1、1湖 南 农 业 大 学全 日 制 普 通 本 科 生 毕 业 论 文 MG-1 植物乳杆菌发酵桔子皮工艺研究STUDY ON FERMENTATION OF ORANGE PEEL BY MG-1 LACTOBACILLUS PLANTARUM 学生姓名：学 号：年级专业及班级： 食品质量与安全 指导老师及职称： 学 院：食品科学技术学院 湖南 长沙提交日期： 年 月2目 录摘 要 .1关键词 .11 前言 .21.1 桔子皮的营养价值及研究现状 .21.2 植物乳杆菌研究现状 .31.3 研究的目的与意义 .31.4 研究的内容 .32 试验材料与方法 .32.1 试验原料及试剂 .32.
2、1.1 试验原料 .32.1.2 材料与试剂 .32.1.3 仪器与设备 .42.2 试验方法 .42.2.1 发酵桔子皮工艺流程 .42.2.2 发酵菌种制备 .42.2.3 桔子皮发酵方法 .42.2.4 单因素试验 .42.2.5 正交试验 .52.2.6 验证试验 .52.2.7 感官评定评分标准 .52.2.8 理化指标测定方法 .63 结果与分析 .63.1 单因素试验结果 .63.1.1 不同发酵时间对桔子皮感官评价和总酸的影响 .63.1.2 不同发酵温度对桔子皮感官评价和总酸的影响 .733.1.3 不同糖添加量对桔子皮感官评价和总酸的影响 .73.1.4 不同 MG-1 植
3、物乳杆菌接种量对桔子皮感官评价和总酸的影响 .83.2 正交试验结果 .93.3 验证试验 .103.4 理化指标测定结果 .103.4.1 亚硝酸盐标准曲线 .103.4.2 成品亚硝酸盐含量 .103.4.3 成品总酸 .103.4.4 成品 pH.113.4.5 大肠菌群 .114 结论 .11参考文献 .11致 谢 .121MG-1 植物乳杆菌发酵桔子皮工艺研究摘 要：本研究采用新鲜桔子皮为原料，以 MG-1 植物乳酸杆菌为菌种，探究桔子皮的发酵工艺。以感官评价为评价指标，通过单因素试验确定桔子皮发酵条件中桔子皮的发酵温度、蔗糖添加量、MG-1 植物乳酸杆菌接种量以及桔子皮发酵时间，并
4、采用 L9(34)正交试验法以感官评价为指标对桔子皮的发酵温度、蔗糖添加量、MG-1 植物乳酸杆菌接种量以及桔子皮发酵时间进行优化。结果表明：在 1%的含盐量条件下桔子皮的最佳发酵工艺条件是 MG-1 植物乳杆菌接种量4，发酵温度为 34，蔗糖添加量 10，发酵时间 5d。在此条件下，感官评价为 95 分，发酵桔子皮的总酸为 2.14g/kg，亚硝酸盐为 1.47g /g。经过最佳发酵工艺制成的桔子皮酸甜适中、色泽鲜亮。关键词：桔子皮；发酵工艺；MG-1 植物乳杆菌；风味 Study on Fermentation of Acid Orange Peel by MG-1 Lactobacill
5、us plantarumAbstract: In this experiment, fresh orange peel was used as raw material, and MG-1 plant Lactobacillus was used as a strain to explore the fermentation process of orange peel. Using sensory evaluation as the evaluation index, the orange peel fermentation temperature, sucrose content, MG-
6、1 plant lactic acid bacteria inoculum and orange peel fermentation time in orange peel fermentation conditions were determined by single factor experiment, and L9 (34) orthogonal test was used. The sensory evaluation was used as an indicator to optimize the fermentation temperature, sucrose content,
