食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 添加剂与调味品 2013年 第38卷 第2期 黑米为有色稻米，是我国稻米中的珍品，古 时有“贡米”之称，具有比其他米种更为优良的 性能。黑米的营养元素含量丰富且多样，构成蛋 白质的氨基酸种类齐全、配比合理，必需氨基酸 收稿日期：2012-07-15 *通讯作者 基金项目：东北农业大学开放性实验项目。
Trang 1食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 添加剂与调味品 2013年 第38卷 第2期
黑米为有色稻米，是我国稻米中的珍品，古
时有“贡米”之称，具有比其他米种更为优良的
性能。黑米的营养元素含量丰富且多样，构成蛋
白质的氨基酸种类齐全、配比合理，必需氨基酸
收稿日期：2012-07-15 *通讯作者
基金项目：东北农业大学开放性实验项目。
作者简介：陈明明(1991—)，山西晋中人，研究方向为乳品工程。
的比例较高，尤其是含硫氨基酸(蛋氨酸＋胱氨酸) 和含苯环氨基酸(酪氨酸＋苯内氨酸)比例较高。黑 米的矿质营养元素丰富而全面，还含有多种不饱 和脂肪酸，以及丰富的VB、VA、VE等微量元素。
(东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030)
摘要：以蓝莓汁和黑米汁为主要原料，通过用海藻酸钠包埋乳酸菌的乳酸发酵作用，混合调配 成黑米蓝莓果醋饮料。结果表明，最佳工艺条件为苹果汁与黑米汁的比例为6:1，海藻酸钠溶液 的浓度为2.0%，胶珠直径为2～3 mm，接种量为10%，发酵时间为36 h。同时添加甜味剂、柠檬 酸、乳酸钙等辅料调配成酸甜可口、营养丰富的黑米蓝莓汁果醋饮料具有特殊的营养功效，同 时还具有黑米汁的独特风味，对提高农产品的附加值具有十分重要的现实意义。
关键词：黑米汁；蓝莓汁；固定化；乳酸菌
中图分类号：TS 264.2+9 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2013)02-0245-04
Preparation of black rice and blueberry vinegar beverage by
Multi-strain immobilized fermentation CHEN Ming-ming, YIN Dan-ting, DING Jian, LI Ai-li * (College of Food, Northeast Agricultural University, Harbin 150030)
Abstract: Blueberry juice and black rice juice as the main raw material, alginate entrapped lactic acid bacteria, lactic acid fermentation, mixed deployment into the black rice blueberry vinegar beverage The results showed that the optimum conditions: the ratio of apple juice and black rice juice of 6:1, the sodium alginate solution concentration of 2.0%, the plastic beads of diameter from 2 mm to 3 mm in 10% inoculum, and fermentation time is the 36 h Deployment of added sweeteners, citric acid, calcium lactate, and other accessories to tasty and nutritious black rice vinegar beverage of blueberry juice has special nutritional benefits, but it also has the unique flavor of the black rice juice, additional improvement of agricultural value has a very important practical significance.
