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        上海精宏

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        高活性益生菌發(fā)酵枸杞粉優(yōu)化-SHP-250使用

        返回列表 來(lái)源:未知 發(fā)布日期:2019-11-07 09:25【

        枸杞,茄科類(lèi)植物,又名茍起子、甜菜子、枸蹄子 等,是一種藥食同源的食物。枸杞中含有多種生理活性 成分,如枸杞多糖,具有增強(qiáng)免疫、抗腫瘤、抗衰老、 抗疲勞、抗輻射損傷、調(diào)節(jié)血脂、降血壓、降血糖等功 效,此外,枸杞中的胡蘿卜素還可以美容養(yǎng)顏、滋潤(rùn)肌 膚,適量食用有助于健康。目前,中國(guó)市場(chǎng)上80%的 枸杞仍以干果銷(xiāo)售,深加工高附加值的產(chǎn)品較少,隨著 大健康產(chǎn)業(yè)的興起,枸杞作為藥食同源食物開(kāi)發(fā)前景廣闊。研究表明,乳酸菌生長(zhǎng)代謝會(huì)產(chǎn)生乳酸、胞外多 糖、抗菌肽等物質(zhì),這些不僅有利于改善食品風(fēng)味,還 能提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,延長(zhǎng)保質(zhì)期。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        枸杞購(gòu)于寧夏銀川;植物乳桿菌NCU137由南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保藏。 脫脂乳 雙城雀巢有限公司;明膠 北京鑫達(dá)食 品添加劑有限公司;麥芽糊精 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司;海藻糖 上海阿拉丁生化科技股份有限公司; 蔗糖 安徽省來(lái)發(fā)食品貿(mào)易有限公司;異乳糖、菊粉、 低聚異麥芽糖、麥芽糖醇、乳糖 河南圣斯德實(shí)業(yè)有限 公司;所有材料與試劑均為食品級(jí)。

        1.2 儀器與設(shè)備

        上海精宏SHP-250生化培養(yǎng)箱,上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司;YXQ-LS50S IIA/B3生物安全柜 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;YXQ-LS-50S II立式壓力蒸汽 滅菌器 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;萬(wàn)分之 一精密電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限 公司;SJ201A-250型榨汁機(jī) 浙江蘇泊爾股份有限 公司;凍干顯微鏡 德國(guó)bt1有限公司;功率補(bǔ)償 型差示掃描量熱儀 梅特勒-托利多國(guó)際股份有限 公司;超低溫冰箱 海爾集團(tuán)有限公司;真空冷凍干 燥機(jī) 上海東富龍科技有限公司;西林瓶 滄州榮昌 玻璃制品有限公司。

        1.3 方法

        1.3.1 凍干工藝流程

        篩選優(yōu)良的干枸杞→干枸杞復(fù)水→打漿→滅菌→冷 卻→接種→發(fā)酵→加入保護(hù)劑→預(yù)凍→凍干

        1.3.2 發(fā)酵枸杞漿的制備

        選取質(zhì)量、形態(tài)好的干枸杞,以1∶3的比例進(jìn)行復(fù) 水,打漿,102 ℃滅菌20 min,冷卻后菌劑接種量為萬(wàn)分 之一,培養(yǎng)發(fā)酵16 h,發(fā)酵完的枸杞漿在2 h之內(nèi)備用。

        1.3.3 共晶點(diǎn)、共融點(diǎn)與玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的測(cè)定

        使用差示掃描量熱儀測(cè)定物料的共晶點(diǎn)、共融點(diǎn) 以及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度;用電子天平稱(chēng)取10 mg左右 調(diào)配好的枸杞漿放置于差示掃描量熱儀的鋁盤(pán)中,壓 蓋放入儀器中進(jìn)行測(cè)定。儀器的程序設(shè)定:一階段以 -10 ℃/min的速率從25 ℃到-50 ℃,保持2 min;二階 段退火過(guò)程,以10 ℃/min的速率從-50 ℃到退火溫度 -5 ℃,保持2 min;三階段再以-5 ℃/min從-5.0 ℃ 到-50 ℃,保持2 min;四階段以5 ℃/min的速率從 -50 ℃進(jìn)行連續(xù)掃描直至達(dá)到25 ℃。

        1.3.4 崩解溫度的測(cè)定

        取2 μL凍干前發(fā)酵枸杞漿放置在凍干顯微鏡的載 物臺(tái),以20 ℃/min的速率使物料的溫度降到-60 ℃, 維持150 s,待物料完全凍實(shí)后抽真空,真空度保持在 10 Pa左右,以2 ℃/min的速率升至20 ℃,顯微鏡每5 s 拍攝物料的照片,用于監(jiān)控并記錄凍干過(guò)程,確定物料 的崩解溫度。

        1.3.5 凍干曲線的繪制

        在凍干過(guò)程中每隔10 min記錄樣品溫度,通過(guò)記錄 的樣品溫度繪制凍干曲線,每個(gè)樣品重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次。