7、 the inoculation of MG-1 lactic acid bacteria and the orange peel fermentation time of orange peel. The results showed that the optimum fermentation conditions for orange peel under the 1% salt content condition were MG-1 plant Lactobacillus inoculum 4%, fermentation temperature 34C, sucrose additio
8、n amount 10%, and fermentation time 5 days. Under this condition, the sensory evaluation was 95 points, the total acid of the fermented orange peel was 2.14 g/kg, the nitrite was 1.47g /g. The orange juice made from the best fermentation process is moderately sweet and sour, with a bright color.Key
9、words: Orange Peel；Fermentation Process ； MG-1 Lactobacillus Plantarum；Flavor 21 前言 桔子皮指桔子的果皮，桔子是芸香科柑桔属中的的宽皮柑桔类，桔子皮又叫陈皮1味苦、辛，性温，归肺脾经。因为桔子皮中含有柚皮苷和柠檬苦素等物质导致桔子皮口感苦且涩，人们一般食用桔子的果肉而丢弃桔子皮。我国是桔子的原产国，如今桔子依旧是我国产量最多的水果之一，因其口感酸甜可口、价格低廉且营养丰富深受人们喜欢。1.1 桔子皮的营养价值及研究现状桔子皮含有多糖类物质，而多糖类物质是生命代谢过程中不可缺少的营养物质。桔子皮中的多糖类物质大部分
10、是膳食纤维，含量高达 60% 2其中果胶的含量占 30%左右。果胶是一种的水溶性膳食纤维,它有利于肠道健康降低血液胆固醇含量调节餐后血糖反应吸附并排除重金属等。近年来发现植物多糖的许多优良性质比如毒性小，在医药方面有非常好的前景，所以植物多糖的研究是当今医药界的热门领域。有较好的杀菌作用。我国许多研究者采用不同的方法，从桔子皮中提取到多糖 3-5 。苗延青 6等发现结果表明桔子皮有抑菌作用。桔子皮水提物和醇提物对腐生菌均有较好的杀菌作用，水提取物对硫酸盐还原菌和铁细菌的抑制效果显著。橙皮苷是一种有益物质，适当的摄入可以减少细胞突变概率 7，有利于防止心血管病的发病以及其他功效。橙皮苷对肠管有兴
11、奋作用 8，也能清除羟基自由基和超氧自由基等对人体有害的自由基 9，可以抗衰老。维生素 C 是人体所必需的维生素之一, 也是一种天然的强抗氧化剂。桔子皮中含有丰富的维生素 C，而且还含有其他人体需要的维生素。赵建等 10利用柑橘皮与粉碎麦秆按 5：1 的比例接种高温芽孢杆菌。这种方法不仅利用了柑橘皮还能生产有机肥，这是柑橘皮的高效应用之一。付复华等 11研究了怎样提取柑橘皮中的营养物质并将柑橘皮渣转化为饲料。这种方法提高了柑橘皮的有效利用降低了柑橘皮对环境的污染。彭春娇等 12研究了柑橘加工废渣（即果皮渣和果肉渣）发酵产品，利用果胶酶分解废渣中的果胶。在接种谢氏丙酸杆菌后发酵，经过处理后的产品
12、糖含量有显著的提升，口感也有较大的提升，故本文也采用植物乳杆菌发酵来改变桔子皮风味。1.2 植物乳杆菌研究现状植物乳杆菌是乳酸菌中的杆菌族乳酸杆菌属，乳酸杆菌属是乳酸菌中重要的菌种，是食品工业中主要发酵菌种之一。2002 年沈国华 13等通过菌种特性以及不同发酵相3关试验的观察与对比,适合发酵食品的纯接种发酵最佳配套模式为:植物乳杆菌或干酪乳杆菌单独或以 1:1 的比例混合接种。汪立华等人 14利用植物乳杆菌发酵低盐萝卜，发现接种植物乳杆菌发酵泡菜有缩短发酵时间、降低亚硝酸含量的优点。1.3 研究的目的与意义我国是桔子的原产国，如今桔子依旧是我国主要种植的水果之一。2016 年的统计数据显示我
