乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁的工藝研究文獻綜述

乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁的工藝研究文獻綜述 摘要：乳酸菌飲料以蛋白質、有益活菌及口味獨特吸引了眾多消費者。近年來,添加各種果蔬汁的乳酸菌飲料更是受到研究者和消費者的關注。將胡蘿卜汁和乳酸菌飲料合理配伍,可以制造經(jīng)濟實惠、營養(yǎng)更為全面的飲品。本文重點研究以胡蘿卜為原料，乳酸菌為菌種，采用正交實驗設計優(yōu)化胡蘿卜汁飲料的發(fā)酵工藝，為發(fā)酵胡蘿卜汁的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。關鍵詞：正交實驗乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁優(yōu)化1本課題的研究目的和意義1.1目的和意義有史以來，蔬菜就是人類食品的一個不可缺少的重要組成部分。由于食品化學家和營養(yǎng)學家們的不懈努力，目前人們已經(jīng)基本認識了蔬菜果汁的化學成分，并根據(jù)化學成分研究了蔬菜汁飲料的營養(yǎng)生理意義。蔬菜汁飲料特有的營養(yǎng)生理和健康方面的意義表現(xiàn)在3方面：首先，蔬菜汁飲料內(nèi)一些重要營養(yǎng)物質含量相當高；其次，它含有一些其他食品比較缺乏甚至非常缺乏的對人體組成有利的化學成分；再有就是一些食品所含有的不利于人體健康的化學成分，在蔬菜汁飲料中的含量相當少，甚至不含有。例如各類酒、咖啡或有些茶，均含有數(shù)量不等的乙醇或咖啡因，而蔬菜汁飲料不含。蔬菜汁飲料含有許多對人體營養(yǎng)非常重要和有價值的化學成分，例如碳水化合物、植物酸、礦物質、維生素和微量元素等等，所以他們往往具有一些治療疾病的能力。例如，在古代，人們把甜菜原汁當作治療腎臟或肝臟功能失調(diào)的藥物，或者當作利尿藥物。人民還發(fā)現(xiàn)蘿卜和蘿卜原汁可以用來治療食欲不振；后來，人們又發(fā)現(xiàn)甘藍能治療壞血病等等。從熱量的標準來衡量，蔬菜汁飲料的營養(yǎng)生理意義在于他的營養(yǎng)成分能夠迅速被人體吸收，因此對運動員，病后恢復健康的人和腦力勞動者具有特殊意義。現(xiàn)在人們進一步發(fā)現(xiàn)，許多蔬菜以及用它們制成的飲料都有保健作用。盡管目前還不能完全解釋它們的保健機理，但是它們大部分的保健機理已經(jīng)被現(xiàn)代科學所證實。1.2 生物技術與飲料工業(yè)飲料做為食品工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，具有市場廣闊、經(jīng)濟效益顯著等特點。在個中傳統(tǒng)飲料產(chǎn)品繼續(xù)得到發(fā)展的同時，多種各具特色的新型飲料產(chǎn)品不斷問世，極大的促進了飲料工業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的飲料生產(chǎn)工藝各具特色，產(chǎn)品豐富多樣。生物技術的采用，給現(xiàn)代飲料工業(yè)注入了新的活力。生物技術應用與飲料生產(chǎn)，可以在資源、開發(fā)產(chǎn)品、改進生產(chǎn)工藝以及提高產(chǎn)品質量等方面發(fā)揮巨大的作用。1.2.1 乳酸菌及其發(fā)酵制品近年來，乳酸菌發(fā)酵食品日益受到消費者青睞，特別適宜作嬰兒輔助食品和老年食品。乳酸菌是一類可發(fā)酵利用碳水化合物而產(chǎn)生大量乳酸的細菌。人們應用乳酸菌的歷史非常悠久，保加利亞酸奶、馬奶酒及醬腌菜等均是傳統(tǒng)的乳酸菌發(fā)酵制品。近年來，隨著乳酸菌尤其是雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌的腸道有益菌的許多重要生理功能的確認，各種乳酸菌發(fā)酵制品更是風行全世界。