山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料的研制

周马林 吴美材 侥东 宋天麟 张学荣

山黄皮为芸香科黄皮属多年生常绿果树，山黄皮果俗称“鸡皮果”，因果实成熟时似鸡皮而得名，主产于广西南部的龙州、崇左、大新、宁明、凭祥等县市。经测定，产于广西区内大新、宁明、龙州的山黄皮果果核中含有丰富的精氨酸、γ-氨基丁酸、脯氨酸等三种功能氨基酸，其中，精氨酸含量为500.27mg/100g，γ-氨基丁酸含量为194.78mg/100g，脯氨酸含量为223.08 mg/100g。精氨酸具有降低血压、保护心血管、辅助治疗不孕症、促进伤口愈合、提高机体对疾病的免疫力等作用；γ-氨基丁酸（GABA）是一种非蛋白质氨基酸，具有健脑安神、保护肝脏、促进乙醇代谢等生理功能；脯氨酸是植物蛋白质的组成之一，能够以游离状态存在于植物体中，有助于牙釉质健康。山黄皮果还含有左旋肉碱，以及丰富的维生素C、有机酸、多种氨基酸、铁、钙等营养元素。山黄皮果果实呈黄白色，色泽诱人，皮薄光滑多汁，具有特殊香味，味酸甜，具有消暑、消炎、化滞祛湿、健脾健胃、消腻开胃、增进食欲的功效，是药食两用的珍稀水果之一。

乳酸菌发酵具有提升饮料营养价值、增强饮料的保健功效、改善饮料的风味、延长饮料货架期的作用。因此，本研究以产于大新县的山黄皮全果（果皮、果肉、果仁）作为发酵基质，采用单一干酪乳杆菌作为菌种进行乳酸菌发酵，研制出口感优良、功效突出的山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料，不仅能全部保留山黄皮果的功能氨基酸和其他营养成分，为市场提供一款极具开发价值的保健功能饮料，也为山黄皮果的开发、提高附加值、增加果农收入提供了新的途径。

一、材料与设备

1.主要原辅料。山黄皮果，采自广西大新县；白砂糖、乳糖和低聚果糖（食品级）、矿泉水，市售；β-环状糊精，河南省孟州市华兴生物化工有限责任公司生产；稳定剂K2292M，上海名添食品有限公司生产；干酪乳杆菌，广西医科大学微生物教研室实验室保藏。

2.主要仪器设备。JJ500型电子天平，常熟市双杰测试仪器厂生产；LRH-250型生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司生产；SW-CJ型洁净工作台，苏州安泰空气技术有限公司；OBK-998型养生多功能破壁料理机，欧巴克公司生产；ST2100型实验室pH计，奥豪斯仪器（常州）有限公司生产；GrB-100型高压均质机，上海东华均质机厂。

二、测定方法

1.乳酸菌菌数测定。按GB 4789.35规定的方法测定，样品的采样及处理按GB4789.1和GB/T4789.2执行。

2.脯氨酸、γ-氨基丁酸、精氨酸测定。日立L-8800氨基酸自动分析仪，广西壮族自治区分析测试研究中心。

三、山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料的制备

1.工艺流程。

2.操作要点。（1）原料选择和清洗。选择九成熟、无腐烂损伤的新鲜山黄皮果进行试验，清洗果实以去除表面灰尘等杂质。（2）打浆。为了能全部保留山黄皮果的功能氨基酸和其他营养成分，采用全果加沸水打浆。加沸水打浆的目的有两个，一是杀死果皮表面的微生物，避免在饮料制作过程中发生原料变质，保证原料純正；二是钝化多酚氧化酶（PPO），防止褐变，保持产品色泽美观。（3）pH调整。为了保证得到高数量的乳酸菌，要将山黄皮果汁以氢氧化钠或碳酸钠液调整pH至6-7，以利于此后菌种的生长。（4）MRS培养基制备。①MRS肉汤。称取MRS肉汤培养基48g，置于1000ml容量瓶中，定容，摇匀后分装大号试管（每支10ml），115℃高压灭菌15min。②MRS斜面。称取MRS琼脂培养基48g，置于1000ml蒸馏水中，加热搅拌，混溶后分装大号试管（每支5ml），115℃高压灭菌 15min，摆斜面，待用。（5）菌液活化。取一环冻存于零下20℃的30%甘油保藏菌液，接种一支MRS斜面，在34℃生化培养箱培养24-48h，待菌苔长满斜面后再取菌苔转种另一支斜面，如是转代至接种MRS斜面，在34℃条件下培养18h，长满斜面。取一菌苔接种以上MRS肉汤管，在34℃生化培养箱中培养24小时，再按10%接种量取培养好的菌液转种MRS肉汤，在34℃条件下培养，如此反复数次，培养至活力达到109CFU/ml，留作发酵菌种用。

