冉景盛,王慧超,陳今朝,冉明才,陳 春
(1.長江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,重慶 408100;2.重慶市彭水第一中學(xué)校,重慶 409600)
靈芝(Ganoderma lucidum) 含有多糖、核苷和三萜化合物等物質(zhì),靈芝多糖主要的生物活性成分具有調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤和延緩衰老等功能[1-2]。但靈芝人工栽培周期長、勞動強(qiáng)度大、品質(zhì)不穩(wěn)定[3]。液體發(fā)酵法制備靈芝菌絲體不僅周期短、成本低,而且多糖、三萜等物質(zhì)含量更高。銀杏(Ginkgo)葉含黃酮類化合物、萜內(nèi)酯類化合物,具有抗氧化、降血糖和調(diào)血脂等作用,可以治療血栓、改善心腦血管循環(huán)功能。以靈芝、銀杏葉和還原牛乳制備營養(yǎng)豐富、口味新穎的保健飲料,為促進(jìn)靈芝、銀杏葉深加工提供理論依據(jù)。
靈芝菌種:靈芝子實(shí)體于2016年8月采自重慶市石柱縣大風(fēng)堡,并在生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室分離保藏;銀杏葉:2017年9月2日采自長江師范學(xué)院校園;發(fā)酵菌劑為保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌(1∶1),生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室保藏;脫脂乳粉,購于涪陵區(qū)馬鞍超市。
TYS-100型高速多功能粉碎機(jī),浙江省永康市紅太陽機(jī)電有限公司產(chǎn)品;TGC-16C型臺式離心機(jī),上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;JY96-IIN型超聲波細(xì)胞破碎儀,寧波生物科技有限公司產(chǎn)品;GYB40-OS型高壓均質(zhì)機(jī),上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠產(chǎn)品;ZSD-1090型生化培養(yǎng)箱,上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品。
①靈芝菌絲體→離心→烘干→粉碎→超聲波提取→過濾→多糖提取液;
②脫脂乳粉→復(fù)原→加蔗糖→加穩(wěn)定劑;
③銀杏葉→清洗→烘干→粉碎→超聲波提取→過濾→黃酮提取液;
①+②+③→調(diào)配→均質(zhì)→滅菌→冷卻→接種→發(fā)酵→后熟→感官鑒定→成品。
1.3.1 靈芝菌絲體制備
將靈芝斜面菌種0.5 cm2種塊接入液體培養(yǎng)基100 mL于250 mL三角瓶,在28℃,轉(zhuǎn)速120 r/min條件下培養(yǎng)120 h。將發(fā)酵液過濾、洗滌菌絲球,于105℃條件下烘干,備用。
1.3.2 pH值對靈芝多糖產(chǎn)量的影響
將 pH 值為 3.4,3.8,4.2,4.6,5.0,5.4,5.8,6.2,6.6,7.0培養(yǎng)液分別置于250 mL錐形瓶中,接種10.0%發(fā)酵菌劑;于28℃條件下培養(yǎng)120 h,測定菌絲體生物量、多糖產(chǎn)量。
1.3.3 菌絲體多糖提取液的制備
將發(fā)酵液用150目濾網(wǎng)過濾,用蒸餾水洗滌菌絲體3次,于80℃條件下真空干燥至恒質(zhì)量;按料液比為1∶15(W/V),稱菌絲體干粉,加蒸餾水置圓底燒瓶中;于60℃條件下超聲提取2次,每次25 min;過濾,合并濾液,得多糖提取液,備用。
1.3.4 銀杏葉黃酮提取液的制備
將新摘銀杏葉分選、清洗,于105℃條件下烘干至恒質(zhì)量,粉碎過60目篩;按料液比為1∶6(W/V),稱取銀杏葉粉于250 mL錐形瓶中,加95%乙醇;超聲波提取時間分別為30,20,10 min;過濾,合并濾液,減壓蒸餾得黃酮提取液,備用。
1.3.5 發(fā)酵菌劑制備
將保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌(1∶1) 接種于無菌還原乳中,于42℃恒溫條件下培養(yǎng)2 d,于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.6 乳飲料發(fā)酵培養(yǎng)基制備
將多糖提取液、黃酮提取液、牛乳和蔗糖混勻,水浴預(yù)熱,在65℃,20 MPa條件下均質(zhì)15 min。
1.3.7 滅菌
將均質(zhì)液于80℃水浴加熱15 min,冷卻至40~42℃。
1.3.8 接種發(fā)酵
將均質(zhì)液分裝于瓶中,接入4.0%的發(fā)酵菌劑,于42℃恒溫條件下培養(yǎng)4 h。
1.3.9 不同因素添加量對飲料品質(zhì)的影響
(1)多糖提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響。將黃酮提取液4.0%,蔗糖10.0%,β-環(huán)狀糊精和還原乳0.080%混勻,分別加入2.0%,4.0%,6.0%,8.0%的多糖提取液,接入4.0%的發(fā)酵菌劑,于42℃恒溫條件下培養(yǎng)4 h。根據(jù)飲料的顏色、乳清析出、組織狀態(tài)、氣味和口味進(jìn)行評分,確定多糖提取液的適宜添加量。
(2)黃酮提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響。將多糖提取液4.0%,蔗糖10%,β-環(huán)狀糊精和還原乳0.080%混勻,分別加入3.0%,4.0%,5.0%,6.0%的黃酮提取液,按上述方法接種、培養(yǎng),評定飲料質(zhì)量,確定黃酮提取液的添加量。