通過對乳酸菌及其代謝產(chǎn)物的大量研究，目前認為乳酸菌之所以有益于人體健康是由于它具有如下一些主要生理功能。（1）對腸道菌群的改善作用；乳酸菌可抑制腸道內(nèi)病原菌和有害于人體健康的細菌的成長繁殖，增加人體誒有益菌的數(shù)量，維持腸道菌群的平衡，對保持人體健康、預防疾病具有十分重要的作用。（2）與普通乳相比，發(fā)酵乳制品的消化吸收性和營養(yǎng)價值及其風味都已大大提高。（3）乳酸菌能降低血清膽固醇水平，可以預防由冠狀動脈硬化所引起的心臟病。（4）乳酸菌具有防癌、抗癌作用。（5）乳酸菌對常見至病菌有拮抗作用。所以，乳酸菌是一類對人體健康非常有益的功能因子，很有必要通過食品途徑補充這一活性成分。2本課題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景2.1 本課題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1國內(nèi)(外)胡蘿卜加工研究現(xiàn)狀胡蘿卜含有豐富的胡蘿卜素。屬常見水果蔬菜之首。但胡蘿卜的工業(yè)開發(fā)水平和市場占有率都落后于水果加工食品和番茄加工食品。影響胡蘿卜加工食品發(fā)展的原因主要有三個方面：2.1.1胡蘿卜不具有水果的良好風味，也不具有番茄的適口酸味單獨食用味不甚佳。因此，胡蘿卜自身存在的異味是影響胡蘿卜加工食品發(fā)展的首要原因。2.1.2盡管有優(yōu)質的原料，但缺少相應的加工技術和設備。如目前胡蘿卜的榨汁工藝大都延用水果榨汁工藝和設備，這種 設備適應于薄壁細胞的水果果肉和以提取水溶性成分為工藝目標的果汁加工。而胡蘿卜屬于根類蔬菜，細胞間質發(fā)達細胞壁堅實。胡蘿卜素屬于脂溶性，不是水溶性。因此，采用水果加工工藝和設備加工胡蘿卜，其胡蘿卜素的提取率均較低。2.1.3胡蘿卜與人體健康的現(xiàn)代醫(yī)學研究還不夠深入和全面。高胡蘿卜素含量濃縮汁是醫(yī)藥保健食品的重要原料。長期食用胡蘿卜加工品有養(yǎng)粘膜、不易感冒、健美、抗癌作用，而且對眼睛特別好。中國科學院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所采用非酶法充分破壞細胞間質，采用物理法分離細胞間隙并最終完全打破細胞壁，采用物理法將細胞壁與胡蘿卜素和核酸物質充分分離等工藝，是提高胡蘿卜素提取率和提高胡蘿卜素含量的關鍵工藝。其胡蘿卜素提取率可達70左右，居國際領先。發(fā)酵飲料生產(chǎn)中常用的乳酸菌大多是乳桿菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬。其中鏈球菌屬和鏈球菌屬中的部分菌種是同型乳酸菌，乳桿菌屬和明串珠菌屬的部分菌種為異型乳酸菌。同型乳酸菌和異型乳酸菌的代謝途徑、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物是不同的，因此回影響到發(fā)酵的內(nèi)在質量和產(chǎn)品風味，所以在飲料生產(chǎn)中應根據(jù)不同產(chǎn)品，合理的選用不同的乳酸菌。近年來，果汁、菜汁生產(chǎn)的先進技術已達到很高的水平。如超濾澄清技術、冷凍、反滲透濃縮技、混濁態(tài)汁穩(wěn)定技術、高壓提取芳香物質技術、電滲析水處理技術、無菌包裝技術、為提高出汁率的帶式榨汁技術等。這些先進技術對果汁、菜汁生產(chǎn)的發(fā)展起著重要的作用。生產(chǎn)工藝中的關鍵工序已經(jīng)進入膜技術的研究水平，蘋果澄清汁技術已經(jīng)在美國、聯(lián)邦德國蘋果澄清汁生產(chǎn)中的到應用。最近幾年，我國從先進國家引進了工業(yè)化自動化果汁、果醬、飲料生產(chǎn)線，正在改變著我國飲料生產(chǎn)的落后狀況。