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1、杜仲发酵固体饮料的研制食品工艺震究驾并2oo7.VoL28.No.11杜仲发酵固体饮料的研制冷桂华(宜春学院化学与生物工程学院,江西省天然药物活性成分研究重点实验室,江西宜春336000)摘要:以杜仲叶提取液,白糖等为主要原料,利用酵母菌,醋酸菌混合发酵,真空浓缩后,再与酸奶粉,功能性甜味剂,酸味剂等调配,采用恰当的固体饮料:r-E,制成低热量具有保健作用的发酵固体饮料.关键词:杜仲叶;发酵;固体饮料STUDYONSOLIDFERMENlEDBEVERAGE0EUCUMMlAULMUlDSULUVLENGGui-hua(ChemicalandBiologicalEngineeringColle
2、ge,YichunUniversity,KeyLaboratoryofJiangxiProvinceforResearchonActiveIngredientsinNaturalMedicines,Yichun,336000,Jiangxi,China)Abstract:TouseextractofEucommiaulmoidesLeavesandsugarasrawmaterials,fermentedtheextractwithmixedyeastandacetatebacteria,afterbeingconcentratedatvacuum,thenmixedwiththeyogupo
3、wer,functionalsweetenerandacid,thehealthysolidfermentedbeveragewithlowcaloriewasmadebyprocessingtechnologyofasolidbeverage.Keywords:Eucommiaulmoidsleaves;fermentation;solidbeverage杜仲(EucommiaulmoidsOluv)JIJ名丝连皮,丝棉皮,扯丝皮,白丝线,木棉,思仲,思仙,鬼仙木等,属杜仲科(Eucommiaceae)落叶乔木.杜仲是第四纪冰川孑遗植物,为我国特产的经济树种之一,属国家二级保护植物.我国第一
4、部药书神农本草经就记载了杜仲皮的药效,并被列为药中上品.长期以来,人们以皮人药,严重限制了杜仲产品的开发.近年来,国内外许多学者对杜仲叶进行了研究,对杜仲叶的生理活性性成分,作用以及开发利用等方面取得了显着成效.据专家验证,杜仲皮和叶所含药用成分类似,具有同等药效,杜仲叶与杜仲皮都含有几十种药用有效成分,如生物碱,桃叶珊瑚甙,黄酮类,内脂,维生素,微量元素,糖类,果胶,氨基酸等.杜仲叶和皮的水溶性或醇溶性提取物都含有咖啡酸,绿原酸,白桦酯酸等1.现代药理研究表明,杜仲叶具有如下生理功能:1)杜仲叶提取物能较好地促进机体中胶原蛋白的新陈代谢,增强细胞的活力,抗衰老作用强阁;2)抗机体疲劳作用极为
5、显着;3)具有明显的体液和细胞免疫增强作用;4)具有较好基金项目:江西省科学技术厅科技计划项目(2005224253)作者简介:冷桂华(1968一),女(汉),副教授,硕士,研究方向:食品生物技术.的降血脂,减少中性脂肪形成的作用.本试验以杜仲叶浸提液经酵母,醋酸菌混合发酵处理,能够有效保持杜仲液中全部的有效成分51,而且在口味上有一定的改进,发酵液浓缩干燥后再和用乳酸菌发酵好的酸奶粉按比例调配,再配以功能性甜味剂,酸味剂等辅料,经混合,造粒,干燥,灭菌等工艺开发出一种更具风味,营养丰富,携带,饮用方便固体发酵饮料.本研究采用具有低能量,抗龋齿,改善肠胃功能的山梨糖醇,麦芽糖醇,异麦芽低聚糖代
