本发明菊芋汁活性乳酸菌饮料及其制备方法，属于非酒精饮料的制备技术领域。菊芋汁活性乳酸菌饮料由菊芋、水、乳酸菌和辅料组成，其中菊芋：水：辅料（质量比）为100:100~300:1~10。本发明还提供了上述菊芋汁活性乳酸菌饮料的制备方法。本发明所制成的菊芋汁活性乳酸菌饮料具有菊芋和益生菌的双重功效，又保留了菊芋风味和乳酸饮料的特点，其口感独特，是一种健康的果蔬型活性乳酸菌饮料。同时，该饮料成本低，工艺简单，产品风味独特，活菌数含量高，营养价值高，并可增加乳酸饮料的花色产品，开拓菊芋新的利用途径。
1.菊芋汁活性乳酸菌饮料，其特征在于由菊芋、水、乳酸菌和辅料组成，其中菊芋：水：辅料以质量比计为100:100~300:1~10，
所述乳酸菌为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）、短 乳 杆 菌（Lactobacillus brevis）、嗜 酸 乳 杆 菌（Lactobacillus acidophilus）、嗜热 链球菌（Streptococcus thermophilus）及 保加利 亚乳杆 菌（Lactobacillus bulgaricus）的一种或多种组合，其接种量以菊芋和水制备得到的菊芋汁的体积计为3~6%；
所述糖为白砂糖、果糖、糖浆、低聚糖和代糖的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的质量与体积比计为1~6%；其中所述的代糖为安赛蜜、阿斯巴甜、纽甜、三氯蔗糖、木糖醇、麦芽糖醇或山梨糖醇；
所述酸为乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸和磷酸中的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的质量与体积比计为0.01~0.1%；
所述稳定剂为黄原胶、海藻酸钠、结冷胶、羧甲基纤维素钠、单双甘油酯、阿拉伯胶、果胶的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的质量与体积比计为0.8~1.5%；
所述果蔬汁为甘蔗汁、苹果汁、橙汁、柑橘汁、菠萝汁、梨汁、芒果汁、菠萝汁、木瓜汁、胡萝卜汁、番茄汁、黄瓜汁的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的体积计为1~10%。
2.权利要求1所述的菊芋汁活性乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）菊芋汁的制备：
a.挑选清洗：将挑选的新鲜菊芋上的泥土、杂质清洗干净；
c.切片、护色：将菊芋切成厚度为0.3~0.5cm的薄片，再将其放入质量分数为0.5~1.0%抗坏血酸溶液中，护色0.5~1h；
d.煮制灭酶：加入适量的水，加水质量为菊芋质量的0.5~2倍，以沸水煮10~20min灭酶，同时杀死部分有害微生物；
e.打浆处理：将煮制菊芋片和水一起加入打浆机中，所得浆液经60~100目滤网过滤，然后在细度为200~300目的胶体磨中研磨，研磨1~3次；
（2）高压均质：以压力20~30MPa，温度50~60℃，高压均质1~3次；
（3）灭菌：在温度为115~121℃条件下灭菌处理15~25min；
（4）接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入体积比为3~6%经驯化过的乳酸菌进行发酵，发酵温度37℃，时间18~24h；
（5）调配：发酵结束后，根据需要添加灭菌的糖、酸、稳定剂和果蔬汁辅料，搅拌均匀并进行均质，均质压力10~15MPa，温度5~10℃，均质1~3次；
（6）无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中；
（7）冷藏：在0~5℃条件下冷藏，冷藏4周后乳酸菌活菌数≥1.0×10cfu/ml。
3.根据权利要求2所述的菊芋汁活性乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于其中所述菊芋汁的制备也可采用菊芋粉制备，按照下述步骤进行：a.挑选清洗：将挑选的新鲜菊芋上的泥土、杂质清洗干净；
c.切片、护色：将菊芋切成厚度为0.3~0.5cm的薄片，再将其放入质量分数为0.5~1.0%抗坏血酸溶液中，护色0.5~1h；
d.干燥、制粉：将菊芋片放入70~105℃烘箱中干燥24~48h，将干燥后的菊芋粉碎，过
e.菊芋汁制备：将菊芋粉与水混合，加水质量为菊芋粉质量的5~20倍，在温度为
50~90℃条件下搅拌浸提0.5~2h，100目滤网过滤，2000~4000r/min离心5~20min，过滤得到菊芋汁。
