益生菌膳食补充剂的研究

摘要

益生菌膳食补充剂具有维持肠道功能、预防便秘、增强免疫力等功效。据统计,益生菌膳食补充剂的全球市场产值在2013年预计将达到17亿美元,具有十分广阔的市场前景。本研究以苹果鲜渣为主要原料,嗜酸乳杆菌LA、保加利亚乳杆菌LB和嗜热链球菌ST为菌种,复配以其他营养物质,制备液体型和酱体型两种益生菌膳食补充剂。通过试验研究,以期获得既富含高活性的益生菌又含有苹果渣营养成分的膳食补充剂,试验结果如下:
　　 单菌种发酵苹果渣浸液试验结果:首先通过单因素试验筛选出三种益生菌LA、LB、ST发酵苹果渣浸液时要添加的最佳营养物质及其添加量,然后以料水比、浸提温度、浸提时间为单因素筛选出最佳浸提条件,再利用响应面优化发酵工艺,得出最佳工艺条件为:苹果鲜渣与水的料水比为1:8～1:10,90～100℃浸提50～60min,过滤得浸提液后,嗜酸乳杆菌LA添加1.06%食用酵母粉,1.54%乳清粉,37℃发酵28.14h,活菌数可达到5.24×109cfu/ml;保加利亚乳杆菌LB添加1.55%食用酵母粉,2.2%乳清粉,37℃发酵49.24h,活菌数达到2.51×109cfu/ml;嗜热链球菌ST添加2.12%食用酵母粉,2.65%乳清粉,41℃发酵44.86h,活菌数可达到4.93×109cfu/ml。
　　 LA、LB、ST混合发酵苹果渣浸液试验结果:在单菌种发酵试验的基础上,通过单因素及响应面优化试验得出三种益生菌混合发酵苹果渣浸液的最佳工艺条件为:苹果渣与水的料水比为1:8～1:10,90～100℃浸提50～60min,过滤得浸提液后,添加1.97%乳清粉、1.43%食用酵母粉,115℃灭菌20min,将LA、LB、ST按1:2:1的比例接入,接种总量为4%,39℃发酵30.67h,活菌数达到4.78×109cfu/ml。
　　 益生菌发酵苹果渣浆试验结果:通过打浆试验确定最佳的料水比及打浆时间,再通过添加乳清粉及继续添加食用酵母粉的试验确定最佳配方比,得最佳工艺为:将苹果鲜渣与水按1:5的比例打浆6min,添加1.5%乳清粉、2%食用酵母粉,115℃灭菌20min,将LA、LB、ST按1:2:1的比例接入,接种总量为4%,39℃发酵48h,活菌数达到8.87×108cfu/ml。
　　 初步制备液体型益生菌膳食补充剂试验结果:通过膳食纤维粉、蔗糖、柠檬酸、稳定剂的添加试验,确定最佳配方:发酵后含有高活性益生菌的菌液中加入1.25%膳食纤维粉、6%蔗糖、0.1%柠檬酸、0.2%羧甲基纤维素钠(CMC-Na),得到富含膳食纤维及高活性益生菌的膳食补充剂。其色泽是黄色,颜色明亮,无分层,无沉淀,质地均匀一致,流动性较好,酸甜适合,口感细腻柔和,益生菌活菌数为4.05×109cfu/ml,每100ml成品中粗蛋白含量为15.16g,膳食纤维含量为1.23g。
　　 初步制备酱体型益生菌膳食补充剂试验结果:通过蔗糖、柠檬酸、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的添加试验,确定最佳配方为:发酵后富含益生菌的果酱中加入8%蔗糖、0.15%柠檬酸、0.5%CMC-Na,得到的成品色泽为浅黄色,有光泽,黏胶状,有一定的流动性,但不流散,不流汁,无糖结晶,酸甜适合,细腻爽口,益生菌活菌数为8.65×108cfu/ml,每100g成品中粗蛋白含量为21.15g,膳食纤维含量为1.04g。