Key words: black rice juice; blueberry juice; immobilized; lactic acid bacteria
多菌种共固定化发酵制备黑米蓝莓
果醋饮料
Trang 2氨基酸、果酸等特殊营养成分是任何植物都无
法比拟的，尤其是由16种生物类黄酮组成的花青
素，比一般植物花青素具有更优越的生理活性。
本研究基于固定化发酵法酿制水果在品质方
面的不足[1]以及多菌种发酵的特点[2]，采用多菌种
共固定化技术发酵蓝莓果醋饮料，研究既能改善
蓝莓汁风味又能提高生产效率的工艺条件，从而
为生产应用提供一定的技术依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌粉：
河 南 花 花 牛 乳 业 有 限 公 司 ； 豆 浆 机 ： 九 阳 公 司；MRS液体培养基(g/L)：蛋白胨10.00，牛肉 膏10.00，酵母浸粉5.00，葡萄糖20.00，乙酸钠 2.00，柠檬酸氢二胺2.00，磷酸氢二钾2.00， MgSO4·7H2O 0.58，MnSO4·H2O 0.25，Tween 80 1.00 mL，121 ℃高压蒸汽灭菌20 min；黑糙米；新 鲜蓝莓。
1.2 试验方法 1.2.1 发酵苹果汁生产工艺流程 蓝莓预处理→榨汁→过滤→调pH→灭菌→加入灭菌的黑米汁→接种→发酵→固液分离→发酵液→调配→ 二次灭菌→成品 ↑ ↓ ↑ 菌种→活化→固定化 固定化胶珠 白砂糖、稳定剂 1.2.2 蓝莓原汁制备 蓝莓去果核后可加少量Vc防
止褐变[3]，用100目筛分果肉纤维和果汁，3000 r/
min离心3 min，得澄清蓝莓原汁低温保存备用。
1.2.3 黑米汁的制备 将新鲜的黑糙米加入适量的
水，放入豆浆机制备黑米汁，并低温保存备用。
1.2.4 菌种活化 混合菌粉接种于MRS液体培养基
内，37 ℃培养，传代2~3次后，取对数生长期发
酵液离心，用等体积生理盐水配制成细胞悬液。
1.2.5 微生物细胞固定化 取10 mL的菌悬液加入
一定浓度的固定化载体溶液中(海藻酸钠溶液)，
混匀后，滴入2%的氯化钙溶液中造粒，固定化
1.5~2 h备用[4]。
1.2.6 发酵原液的调配 蓝莓汁用饱和碳酸钠溶
液调pH值至7.0，进行巴氏消毒，待蓝莓汁冷却
到室温后，按一定的比例混入黑米汁，制成发酵
原液[5]。
1.2.7 测定还原糖及乳酸 采用DNS法测定还原糖
的含量，采用酸碱滴定法测定乳酸的含量。
2 结果与分析
2.1 蓝莓汁、黑米汁配比对发酵的影响
蓝莓汁、黑米汁发酵原液的配比决定着乳
酸菌的发酵效果。以蓝莓汁与黑米汁2:1、4:1、
6:1、8:1的比例37 ℃发酵，结果见表1。
由表1可知，随着蓝莓汁所占比例的增大，产 酸量逐渐减小。蓝莓汁与黑米汁的体积比以6:1时 能达到较好的产酸效果又不会出现分层现象[6]。所 以最佳的蓝莓汁和黑米汁的比例为6:1。
2.2 载体浓度对发酵的影响 海藻酸钠溶液浓度直接影响着固定化乳酸菌 的活性及凝胶强度，海藻酸钠溶液浓度高，凝胶 颗粒的机械强度大，包埋细胞不易泄漏，但细胞 活性较低；浓度低，形成凝胶的网络大，通透性 较好，细胞活性高，但包埋细胞容易泄漏，凝胶 颗粒又易发生破损、软化等问题。试验以1.0%、 1.5%、2.0%、2.5%浓度的海藻酸钠溶液对乳酸菌 进行固定化。
表2 海藻酸钠浓度对胶强度的影响 海藻酸钠浓度/% 1.0 2.0 3.0 4.0
由表2可看出，随着海藻酸钠溶液浓度的增 高，胶珠机械强度升高。而在1.0%、2.0%、3.0% 浓度下并没有明显区别。由于海藻酸钠浓度在 4.0%时较大，综合考虑，固定化细胞使用3.0%的 海藻酸钠溶液包埋为宜[7]。
2.3 胶珠添加量对发酵产酸的影响 胶珠添加量决定着发酵体系乳酸菌的接种 量，接种量分别选取2%、6%、10%、14%、18% 对蓝莓汁进行发酵。由图1可知，接种量过高会对 乳酸菌的生长产生抑制作用，接种量为10%时， 乳酸产量最高。所以在胶珠添加量为10%时，发 酵产酸的效果最好。
表1 发酵原液配比对发酵的影响
蓝莓汁:黑米汁/
4:1 0.625 轻度分层 酸味重，米香味
Trang 32.4 发酵时间对产品品质的影响
表3 发酵时间对产品品质的影响
从表3可以看出，当浸提时间为35 h时，饮料
的色泽和口感均达到了较好的状态，故选择的浸
提时间为35 h。
2.5 最佳加糖量的确定
选择4%、6%、8%、10% 4种蔗糖添加量与
上述产品调配混合，发酵其他条件固定，进行感