菊芋汁活性乳酸菌饮料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种菊芋汁活性乳酸菌饮料及其制备方法，属于非酒精饮料的制备技术领域。
背景技术
[0002] 菊芋又名洋姜、鬼子姜、姜不辣等，耐干旱、耐寒、耐贫瘠，适应性强，可在滩涂地、盐碱地和荒漠等非耕地种植，产量高，病虫害少，是一种急待开发的半野生资源。鲜菊芋中含有碳水化合物、蛋白质、粗纤维，还含有一定量的硫胺素、核黄素、尼克酸、抗坏血酸及其钾、镁、铁、钙、磷等丰富的矿物质元素，多种氨基酸、少量单糖和二糖可被微生物直接利用，菊芋是微生物发酵的良好原料。
[0003] 菊芋块茎中含有丰富的菊粉，占其干重的70%~80%。研究表明，菊粉是一种水溶性膳食纤维,低热值，不仅适合糖尿病人食用，还具有预防龋齿、调节脂类代谢、促进Ca、Fe等矿物质的吸收、降低血清胆固醇含量、抑制有毒发酵产物、增加排便、预防结肠癌、促进双歧杆菌增殖、提高人体免疫力等多种生理功能。
[0004] 乳酸菌是一类对人体健康有益的微生物，具有维持肠道菌群的生态平衡、抑制病原菌与抗感染、降胆固醇、促进胃肠蠕动、消除致癌因子、提高机体免疫力等重要生理功能。因此，近年来乳酸菌发酵食品的开发呈现出迅速增长的态势。
[0005] 果蔬型乳酸菌饮料以廉价的果蔬汁为原料，成本低、口味清爽独特，已经在西欧和日本作为佐餐饮料倍受青睐，我国则处于起步阶段。但是传统乳酸菌饮料一般都添加牛乳（或乳粉），限制了一些不喜欢乳制品人群的食用。本发明以单纯的菊芋汁为原料，经乳酸菌发酵，将乳酸菌和菊芋的益生作用结合起来，经简单调味，制备出一种风味独特、营养丰富的果蔬型活性乳酸饮料。
[0006] CN1371635A公开了一种以菊芋水解液与桂花提取液调配成菊芋饮料的制备方法。CN102258209A公开了一种以新鲜菊芋为原料，配以天然迷迭香水溶性提取物制成菊芋饮料的生产工艺。这些饮料未经乳酸菌发酵，不具有乳酸发酵饮料的风味，也无法提供活性乳酸菌的诸多益生功能。陈雄等以酶法水解菊芋汁、牛奶为原料，利用乳酸菌发酵生产菊芋酸乳饮料。该方法中菊芋汁需要经菊粉酶水解，成本高，功能性成分菊粉被部分酶解，并且在制备中菊芋水解液与牛乳配比为1:5，是一种酸乳饮料。综上，目前市场上未见仅以菊芋汁为原料发酵制备的菊芋汁活性乳酸菌饮料，也未见关于此饮料的研究报道。
发明内容
[0007] 本发明的目的是以菊芋汁为原料，利用乳酸菌发酵，提供一种菊芋汁活性乳酸菌饮料及其制备方法。
[0008] 本发明提供的菊芋汁活性乳酸菌饮料由菊芋、水、乳酸菌和辅料组成，其中菊芋：水：辅料（质量比）为100:100~300:1~10。
[0009] 所述乳 酸菌为 植物 乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、干酪 乳杆 菌（Lactobacillus paracasei）、短 乳 杆 菌（Lactobacillus brevis）、嗜 酸 乳 杆 菌（Lactobacillus acidophilus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）及保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）的一种或多种组合，其接种量以菊芋和水制备得到的菊芋汁的体积计为3~6%（v/v）。
[0010] 其中所述的辅料为糖、酸、稳定剂、果蔬汁等。
[0011] 所述糖为白砂糖、果糖、糖浆、低聚糖和代糖的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的1~6%（m/v）；其中所述的代糖可以是安赛蜜、阿斯巴甜、纽甜、三氯蔗糖、木糖醇、麦芽糖醇或山梨糖醇等。
[0012] 所述酸为乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸和磷酸中的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的0.01~0.1%（m/v）。
[0013] 所述稳定剂为黄原胶、海藻酸钠、结冷胶、羧甲基纤维素钠、单双甘油酯、阿拉伯胶、果胶的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的0.8~1.5%（m/v）。
[0014] 所述果蔬汁为甘蔗汁、苹果汁、橙汁、柑橘汁、菠萝汁、梨汁、芒果汁、菠萝汁、木瓜汁、胡萝卜汁、番茄汁、黄瓜汁的一种或多种组合，其添加量占成品总体积的1~10%（v/v）。
[0015] 本发明提供的菊芋汁活性乳酸菌饮料的制备方法，按照下述步骤进行：
