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黑枸杞乳酸菌发酵饮料工艺研究认领

作者：

白桂英

学位授予单位：

大连工业大学

摘要：

黑枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）属于茄科（Solanaceae）枸杞属（Lycium L.）多年生植物,在我国的青海和新疆等地大量种植。黑枸杞的果实中含有丰富的类胡萝卜素,维生素B1、维生素B2、维生素C,还富含Fe、Sn、Zn等无机元素和富含花青素、多糖、黄酮类等功能性成分,因此具有很高的营养及药用价值。目前,黑枸杞的食用方式主要还是以泡水为主,市场上黑枸杞深加工产品种类较少,所以黑枸杞产品的研究与开发具有很大的前景。本论文以黑枸杞为研究对象,采用乳酸菌发酵,来制备发酵产品。确定发酵菌种并优化黑枸杞发酵饮品的制备工艺;对黑枸杞乳酸菌产品中的功能成分进行分析;分析不同条件下产品的抗氧化稳定性;研究产品的体外模拟消化抗氧化能力;采用GC-MS测定产品中香气成分;采用ASLT法（Accelerated shelf life testing即加速货架期测试）预测产品货架期,并制订了产品的企业标准。本研究为黑枸杞的深加工奠定了研究基础,拓宽了发酵饮料的品类,产品符合人们对健康产品的需求。主要研究结果如下: （1）发酵乳酸菌种及其发酵工艺的确定:选取乳酸菌LS-1（Pediococcus pentosaceus）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）以及复合乳酸菌（乳酸菌LS-1:植物乳杆菌=1:1）作为发酵筛选菌株,根据实验结果确定植物乳杆菌为发酵菌株。经过单因素试验和响应面实验来优化黑枸杞乳酸菌发酵的工艺参数,最终确定固液比为1∶25（g∶m L）,接种量为2.0%,发酵时间为6 h,装液量为40%为最佳发酵工艺参数。（2）调配工艺的确定:通过单因素和正交实验对产品的调配工艺进行优化,得到甜酸比和稳定剂的最佳添加量参数分别为:蜂蜜1.10%、白砂糖0.60%、柠檬酸0.10%;黄原胶0.10%、果胶0.20%、海藻酸钠0.25%。（3）饮料成分测定:测定发酵产品中总糖、可溶性固形物含量和酸度分别为0.174mg/m L、2.70%、1.692 g/L,花青素、总酚以及总黄酮含量分别为52.75 mg/L、0.988 mg/m L、0.069 mg/m L。饮料呈均匀的深紫色、酸甜适中、带有发酵香气。与未经优化的原始浆液相比功能成分含量均有不同程度增加,其中总酚和花青素含量显著增加（P<0.05）,口感也更加柔和细腻。经分析检测得知,该饮料中的微生物指标均未超标,符合相关标准要求。通过GC-MS检测黑枸杞发酵饮料中的挥发性成分,结果表明,发酵饮料中的挥发性成分以酸类、醇类和酯类为主,其中有机酸类占比最大。（4）饮料的抗氧化稳定性研究:以该发酵产品为样品,以DPPH自由基清除力为指标,研究温度、p H等不同因素对抗氧化稳定性的影响。结果显示该发酵产品具有较强的抗氧化活性,随着温度以及p H的升高导致其抗氧化活性先升后降,当温度在30～50℃范围内、p H在4.0～6.0范围时具有较高的清除率。通过紫外线照射实验得出光照对其抗氧化性有较大的影响,而Na+对样品没有显著影响。因此该产品在生产、运输和储存过程中应避免高温、强酸强碱和长时间光照环境。（5）体外模拟胃肠消化研究:该产品没有经过胃肠消化时含有的总黄酮含量为0.069 mg/m L,多酚含量为0.988 mg/m L。产品在模拟胃液消化过程中发现其黄酮含量出现了显著性降低（P<0.05）。在模拟肠液消化过程中发现黄酮含量出现波动,但其在180 min时的黄酮含量逐渐稳定,此时的黄酮含量与胃液消化了120 min的含量相比显著减小。模拟肠液的多酚含量与胃液消化相比整体有所上升。该产品对ABTS自由基清除率在53%左右,经过模拟胃液消化后其清除率下降至45%左右,而在模拟肠液消化过程中其自由基清除率没有发生显著性变化。结果表明消化处理对饮料中抗氧化成分的含量有一定的影响,同时饮料中抗氧化活性能力与其总黄酮和多酚含量之间存在一定相关性。因此该饮料是一款营养保健和具有抗性功效的产品。（6）产品货架期预测:采用ASLT法来预测产品货架期,将产品分别在38℃、28℃以及4℃环境中储存,并在为期50天实验中不断监测产品p H值等各项指标来确定其品质的变化。实验结果表明产品在38℃和28℃环境中的货架期分别为21天和42天,最后通过Q10模型计算出产品在4℃下贮藏时其货架期为206天。（7）针对该产品制定了黑枸杞乳酸菌饮料企业标准。

摘要译文

关键词：

黑枸杞; 乳酸菌发酵; 功能成分; 抗氧化稳定性; 货架期预测

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

食品加工与安全（专业学位）

导师：

张彧路珂

中图分类号：

TS275.4[功能饮料⑨]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083202[农产品加工及贮藏工程]

D O I：

10.26992/d.cnki.gdlqc.2022.000563