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1、乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁的工藝研究文獻(xiàn)綜述 摘要：乳酸菌飲料以蛋白質(zhì)、有益活菌及口味獨(dú)特吸引了眾多消費(fèi)者。近年來,添加各種果蔬汁的乳酸菌飲料更是受到研究者和消費(fèi)者的關(guān)注。將胡蘿卜汁和乳酸菌飲料合理配伍,可以制造經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、營養(yǎng)更為全面的飲品。本文重點(diǎn)研究以胡蘿卜為原料，乳酸菌為菌種，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化胡蘿卜汁飲料的發(fā)酵工藝，為發(fā)酵胡蘿卜汁的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞：正交實(shí)驗(yàn)乳酸菌發(fā)酵胡蘿卜汁優(yōu)化 1本課題的研究目的和意義 1.1目的和意義 有史以來，蔬菜就是人類食品的一個不可缺少的重要組成部分。由于食品化學(xué)家和營養(yǎng)學(xué)家們的不懈努力，

2、目前人們已經(jīng)基本認(rèn)識了蔬菜果汁的化學(xué)成分，并根據(jù)化學(xué)成分研究了蔬菜汁飲料的營養(yǎng)生理意義。蔬菜汁飲料特有的營養(yǎng)生理和健康方面的意義表現(xiàn)在3方面：首先，蔬菜汁飲料內(nèi)一些重要營養(yǎng)物質(zhì)含量相當(dāng)高；其次，它含有一些其他食品比較缺乏甚至非常缺乏的對人體組成有利的化學(xué)成分；再有就是一些食品所含有的不利于人體健康的化學(xué)成分，在蔬菜汁飲料中的含量相當(dāng)少，甚至不含有。例如各類酒、咖啡或有些茶，均含有數(shù)量不等的乙醇或咖啡因，而蔬菜汁飲料不含。 蔬菜汁飲料含有許多對人體營養(yǎng)非常重要和有價值的化學(xué)成分，例如碳水化合物、植物酸、礦物質(zhì)、維生素和微量元素等等，所以他們往往具有一些治療疾病的能力。例如，在古代，人們把甜菜原

3、汁當(dāng)作治療腎臟或肝臟功能失調(diào)的藥物，或者當(dāng)作利尿藥物。人民還發(fā)現(xiàn)蘿卜和蘿卜原汁可以用來治療食欲不振；后來，人們又發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)能治療壞血病等等。從熱量的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，蔬菜汁飲料的營養(yǎng)生理意義在于他的營養(yǎng)成分能夠迅速被人體吸收，因此對運(yùn)動員，病后恢復(fù)健康的人和腦力勞動者具有特殊意義?，F(xiàn)在人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，許多蔬菜以及用它們制成的飲料都有保健作用。盡管目前還不能完全解釋它們的保健機(jī)理，但是它們大部分的保健機(jī)理已經(jīng)被現(xiàn)代科學(xué)所證實(shí)。 1.2 生物技術(shù)與飲料工業(yè) 飲料做為食品工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，具有市場廣闊、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。在個中傳統(tǒng)飲料產(chǎn)品繼續(xù)得到發(fā)展的同時，多種各具特色的新型飲料產(chǎn)品不斷問世，極大的促進(jìn)

4、了飲料工業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的飲料生產(chǎn)工藝各具特色，產(chǎn)品豐富多樣。生物技術(shù)的采用，給現(xiàn)代飲料工業(yè)注入了新的活力。 生物技術(shù)應(yīng)用與飲料生產(chǎn)，可以在資源、開發(fā)產(chǎn)品、改進(jìn)生產(chǎn)工藝以及提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮巨大的作用。 1.2.1 乳酸菌及其發(fā)酵制品 近年來，乳酸菌發(fā)酵食品日益受到消費(fèi)者青睞，特別適宜作嬰兒輔助食品和老年食品。乳酸菌是一類可發(fā)酵利用碳水化合物而產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌。人們應(yīng)用乳酸菌的歷史非常悠久，保加利亞酸奶、馬奶酒及醬腌菜等均是傳統(tǒng)的乳酸菌發(fā)酵制品。近年來，隨著乳酸菌尤其是雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌的腸道有益菌的許多重要生理功能的確認(rèn)，各種乳酸菌發(fā)酵制品更是風(fēng)行全世界。 通過對乳酸菌及其代謝

