摘要[目的]優(yōu)化新型紫薯酸奶的加工工藝。[方法]以紫薯和純牛奶為主要原料，通過單因素及正交試驗制得一種新型的紫薯酸奶。[結果]試驗表明，新型紫薯酸奶制作的最佳工藝條件參數(shù)為：紫薯漿比例為1∶4 g/ml、紫薯奶的比例為1∶1.5、白砂糖添加量7 g、發(fā)酵溫度45 ℃、發(fā)酵時間5 h、菌種添加量0.095 6 g（均以100 ml紫薯奶計）。在此條件下發(fā)酵，得到色澤均勻、組織狀態(tài)良好、口感細膩的凝固型紫薯酸奶。[結論]該研究制得的紫薯酸奶強化了硒元素與花青素營養(yǎng)元素的保健功能，并具有紫薯特有的紫色，是一種具有較高營養(yǎng)價值和保健價值的奶制品。

關鍵詞紫薯；酸奶；研制

中圖分類號S632文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）23-07990-03

作者簡介趙叢叢（1986-），女，山西運城人，助教，碩士，從事保健功能食品的研究。

收稿日期20140710酸奶是以牛奶或乳制品為原料，經均質（或不均質）、殺菌（或滅菌）、冷卻后，加入特定的微生物發(fā)酵而制成的產品。由于乳酸菌的發(fā)酵作用，使酸奶營養(yǎng)成分比牛乳更趨完善，更易于消化吸收。具有緩解乳糖不耐癥、整腸、改善便秘、降低膽固醇等保健作用[1]。紫薯又叫黑薯，薯肉呈紫色至深紫色。它除了具有普通紅薯的營養(yǎng)成分外，還富含硒、鐵元素和花青素[2-3]。近年來，紫薯在國際、國內市場上十分走俏，發(fā)展前景非常廣闊[4]。法國科學家發(fā)現(xiàn)，花青素是天然強效自由基清除劑[5]。紫薯纖維素含量高，這類物質可排出糞便中的有毒物質和致癌物質，防止胃腸道疾病的發(fā)生。而硒和鐵是人體抗疲勞、抗衰老、補血的必要元素，具有良好的保健功能，硒又是“抗癌大王”，易被人體吸收，能有效地留在血清中，修補心肌，增強機體免疫力，清除體內產生癌癥的自由基，抑制癌細胞中DNA的合成和癌細胞的分裂與生長，預防胃癌、肝癌等疾病的發(fā)生[6-8]。此外，甘薯紫色素作為一種天然色素，可以添加到食品中 [9] 。因此，開發(fā)利用紫甘薯生產酸奶具有廣闊的市場前景。筆者研究的紫薯酸奶以牛奶和紫薯為主要原料，強化了硒元素與花青素營養(yǎng)元素的保健功能，并具有紫薯特有的紫色，是一種具有較高營養(yǎng)價值和保健價值的奶制品。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1 試劑及原料。紫薯，市售紫紅薯，購于曲靖家樂福超市；牛奶，歐亞純牛奶，購于曲靖家樂福超市；乳酸菌，川秀乳酸菌，北京川秀科技有限公司；白砂糖，市售白砂糖，購于曲靖家樂福超市；紙杯，購于家樂福超市。

1.1.2主要儀器。C21RH2102美的電磁爐，美的；GHP9270隔水式恒穩(wěn)培養(yǎng)箱，無錫沃信儀器有限公司；DHG9123型恒溫烘箱，上海精密科學儀器有限公司；CP214電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；DSX280B型高壓滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠； GYB60303高壓均質機，上海東華高壓均質機廠；DS1高速組織搗碎機，廣州滬瑞明儀器有限公司；PHS3C酸度計，上海虹益儀器儀表有限公司；不銹鋼鍋、盆、小刀、超凈工作臺、冰箱及常用試驗試劑、儀器和設備常規(guī)玻璃器皿等。

1.2工藝流程紫薯酸奶加工工藝流程見。

紫薯酸奶工藝流程1.3操作要點①原料的篩選：選擇無霉爛，外觀光滑，成熟的紫薯；選擇在保質期內，質量較好的純牛奶；白砂糖應用篩子篩出大小均勻的顆粒。②清洗、去皮、熟化：用清水反復搓洗紫薯表皮，切成均勻大小的塊狀，于電磁爐上加水沸騰繼續(xù)煮20 min后取出，冷卻后稱量，加入一定比例的水后打漿。③配料：加入一定的牛奶、白砂糖和穩(wěn)定劑。④紫薯奶的預處理：原料配比后冷卻至60～65 ℃進行均質，均質壓力控制在20 MPa左右。⑤滅菌：采用巴氏殺菌法對料液進行殺菌，控制殺菌溫度80～85 ℃，時間30 min。⑥冷卻：滅菌后冷卻至室溫。⑦接種：待紫薯奶冷卻后用電子天平稱取0.1 g乳酸菌于其中后用玻璃棒攪拌均勻。⑧密封：攪拌均勻后用保鮮膜封住紙杯杯口。⑨發(fā)酵：將料液裝瓶置40～46 ℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵，發(fā)酵時間控制在4～6 h。⑩后熟：將酸奶冷卻至10 ℃后放入冰箱進行后熟，后熟溫度為0～5 ℃，時間為12～24 h。

