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      生香酵母發(fā)酵酸漿枸杞復(fù)合果醬工藝優(yōu)化及抗氧化性研究

      2022-11-18 07:41:38葉春苗李莉峰李東華韓艷秋
      農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年19期
      關(guān)鍵詞:果漿酸漿生香

      葉春苗, 李莉峰,李東華,韓艷秋

      (1.遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 遼陽 111000;2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,遼寧 沈陽 110161;

      3.沈陽化工大學(xué),遼寧 沈陽 110161)

      酸漿(Physalialkekengil L.)別名紅姑娘、菇蔫兒、姑娘兒、掛金燈、燈籠草。植株全身均可入藥,其性味甘、酸,性寒,有清涼、消腫、利尿、清除自由基、抗腫瘤等功效。枸杞主要活性物質(zhì)有枸杞多糖、類胡蘿卜素、黃酮類化合物,具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等多種功能。

      在已有報(bào)道中,對(duì)酸漿宿萼的深加工較少,民間家庭偶爾會(huì)用酸漿宿萼煮水或泡水來治療因上火引起的咽喉腫脹,效果較好,但因口感不好,使得其食用受到限制。因此,利用酸漿宿萼生產(chǎn)既具有保健作用,又具有滿足大眾口感食品所具有廣闊前景。采用酸漿和枸杞為原料,研制復(fù)合果醬,以期為酸漿的深加工提供新的思路和研究基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 材料

      鮮酸漿、枸杞(食品級(jí)),市售;生香酵母(食品級(jí)),安琪生香酵母公司提供;黃原膠、果膠、檸檬酸(食品級(jí)),阜豐生物科技有限公司提供;生理鹽水(食品級(jí)),東北制藥有限公司提供。

      1.2 儀器

      MJ-BL25 型打漿機(jī),美的集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品;FA1104 型分析天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品;DGG-9140A 型電熱恒溫水浴鍋,上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品;HK-22 型電磁爐,半球集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品;LD4-2 型恒溫培養(yǎng)箱。

      1.3 試驗(yàn)方法

      1.3.1 工藝流程

      ①活化處理酵母→梯度馴化酵母;

      ②制備復(fù)合果漿→殺菌;

      ①+②→接種→發(fā)酵果漿→加入蔗糖→加入檸檬酸→預(yù)濃縮→復(fù)合增稠劑→濃縮→成品。

      1.3.2 復(fù)合果漿的制備

      稱取新鮮酸漿后置于75 ℃水中恒溫?zé)釥C5 min后取出,用打漿機(jī)打漿5 min,取出備用;稱取一定量枸杞,置于其本身10 倍的75 ℃水中熱燙20 min,用打漿機(jī)處理5 min 備用,將2 種單一果漿按酸漿∶枸杞為8∶2 的比例混合后得到復(fù)合果漿,備用。

      1.3.3 生香酵母的活化與馴化培養(yǎng)

      (1)PDB 培養(yǎng)基的制備。按PDB 培養(yǎng)基配方去進(jìn)行配置,然后放在三角瓶里,三角瓶為250 mL 并做好記號(hào)且塞上棉塞,把牛皮紙放在上面,滅菌,條件是溫度121 ℃,時(shí)間15 min,做好留以備用。

      (2)生香酵母的活化。將安琪生香酵母用0.9%的無菌生理鹽水溶解,在25 ℃室溫下活化30 min,再接種到PDB 液體培養(yǎng)基中,于28 ℃下恒溫培養(yǎng)21 h,連續(xù)活化2 次后備用。

      (3)生香酵母的馴化培養(yǎng)。馴化培養(yǎng)的最終目的是讓生香酵母慢慢適應(yīng)酸漿和枸杞2 種果漿的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,得到后續(xù)果醬制作需要的種子發(fā)酵液。將復(fù)合果漿過濾除渣得復(fù)合果漿液,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,50%,75%,100%的果漿液與PDB 液體培養(yǎng)基混合,分別配制復(fù)合果漿液馴化培養(yǎng)液,按果漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)由低到高的次序,于28 ℃下進(jìn)行馴化培養(yǎng),每級(jí)培養(yǎng)24 h,要求最終活菌數(shù)多于108個(gè)/ mL 即可[1]。

      1.3.4 不同因素對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      (1)溫度對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖,在85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min,殺菌結(jié)束后分段進(jìn)行冷卻后接種,接種量為1.5%,接種后搖勻,取少部分用糖度計(jì)測(cè)量發(fā)酵前糖度,將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中,分別在溫度為19,22,25,28,32 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h,培養(yǎng)后再次測(cè)量其糖度,根據(jù)糖度差值和感官評(píng)價(jià)來判斷不同溫度對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

      (2)時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn),把發(fā)酵時(shí)間作為唯一變量,通過測(cè)量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及感官評(píng)價(jià)來分析時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖,于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min,殺菌結(jié)束后分段冷卻后接種,接種量為1.5%,接種后搖勻。取少量用糖度計(jì)測(cè)量發(fā)酵前糖度,將剩余待發(fā)酵液放入28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)16,20,24,28,32 h,再次測(cè)量其糖度并進(jìn)行感官評(píng)價(jià),根據(jù)糖度差值和感官評(píng)價(jià)來判斷不同時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

