4
本实验例对实验例3所得出的最优发酵组合功能性成分的含量进行测定，具体测定方法如下：
(1)总酚测定：采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量。
(2)总黄酮测定：采用分光光度计法测定总黄酮含量。
(3)抗氧化能力的测定：采用分光光度计法测定样品ABTS+·清除能力，设置无水乙醇空白组，用等体积的无水乙醇和样品调零。三华李发酵果汁ABTS+·清除率按公式1计算。
清除率/％＝(A0-Ai)/A0公式1
式中：A0为试剂空白组吸光度；Ai为样品组吸光度。
(4)总花色苷测定：采用pH计示差法测定总花色苷含量。将样品与pH1.0的0.2mol/L氯化钾溶液与pH 4.5的0.2mol/L醋酸钠溶液以1:9的体积比混合，于40℃水浴平衡50min后分别于510nm和700nm下测定其吸光度。三华李发酵果汁的吸光度按公式2计算，总花色苷含量按公式3计算(以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷计)。
A＝(A510-A700)pH1.0-(A510-A700)pH4.5 公式2
式中：A为样品在两个pH条件下吸光度的差值，L/(g·cm)；A510和A700分别为三华李发酵果汁样品在相应pH处最大吸收波长处的吸光度值和700nm处的吸光度值。
C＝(A×MW×1000×DF×100)/ε 公式3
式中：C为样品中总花色苷的浓度，(mg/L)；A为样品在两个pH条件下吸光度的差值，L/(g·cm)；MW为矢车菊素-3-葡萄糖苷分子量，MW＝449.2g/mol；ε为26900L/cm。
测定结果如图7～12所示。由图可知，三华李果汁经植物乳杆菌48h发酵后，其总酚含量和总黄酮含量以及铁离子还原能力未发生显著变化，而总花色苷含量显著上升。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将三华李清洗、去核、打浆35s、添加三华李果浆质量0.05％的果胶复合酶，设置温度45℃酶解90min，经200目纱布过滤、果汁经5000rpm离心10min，得到三华李清汁，添加葡萄糖调整清汁糖度，糖度调整为13.50±0.5Brix，通过饱和Na2CO3溶液调整pH值到5.0±0.02，加入益生菌保护剂，水浴灭菌；
S2，益生菌经培养得到益生菌种子液，将益生菌种子液接种于S1所得三华李果汁中，摇床发酵48h，发酵温度为35-37℃，发酵转速为150-300r/min，得到所述三华李发酵果汁。
2.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述益生菌保护剂的质量为经糖度和pH值调整的三华李清汁质量的0.5-1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述益生菌保护剂为菊粉、低聚异麦芽糖、海藻糖、低聚果糖、抗性糊精、壳聚糖中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述水浴灭菌温度为90℃，时间为15min。
5.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述益生菌为植物乳杆菌。
6.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述益生菌种子液由活化后的植物乳杆菌于37℃，200r/min摇床培养6h得到。
7.根据权利要求1所述的一种三华李发酵果汁的制备方法，其特征在于，所述益生菌种子液的添加量为S1所得三华李果汁体积的1-5％。
8.一种三华李发酵果汁，其特征在于，所述三华李发酵果汁采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成。
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