3.产品配料的确定。为了确定山黄皮果饮料的最佳工艺参数，根据前期实验结果，选定山黄皮果与水的配比、蔗糖的添加量、乳糖的添加量、低聚果糖的添加量为主要因素，做L9（34）正交试验，按饮料的风味、口感、形态及色泽对山黄皮果乳酸菌发酵功能饮料进行感官评价，累积总分选出最佳配比，详见表1。

4.稳定剂添加量的优化。采用上海名添食品有限公司生产的复合稳定剂K2292M，该复合稳定剂由CMC–Na，黄原胶、三聚磷酸钠组成，对果肉浑浊型饮料的悬浮、稳定、保形效果好，添加量分别为：0.1%、0.25%、0.3%，打浆理料机高速搅拌混合，均质机均质。在4℃条件下静置72h，对产品进行稳定性感官评价，从而选取较优质水平。

5.氨基酸自动分析仪测定饮料脯氨酸、γ-氨基丁酸、精氨酸的含量。广西分析测试研究中心测定。

四、感官评定方法

山黄皮果浆汁发酵24h后，放入4℃冰箱后熟发酵18-24h后，进行质量和风味评定。邀请本校医学生物工程专业学生10名（5男5女）进行综合评定，以确定山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料的最佳配方，具体项目如表2所示。

五、结果与分析

1.β-环状糊精的添加量对产品品质的影响。由于采用山黄皮全果打浆、制汁、发酵，制得的发酵汁略带苦涩味，为了改善这一现象，添加β-环状糊精包裹苦涩味，以提高饮料品质。实验证明，当β-环状糊精添加量为0.5%时能掩盖发酵汁的大部分苦涩味，使饮料口味更加纯正厚实。

2.产品发酵原料的最佳配方正交试验。以山黄皮果与水的配比、蔗糖的添加量、乳糖的添加量和低聚果糖的添加量为主要因素，按饮料的风味（香味）、口感、形态及色泽对山黄皮全果乳酸菌发酵饮料进行感官评价，具体评价方法和标准见表2；采用正交试验以确定山黄皮全果乳酸菌发酵饮料最佳工艺配方，结果见表3。由正交试验的极差分析表可以得出结果，影响产品感官品质的因素重要性为A>B>D>C，得到的最佳配方为A2B1C1D2，即山黄皮果与水的配比为1︰6，蔗糖添加量为5%，乳糖添加量为0.1%，低聚果糖添加量为4%。

3.K2292M复合稳定剂对产品品质的影响。K2292M的不同添加量对饮料感官品质的影响详见表4，由表4可知，适用量为0.25%。

4.发酵菌种对产品品质的影响。本实验采用的发酵菌种是从自然界分离得到，并经广东省微生物研究所鉴定为干酪乳杆菌。该菌耐氧产酸性能优良，实验证明接种量为10%，在34℃条件下培养24h后，发酵饮料中的菌数可达109CUF/ml，并且风味口感优良。

5.山黄皮全果乳酸菌發酵饮料功能氨基酸含量结果。精氨酸28mg/100g，γ-氨基丁酸11mg/100g，脯氨酸10mg/100g。注：广西分析测试研究中心测定。

六、结论

通过正交试验确定山黄皮全果乳酸菌发酵制备工艺为：山黄皮全果浆14.3%（山黄皮果与水的配比为1︰6），蔗糖5%，乳糖0.1%，低聚果糖4%，β-环状糊精0.5%，K2292M 0.25%；作为发酵原料，按10%接种干酪乳杆菌后，在生化培养箱中34℃发酵24h，之后在4℃中冷藏后熟18-24h，可获得风味独特、香味纯正、性状口感良好的山黄皮全果乳酸菌发酵功能饮料。委托广西壮族自治区分析测试研究中心，利用全自动氨基酸分析仪测定饮料中三种功能氨基酸的含量为：精氨酸28mg/100g、γ-氨基丁酸11mg/100g、脯氨酸10mg/100g，为进一步进行保健功能实验和研究奠定了基础。（基金项目：国家自然科学基金项目，编号81360078。）

作者简介：周马林（1962-），男，壮族，高级实验师，本科；研究方向：益生菌产品研发。

通讯作者简介：张学荣（1964-），男，硕士，研究员，硕士研究生导师；研究方向：天然活性蛋白的生物化学与分子生物学。