      (3)接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn),把接種量作為唯一變量,通過測(cè)量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及進(jìn)行感官評(píng)價(jià)來分析接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中加入6%的蔗糖,于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min,分段冷卻后接種,按接種量0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%接種并搖勻,取少部分用糖度計(jì)測(cè)量發(fā)酵前糖度,將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中,在溫度為28 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h,培養(yǎng)后再次測(cè)量其糖度和進(jìn)行感官評(píng)價(jià),根據(jù)糖度差值和感官評(píng)價(jià)來判斷不同接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響。

      (4)蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。采用單因素試驗(yàn),把蔗糖添加量作為唯一變量,通過測(cè)量發(fā)酵前和發(fā)酵后的糖度及感官評(píng)價(jià)來分析蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響。在復(fù)合果漿中分別加入4%,5%,6%,7%,8%的蔗糖,于85 ℃下恒溫水浴殺菌15 min,殺菌結(jié)束后分段進(jìn)行冷卻后接種,接種量為1.5%,接種后搖勻,取少部分用糖度計(jì)測(cè)量發(fā)酵前糖度,將剩余待發(fā)酵液放入恒溫培養(yǎng)箱中,在溫度28 ℃下恒溫培養(yǎng)24 h,培養(yǎng)后再次測(cè)量其糖度,根據(jù)糖度差值和感官評(píng)價(jià)來判斷蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵結(jié)果的影響,確定最佳蔗糖添加量[2]。

      (5)正交試驗(yàn)確定發(fā)酵條件。把色澤、香氣、口感這幾個(gè)感官指標(biāo)作為感官評(píng)價(jià)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),溫度、時(shí)間、接種量及蔗糖添加量為4 個(gè)因素,設(shè)計(jì)了L9(34)正交試驗(yàn),得出復(fù)合果漿最佳的發(fā)酵條件。

      因素與水平設(shè)計(jì)見表1,發(fā)酵果漿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

      表2 發(fā)酵果漿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

      1.3.5 發(fā)酵復(fù)合果醬調(diào)配工藝的確定

      向150 mL 的發(fā)酵復(fù)合果漿中添加28 g 蔗糖,用檸檬酸調(diào)整pH 值至3.6,檸檬酸添加量約為0.15%,預(yù)濃縮至100 mL 左右,再添加增稠劑后濃縮至100 g,即為果醬產(chǎn)品。

      為了使果醬的性能更穩(wěn)定,按標(biāo)準(zhǔn)在制作果醬時(shí)可以添加增稠劑,增稠劑是比較親水的高分子化合物,可以保護(hù)膠體,防止膠體聚集成沉淀。增稠劑添加量設(shè)計(jì)Z1 為果膠0.15%,黃原膠0.3%;Z2為果膠0.2%,黃原膠0.25%;Z3 為果膠0.25%,黃原膠0.2%;Z4 為果膠0.3%,黃原膠0.15%;Z5 為果膠0.35%,黃原膠0.1%。通過單因素試驗(yàn)確定復(fù)合增稠劑添加量。

      發(fā)酵果醬感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

      表3 發(fā)酵果醬感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

      1.3.6 清除DPPH 自由基能力的測(cè)定

      分別在2 支試管中加入DPPH 溶液2 mL,再加入2 種果醬液2 mL,攪拌均勻。避光處反應(yīng)30 min,于波長(zhǎng)517 nm 處測(cè)定樣液的吸光度記為A1;另取一支試管里加入無水乙醇2 mL 和DPPH 溶液2 mL,避光處反應(yīng)30 min,于波長(zhǎng)517 nm 處測(cè)定樣液的吸光度記為A2;最后取2 支試管分別加入無水乙醇2 mL 與2 種果醬液2 mL,于波長(zhǎng)517 nm 處測(cè)定樣液的吸光度,記為A0,計(jì)算公式如下[3]:

      1.3.7 清除羥基自由基能力的測(cè)定

      分別在2 支試管中加入濃度為6 mmol/L 的FeSO4溶液1 mL,再依次加入2 種果醬液1 mL、6 mmol/L 的H2O2溶液1 mL、6 mmol/L 的水楊酸1 mL,搖勻后靜置30 min;以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min,測(cè)定各樣品在520 nm 波長(zhǎng)時(shí)的吸光度,記為A1;用蒸餾水替代水楊酸,相同方法,測(cè)得的吸光度記為A2;最后用蒸餾水代替待測(cè)的果醬液,用相同的方法測(cè)得的吸光度記為A0。計(jì)算公式如下[4]:

      2 結(jié)果與分析

      2.1 發(fā)酵溫度對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      發(fā)酵溫度對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖1。

      由圖1 可知,發(fā)酵溫度越高發(fā)酵后糖度變低,在28 ℃時(shí)糖度下降最多,結(jié)合發(fā)酵果漿的感官評(píng)價(jià)28 ℃時(shí)發(fā)酵果漿色澤自然,有酸漿枸杞味道,也有醇香,發(fā)酵效果最好[5]。