13、国当年柑桔产量达到 3767.87 万吨，占所有水果总产量的 13%。然而人们通常只食用桔子的果肉，而桔子皮却被当成垃圾丢弃。研发具有高附加值的柑桔产品，提高桔子的价值和利用率，可使我国果农的利润得到进一步提升。本文通过发酵脱苦处理后的桔子皮，改善桔子皮的口感和风味，对桔子皮相关产品的研发具有重要意义。1.4 研究的内容通过单因素试验确定桔子皮发酵过程中 MG-1 植物乳杆菌接种量、蔗糖添加量、发酵时间和发酵温度。采用 L9(34)正交试验对发酵条件进行了优化，得到最佳条件。对最佳条件进行验证试验，对最佳条件发酵产品做相关理化指标检测。2 试验材料与方法2.1 试验原料及试剂2.1.1 试验原
14、料新鲜桔子（市购）2.1.2 材料与试剂MG-1 植物乳杆菌菌株（湖南农业大学食品科技学院微生物实验室冻存） 、蔗糖、柚苷酶（食品级） 、食用盐、MRS 培养基、琼脂、蒸馏水。氢氧化钠、酚酞、亚铁氰化钾溶液、盐酸、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、乙酸、亚硝酸钠、四硼酸钠（十水）等，均为分析纯，购于国药化学试剂有限公司2.1.3 仪器与设备分析天平 TP-5200C 上海豪晟科学仪器有限公司离心机 HR1T16M 贝克曼库尔特有限公司无菌操作台 SW-CJ-PFD 苏州博莱尔净化设备有限公司高压灭菌锅 LDZX-50KBS 新华医疗器械股份有限公司鼓风干燥箱 101-3AB 天津市泰斯特仪器
15、有限公司生化恒温培养箱 QHX-250BS 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司4恒温水浴锅 DK-S28 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司2.2 试验方法2.2.1 发酵桔子皮工艺流程清洗、切条脱苦、脱水添加蔗糖和食盐发酵瓶的灭菌接种 MG-1 植物乳杆菌装瓶发酵感官评价、理化指标测定2.2.2 发酵菌种制备将 MG-1 植物乳杆菌菌种用 MRS 培养基转管活化 3 代后，将活化好的菌株接于MRS 液体培养基 30培养 36h 后，离心（8000r/min，10min）倒出上清液，用 10mL的 0.85%生理盐水，把离心管底部的菌体清洗下来制备菌悬液调节 pH 至 7 后备用。2.2.3 桔子皮发
16、酵方法将 100.00g 桔子皮切条(含水量为 69.51%、长 2cm、宽 1cm)后用 0.5g/L 柚苷酶常温浸泡 2h 脱苦 15，然后再烘干至水分含量 50.00，接种 3质量分数 MG-1 植物乳杆菌接种量、1质量分数食盐添加量和 10质量分数蔗糖。装入灭菌发酵瓶密封，在 34生化培养箱里发酵 5d 后对产品进行感官评价和理化指标的测定。每组 100 .00g 桔子皮，设三组平行。2.2.4 单因素试验MG-1 植物乳杆菌接种量设定质量分数梯度为 1%、3%、5%、7%、9%，按照 2.2.3方法处理桔子皮，筛选出最佳 MG-1 植物乳杆菌接种量。蔗糖添加量设定质量分数梯度为 2%
17、、4%、6%、8%、10%，按照 2.2.3 方法处理桔子皮，筛选出最佳蔗糖添加量。桔子皮发酵时间设定时间梯度为 1d、3d、5d、7d、9d，按照 2.2.3 方法处理桔子皮，筛选出最佳发酵时间。发酵温度设定温度梯度为 26、28、30、32、34，按照 2.2.3 方法处理桔子皮，筛选出最佳发酵温度。2.2.5 正交试验单因素试验结果为基础，采用 L9(34)正交试验法对 MG-1 植物乳杆菌接种量、发酵温度、蔗糖添加量、发酵时间四个因素进行正交试验。在分析过程中，以感官评价为主要影响因素占 70%，总酸为次要影响因素占 30%，对这两项结果经过加权平均后筛选出最优条件。表 1 正交水平表
18、5Table 1 Orthogonal factors level table因素水 平A 接种量(%) B 蔗糖添加量(%) C 发酵温度()D 发酵时间（d）1 A1 B1 C1 D12 A2 B2 C2 D23 A3 B3 C3 D32.2.6 验证试验对正交试验得出的最佳条件进行验证。2.2.7 感官评定评分标准选择有感官评价知识背景的评价员 30 名，男女各半，平均年龄 21 岁左右。并将他们组成评定小组，进行评价。感官评价标准表：由 30 名评定员根据以下表 1 中的标准对发酵后的桔子皮进行评价，然后确定最后产品评分结果表 2 感官评分标准表Table 2 Sensory scor