6、替蔗糖作为甜味剂,降低了产品的热量,增强了产品的保健功效;通过B一环糊精的包埋作用来掩盖杜仲发酵液的涩味,达到了保留有效成分和改善口感的双重作用.产品符合国际上食品向低糖,低热量,保健食品发展的趋势,具有良好的市场开发前景.1材料和方法1.1原料杜仲叶:采于宜春学院校园内,9,10月采摘的无斑点杜仲叶;山梨糖醇,麦芽糖醇,异麦芽低聚糖,甜蜜素,B一环糊精,柠檬酸等为食品级;菌种:酵母菌,醋酸-1122oo7.VoL28.No.11窕毫食品工艺菌,乳酸菌:均为本实验室保存的菌种.1.2设备SPDJ一2超净工作台:上海浦东物理光学仪器厂;SPX-250BS一1I生化培养箱:上海新苗医疗器械制造有限
7、公司;ZHWY一2102C恒温空气浴摇床:上海智诚分析仪器厂;HH一4恒温水浴锅:江苏金坛仪器公司;RE2000A旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器;CH一10混合机:江苏泰州博精制药机械有限公司;WK一60摇摆式颗粒机:泰州滨江制药设备厂;DSX一280A灭菌罐:上海申安医疗器械厂;Fw一100粉碎机:天津泰斯特公司;DZG一6020真空干燥箱:上海森信实验仪器有限公司;SY一8000高效液相色谱仪:北京瑞利分析仪器厂;DZQ4002D真空包装机:上海申越包装机械制造有限公司.1_3工艺流程1)杜仲发酵粉的制备杜仲叶一+预处理一+干燥一+粉碎一+浸提一+过滤一+真空浓缩稀释_+灭菌接种_发酵_+杜
8、仲转化液_+t下蔗糖酵母,醋酸菌浓缩液一+干燥一+杜仲发酵粉2)酸奶粉的制备乳酸菌脱脂奶粉溶解一灭菌一接种一发酵一发酵液一干燥一酸奶粉3)杜仲发酵粉+酸奶粉+甜味剂+酸味剂+其它辅料一软料一造粒一干燥噬粒灭菌一成品1.4操作要点1.4.1预处理和杜仲的醇浸提问杜仲叶用0.1%的盐酸溶液浸泡15min,用流动水冲洗干净,沥干,烘干后粉碎过60目筛子,与70%乙醇按1:10比例在70条件下浸提2h后过滤,滤渣再与70%乙醇按1:5比例在70条件下浸提1.5h后过滤,合并过滤液用旋转蒸发仪回收乙醇,再加水至回收前体积得杜仲醇提液.1.4.2杜仲转化液的制备在杜仲液中按一定量添加蔗糖,再接人适量的酵母
9、菌和醋酸菌,恒温发酵数天,发酵液真空抽滤.1.4.3杜仲转化液浓缩与脱苦脱涩把杜仲转化液进行真空浓缩至相对密度为1.251.30(60oC);浓缩液中加入适当的明胶,B一糊精和PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等在55下处理30min.1.4.4酸奶的制备将溶解均匀的脱脂奶,灭菌后接种适量乳酸菌液,37发酵12h.1.4.5干燥制粉杜仲转化浓缩液和酸奶分别在真空条件下(真空度为0.04MPa)恒温烘箱中进行干燥成杜仲粉和酸奶粉.1.4.6调配将杜仲粉,酸奶粉,甜味剂,酸味剂,填充剂和粘合剂等按适当比例混合,以改善固体饮料的口感,气味,溶解性和颗粒的均匀性,调配前蔗糖要用磨粉机磨碎成粉,均过孑L径为0.1
