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蓝莓酵素的生产工艺

蓝莓酵素的生产工艺
蓝莓(Vacciniuin spp.)又名越橘、蓝衆果,属杜_花科越橘属多年灌木果树m,有较强的保健功效,常被誉为“水果之王%。

果实中不仅含脂肪、蛋白质、碳水化合物、维生素及诸多微量元素等营养成分,花青素、多酚类物质、黄酮类物质及熊果酸含量也很高。

具有保护视力、抗氧化、治疗心脑血管疾病、增强记忆力等保健功能。

酵素是指使用酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等有益微生物发酵果蔬及可食性药材而得到的固体或者液体食品,富含大量的脂肪酶、淀粉酶、超氧化物歧化酶、乳酸、醋酸及少量乙醇等代谢产物度>1。

通常酵素产品含有氨酚等多种营养成分。

益生菌的代谢反应直接影响酵素基酸、维生素、胡萝卜素、功能性低聚糖、有机酸和多产品的品质,故对益生菌的选择及其发酵方式的研究具有重要意义,目前已从自然发酵的酵素中分离出乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多种益生菌。

1蓝莓酵素加工工艺流程
蓝莓—清洗、破碎—酶解—调糖—杀菌—冷却—接种(植物乳杆菌,酵母菌)—发酵—蓝莓酵素
2操作要点
操作要点:
(1)酶解
蓝莓清洗破碎之后经果胶酶酶解,果胶酶添加量为1.6 mL/kg,置于50 度:水浴中酶解2 h。

(2)调糖
在蓝莓果汁中直接添加白砂糖调整糖度,在室温条件下利用手持糖度仪进行糖度测定,调整糖度至18%。

(3)菌种活化
酵母菌活化:将安琪牌活性千酵母用10倍蒸馏水溶解,30〜35 度;恒温水浴锅中活化30 min备用;植物乳杆菌活化:将斜面保藏的植物乳杆菌在MRS肉汤培养基中活化,两次继代培养后,37度条件下静置培养48 h,备用。

(4)杀菌
采用巴氏杀菌的方式对蓝莓果汁进行杀菌,85度杀菌15 min后冷却至室温。

(5)接种
向处理后的蓝莓果汁中,按试验要求的比例接入活化后的植物乳杆菌或酵母菌。

(6)发酵
接种后的蓝莓果汁,在试验要求的温度和时间等条件下进行静置发酵,发酵结束后测定蛋白酶活力与SOD酶活力。

3植物乳杆菌发酵单因素试验
(1)发酵时间的确定
调整发酵初始糖度为18%,杀菌冷却后接入3%的植物乳杆菌,37 度条件下发酵1 d、2 d、3 d、4 d,测定蛋白酶活力与SOD酶活力确定植物乳杆菌发酵蓝莓酵素的最佳发酵时间。

(2)发酵温度的确定
将发酵初始糖度调整为18%,蓝莓杀菌处理后接入3%的植物乳杆菌,发酵温度确定为33度C、35度、37度、39度、41,发酵时间为2d,根据蛋白酶与SOD酶活力大小确定植物乳杆菌发酵蓝莓酵素的最佳发酵温度。

(3)接种量的确定
将发酵初始糖度调节为18%,分别接入2%、3%、4%、5%、6%的植物乳杆菌,37度;条件下发酵2d,测定蛋白酶与SOD酶活力,根据酶活力大小确定植物乳杆菌最佳的接种量。

4植物乳杆菌发酵正交试验
在植物乳杆菌发酵蓝莓酵素单因素试验的基础上,以发酵时间、发酵温度以及接种量3个因素为考察对象,以蛋白酶活力与SOD酶活力为评价指标,确定植物乳杆菌发酵蓝莓酵素的最佳工艺条件。

5蓝莓酵素的发酵方式
通过探究酵母菌与植物乳杆菌复合菌种的发酵,研究确定乳酸发酵与酵母发酵的先后顺序,通过以下三种方式进行,测定发酵液的蛋白酶与SOD酶活力,依据酶活力高低选取最佳发酵方式。

发酵方式1:先进行乳酸发酵,接入4%的植物乳杆菌,在391条件下发酵Id,后接入0.15%的酵母菌,28 度条件下发酵3d。

发酵方式2:先接入0.15%的酵母菌,28度条件下发酵3 d,后进行乳酸发酵,接入4%的植物乳杆菌,在39度条件下发酵Id。

发酵方式3:同时接入4%植物乳杆菌与0.15%酵母菌,在34度条件下发酵4 d。

发酵方式1蛋白酶活力最低,而SOD酶活力较高,由植物乳杆菌发酵蓝莓酵素单因素试验可知乳酸发酵可显著提升SOD酶活力,显著高于蛋白酶活力上升效果,故先进行乳酸发酵样品SOD酶活力较高,然而乳酸发酵对营养物质的消耗较快不利于酵母菌发酵的进行,导致蛋白酶活力较低;发酵方式2蛋白酶活力明显高于发酵方式1,而SOD 酶活力略低于发酵方式1,这是由于先进行的酵母菌发酵产生了酒精(此时酒精度为 1.68%vol),—定程度上抑制了植物乳杆菌的生长代谢,致使蛋白酶活力与SOD酶活力较低。

发酵方式3中酵母菌与乳酸菌共同发酵,两种菌种很可能形成了一种共生机制,酵母菌分泌出的蛋白酶、脂肪酶及营养因子可促进乳酸发酵的进行;而乳酸菌代谢的乳酸盐等物质可作为能源物质为酵母菌所用,故发酵方式3即酵母菌与乳酸菌共同发酵是最佳的发酵方式。

与单独植物乳杆菌发酵的蓝莓酵素蛋白酶活力(39.44 U/mL)和SOD酶活力(84.17 U/g)相比,复合菌种发酵的蓝莓酵素蛋白酶活力为55.76 U/mL,SOD酶活力81.27 U/g。

说明复合菌种发酵的蛋白酶活力明显高于植物乳杆菌单独发酵的样品,SOD酶活力略低于植物乳杆菌单独发酵。

因此,复合菌种发酵蓝莓酵素的两种功效酶综合活力高于植物乳杆菌单独发酵。

6结论
研究结果表明,植物乳杆菌单独发酵与复合菌种发酵均可显著提高蓝莓酵素中蛋白酶与SOD酶的活力。

经植物乳杆菌单独发酵的最优工艺为发酵时间为1 d,接种量为4%,发酵温度为39度,该条件下蓝莓酵素的蛋白酶活力及SOD酶活力分别为39.44 U/mL和84.17 U/g。

采用同时接入4%植物乳杆菌与0.15%酵母菌,在34度条件下发酵4 d,蓝莓酵素的蛋白酶活力与SOD酶活力最高,分别达到了55.76 U/mL 和81.27 U/g。

综上所述,复合菌种发酵是制备蓝莓酵素的最佳方式。

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