5、產(chǎn)物的大量研究，目前認(rèn)為乳酸菌之所以有益于人體健康是由于它具有如下一些主要生理功能。 （1）對腸道菌群的改善作用；乳酸菌可抑制腸道內(nèi)病原菌和有害于人體健康的細(xì)菌的成長繁殖，增加人體誒有益菌的數(shù)量，維持腸道菌群的平衡，對保持人體健康、預(yù)防疾病具有十分重要的作用。 （2）與普通乳相比，發(fā)酵乳制品的消化吸收性和營養(yǎng)價值及其風(fēng)味都已大大提高。 （3）乳酸菌能降低血清膽固醇水平，可以預(yù)防由冠狀動脈硬化所引起的心臟病。 （4）乳酸菌具有防癌、抗癌作用。 （5）乳酸菌對常見至病菌有拮抗作用。 所以，乳酸菌是一類對人體健康非常有益的功能因子，很有必要通過食品途徑補(bǔ)充這一活性成分。 2本課題在國內(nèi)

6、外研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景 2.1 本課題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1國內(nèi)(外)胡蘿卜加工研究現(xiàn)狀 胡蘿卜含有豐富的胡蘿卜素。屬常見水果蔬菜之首。但胡蘿卜的工業(yè)開發(fā)水平和市場占有率都落后于水果加工食品和番茄加工食品。影響胡蘿卜加工食品發(fā)展的原因主要有三個方面： 2.1.1胡蘿卜不具有水果的良好風(fēng)味，也不具有番茄的適口酸味．單獨(dú)食用味不甚佳。因此，胡蘿卜自身存在的異味是影響胡蘿卜加工食品發(fā)展的首要原因。 2.1.2盡管有優(yōu)質(zhì)的原料，但缺少相應(yīng)的加工技術(shù)和設(shè)備。如目前胡蘿卜的榨汁工藝大都延用水果榨汁工藝和設(shè)備，這種 設(shè)備適應(yīng)于薄壁細(xì)胞的水果果肉和以提取水溶性成分為工藝目標(biāo)的果汁加工。而胡蘿卜屬于根

7、類蔬菜，細(xì)胞間質(zhì)發(fā)達(dá)細(xì)胞壁堅(jiān)實(shí)。胡蘿卜素屬于脂溶性，不是水溶性。因此，采用水果加工工藝和設(shè)備加工胡蘿卜，其胡蘿卜素的提取率均較低。 2.1.3胡蘿卜與人體健康的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還不夠深入和全面。高胡蘿卜素含量濃縮汁是醫(yī)藥保健食品的重要原料。長期食用胡蘿卜加工品有養(yǎng)粘膜、不易感冒、健美、抗癌作用，而且對眼睛特別好。中國科學(xué)院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所采用非酶法充分破壞細(xì)胞間質(zhì)，采用物理法分離細(xì)胞間隙并最終完全打破細(xì)胞壁，采用物理法將細(xì)胞壁與胡蘿卜素和核酸物質(zhì)充分分離等工藝，是提高胡蘿卜素提取率和提高胡蘿卜素含量的關(guān)鍵工藝。其胡蘿卜素提取率可達(dá)70％左右，居國際領(lǐng)先。 發(fā)酵飲料生產(chǎn)中常用的乳酸菌大多是