10、75mm0.246mm(60目80目)筛,以便充分混合.1.4.7制软材物料混合均匀后,用一定浓度的酒精调整湿度制成软料,软料的软硬度一般以手捏能成团,轻压则散为好.1.4.8造粒,干燥,灭菌,包装将制好的软材投入14目筛网的摇摆式颗粒机中进行造粒.再将湿粒放在60下的真空恒温干燥箱中干燥数小时后,将烘干后的颗粒过12目筛进行整粒,然后紫外线灭菌,密封,包装即得成品.1.5分析方法可溶性固形物:折光法;感官质量:感官鉴定法;pH:酸度计;总糖:直接滴定法;总酸:酸碱滴定法;绿原酸:高效液相色谱法.2结果和分析2.1杜仲叶转化液发酵步骤的确定杜仲提取液分别用一步法和二步法发酵进行对照试验.一步法
11、发酵是以杜仲调配液为底物,同时接种8%酵母菌液和10%醋酸菌液30培养发酵3d;二步法发酵是先接种8%酵母菌液30发酵1d,再接种10%的醋酸菌液30封口发酵2d.两次实验所得的转化液进行比较.结果表明一步法发酵所得的杜仲叶转化液具有特有的芳香气味,除酒精和醋酸外,还有二乙氧乙烷,高级脂肪酸,琥珀酸等,这些酸类与酒精作用,缓慢产酯,形成芳香气味,香气幽雅,饱满,酸味柔和,且酸中略带蜜样甜味,溶液偏浑.而且一步法转化速度平稳,成品口味柔和,醇厚,香味突出.而二步法发酵首先满足酵母菌生长所需的营养物质,大量生成酒精,而后醋酸菌利用酒精转化为醋酸,最后所制得的杜仲转化液醋酸的含量比较高且比较澄清透亮
12、,颜色接近杜仲提取液的色泽,转化液偏酸味.食品工艺黎晶焉究与并发2o07.Vo1.28.No.112.2浓缩工艺的确定试验采用真空度为0.1MPa,温度为57浓缩至相对密度为l_251.30.因为杜仲的有效成分大多数是属于热敏性强的物质,温度高了,物质结构破坏了,功能作用也随着丧失,使用真空浓缩(旋转蒸发仪)可较好地保留杜仲的有效成分和风味,也不致于引起暴沸造成不良后果.2.3甜味剂和酸味剂的选择甜味剂赋予食物甜味,改进食品的可口性和使用性质;酸味给味觉以爽快的刺激,具有增进食欲的作用,还有一定的防腐能力.两者是饮料风味口感的主要决定因素.蔗糖是常用的甜味剂,口感风味纯正,溶解性好,但热量太高
13、,对于肥胖者和某些疾病者不适应.随着社会的不断发展,人们生活水平的提高和保健意识的增强,人类对食物中高热量成分的需求已大大下降,1l3=采用低能量,抗龋齿,改善肠胃功能的甜味剂如山梨糖醇,麦芽糖醇,异麦芽低聚糖代替蔗糖成为发展趋势.实验结果表明:山梨糖醇:芽糖醇:异麦芽低聚糖配比为3:2:1时口感风味溶解性比较好.在常用的酸味剂中柠檬酸具有圆润良好的酸味,但保留时间相对短,单独使用时,口味略显单薄.苹果酸稍带刺激性的酸味,但与柠檬酸混合使用效果较好(2:1).甜味剂与酸味剂在阈值上相互作用,产品中要控制一定的糖酸比,在本试验使用的甜味剂和酸味剂中它们的质量之比为120:1时口感比较好.2.4辅
14、料的确定辅料是固体饮料的成分之一,选择是否得当关系产品的质量水平.我们采用多种单一辅料采用进行试验,比较不同辅料对于造粒效果的影响.结果见表1.表1单一辅料对造粒效果的影响Table1Effectofsingleauxiliarymaterialonwetgranulation由表1可见,普通淀粉因为溶解性不好等因素不予考虑.可溶性淀粉的溶解性较好但粘结性不好,B一环糊精有较好的粘接性但很硬,麦芽糊精有特殊的爽口感也很硬.单一辅料不理想,考虑各自的优缺点,我们选择后3种辅料进行不同质量的复合配比试验.结果如表2.表2不同质量配比对造粒效果的影响Table2Effectofdifferentmo