1.4單因素試驗分別選取紫薯漿（紫薯與水的混合體）比例1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6 g/ml，紫薯奶（紫薯漿與牛奶的混合體）比例1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.5、1∶4.0，蔗糖添加量（按100 ml紫薯奶體積計）4、5、6、7 、8 g，固定培養(yǎng)溫度為45 ℃，培養(yǎng)時間為5 h，菌種添加量（按100 ml紫薯奶體積計）為0.1 g的條件下，按照工藝流程，研究紫薯漿比例、紫薯奶比例及蔗糖添加量對紫薯酸奶原料配比的影響。固定紫薯漿比例（1∶4 g/ml）、紫薯奶比例（1∶1.5）和蔗糖添加量7 g的條件下，分別選取菌種接種量0.063 6、0.074 1、0.083 7、0.095 6、0.118 4 g，發(fā)酵時間4.0、4.5、5.0、5.5、6.0 h，發(fā)酵溫度41、42、43、44、45 ℃，按照提取工藝，研究菌種接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度對紫薯酸奶發(fā)酵工藝的影響。

1.5紫薯酸奶原料配比正交試驗在單因素試驗的基礎上，選取紫薯漿比例、紫薯奶比例、蔗糖添加量3個因素的3個水平進行紫薯酸奶原料配比優(yōu)化試驗。原料配比正交試驗因素水平設計見。

紫薯酸奶原料配比正交試驗因素水平

水平因素紫薯漿比例（A）∥g/ml紫薯奶比例（B）蔗糖（C）11∶31∶1521∶41∶1.5631∶51∶2.57

1.6紫薯酸奶發(fā)酵條件正交試驗在單因素試驗的基礎上，選取菌種接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度3個因素的3個水平進行紫薯酸奶發(fā)酵條件優(yōu)化試驗。發(fā)酵工藝正交試驗因素水平見。

1.7新型紫薯酸奶感官評價標準對根據(jù)工藝制得的紫薯酸奶進行感官評定，評價標準見。

發(fā)酵條件正交試驗因素水平

水平因素接種量（D）∥g發(fā)酵時間（E）∥h發(fā)酵溫度（F）∥℃10.083 74.54220.095 65.04330.118 46.045

感官評定指標

指標評價標準得分∥分色澤（20分）均勻一致的紫色15～20紫色適中10～15淡紫色10分以下香味（20分）有發(fā)酵香味，又有紫薯香味15～20有香味，很淡10～15幾乎沒有兩種香味10分以下滋味（30分）口感細膩、爽口、酸甜適中、無異味20～30偏甜或偏酸、口感黏稠10～20太甜或太酸10分以下組織狀態(tài)均勻細膩、無沉淀和分層20～30（30分）上有少量清夜析出10～20有明顯分層和沉淀10分以下

2結果與分析

2.1 紫薯酸奶原料配比試驗

2.1.1單因素試驗。從可知，隨著紫薯漿比例的變化，紫薯漿的組織狀態(tài)由黏稠變得均勻，流動性好，不易掛壁，顏色變淺，香氣變淡，但比例過大，紫薯漿過稀，易分層，因此選擇紫薯漿比例為1∶4 g/ml。由可知，當紫薯奶的比例為1∶1.5時，紫薯奶的組織狀態(tài)、顏色、香氣的感官評分最高，其組織均勻、細膩，凝固狀態(tài)較好，顏色綜合了紫薯與牛奶的顏色，具有均勻一致的紫色，香氣既有奶香味，又含有紫薯的香味。由可得，當蔗糖的添加量為4 g時，口感粗糙，有苦味，而當蔗糖添加量為8 g時，則口感過甜，當添加量為6 g時為較優(yōu)水平。