官评价并确定最佳加糖量。
表4 不同蔗糖添加量时的酸奶感官评价
蔗糖添加
风味 味淡，偏酸 米香，偏酸 米香，适中 米淡，甜
由表4看出，当添加量为8%时，产品的风味
达到了较好的状态，综合各方面的因素考虑，最
佳加糖量为8%。此时产品充满了黑米香的香味，
同时酸度适中。
2.6 正交试验[8]
影响黑米蓝莓果醋饮料风味的主要因素为海
藻酸钠浓度、接种量、蔗糖添加量和发酵时间。
以海藻酸钠浓度、接种量、蔗糖添加量和发酵时
间为试验因素，采用4因素3水平的L9(34)正交试验
设计确定最佳工艺条件(如表7)，以表5感官评分为
指标，确定最佳方案。
表6 黑米蓝莓果醋饮料正交试验因素水平表 水平
因素 接种量/%
A 海藻酸钠浓度/% B 发酵时间/h C 蔗糖添加量/% D
表7 正交试验数据表 试验号 A B 因素 C D 感官综合评分(100)
K1 231.43 246.53 246.16 245.24
K2 274.30 255.64 255.06 256.27
K3 248.98 252.54 256.49 253.20
k1 77.14 82.18 82.05 81.75
k2 91.43 85.21 85.02 85.42
k3 82.99 84.18 85.50 84.40
R 14.29 3.03 3.45 2.67
主次因素 A>C>B>D 以接种量、海藻酸钠浓度、蔗糖添加量和 发酵时间做3因素4水平L9(34)正交试验，测定不 同发酵条件下产生的乳酸量和剩余的还原糖含 量，确定各因素对结果的影响大小，并筛选出最 佳发酵参数。黑米蓝莓果醋饮料调配中起决定性 的因素为接种量，其次分别为发酵时间、海藻酸 钠浓度、蔗糖添加量，故最适配方为A2B2C3D2， 但正交表中没有此组合，故按此组合重新进行 试验，按最佳条件，平行试验3次，得感官评分 为93.28，高于表中出现的评分值，故采用此组 合为最佳配方，即接种量为14%、海藻酸钠浓度 3.0%、发酵时间35 h、蔗糖添加量为8%。
3 质量指标 黑米蓝莓果醋饮料理化指标[9]为总酸(以乳酸 计)≥3.10 g/100 mL，还原糖含量≥1.00 g/100 mL其 他致病菌未检出。黑米蓝莓果醋饮料感官指标， 即色泽为蓝色，澄清透明有光泽，允许瓶底略有
图1 胶珠添加量对发酵产酸的影响
ຊҪ᧙
表5 黑米蓝莓果醋饮料的感官评分标准
滋味
(35)
口感好、酸甜适
度、爽口、无异
味35~30
口感较好、酸甜 比例不合适、
无异味29~25
口感差、酸甜比例 不合适、有异味
<24 形态
(30)
饮料澄清、
透明、无沉淀
20~15
饮料澄清、透 明、摇动时有少 量沉淀24～20
饮料澄清、透明度 差、摇动时有较多 沉淀<19 色泽
(20) 紫红色20~15 黄红色14~10 褐色<9
香气
(15)
具有黑米酿造香
气、味道柔和、
刺激味少15~10
稍有黑米酿造香 气、有刺激味 09~05
无香味，刺激味较
重 <05
Trang 4气无其他异味。
4 讨论
通过试验证实固定化乳酸菌发酵蓝莓果醋饮
料是一种较为理想的方法。
4.1 最佳固定化乳酸菌的方法
海藻酸钠浓度3.0%，共固定化颗粒接种量为
105，此条件下既能保证较好的凝胶强度又能达到
较高的发酵效率，固定化后的细胞较游离微生物
单位体积内菌体浓度更大，因而发酵速率更快，
比传统游离细胞发酵具有明显优势。
4.2 固定化乳酸菌发酵蓝莓果醋饮料最佳工艺
条件
当菌种接种量为14%、海藻酸钠浓度3.0%、
发酵时间35 h、蔗糖添加量为8%、发酵温度为37
℃、蓝莓汁初始pH为7.0时，采用固定化技术制成
的蓝莓果醋饮料具有很好的稳定性，产品色泽为
蓝色，澄清透明有光泽，酸甜适口，具有特有的
黑米酿造香气无其他异味。该项针对蓝莓的多菌
种共固定化发酵方法，为蓝莓汁的开发和生产应
用提供了理论依据。
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使得蛋清凝胶的黏性上升，回复性降低。NaCl在
离子浓度为0.05 mol/L时达到最大值43.95 g·s；而
KCl、MgCl2和CaCl2在添加量0.02 mol/L时分别达到
最大值44.85、54.47 g·s和88.55 g·s；NaCl和KCl
的添加对凝胶回复性的影响较小，MgCl2和CaCl2对
凝胶回复性影响较大，回复性随着浓度的增加而
降低。
参考文献：
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