8、乳桿菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬。其中鏈球菌屬和鏈球菌屬中的部分菌種是同型乳酸菌，乳桿菌屬和明串珠菌屬的部分菌種為異型乳酸菌。同型乳酸菌和異型乳酸菌的代謝途徑、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物是不同的，因此回影響到發(fā)酵的內(nèi)在質(zhì)量和產(chǎn)品風(fēng)味，所以在飲料生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品，合理的選用不同的乳酸菌。 近年來，果汁、菜汁生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)已達(dá)到很高的水平。如超濾澄清技術(shù)、冷凍、反滲透濃縮技、混濁態(tài)汁穩(wěn)定技術(shù)、高壓提取芳香物質(zhì)技術(shù)、電滲析水處理技術(shù)、無菌包裝技術(shù)、為提高出汁率的帶式榨汁技術(shù)等。這些先進(jìn)技術(shù)對果汁、菜汁生產(chǎn)的發(fā)展起著重要的作用。生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵工序已經(jīng)進(jìn)入膜技術(shù)的研究水平，蘋果澄清汁技術(shù)已經(jīng)在美

9、國、聯(lián)邦德國蘋果澄清汁生產(chǎn)中的到應(yīng)用。最近幾年，我國從先進(jìn)國家引進(jìn)了工業(yè)化自動化果汁、果醬、飲料生產(chǎn)線，正在改變著我國飲料生產(chǎn)的落后狀況。 2.2本課題發(fā)展前景 隨著國民收入水平的提高,人們對飲料的花色品種、質(zhì)量要求越來越高,消費(fèi)趨向于營養(yǎng)、健康。蔬菜汁、蔬菜飲料作為方便營養(yǎng)食品,越來越受到消費(fèi)者的歡迎。發(fā)達(dá)國家的蔬菜汁飲料發(fā)展很快,例如日本2000年番茄汁產(chǎn)量41.4萬t,蔬菜混合汁5萬t,其它蔬菜汁7萬t。我國蔬菜汁飲料起步較晚,但其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景和市場前景被業(yè)內(nèi)普遍看好,被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的飲料。但總體來說,我國蔬菜汁發(fā)展緩慢,其主要原因是蔬菜經(jīng)過傳統(tǒng)加工處理,特別是高溫?zé)崽幚?/p>

10、后,色澤變差,風(fēng)味變劣,難為消費(fèi)者接受。長期以來,科研工作者進(jìn)行了大量的研究,采用中、低溫加工、生物技術(shù)等新方法加工果蔬汁,取得了較好的效果。其中乳酸發(fā)酵蔬菜汁是一種采用生物發(fā)酵和冷殺菌技術(shù)生產(chǎn)的新型飲料,它兼有乳酸發(fā)酵和蔬菜汁的優(yōu)點(diǎn)胡蘿卜是當(dāng)前流行的保健蔬菜之一,它不僅含有顯著高于其它蔬菜的重要營養(yǎng)素,如類胡蘿卜素含量400μg/100 g、硒2.8μg/100 g,具有提高人體免疫力和防治多種疾病的功效,如防治VA缺乏癥、肺結(jié)核、營養(yǎng)不良、貧血、小兒軟骨病、食欲不振、眼干燥癥、呼吸道和胃腸道疾病,還有降壓、強(qiáng)心、抗過敏、防癌抗癌等功效 3本課題研究方向 本研究的方向是乳酸菌對胡蘿卜汁進(jìn)

11、行發(fā)酵,達(dá)到了增強(qiáng)營養(yǎng)、改善風(fēng)味、提高飲料穩(wěn)定性的目的。 4本課題進(jìn)展情況 4.1準(zhǔn)備工作 4.1.1到本院資料室查閱相關(guān)資料，了解乳酸菌發(fā)酵相關(guān)情況 4.1.2通過查閱資料選擇提取方法，由試驗(yàn)最終確定提取參數(shù) 5本課題參考文獻(xiàn) [1] 鄧桂森、周山濤編果品貯藏與加工上海科學(xué)出版社 1985 [2] 胡小松，李積宏，崔雨林等，現(xiàn)代果蔬汁加工工藝學(xué)。北京：中國輕工業(yè)出版社，1997.1233——234 [3] 山東農(nóng)學(xué)院主編果實(shí)蔬菜貯藏加工學(xué)（上冊）農(nóng)業(yè)出版社 1961 [4] 張德權(quán)，艾啟俊， 果蔬深加工新技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002.12，103——104 [5

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