      2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      發(fā)酵時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖2。

      圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      由圖2 可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,發(fā)酵糖度不斷下降,而在發(fā)酵時(shí)間28 h 時(shí)感官評(píng)價(jià)也不錯(cuò),所以發(fā)酵效果最好。

      2.3 接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖3。

      圖3 接種量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      由圖3 可知,隨著接種量的升高,糖度一直下降,但是感官評(píng)價(jià)顯示接種量為1.0%~1.5%時(shí)發(fā)酵效果最好,且風(fēng)味較好,有醇香味[6]。

      2.4 蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響見圖4。

      圖4 蔗糖添加量對(duì)復(fù)合果漿發(fā)酵的影響

      由表4 可知,隨著蔗糖添加量的增加,產(chǎn)品糖度下降,蔗糖過量時(shí)不利于發(fā)酵,掩蓋本來的風(fēng)味,蔗糖過低效果、口感均不佳,所以蔗糖添加量以6%最好。

      2.5 正交試驗(yàn)確定發(fā)酵條件結(jié)果

      發(fā)酵條件確定的L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果見表4,感官評(píng)價(jià)方差分析見表5。

      表4 發(fā)酵條件確定的L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果

      表5 感官評(píng)價(jià)方差分析

      由表4 可知,各因素影響產(chǎn)品感官品質(zhì)主次順序?yàn)镈>B>C>A,即接種量>發(fā)酵溫度>蔗糖添加量>發(fā)酵時(shí)間。試驗(yàn)過程和結(jié)果測(cè)定中必然存在的誤差,以時(shí)間為誤差所在項(xiàng)對(duì)感官指標(biāo)進(jìn)行方差分析。由表4 可以看出發(fā)酵溫度、蔗糖添加量、接種量對(duì)感官指標(biāo)影響都是顯著的。因此可以確定復(fù)合果漿最佳發(fā)酵條件為A3B2C2D2,即發(fā)酵時(shí)間28 h,發(fā)酵溫度25 ℃,蔗糖添加量6%,接種量為1.2%,在此條件下產(chǎn)品感官評(píng)定95.6 分。

      2.6 增稠劑復(fù)配的結(jié)果

      發(fā)酵果醬增稠劑復(fù)配結(jié)果見圖5。

      圖5 發(fā)酵果醬增稠劑復(fù)配結(jié)果

      由圖5 可知,從組合1 到組合3 復(fù)合果醬的感官評(píng)分逐漸增加,也就是組合中果膠比例提高后感官品質(zhì)較好,但當(dāng)果膠添加量超過0.25%后品質(zhì)反而下降,分析原因可能是果膠黏稠性沒有黃原膠好,然而,黃原膠帶有異臭味,所以只有二者比例是當(dāng)時(shí)果醬的感官評(píng)分才最高,即果膠添加量0.25%,黃原膠添加量0.20%。

      2.7 清除DPPH 自由基能力的測(cè)定結(jié)果

      發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除DPPH 自由基的測(cè)定結(jié)果見圖6。

      圖6 發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除DPPH 自由基的測(cè)定結(jié)果

      由圖6 可知,發(fā)酵果醬對(duì)DPPH 自由基的清除率高于未發(fā)酵果醬對(duì)DPPH 自由基的清除率,由此表明發(fā)酵會(huì)使果醬抗氧化物質(zhì)的活性性能提升,所以對(duì)DPPH 自由基的清除率更高。

      2.8 清除羥基自由基能力的測(cè)定結(jié)果

      發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除羥基自由基的測(cè)定結(jié)果見圖7。

      圖7 發(fā)酵果醬與未發(fā)酵果醬清除羥基自由基的測(cè)定結(jié)果

      由圖7 可知,發(fā)酵果醬對(duì)羥基自由基的清除率高于未發(fā)酵果醬對(duì)羥基的清除率,由此表明發(fā)酵會(huì)使果醬抗氧化物質(zhì)的活性性能提升。

      3 結(jié)論

      選用酸漿枸杞為原料制作果醬,利用馴化后的生香酵母對(duì)果醬進(jìn)行發(fā)酵,通過單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)優(yōu)化生香酵母發(fā)酵復(fù)合果醬的制取工藝,最終得到如下制作工藝,復(fù)合果漿最佳的發(fā)酵條件為發(fā)酵時(shí)間28 h,發(fā)酵溫度25 ℃,蔗糖添加量6%,接種量為1.2%;調(diào)配時(shí)添加蔗糖28%,加檸檬酸調(diào)至pH 值為3.6,檸檬酸添加量約為0.15%,復(fù)合增稠劑添加量為果膠0.25%,黃原膠0.20%的果醬品質(zhì)最佳。

      此外,對(duì)發(fā)酵果醬的抗氧化活性進(jìn)行了研究,得到發(fā)酵復(fù)合果醬的自由基清除能力強(qiáng)于未經(jīng)發(fā)酵的復(fù)合果醬,即發(fā)酵果醬的抗氧化活性性能提升,為酸漿深加工提供了理論基礎(chǔ),也為酸漿產(chǎn)品開發(fā)開辟了新途徑。

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