[0016] 1.菊芋汁的制备：
[0017] a.挑选清洗：将挑选的新鲜菊芋上的泥土、杂质清洗干净。
[0018] b.去皮：可采用物理或化学方法去皮。
[0019] c.切片、护色：将菊芋切成厚度为0.3~0.5cm的薄片，再将其放入质量分数为0.5~1.0%抗坏血酸溶液中，护色0.5~1h。
[0020] d.煮制灭酶：加入适量的水（一般加水质量为菊芋质量的0.5~2倍），以沸水煮10~20min灭酶，同时杀死部分有害微生物。
[0021] e.打浆处理：将煮制菊芋片和水一起加入打浆机中，所得浆液经60~100目滤网过滤，然后在细度为200~300目的胶体磨中研磨，研磨1~3次。
[0022] 2.高压均质：以压力20~30MPa，温度50~60℃，高压均质1~3次。
[0023] 3.灭菌：在温度为115~121℃条件下灭菌处理15~25min。
[0024] 4.接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入体积比为3~6%经驯化过的乳酸菌进行发酵，发酵温度37℃，时间18~24h。
[0025] 5.调配：发酵结束后，根据需要添加灭菌的糖、酸、稳定剂和果蔬汁等辅料，搅拌均匀并进行均质，均质压力10~15MPa，温度5~10℃，均质1~3次。
[0026] 6.无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中。
[0027] 7.冷藏：在0~5℃条件下冷藏，冷藏4周后乳酸菌活菌数≥1.0×106cfu/ml。
[0028] 上述菊芋汁的制备也可采用菊芋粉制备，按照下述步骤进行：
[0029] a.挑选清洗：将挑选的新鲜菊芋上的泥土、杂质清洗干净。
[0030] b.去皮：可采用物理或化学方法去皮。
[0031] c.切片、护色：将菊芋切成厚度为0.3~0.5cm的薄片，再将其放入质量分数为0.5~1.0%抗坏血酸溶液中，护色0.5~1h。
[0032] d.干燥、制粉：将菊芋片放入70~105℃烘箱中干燥24~48h，将干燥后的菊芋粉碎，过80~200目筛得到菊芋粉。
[0033] e.菊芋汁制备：将菊芋粉与水混合（一般加水质量为菊芋粉质量的5~20倍），在温度为50~90℃条件下搅拌浸提0.5~2h，100目滤网过滤，2000~4000r/min离心5~20min，过滤得到菊芋汁。
[0034] 所述乳酸菌菌种驯化方法为：首先在菊芋汁中添加少量牛乳，接入乳酸菌菌种进行第一次驯化，然后减少牛乳的量，接入第一次驯化的菌种进行第二次驯化，如此依次减少牛乳比例，直至全部为菊芋汁时即为所需的驯化乳酸菌菌种。
[0035] 本发明所制成的菊芋汁活性乳酸菌饮料具有菊芋和益生菌的双重功效，又保留了菊芋风味和乳酸饮料的特点，其口感独特，是一种健康的果蔬型活性乳酸菌饮料。同时，该饮料成本低，工艺简单，产品风味独特，活菌数含量高，营养价值高，并可增加乳酸饮料的花色产品，开拓菊芋新的利用途径。
具体实施方式
[0036] 下面结合实施例对本发明作进一步更详细的说明。
[0037] 实施例一
[0038] 1.菊芋汁的制备：称取新鲜菊芋15kg，加入质量分数为3%的NaOH溶液中煮沸2~5min去表皮，将菊芋切成厚度约为0.3~0.5cm的薄片后，加入质量分数为0.5%的抗坏血酸溶液护色1h，将菊芋加入10L沸水中煮沸10~20min，打浆、过滤、胶体磨研磨，最后加水定容至15L。
[0039] 2.高压均质：以压力20MPa，温度60℃，高压均质3次。
[0040] 3.灭菌：在温度为115℃条件下灭菌处理25min。
[0041] 4.接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入经驯化的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），接种量为5%（v/v），发酵温度为37℃，发酵时间18h。
[0042] 5.调配：将蔗糖与黄原胶混合，制备成蔗糖质量分数为10%、黄原胶质量分数为0.5%的溶液，然后灭菌。发酵结束后，在15L发酵液中添加此灭菌溶液3.75L，同时用质量分数为20%柠檬酸溶液（已灭菌）调至酸度为60~65°T,然后搅拌均匀并进行均质，均质压力15MPa，温度5℃，均质1次。
[0043] 6.无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中，初始活菌数8
≥1.0×10cfu/mL。
[0044] 7.冷藏：在4℃条件下冷藏4周，活菌数≥1.0×106cfu/mL。
[0045] 实施例二（可供糖尿病人食用）