2.2本課題發(fā)展前景隨著國民收入水平的提高,人們對飲料的花色品種、質量要求越來越高,消費趨向于營養(yǎng)、健康。蔬菜汁、蔬菜飲料作為方便營養(yǎng)食品,越來越受到消費者的歡迎。發(fā)達國家的蔬菜汁飲料發(fā)展很快,例如日本2000年番茄汁產(chǎn)量41.4萬t,蔬菜混合汁5萬t,其它蔬菜汁7萬t。我國蔬菜汁飲料起步較晚,但其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景和市場前景被業(yè)內(nèi)普遍看好,被認為是21世紀最具潛力的飲料。但總體來說,我國蔬菜汁發(fā)展緩慢,其主要原因是蔬菜經(jīng)過傳統(tǒng)加工處理,特別是高溫熱處理后,色澤變差,風味變劣,難為消費者接受。長期以來,科研工作者進行了大量的研究,采用中、低溫加工、生物技術等新方法加工果蔬汁,取得了較好的效果。其中乳酸發(fā)酵蔬菜汁是一種采用生物發(fā)酵和冷殺菌技術生產(chǎn)的新型飲料,它兼有乳酸發(fā)酵和蔬菜汁的優(yōu)點胡蘿卜是當前流行的保健蔬菜之一,它不僅含有顯著高于其它蔬菜的重要營養(yǎng)素,如類胡蘿卜素含量400g/100 g、硒2.8g/100 g,具有提高人體免疫力和防治多種疾病的功效,如防治VA缺乏癥、肺結核、營養(yǎng)不良、貧血、小兒軟骨病、食欲不振、眼干燥癥、呼吸道和胃腸道疾病,還有降壓、強心、抗過敏、防癌抗癌等功效3本課題研究方向本研究的方向是乳酸菌對胡蘿卜汁進行發(fā)酵,達到了增強營養(yǎng)、改善風味、提高飲料穩(wěn)定性的目的。4本課題進展情況4.1準備工作4.1.1到本院資料室查閱相關資料，了解乳酸菌發(fā)酵相關情況4.1.2通過查閱資料選擇提取方法，由試驗最終確定提取參數(shù)5本課題參考文獻1 鄧桂森、周山濤編果品貯藏與加工上?？茖W出版社 19852 胡小松，李積宏，崔雨林等，現(xiàn)代果蔬汁加工工藝學。北京：中國輕工業(yè)出版社，1997.12332343 山東農(nóng)學院主編果實蔬菜貯藏加工學（上冊）農(nóng)業(yè)出版社 19614 張德權，艾啟俊， 果蔬深加工新技術，北京：化學工業(yè)出版社， 2002.12，1031045楊寶進，張一鳴，現(xiàn)代食品加工學，北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2006.95345356 中國醫(yī)學科學院衛(wèi)生研究所編著食物營養(yǎng)成分表人民衛(wèi)生出版社19777 李志澄、劉斌編蔬菜貯藏現(xiàn)代技術上?？茖W技術出版社 19868 華中農(nóng)業(yè)大學，蔬菜貯藏加工學 ，北京 ：農(nóng)業(yè)出版社，1995.5 ：3153169 劉仲敏，林興兵，楊生玉等?，F(xiàn)代應用生物技術，北京：化學化工出版社，2004.8 366-36910 何玲、劉樹文、唐愛均等，乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁的研究， 中國食品學報，2006 第四期11 周劍忠,李瑩,單成俊等，乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁最佳工藝條件研究，江西農(nóng)業(yè)學報2008,20(7):959712 張菊華，單楊蔬菜汁乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)酸量預測的研究，現(xiàn)代食品科技 Vol.23 No.5(總95)13 丁克芳趙晉府胡蘿卜制汁常規(guī)工藝的改進飲料工業(yè)2001.5第4卷 第5期14 袁唯發(fā)酵胡蘿卜汁工藝技術研究食品科技 1999年第三期15 王禾解蕊李劍虹等，乳酸發(fā)酵胡蘿卜汁的研制，飲料工業(yè)2002增刊第5卷 Vol.5