(3)蔗糖添加量對飲料品質(zhì)的影響。將多糖提取液4.0%,黃酮提取液4%,β-環(huán)狀糊精和還原乳0.080%混勻,分別加入6.0%,8.0%,10.0%,12.0%的蔗糖,按上述方法接種、培養(yǎng),評定飲料的品質(zhì),確定蔗糖的添加量。
(4)還原乳添加量對飲料品質(zhì)的影響。將多糖提取液4.0%,黃酮提取液4.0%,蔗糖10.0%和β-環(huán)狀糊精0.080%混勻,分別加入10.0%,12.0%,14.0%,16.0%的還原乳,按上述方法接種、培養(yǎng),評定飲料的品質(zhì),確定還原乳的添加量。
1.3.10 最適配方的確定
選取多糖提取液添加量、黃酮提取液添加量、蔗糖添加量和發(fā)酵菌劑接種量4個因素,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)。根據(jù)感官品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)評分,確定最適配方。
L9(34)正交試驗(yàn)因子與水平設(shè)計(jì)見表1。
表1 L(934)正交試驗(yàn)因子與水平設(shè)計(jì)/%
1.3.11 冷藏后熟、鑒定
將發(fā)酵乳飲料迅速降溫至10℃以下,于4℃冰箱冷藏后熟24 h,測定合格為成品。
1.4.1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)
用感官評價法評價飲料的品質(zhì)。根據(jù)飲料的顏色、乳清析出、組織狀態(tài)、氣味和口味綜合評分,10人評分,總分為100分。
飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。
1.4.2 理化指標(biāo)
靈芝多糖:采用苯酚-硫酸法測定;黃酮:采用紫外分光光度法測定;蛋白質(zhì):按GB/T 5009.5—2003測定;脂肪酸、含乳固形物和酸度:均按GB/T4 789.2003測定。
表2 飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)
1.4.3 微生物指標(biāo)
致病菌:按GB/T 4789.4檢測;大腸菌群:按GB/T 4789.3檢測。
當(dāng)培養(yǎng)液的pH值為5.4時,菌絲體生物量最大,為2.401 7 g/100mL;pH值為5.4時,多糖產(chǎn)量為0.235 2 g/100 mL。因此,適宜pH值為5.4。
pH值對菌絲體生長、多糖產(chǎn)量的影響見圖1。
圖1 pH值對菌絲體生長、多糖產(chǎn)量的影響
2.2.1 多糖提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響
添加4.0%多糖提取液時,乳飲料感官品質(zhì)較好。多糖提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響見表3。
2.2.2 黃酮提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響
添加3.0%黃酮提取液時,飲料的感官品質(zhì)較好。黃酮提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響見表4。
2.2.3 蔗糖添加量對飲料品質(zhì)的影響
添加10.0%的蔗糖時,飲料的感官品質(zhì)較適宜。蔗糖添加量對飲料品質(zhì)的影響見表5。
2.2.4 接種量對飲料品質(zhì)的影響
表3 多糖提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響
表4 黃酮提取液添加量對飲料品質(zhì)的影響
表5 蔗糖添加量對飲料品質(zhì)的影響
接種量為2.0%對飲料的感官品質(zhì)較適宜。
發(fā)酵菌劑接種量對飲料品質(zhì)的影響見表6。
表6 發(fā)酵菌劑接種量對飲料品質(zhì)的影響
各因子影響順序?yàn)?RB>RC>RD>RA,即黃酮提取液添加量>蔗糖添加量>發(fā)酵菌劑接種量>多糖提取液添加量。最佳發(fā)酵工藝配方為A2B1C2D3,即多糖提取液添加量4.0%,黃酮提取液添加量3.5%,蔗糖添加量10.0%,發(fā)酵菌劑接種量3.0%。
L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果分析見表7。
表7 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果分析
感官指標(biāo):乳白色,顏色純正,有光澤;無乳清析出;質(zhì)地均勻、穩(wěn)定;靈芝、銀杏葉香味較淡,香味協(xié)調(diào);口感清爽,酸甜適。
理化指標(biāo):靈芝多糖含量≥0.15%,黃酮含量≥0.002 0%;蛋白質(zhì)含量≥3.6%,脂肪含量≥0.20%,含乳固形物含量≥8.0%,總酸度80~90°T。
微生物指標(biāo):乳酸菌數(shù)≥1×108個/mL,細(xì)菌總數(shù)≤100個/mL,大腸菌群數(shù)≤6個/100 mL,致病菌不得檢出。
靈芝菌絲體銀杏葉發(fā)酵乳飲料的最佳發(fā)酵工藝配方為靈芝菌絲體多糖提取液添加量4.0%,銀杏葉黃酮提取液添加量3.5%,蔗糖添加量10.0%,還原乳添加量12.0%,β-環(huán)狀糊精0.080%,發(fā)酵菌劑接種量4.0%,于42℃恒溫條件下培養(yǎng)4 h;此時乳飲料為乳白色,組織狀態(tài)、質(zhì)地均勻,無乳清析出;具有清爽的銀杏葉和靈芝香味,營養(yǎng)豐富、酸甜適宜、風(fēng)味獨(dú)特。