19、ing criteria.项目 特征描述 评分及等级Factors Description of feature Rate and score色泽鲜亮，均匀一致，无褐变 一级 9-10 分色泽不均匀，稍有褐变 二级 6-8 分色泽不均匀，褐变较重 三级 3-5 分色泽（10 分）色泽较淡，褐变较重 四级 0-2 分组织状态 很脆，有咀嚼感，桔子皮完整 一级 16-20 分6较脆，桔子皮较完整 二级 12-15 分不够脆，桔子皮有裂纹 三级 8-11 分（20 分）不脆，咀嚼感较差，桔子皮碎裂 四级 0-7 分酸咸适中 味道鲜美 一级 42-50 分酸咸可接受，较鲜美 二级 33-41 分酸咸不
20、适 三级 22-32 分滋味（50 分）过酸或过咸 四级 0-22 分桔子皮特有风味与发酵风味协调 一级 15-20 分桔子皮特有风味与发酵风味协调，但酸橘桔子皮香气不足 二级 11-15 分风味不协调，无异味 三级 8-10 分香味（20 分）风味不协调，有异味 四级 0-7 分2.2.8 理化指标测定方法pH 的测定：使用 pH 计直接测定打浆过滤后的成品 16。总酸的测定：利用酸碱滴定的方法测定 17。亚硝酸盐含量测定：采用 GB5009. 332016 中分光光度计法 18、盐酸萘乙二胺法。桔子皮水分测定：恒重法 19。大肠菌群：采用 GB4789. 32016 中大肠菌群 MPN 平
21、板计数法 20。3 结果与分析3.1 单因素试验结果3.1.1 不同发酵时间对桔子皮感官评价和总酸的影响将桔子皮发酵时间设定时间梯度为 1d、3d、5d、7d、9d，按照 2.2.3 的方法处理桔子皮，结果见下表。表 3 发酵时间对桔子皮感官评价分数影响Table 3 the impact of fermentation time on total acid of orange peel and the sensory quality发酵时间/d 感官评价总分 总酸/gkg -1 加权评分1 66 1.58 46.673 73 1.66 51.605 87 1.97 67.497 71 1.9
22、9 50.3079 64 2.02 45.41由表可知，第 9d 总酸最高，第 5d 感官评分最高。由于第 5d 总酸和第 9d 总酸含量差异不明显，相差 0.05g/kg。但是第 5d 和第 9d 的感官评分相差明显，两者相差 23分。发酵时间为 5d 时，加权评分为 67.49，为最高。故最佳发酵时间为 5d。3.1.2 不同发酵温度对桔子皮感官评价和总酸的影响将桔子皮发酵温度设定温度梯度为 26、28、30、32、34，按照 2.2.3的方法处理桔子皮，结果见下表。表 4 发酵温度对桔子皮感官评价分数影响Table 4 the impact of fermentation tempera
23、ture on total acid of orange peel and the sensory quality发酵温度/ 感官评价总分 总酸/gkg -1 加权总分26 65 1.58 45.9728 69 1.61 48.7830 70 1.80 49.5432 76 1.81 53.7434 89 1.96 62.89随着发酵温度提高，发酵桔子皮的感官评分和总酸含量也越高。在 34条件下的评分 89 分为所有试验组中最高分、总酸也是所有试验组中最高的。而 26条件下的分数 65 分是所有试验组中最低的分数且总酸也是所有试验组中最低。在一定温度范围内发酵温度越低，对于植物乳杆菌的生长越不
24、利。温度较低会导致其他腐败菌的生长，产生风味物质少，所以口感不好。发酵温度为 34是，加权评分为 62.89，为最高分。故 34是比较合适的温度条件。3.1.3 不同糖添加量对桔子皮感官评价和总酸的影响将桔子皮蔗糖添加量设定质量分数梯度为 2%、4%、6%、8%、10%，按照 2.2.3的方法处理桔子皮，结果见下表。表 5 不同蔗糖添加量对桔子皮感官评价和总酸的影响Table 5 the impact of different sugar content on total acid of orange peel and the sensory quality蔗糖添加量 /% 感官评价总分 总酸/gkg -1 加权总分2 64 1.59 45.284 68 1.66 48.106 70 1.80 49.54