[0046] 1.菊芋汁的制备：称取新鲜菊芋15kg，加入质量分数为3%的NaOH溶液中煮沸2~5min去表皮，将菊芋切成厚度约为0.3~0.5cm的薄片后，加入1.0%的抗坏血酸溶液护色
0.5h，将菊芋加入15L沸水中煮沸15~20min，打浆、过滤、胶体磨研磨，最后加水定容至20L。
[0047] 2.高压均质：以压力30MPa，温度60℃，高压均质1次。
[0048] 3.灭菌：在温度为121℃条件下灭菌处理15min。
[0049] 4.接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入经过驯化的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei），其中两种乳酸菌比例为1:1，接入量均为2%（v/v），发酵温度为37℃，发酵时间24h。
[0050] 5.调配：将木糖醇、黄原胶和海藻酸钠混合，制备成木糖醇质量分数为10%、黄原胶质量分数为0.25%、海藻酸钠质量分数为0.25%的溶液，然后灭菌。发酵结束后，在20L发酵液中添加此灭菌溶液5L，同时用质量分数为20%的酸溶液（柠檬酸、乳酸、苹果酸质量比为6:1:3）调至酸度为60~65°T,然后搅拌均匀并进行均质，均质压力10MPa，温度10℃，均质3次。
[0051] 6.无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中，初始活菌数8
≥1.0×10cfu/mL。
[0052] 7.冷藏：在4℃条件下冷藏4周，活菌数≥1.0×106cfu/mL。
[0053] 实施例三
[0054] 1.菊芋汁的制备：称取新鲜菊芋15kg，放入煮沸的3%NaOH溶液中煮沸2~5min去表皮，将菊芋切成厚度约为0.3~0.5cm的薄片后，加入0.7%的抗坏血酸溶液护色1h，然后将菊芋加入10L沸水中煮沸10~15min，打浆、过滤、胶体磨研磨，最后加水定容至15L。
[0055] 2.高压均质：以压力30MPa，温度60℃，高压均质2次。
[0056] 3.灭菌：在温度为115℃条件下灭菌处理25min。
[0057] 4.接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入经驯化的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus），其中两种乳酸菌比例为1:1，接种量为2.5%（v/v），发酵温度为37℃，发酵时间24h。
[0058] 5.调配：将蔗糖与黄原胶混合，制备成蔗糖质量分数为10%、黄原胶质量分数为0.6%的溶液，然后灭菌。发酵结束后，在15L发酵液中添加此灭菌溶液4L，添加灭菌浓缩胡萝卜汁1L，用质量分数为20%的酸溶液（柠檬酸、乳酸比例为8:2）调至酸度为60~65°T,然后搅拌均匀并进行均质，均质压力15MPa，温度5℃，均质2次。
[0059] 6.无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中，初始活菌数8
≥1.0×10cfu/ml。
[0060] 7.冷藏：在4℃条件下冷藏4周，活菌数≥1.0×106cfu/ml。
[0061] 实施例四
[0062] 1.菊芋汁的制备：将清洗过的菊芋放入4%的NaOH溶液中煮沸2~5min去表皮，将菊芋切成厚度约为0.3~0.5cm的薄片，然后放入0.7%的抗坏血酸溶液中护色1 h，护色后的菊芋放入70℃烘箱中干燥48h，干燥后粉碎过100目筛，得到菊芋粉。将1.5kg菊芋粉与15L水混合，在温度为75℃条件下搅拌浸提1h，80目滤网过滤，3000r/min离心10min，过滤得到菊芋汁。
[0063] 2.高压均质：以压力30MPa，温度60℃，高压均质2次。
[0064] 3.灭菌：在温度为115℃条件下灭菌处理25min。
[0065] 4.接种、发酵：在灭菌的菊芋汁中接入经驯化的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），接种量为5%（v/v），发酵温度为37℃，发酵时间24h。
[0066] 5.调配：将蔗糖与黄原胶混合，制备成蔗糖质量分数为10%、黄原胶质量分数为0.6%的溶液，然后灭菌。发酵结束后，在15L发酵液中添加此灭菌溶液4L，添加灭菌浓缩胡萝卜汁1L，以质量分数为20%的酸溶液（柠檬酸、乳酸比例为8:2）调至酸度为60~65°T,然后搅拌均匀并进行均质，均质压力15MPa，温度5℃，均质2次。
[0067] 6.无菌灌装：调配好的饮料在无菌条件下装入无菌包装容器中，初始活菌数8
≥1.0×10cfu/mL。
