发酵马铃薯饮料浆液的制备工艺研究

时间：2019-02-23 13:52:21 所属分类：农业经济 浏览量:

摘要：优化马铃薯浆的制备工艺，为发酵马铃薯饮料提供优质的马铃薯浆液。以DE值为指标，研究酶用量、酶解温度、pH值和酶解时间对真菌 -淀粉酶和糖化酶酶解马铃薯浆效果的影响。结合正交试验结果从而确定最佳的马铃薯浆液化和糖化工艺。结果表明，马铃薯浆液

　　摘要：优化马铃薯浆的制备工艺，为发酵马铃薯饮料提供优质的马铃薯浆液。以DE值为指标，研究酶用量、酶解温度、pH值和酶解时间对真菌α -淀粉酶和糖化酶酶解马铃薯浆效果的影响。结合正交试验结果从而确定最佳的马铃薯浆液化和糖化工艺。结果表明，马铃薯浆液化工艺的最优条件为真菌α -淀粉酶用量为16 mg/kg，液化pH值6.0，液化温度45 ℃，液化时间90 min，DE值为19.65%;液化后的马铃薯浆糖化工艺的最优条件为糖化酶用量40 mg/L，糖化pH值5.1，糖化温度55 ℃，糖化时间25 min，在此条件下制得的马铃薯浆具有马铃薯清香，DE值为68.85%。

　　关键词：马铃薯;液化;糖化;发酵饮料

　　馬铃薯中的营养成分丰富，含有人体所有必需氨基酸，特别是人体必需氨基酸中的第一限制性氨基酸-赖氨酸。此外还含有钙、磷、铁、胡萝卜素，以及VB1，VB2，VB6等[1]。VB6有预防动脉硬化的作用，马铃薯中VB6的含量高于大米和面粉。常吃马铃薯与脑溢血的患病率呈负相关[2]。马铃薯碳水化合物中含有淀粉，淀粉是多糖，具有利于血糖平稳、预防糖尿病的功效[2]。马铃薯中钾元素含量丰富，它是维持机体酸碱平衡的重要元素[3]。

　　乳酸菌具有重要的生理功能，既可以维持机体肠道内菌群的生态平衡、抗感染菌和抑制病原菌，还具有一定的抗肿瘤作用[4]。此外，乳酸菌中含有的乳糖酶可以将牛奶中的乳糖分解，改善乳糖不耐症;降低血清胆固醇[5]。调节肠道菌群、生产营养物质、抗氧化、抗变异原性、抗血栓等都是乳酸菌的益生特性，这些益生特性既可以提高食品的贮藏性能，达到延长贮藏期的目的，也可以对宿主的健康有帮助[6]。乳酸菌发酵还能增加营养素含量，使营养素更好地被人体吸收[7]。营养成分丰富的马铃薯浆在被乳酸菌发酵后营养成分得以保留，同时还具有乳酸菌发酵的独特风味。

　　1 材料与方法

　　1.1 原料与试剂

　　马铃薯，市售;真菌α -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶，丹尼斯克(中国)有限公司提供;瑞士乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌，科汉森(北京)贸易有限公司提供。

　　1.2 仪器与设备

　　FE20型实验室pH计，上海梅特勒-托利多仪器有限公司产品;HR1608型飞利浦手持式搅拌机，香港飞利浦电子有限公司产品;AD500S-H型实验室数显分散均质机，上海昂尼仪器仪表有限公司产品;JSC-AHW-3型电子计数秤，昆山台衡精密测控股份有限公司产品;HH-8型数显恒温水浴锅，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品;LMQ.C型新华牌立式灭菌器，山东新华医疗器械股份有限公司产品;BAO-150A型精密鼓风干燥箱，上海施都凯仪器设备有限公司产品。

