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        螺旋藻酸奶的研制

        文章來源:未知 發布日期:2014-08-27 16:29:47作者:admin 點擊次數:
        摘要:對螺旋藻的脫腥工藝進行了探討, 通過比較萃取法和遮蔽法的脫腥效果, 確定了螺旋藻脫腥的工藝為萃取法, 萃取劑為體積濃度 95%的乙醇。 以螺旋藻的添加量、 菌種添加量、 發酵溫度、 發酵時間為參數, 采用單因素試驗和正交試驗對螺旋藻酸乳的加工制作工藝進行了研究。 確定了其原料的配比與工藝條件為: 全脂乳粉 10.2 g/100g、 白砂糖 8 g/100g、 菌種添加量 5 g/100g、 螺旋藻添加量 0.2 g/100g、 發酵溫度 38 ℃、 發酵時間 6 h。 在此條件下得到的產品呈淺綠色, 且色澤勻, 凝乳狀態, 無乳清析出,口感細膩, 品質較好。
        螺旋藻是一類低等植物, 屬于藍藻門, 顫藻科, 與細菌一樣無真正的細胞核, 又稱藍細菌。
        螺旋藻營養價值很高: 含豐富的蛋白質, 蛋白質含量高達 60 g/100g, 并具有合理的氨基酸組成,蛋氨酸 1.59 g/100g, 亮氨酸 3.98 g/100g, 異亮氨酸2.66 g/100g, 纈氨酸 2.87 g/100g, 賴氨酸 2.42 g/100g,苯丙氨酸 2.48 g/100g 等; 含豐富的維生素, 其中β- 胡蘿卜素含量, 每 100 g 藻體中含有50.5 mg, 為胡蘿卜的 15 倍, 為菠菜的 40~60 倍含 B 族維生素齊全, 具有的生理功能; 含鈣、鎂、 鈉、 鉀、 磷、 碘、 硒、 銅、 鐵、 鋅等多種人體必需的微量元素, 其中硒能激活 DNA 修復酶, 刺激免疫球蛋白抗體的產生, 從而捕獲自由基, 降低或抵抗體內某些重金屬的毒性, 抑制一些致癌物質的致癌作用。 另外, 螺旋藻多糖還有抗輻射的功能, 能提高血漿中 SOD 的活性, 減少脂質過氧化物的生成, 有抗衰老的作用。 螺旋藻被世界糧農組織稱為“人類理想的食品” 和“21 世紀食品” 即綠色食品。
        酸奶是利用微生物對乳或再制乳進行乳酸發酵作用而得到的發酵乳制品, 具有獨特的風味和很高的營養保健功能, 深受人們喜愛。 適合老年人、 兒童及乳糖不耐癥患者飲用, 是值得大力推廣的健康飲品。 酸奶具有抗衰老, 延年益壽, 降低血清中膽固醇, 對抗腫瘤等作用。 酸奶中的乳酸菌能將牛奶中的乳糖和蛋白質分解, 使人體更易消化吸收, 可促進胃液分泌, 提高食欲, 加強消化。 乳酸菌能減少某些致癌物質的產生, 因而有防癌的作用, 還可抑制腸道內腐敗菌的繁殖, 并減弱腐敗菌在腸道內產生毒素, 從而提高人體免疫功能。
        本研究通過在發酵乳原料中添加天然的螺旋藻制劑, 使酸奶制品中含有螺旋藻多糖、 多種維生素、 藻藍蛋白等營養和生物活性, 一方面改變了酸奶的單一發酵乳風味, 另一方面又為螺旋藻的深加工開辟了一條新的途徑。 獲得一種富含蛋白質、 維生素、 生理活性物質、 乳酸菌等, 集營養、 保健于一體, 高生物活性的新型螺旋藻營養保健酸奶。
        1 材料與方法
        1.1 材料
        全脂乳粉, 黑龍江飛鶴乳業有限公司; 螺旋藻粉, 濟寧生力源生物科技有限公司; 乳酸菌, 河南花花牛乳業有限公司; β- 環狀糊精, 北京雙旋微生物培養基制品廠; 乙醚, 開封市芳晶化學試劑有限公司; 乙醇, 開封市芳晶化學試劑有限公司; 丙酮, 煙臺市雙雙化工廠有限公司; 白砂糖, 市售。
        1.2 儀器與設備
        S03-004 恒溫培養箱, 廣州市白云區井美天廚具電器廠; Y80-2 膠體磨, 溫州市南洋輕械設備有限公司; BCD-2067SD2 冰箱, 青島海爾股份有限公司; 電子秤, 上海東南衡器有限公司; 開水器,北京市永光明醫療儀器廠; 電爐, 北京市永興醫療儀器廠; 煤氣灶, 市售; 一次性紙杯、 封杯紙、 橡皮筋, 若干; 不銹鋼鍋、 溫度計、研缽, 各 1 個;不銹鋼盆, 4 個; 不銹鋼勺, 2 個; 燒杯, 6 個; 玻璃棒, 3 個; 三角瓶: 3 個; 燒杯, 3 個。
        1.3 方法
        1.3.1 螺旋藻酸奶工藝流程
        白砂糖 花花牛酸奶
        ↓ ↓