        1.3.6 凍干樣品的制備

        配制不同濃度的保護(hù)劑,102 ℃滅菌20 min,冷卻 至室溫,將發(fā)酵枸杞漿重懸于不同的保護(hù)劑中,混合均 勻,-80 ℃保存?zhèn)溆谩?br />
        1.3.7 保護(hù)劑的選擇與優(yōu)化

        分別選取5%、10%、15%的脫脂乳、低聚異麥芽 糖、菊粉、乳糖、海藻糖、異乳糖,10%、15%、20%的 麥芽糊精,0.5%、1.0%、1.5%的明膠,1%、2%、3%的 蔗糖,5%、10%、15%的麥芽糖醇,10 種不同梯度的保 護(hù)劑,分別加入到發(fā)酵枸杞漿中進(jìn)行單因素試驗(yàn),確 定適宜保護(hù)劑及用量。以存活率為指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn) 進(jìn)行復(fù)配,確定最佳冷凍干燥的復(fù)配保護(hù)劑。

        2 結(jié)果與分析


        由于發(fā)酵枸杞漿屬于多元溶液,成分較為復(fù)雜, 多種溶質(zhì)之間相互作用,結(jié)晶情況復(fù)雜,降溫處理,水分的部分凍結(jié)成晶體的冰,其他成分結(jié)晶部分形成 玻璃體。由圖1可以看出,當(dāng)溫度逐漸從25 ℃降到 -50 ℃的過(guò)程中,4~6 min之間,即-22.70~-27.34 ℃ 之間有一個(gè)放熱峰,這是因?yàn)榘l(fā)酵枸杞漿在由液態(tài)變?yōu)?固態(tài)的過(guò)程中需要放出大量的相變潛熱,峰為結(jié)晶峰, 即確定發(fā)酵枸杞漿部分溶質(zhì)的結(jié)晶點(diǎn)為-19.59 ℃。同 理,當(dāng)溫度從-50 ℃升到25 ℃時(shí),在34 min與38 min 之間有一個(gè)比較矮的吸收峰,因?yàn)榘l(fā)酵枸杞漿在從固態(tài) 到液態(tài)的過(guò)程中會(huì)吸收相變的潛熱,起始點(diǎn)即共熔點(diǎn)為 -5.28 ℃。因?yàn)榘l(fā)酵枸杞漿是復(fù)雜的混合物,并不能完 全結(jié)晶,結(jié)晶點(diǎn)不能準(zhǔn)確地反映樣品的凍結(jié)狀態(tài),對(duì)于 含有的非晶態(tài)高分子成分沒(méi)有結(jié)晶點(diǎn),玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度 是非晶態(tài)物質(zhì)的一個(gè)重要物理性質(zhì),當(dāng)處于玻璃態(tài)時(shí), 分子鏈和鏈段都不能運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)固的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 顯示,經(jīng)過(guò)10 ℃/min的速率從-50 ℃到-5 ℃的退火過(guò) 程,在升溫速率為5 ℃/min時(shí)發(fā)酵枸杞漿的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫 度為-31.82 ℃,所以預(yù)凍終點(diǎn)溫度低于-31.82 ℃。

        3 結(jié) 論

        凍干食品不僅保證了食品的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng),相比于 一些罐裝、冷凍食品,更容易運(yùn)輸且能長(zhǎng)時(shí)間保鮮。 本研究以復(fù)水枸杞漿為原料,經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵16 h 后,測(cè)定了發(fā)酵枸杞漿的物性參數(shù),并以菌體存活率 為指標(biāo)來(lái)進(jìn)行保護(hù)劑的選擇與優(yōu)化,最終完成凍干曲 線的繪制。結(jié)果表明,發(fā)酵枸杞漿的物性參數(shù):結(jié)晶 點(diǎn)為-19.59 ℃,共熔點(diǎn)為-5.28 ℃,玻璃轉(zhuǎn)化溫度為 -31.82 ℃,崩解溫度約為-36 ℃,根據(jù)物料的物性參 數(shù),確定了預(yù)凍溫度為-40 ℃,繪制預(yù)凍曲線并確定 預(yù)凍時(shí)間為4 h,升華干燥階段的溫度設(shè)置為-45 ℃, 完成發(fā)酵枸杞漿的凍干曲線繪制;復(fù)配保護(hù)劑為20%麥 芽糊精、14%乳糖、6%海藻糖的保護(hù)效果最佳;加入 復(fù)配保護(hù)劑后,樣品的崩解溫度約為-21 ℃,確定升 華干燥溫度-30 ℃并繪制樣品的凍干曲線,得到了富 含活菌的枸杞粉。益生菌發(fā)酵枸杞粉凍干后活菌數(shù)高達(dá) 9.6(lg(CFU/g)),含水量低于3%,色澤完好,復(fù) 水性強(qiáng),產(chǎn)品質(zhì)量佳。凍干發(fā)酵枸杞粉既保持了特有的 保健功能,又含有大量的活菌可以調(diào)節(jié)胃腸菌群生態(tài)平 衡,迎合了消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)食品的需求,符合大健康產(chǎn) 業(yè)發(fā)展趨勢(shì),因此市場(chǎng)前景非常的廣闊,必將受到越來(lái) 越多消費(fèi)者的青睞。



         


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