工艺优化：蓝莓酵素发酵再升级
蓝莓
● 蓝莓果实中含有丰富的营养成分，尤其富含花青素，它不仅具有良好的营养保健作用，还具有防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强人体免疫等功能。蓝莓栽培最早的国家是美国，但至今也不到百年的栽培史。因为其具有较高的保健价值所以风靡世界，是世界粮食及农业组织推荐的五大健康水果之一。
蓝莓为越橘属植物，原产地为美国佛罗里达州，也称为蓝浆果，成熟后的果实接近圆形或者扁圆形，呈现蓝紫色，外皮有一层白色果粉。蓝莓鲜果皮薄多汁、水分含量非常高，有“浆果之王”之称，富含维生素、果酸和矿物质等营养物质，还富含花青素以及原花青素等多酚类化合物与多糖类化合物，具有抗氧化、抗癌和抗炎作用，对慢性疾病(如糖尿病、肥胖症以及骨质疏松等)有益，所以被国际粮农组织称为人类五大健康食品之一。因此，近些年越来越多的人开始关注蓝莓以及与蓝莓相关的产品，也有越来越多的人开始种植蓝莓。
作为近些年食品行业发展及关注的焦点，转基因食品安全问题存在很大争议，酵素的出现极大地促进了食品及相关行业的发展，酵素食品及其相关产品很可能成为保健食品行业让人追捧的对象之一。
近些年，蓝莓及其加工出来的各种衍生产品越来越受到人们的欢迎，如蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓酸奶等。蓝莓食用酵素作为一种新型的产品，能够对人体的健康产生积极、有益的影响。笔者充分利用蓝莓和酵素的高营养价值，研究蓝莓食用酵素的加工工艺并对其进行优化，探讨制备高营养价值的蓝莓酵素产品的加工及优化工艺。
蓝莓酵素制作工艺流程：
蓝莓酵素发酵液的感官评价：
结果与分析
蓝莓酵素发酵液pH的变化
每隔7d取一定量的蓝莓与红糖(质量比为1∶1)，发酵温度25℃，不添加酵母菌发酵的蓝莓酵素发酵液置于烧杯中，用校准过的精密pH计测定发酵液的pH，结果如图1所示。
从图1可以看出，蓝莓酵素发酵液的pH在开始14d变化较大，pH由6.3变为4.4，此后趋于缓和，pH基本在4.5上下浮动，可见蓝莓酵素在发酵初期发酵速度较快，14d后发酵速度趋于缓慢。pH的下降可能是由于有机酸浓度在发酵过程中有所增加，pH的升高可能是由于蛋白质被微生物水解以及氨基酸被利用所致。
图1 蓝莓酵素发酵液pH随时间的变化趋势
不同因素对蓝莓酵素发酵液的影响
蓝莓与红糖质量比对发酵液DPPH自由基清除率和超氧化物歧化酶活性的影响
将蓝莓与红糖的质量比分别设置为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3，发酵温度25℃，发酵时间35d，不添加酵母菌进行发酵，结果见图3。从图2可以看出，当蓝莓与红糖质量比为1∶1时，蓝莓酵素发酵液的DPPH自由基清除率最高(95.52%)，抗氧化性能最好，加入的红糖量过高时会影响发酵液DPPH自由基清除率。
图2 蓝莓与红糖质量比对蓝莓酵素发酵液DPPH自由基清除率的影响
从图3可以看出，当蓝莓与红糖质量比为1∶1时，蓝莓酵素发酵液的超氧化物歧化酶活性最高，达到68.71U/mL，此后随着红糖量的增加，超氧化物歧化酶活性有所降低。因此，蓝莓酵素发酵液的蓝莓与红糖的最佳质量比为1∶1。
图3 蓝莓与红糖质量比对蓝莓酵素发酵液超氧化物歧化酶活性的影响
发酵温度对发酵液DPPH自由基清除率和超氧化物歧化酶活性的影响
将发酵温度分别设置为21、23、25、27、29℃,蓝莓与红糖质量比为1∶1，发酵时间35d，不添加酵母菌进行发酵，结果见图4。从图4可以看出，蓝莓酵素发酵液发酵初期时随发酵温度的增加，DPPH自由基清除率逐渐升高，当发酵温度为25℃时，DPPH自由基清除率达到最高值(95.52%)，此后发酵温度的增加抑制了蓝莓酵素的发酵，DPPH自由基清除率逐渐下降。
图4 发酵温度对蓝莓酵素发酵液DPPH自由基清除率的影响