        全脂乳粉→調配→質→殺菌→冷卻→接種→灌裝→
        ↑脫腥后的螺旋藻粉發酵→后熟→成品
        1.3.2 操作要點
        1.3.2.1 原料乳的驗收
        生產酸乳的原料乳必須新鮮、 優質, 酸度不高于 18 °T, 總乳固體含量不低于 12 g/100g, 因為乳固體在 11.1 g/100g~11.8 g/100g 品質較好。 如果乳固體含量低, 在配料時候可添加適量的乳粉, 以促進凝乳的形成。 原料乳中不得含有抗菌素、 殺菌劑、 洗滌劑、 噬菌體等阻礙因子, 否則會抑制乳酸菌的生長, 使發酵難以進行。
        1.3.2.2 調配
        首先要嚴格按照生產配方準確稱量各物料,其次將全脂乳粉、 螺旋藻干粉與 65 ℃的熱水按照一定的比例充分溶解勻, 白砂糖與溫度 90 ℃~95 ℃的熱水充分攪拌勻, 后將兩者混合液在不銹鋼盆中攪拌混合勻即可。
        1.3.2.3 質
        將混合料置于膠體磨中反復磨 3 次。
        1.3.2.4 殺菌
        質后的物料立即進行殺菌, 溫度為 90 ℃,時間 5 min~10 min。
        1.3.2.5 冷卻
        殺菌后的物料應迅速冷卻到菌種適繁殖溫度范圍 40 ℃~43 ℃, 不宜大于 45 ℃, 否則對產酸及酸凝乳狀態有不利影響, 嚴重的甚至出現乳清析出。
        1.3.2.6 接種
        將活化后的混合生產發酵劑充分攪拌, 根據活力, 以適當的比例加入。 加入的發酵劑不應有大的凝塊, 以免影響成品的質量。
        1.3.2.7 灌裝接種后立即進行灌裝, 每杯 140 g 左右并用紙、橡皮筋封口。
        1.3.2.8 發酵
        發酵溫度保持在 38 ℃~43 ℃之間, 濕度 50%左右。
        1.3.2.9 后熟
        發酵結束后將產品移入冰箱, 溫度為 0 ℃ ~4 ℃, 時間為 12 h~24 h。
        2 結果與討論
        2.1 脫腥工藝的探討
        螺旋藻干粉中的腥味成分: 三甲胺、 2- 甲基四氧呋喃、 3, 5, 5- 三甲基 -2- 環乙稀 -1- 酮、 甲苯、 1, 3- 二氯苯和 1- 辛稀 -3- 醇。 螺旋藻有很多的脫腥方法, 應用多的是萃取法和遮蔽法。 通過比較兩種方法的脫腥效果, 從而得到的脫腥工藝應用于試驗。 在試驗中以 5 人感官評定的結果表示脫腥效果, 總分為 100 分, 分為腥味、 顏色、穩定性 3 大類。2.1.1 萃取法脫腥取 3 份 5 g 螺旋藻干粉, 分別研磨 10 min 后分別加入體積濃度為 95%的乙醇、 體積濃度為 100%的丙酮、 體積濃度為 100%的乙醚各 20 mL, 振蕩10 min, 靜置 72 h, 傾去上清液, 自然干燥得到。體積濃度 95%的乙醇脫腥效果。 體積濃度 95%的乙醇、 體積濃度 乙醚具有脫色的作用, 體積濃度 丙酮處理后顏色不變。 但乙醚的沸點低, 易揮發, 易燃燒, 液體受熱后體積急劇膨脹, 有低毒; 丙酮主要是對中樞神經系統的抑制、 麻醉作用, 有毒性; 乙醇易揮發, 沒有毒性, 安全系數比較高。 綜上所述, 比較好的脫腥法為體積濃度 95%的乙醇萃取法。
        2.1.2 遮掩法脫腥
        β- 環糊精作為一種遮蔽劑, 它不會使螺旋藻溶液變色, 也不會產生沉淀, 分析其脫腥的原因是 β- 環糊精是環狀低聚糖同系物, 由 7 個葡萄糖單體經 α-1, 4 糖苷鍵結合生成的環狀物, 其分子間存在 0.7 nm ~ 0.8 nm 的含有 CH 和糖苷結合的含有 -O- 原子的環狀空穴, 可以將腥味物質包埋起來, 起到物理脫腥的作用。 并能保持產品性能的穩定性防止吸潮和潮解, 預防腐敗。 本試取 4 份 100 mL 0.1 g/100g 的螺旋藻溶液, 分別加入0.1 g、 0.2 g、 0.3 g、 0.4 g 的 β- 環狀糊精, 進行脫腥效果比較,添加量為 0.3 g/100mL 較為合適,可有效地遮掩螺旋藻腥味, 隨著其添加量的增加,螺旋藻的顏色變淺, 腥味較淡, 并且保留了其特有的色、 香、 味。 但此方法屬于物理方法, 而螺旋藻的腥味物質主要由螺旋藻蛋白產生, 由于其分子較大, 環狀糊精對其包埋效果不理想, 脫腥效果受到限制, 當其經過膠體磨進行質時, 其本身與被包裹的物質會被破碎分離, 脫腥作用不大。