　　1.3 工艺流程

　　马铃薯→清洗去皮→糊化(切块蒸煮20 min)→打浆→液化→糖化→复配→UHT灭菌→灌装→成品。

　　1.4 试验方法

　　1.4.1 马铃薯匀浆最佳酶解液化条件的研究与确定

　　(1)马铃薯匀浆液化温度的确定。准确量取250 mL糊化打浆后的马铃薯匀浆，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节液化pH值为6.0，添加12 mg/kg的液化酶(真菌α -淀粉酶)，分别在45，50，55，60，65 ℃条件下液化30 min，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液DE值，对不同液化温度所测定的马铃薯匀浆滤液DE值进行比较并分析。

　　(2)马铃薯匀浆液化pH值的确定。准确量取250 mL糊化打浆后的马铃薯匀浆，固定液化酶用量为12 mg/kg，液化温度50 ℃。分别在不同液化pH值5.4，5.7，6.0，6.3，6.6条件下液化30 min，冷卻灭酶后过滤，测定马铃薯酶解液DE值，对不同液化pH值所测定的马铃薯匀浆滤液DE值进行比较并分析。

　　(3)马铃薯浆液化时间的确定。准确量取250 mL经糊化打浆后的马铃薯匀浆，液化酶用量为12 mg/kg，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节pH值为6.0，在液化温度为55 ℃条件下分别液化60，75，90，105，120 min，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液的DE值，对不同液化时间测定的马铃薯匀浆滤液DE值进行比较并分析。

　　(4)液化酶用量的确定。准确量取250 mL糊化打浆后的马铃薯匀浆，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节液化pH值为5.7，固定液化温度55 ℃。分别添加8，11，14，17，20 mg/kg的真菌α -淀粉酶酶解 90 min，冷却灭酶后过滤，测定过滤后的马铃薯酶解滤液DE值，对不同的酶使用量所测定的马铃薯匀浆滤液DE值进行比较并分析。

　　(5)马铃薯匀浆液化的正交试验。以马铃薯匀浆液化温度、液化时间、酶用量和液化pH值作为因素，结合单因素分析结果和四因素三水平正交试验设计方法，确定糊化后最佳的马铃薯匀浆液化条件。

　　1.4.2 马铃薯浆糖化条件的筛选确定

　　(1)糖化酶(葡萄糖淀粉酶)用量的确定。准确量取250 mL最佳液化条件液化后的马铃薯匀浆，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节液化pH值为4.5，在糖化温度为60 ℃，糖化酶用量分别为50，100，150，200，250 mg/L的条件下糖化2 h，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液的DE值，对不同糖化酶用量所测定的马铃薯滤液DE值进行比较并分析。

　　(2)糖化时间的确定。准确量取250 mL最佳条件液化后的马铃薯匀浆，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节糖化pH值为4.5，添加糖化酶100 mg/L，在糖化温度为60 ℃的条件下，分别糖化25，50，75，100，125 min，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液的DE值，对不同糖化时间所测定的马铃薯滤液DE值进行比较并分析。

　　(3)糖化pH值的确定。准确量取250 mL最佳液化条件液化后的马铃薯匀浆，添加糖化酶100 mg/L，分别在糖化pH值为3.9，4.2，4.5，4.8，5.1，糖化温度为60 ℃条件下糖化2 h，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液的DE值，对不同pH值糖化后所测定的马铃薯滤液DE值进行分析并比较。

　　(4)糖化温度的确定。准确量取250 mL最佳液化条件液化后的马铃薯匀浆，用0.1 mol/L柠檬酸溶液调节糖化pH值为4.5，糖化酶用量100 mg/L，在糖化温度为45，50，55，60，65 ℃条件下分别糖化 2 h，冷却灭酶后过滤，测定马铃薯酶解滤液DE值，对不同糖化温度所测定的马铃薯滤液DE值进行比较并分析。

　　(5)马铃薯匀浆糖化的正交试验。以马铃薯匀浆糖化的温度、糖化时间、糖化酶用量和糖化pH值作为因素，结合单因素分析结果和四因素三水平正交试验设计方法，确定糖化后最佳的马铃薯匀浆糖化条件。

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