从图5可以看出，蓝莓酵素发酵液发酵初期时随发酵温度的增加，超氧化物歧化酶活性呈现出上升趋势，当发酵温度为25℃时，超氧化物歧化酶活性达到最高值(68.71U/mL)，此后发酵温度的增加抑制了蓝莓酵素的发酵，超氧化物歧化酶活性呈现出下降趋势。因此，蓝莓酵素发酵液的最适发酵温度为25℃。
图5 发酵温度对蓝莓酵素发酵液超氧化物歧化酶活性的影响
发酵时间对发酵液DPPH自由基清除率和超氧化物歧化酶活性的影响
发酵时间分别设置7、14、21、28、35、42 d, 蓝莓与红糖质量比为1∶1、发酵温度25 ℃，不添加酵母菌进行发酵试验，结果如图6所示。从图6可以看出，蓝莓酵素发酵液发酵初期随发酵时间的增加，DPPH自由基清除率逐渐升高；当发酵时间达到28d时DPPH自由基清除率达到最高值(96.79%)；此后，随发酵时间的增加，DPPH自由基清除率逐渐下降。
图6 发酵时间对蓝莓酵素发酵液DPPH自由基清除率的影响
从图7可以看出，蓝莓酵素发酵液发酵初期时随发酵时间的增加，超氧化物歧化酶活性呈现出上升趋势，当发酵时间为28d时，超氧化物歧化酶活性达到最高值(69.23U/mL)，此后随发酵时间的增加，超氧化物歧化酶活性呈现出下降趋势。因此，蓝莓酵素发酵液的最适发酵时间为28d。
图8 发酵时间对蓝莓酵素发酵液超氧化物歧化酶活性的影响
不同酵母菌对发酵液的影响
分别不用酵母、用葡萄酒酵母(1 g)和面包酵母(1 g)进行发酵，蓝莓与红糖质量比为1∶1,发酵温度25 ℃,发酵时间35 d, 结果见表2。从表2可以看出，添加葡萄酒酵母处理发酵液DPPH自由基清除率最高，添加面包酵母处理次之，不用酵母处理最低；添加葡萄酒酵母处理超氧化物歧化酶活性处理最低，添加面包酵母次之，不用酵母最高。
添加不同种类酵母菌对蓝莓发酵液的影响
由此可见，当添加酵母发酵时蓝莓酵素发酵液的DPPH自由基清除率比不添加酵母发酵时高，当添加葡萄酒酵母发酵时DPPH自由基清除率最高，达到97.26%。当添加酵母发酵时，蓝莓酵素发酵液的超氧化物歧化酶活性比不添加酵母发酵时高，其中当添加葡萄酒酵母发酵时超氧化物歧化酶活性最高，达到70.22 U/mL。因此，蓝莓酵素发酵液可以添加葡萄酒酵母进行发酵。
蓝莓酵素发酵液的感官评价
将试验所得的蓝莓酵素发酵液进行色泽、气味及滋味感官评价，并记录评分。10位小组成员分别对蓝莓酵素发酵液进行感官评分，平均分数取整数，结果如下表所示。
从表中可以看出，从蓝莓与红糖质量比来看，当蓝莓与红糖质量比为1∶1时平均得分最高(9分)，当蓝莓与红糖质量比为3∶1时平均得分最低(5分)；从添加酵母菌种类来看，添加葡萄酒酵母时平均得分最高(10分)，而添加葡萄酒酵母和不添加酵母时平均得分均为9分；从发酵温度来看，发酵温度25℃时平均得分最高(9分)，发酵温度21℃时平均得分最低(6分)；从发酵时间来看，发酵时间28 d时平均得分最高(9分)，发酵时间7d时平均得分最低(5分)。由此可见，当蓝莓与红糖质量比为1∶1，添加葡萄酒酵母，发酵温度为25℃，发酵时间为28d时，蓝莓酵素发酵液感官评价的综合评分最高。
蓝莓酵素发酵液的感官评分
结论
笔者分别研究了蓝莓与红糖质量比(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)、发酵温度(21、23、25、27、29 ℃)、发酵时间(7、14、21、28、35、42d)、添加酵母菌种类(不添加酵母、葡萄酒酵母、面包酵母)4个因素对蓝莓酵素发酵液的影响，并记录发酵液pH的变化，对试验所得发酵产品的色泽、气味及滋味进行感官评价，并结合超氧化物歧化酶(SOD)活性、DPPH自由基清除率为理化检测指标进行分析，最终确定蓝莓酵素发酵的最优工艺参数：发酵液pH最终稳定在4.5左右，当蓝莓与红糖质量比为1∶1、发酵温度为25℃、发酵时间为28d、添加葡萄酒酵母时超氧化物歧化酶活性最高，DPPH自由基清除率最高，感官评分也最高。