        2.1.3 脫腥工藝的確定
        螺旋藻脫腥的工藝為萃取法, 萃取劑為體積濃度 95%的乙醇。 乙醇易揮發且氣味會隨著揮發而消失, 無毒無害, 對人體無傷害, 操作簡單, 比 β- 環狀糊精的脫腥效果明顯。綜上所述, 該試驗選擇乙醇萃取法對螺旋藻進行脫腥處理。
        2.2 螺旋藻酸奶各影響因素的確定
        由 10 個人組成評定小組, 根據感官評定標準對成品進行評定打分, 并對結果進行統計, 得出總分。
        2.2.1 螺旋藻添加量對酸奶品質影響
        螺旋藻的添加賦予酸奶的的保健功能, 但是螺旋藻本身為墨綠色, 脫腥后仍然帶有一定的腥味, 加入酸奶中會對其氣味、 顏色、 組織狀態等感官質量產生一定的影響。
        研究中螺旋藻選取 6 個添加量, 通過感官評定。隨著螺旋藻的添加量的增加, 產品的品質先上升后下降, 添加量為 0.2 g/100g 時達到。 螺旋藻的添加量對酸奶的色澤影響, 其次是影響酸奶的風味。 螺旋藻本身就是墨綠色, 適當的添加螺旋藻可以改善酸奶的色澤, 賦予酸奶良好的淺綠色。 隨著螺旋藻添加量的增加, 酸奶的色澤也在加深, 并且會產生螺旋藻的腥味。
        2.2.2 菌種添加量對酸奶品質的影響
        在螺旋藻添加量、 全脂乳粉添加量、 白砂糖的添加量、 發酵溫度 (40 ℃)、 發酵時間 (6 h) 不變的情況下, 改變菌種添加量進行單因素試驗,隨著菌種添加量不斷增加, 酸奶的品質越好, 當添加量為 4 g/100g 和 5 g/100g時各項指標, 以后逐漸降低。 由此可知菌種的添加量對酸奶的色澤、 滋味氣味、 組織狀態都有一定的影響。 影響的是酸奶的狀態和風味, 這是因為菌種在發酵的過程中把牛乳中的蛋白質、 脂肪、糖分解, 產生乳酸使酪蛋白相互聚合形酸乳凝塊, 同時還產生芳香物質形成酸乳的特有香味, 菌種的添加量過多或過少都會影響酸奶的凝固及芳香物質的產生。
        2.2.3 發酵溫度對酸奶品質的影響
        在螺旋藻添加量為 0.2 g/100g, 全脂乳粉、 白砂糖和菌種的添加量、 發酵時間 6 h 不變的情況下,改變發酵溫度進行單因素試驗,隨著發酵溫度的升高酸奶的品質變好, 當發酵溫度為 38 ℃和 40 ℃時各項指標, 以后逐漸降低。 從試驗結果來看, 發酵溫度對酸奶的滋味氣味和組織狀態影響。 發酵溫度是菌種生長的必要條件, 發酵溫度依所采用的菌種不同而異, 若發酵溫度過低, 乳酸菌活力下降,凝乳能力下降, 使酸乳凝固性降低; 若發酵溫度過高, 會影響酸乳的正常發酵, 導致發酵過度, 乳清析出。
        2.2.4 發酵時間對酸奶品質的影響
        在螺旋藻添加量為 0.2%, 全脂乳粉、 白砂糖和菌種的添加量, 發酵溫度為 40 ℃不變的情況下,改變發酵時間進行單因素試驗,隨著發酵時間的延長, 酸奶的品質變好, 當發酵時間達到 6 h 時, 酸奶各項指標, 但發酵時間過 6 h 后, 酸奶感官品質又有所下降。 從試驗結果來看, 發酵時間對滋味氣味、 組織狀態影響。 發酵時間掌握不當, 會造成酸乳凝固性降低。 發酵時間過短, 發酵不充分, 導致酸度不夠, 凝固性不好, 酸奶風味不好, 乳蛋白質的膠體結構不能充分形成, 不能包裹乳中原有的水分, 也會形成乳清析出; 發酵時間過長, 產酸量不斷增加, 酸性增強破壞了原料已形成的膠體結構,導致乳清析出。
        2.3 正交試驗
        在單因素試驗基礎上, 可以確定正交表的 4 個因素, 分別是螺旋藻添加量、 菌種添加量、 發酵溫度、 發酵時間, 并分別確定出 3 個較優水平, 選用L9(34)正交試驗表進行正交試驗,對正交試驗得到的數據進行差分析發現, 4個因素對感官評定結果的影響主次順序為: 發酵時間 > 發酵溫度 > 螺旋藻添加量 > 菌種添加量, 得到的較優組合為 A2B3C1D2。 因此得到螺旋藻酸奶的工藝條件為: 螺旋藻添加量為 0.2 g/100g、 菌種添加量為 5 g/100g、 發酵溫度為 38 ℃、 發酵時間為6 h。
        來源:惠合膠體磨設備廠
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