紫薯漿比例對紫薯酸奶感官質量的影響紫薯奶比例對紫薯酸奶感官質量的影響蔗糖添加量對紫薯酸奶感官質量的影響2.1.2紫薯酸奶原料配比正交試驗。原料配比正交試驗結果如。由可以看出，影響紫薯酸奶感官質量的因素主次順序為蔗糖添加量（C）、紫薯漿的比例（A）、紫薯奶的比例（B）。因此，可以確定試驗的最佳組合為A2B2C3，即紫薯漿比為1∶4 g/ml，紫薯奶的體積比1∶1.5，蔗糖添加量為7 g/100 ml紫薯奶。

2.2發(fā)酵工藝的研究

2.2.1單因素試驗。由可知，當接種量為0.063 6、0.074 1 g時，感官評分的分數(shù)較低，當接種量為0.095 6 g時感官評分最高。由可知，當培養(yǎng)時間為5.0 h時，紫薯酸奶口感較細膩，組織狀態(tài)和凝固狀態(tài)都較好，感官評分最高。由可知，當溫度為41 ℃時，酸奶未成形，還是紫薯奶的液體狀態(tài)，感官評分較低；培養(yǎng)溫度為43 ℃時，凝固狀態(tài)較好，組織狀態(tài)較好，口感細膩，為較優(yōu)水平。

2.2.2 發(fā)酵工藝正交試驗。發(fā)酵工藝正交試驗結果如。由可以看出，影響發(fā)酵工藝的因素主次順序為菌種添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間。因此，可以確定試驗的最佳組合為D2E2F3，即菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5.0 h，發(fā)酵溫度45 ℃。在該條件下，產品感官紫薯與牛奶搭配均勻，具有均與一致的紫色，既具有紫薯的香味，又具有酸奶的香味，發(fā)酵香味比較適中；酸甜適中；組織細膩，凝固較好，無液體析出。紫薯酸奶原料配比正交試驗結果

2.3驗證試驗通過正交試驗得到原料配比的影響程度后，得到紫薯酸奶的最優(yōu)試驗條件組合，即紫薯漿比例1∶4 g/ml，紫薯奶的體積比為1∶1.5，蔗糖添加量7 g/100 ml紫薯奶，菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5 h，發(fā)酵溫度45 ℃。在此條件下重復正交試驗3次，得出的試驗結果感官評分依次為83.9、84.4、83.6分，平均為83.9分，與正交試驗結果相差不大。

2.4紫薯酸奶質量指標的檢測結果

2.4.1感官指標。產品有均勻一致的紫色，有發(fā)酵香味，又有紫薯香味，口感細膩、爽口、酸甜適中、無異味，均勻細膩、無沉淀和分層。

2.4.2微生物指標檢測結果。試驗測得產品的細菌菌落總數(shù)280 cfu/g，大腸桿菌30 MPN/100 ml，乳酸菌2.7×108 cfu/g，致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出，表明紫薯酸奶的質量符合微生物質量標準。

2.4.3理化指標。試驗測得產品的脂肪3.0 g/100 g；蛋白質2.6 g/100 g；非脂乳固體質量分數(shù)為8.3%；酸度為85 °T。

3結論

通過紫薯酸奶原料配比及發(fā)酵工藝的研究確定了紫薯酸奶的加工工藝參數(shù)。研究結果表明，紫薯漿比例為1∶4 g/ml，紫薯奶比例為1∶1.5，蔗糖添加量為7 g/100 ml，菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5 h，發(fā)酵溫度45 ℃，在此工藝條件下，紫薯酸奶的感官評分最高，得到的紫薯酸奶色澤均勻、組織狀態(tài)良好、口感細膩。

安徽農業(yè)科學2014年參考文獻

[1] 韓建春，邵美麗，郭鸰，等.酸奶加工技術[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2011：4-6.

[2] 溫桃勇，劉小強.紫色甘薯營養(yǎng)成分和藥用價值研究進展[J].安徽農業(yè)科學，2009，37（5）：1954-1956.

[3] ODAKE K，TERAHARA N，SAITO N，et al.Chemical structures of two antho cyanins from purple sweet potato[J].Phytochem，1991，31（6）：2127-2130.

[4] 古月.蔬果寶典[M].上海：上海文化出版社，2006：98-99.

[5] 張迅捷.食物密碼[M].北京：中國紡織出版社，2005：84-85.

[6] 周玲.紫薯與保健[J].中國食物與營養(yǎng)，1998，5（2）：47-48.

[7] 宋照軍，張軍合，張浩，等.發(fā)酵型山藥酸奶的生產工藝[J].食品與機械，2002（3）：27-28.

[8] 陳華絮，楊素嬌.果味黑豆酸奶的研制[J].食品與機械，2006，22（3）：123-125.

[9] 余燕影，王杉，曹樹穩(wěn)，等.川山紫薯色素提取分離及主要組成成分分析[J].