15、lefractiononwetgranulation质量配比(B一环糊精:麦芽糊精:可溶性淀粉)口感硬度溶出速度粘接性颗粒的均匀性溶解的澄清度Mohfraction(B-cyclodextrin:maltodextrin:amylogen)TasteHardnessDissolvingspeedMucosity(viscidity)UniformityofparticleClarityondissolution由表2可知:当B一环糊精:麦芽糊精:可溶性淀粉的质量配比为1:8:16时,溶出速度很快,颗粒的均匀性好,溶解时较澄清且爽口.因此选用此配方为辅料的基础配比.2.5固体饮料配方的优化配方决
16、定产品的营养,口感,风味,色泽等,经过试验,对主要影响杜仲固体饮料的几组因素(杜仲转化粉,酸奶粉,辅料,甜味剂与酸味剂)进行正交试验,评分结果以绿原酸的含量(20%),H感风味(20%),溶解性(30%)来量化.结果如表3.由表3的试验结果可知,在试验设计范围内,杜仲转化粉对产品质量影响大,其次是甜味剂和酸味剂,再次是辅料,影响最小的是酸奶粉.杜仲叶发酵固体饮料的最佳配方为:杜仲转化粉30%,甜味剂和酸1142oo7.VoL28.No.11震墨研究与鬻食品工艺表3杜仲叶发酵固体饮料配方的L.(34)正交表Table3Theorthogonaltestdesign1,9(3)ORformulao
17、fEucommiaulmoidsOluvsolidfermentedbeverage味剂20%,辅料25%,酸奶粉10%或15%.3质量指标3.1感官指标色泽:浅红棕色,均匀一致,无杂质;滋味:杜仲特有的药香,无刺激,无异味;组织形态:颗粒均匀,无结块.3.2理化指标溶解性:水中全溶;绿原酸800mg/kg;水分4%;铅(以铅计)<1mg/kg;砷(以砷计)0.1mg/kg;铜(以铜计)<10mg/kg.3.3微生物指标细菌总数<100个/mL;大肠杆菌<3个/100g;致病菌不得查出.4结论1)利用酵母和醋酸菌一步法转化杜仲叶提取,转化液不仅保留了提取液中原有营养成分
18、,还产生许多有益于人体健康的代谢产物;杜仲转化液,酸奶采用真空浓缩干燥后与甜味剂,酸味剂,辅料等以最优组合,其配方为:杜仲转化粉30%,甜味剂和酸味剂20%,辅料25%,酸奶粉15%;混合均匀后采用60%的酒精制软料,造粒,干燥,紫外线杀菌包装成一种保健,营养为一体的固体饮料.2)甜味剂选用了低能量,抗龋齿,改善肠胃功能,在人体内代谢不需胰岛素参与的山梨糖醇,麦芽糖醇和寇之为双歧因子的异麦芽低聚糖,增强了产品的保健功效.杜仲叶发酵固体饮料是讲营养,讲易消化,讲特定功效,讲方便携带,饮用的天然发酵饮品,顺应了当今人们对食品的方便,卫生,营养,功能,安全,回归自然的追求,其生产成本不高,具有较广的
19、推广价值.它的研制成功为综合开发利用杜仲叶资源提供了新途径.参考文献:1】于学玲,朱荣誉,刘晓明.杜仲皮与叶营养成分的分析J】.中草药,1992.30(3):32352】王建新.天然活性化妆品M】.北京:中国轻工出版社,1997:3103313】马希汉,张康健,王蓝,等.富含生理活性物质的杜仲叶提取物的研究J】.西北林学院院报,1997,12(3):86894】朱丽青,张黎明.杜仲叶与皮的药理试验J】.中草药,1986,17(12):23255】冷桂华,叶文峰.杜仲叶发酵液的工艺研究J】.中国酿造,2006,7(4):1281306】叶文峰,冷桂华,王宜军,等.杜仲叶发酵饮料的研制J】.食品工业科技,2006,27(5):128130收稿日期:20070610欢迎订阅投稿洽谈广告业务本刊编辑部常年办理订阅手续
