李玲玲 歐茂蘭 唐 婷 黃金花 黃小秋

( 重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院生物化學工程系,408000,重慶 )

紫薯，富含膳食纖維、植物蛋白、淀粉、果膠、游離氨基酸、維生素及多種礦物質(zhì).同時紫薯中富含以花色苷為主的天然色素，具有強抗氧化、抗腫瘤、預防和治療心血管疾病等功能.紫薯中的硒含量還比其他紅薯高出20倍，硒元素易被人體吸收，能有效地增強機體免疫力，以減少癌癥發(fā)生的可能性[1～3].

燕麥含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和人體必需的氨基酸、亞油酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，同時具有明顯的降低血清膽固醇、甘油三酯及降血糖的作用[4，5].

現(xiàn)今社會，酸奶已經(jīng)成為了大多數(shù)人喜愛的乳制品，因它能夠幫助消化、調(diào)節(jié)腸胃，無論是老人小孩都能夠食用，所以深受各年齡人群的喜歡.目前已經(jīng)研制出的有攪拌型燕麥酸奶、凝固型紫薯酸奶等，但還未見有紫薯燕麥復合酸奶的研究報道.所以本實驗以全脂牛奶為原料，將紫薯、燕麥加入其中進行發(fā)酵，用以研制出紫薯燕麥味道的健康美味好酸奶，為酸奶口味的研究提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1材料與試劑全脂牛奶、新鮮紫薯、燕麥、白砂糖購于涪陵新世紀超市；直投式菌粉：北京川秀科技有限公司；MRS瓊脂培養(yǎng)基：海博生物技術(shù)有限公司；結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基(VRBA)、煌綠乳糖膽鹽(BGLB)肉湯培養(yǎng)基：杭州微生物有限公司；孟加拉紅培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)有限責任公司.

1.2儀器與設(shè)備YB-2000A型高速多功能粉碎機：浙江永康市速鋒工貿(mào)有限公司；HYC-650醫(yī)用冷藏箱：青島海爾生物醫(yī)療股份有限公司；LDZX-75KBS高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；C21-WK2102電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；FA1104B電子天平：上海越平科學儀器有限公司；MHP-250型智能霉菌培養(yǎng)箱：上海三發(fā)科學儀器有限公司；SHP-250型智能生化培養(yǎng)箱：上海三發(fā)科學儀器有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州華奧儀器制造有限公司；DHG-9624A電熱恒溫鼓風干燥箱：上海將任實驗設(shè)備有限公司.

1.3操作方法

1.3.1 發(fā)酵工藝流程 器皿滅菌(121 ℃、20 min)→金典全脂奶→配料(紫薯泥、燕麥、白砂糖 )→混勻→滅菌(90 ℃、10 min)→冷卻→接種→發(fā)酵→成品.

1.3.2 操作要點 紫薯泥制備：挑選新鮮的紫薯用自來水洗凈，去皮用攪拌機攪拌成泥，蒸15 min，將蒸熟的紫薯放冷備用.

器皿滅菌：將所用器皿放入高壓蒸汽滅菌鍋中，121 ℃滅菌20 min.

混勻：將量好的牛奶和稱取的配料進行攪拌，混合均勻，蓋上瓶蓋.

滅菌：將均質(zhì)后的原料放入高壓蒸汽滅菌鍋中進行滅菌，條件：90 ℃、10 min.

接種與發(fā)酵：原料滅菌后，自然冷卻至常溫，加入一定量的發(fā)酵粉，放入適宜的溫度下進行發(fā)酵.

1.4單因素試驗

1.4.1 紫薯添加量的確定 固定白砂糖添加量為8%，發(fā)酵粉接種量為0.1%，燕麥添加量為3%，分別添加12%、16%、20%、24%的紫薯，42 ℃發(fā)酵8 h.對酸奶進行感官質(zhì)量品評，確定最佳的紫薯添加量.

1.4.2 燕麥添加量的確定 固定紫薯添加量為20%，白砂糖添加量為8%，發(fā)酵粉添加量為0.1%，分別添加2%、3%、4%、5%的燕麥，42 ℃發(fā)酵8 h.對酸奶進行感官質(zhì)量品評，確定最佳的燕麥添加量.

1.4.3 發(fā)酵劑添加量的確定 固定紫薯添加量為20%，燕麥添加量為3%，白砂糖添加量為8%，分別添加0.06%、0.1%、0.14%、0.18%的發(fā)酵粉，42 ℃發(fā)酵8 h.對酸奶進行感官質(zhì)量品評，確定最佳的發(fā)酵粉添加量.

1.4.4 發(fā)酵時間的確定 固定紫薯添加量為20%，燕麥添加量為3%，白砂糖添加量為8%，發(fā)酵粉添加量為0.1%，分別于42 ℃發(fā)酵6、7、8、9 h.對酸奶進行感官質(zhì)量品評，確定最佳的發(fā)酵時間.

1.4.5 發(fā)酵溫度的確定 固定紫薯添加量為20%，燕麥添加量為3%，白砂糖添加量為8%，發(fā)酵粉添加量為0.1%，分別于40 ℃、42 ℃、44 ℃發(fā)酵8 h.對酸奶進行感官質(zhì)量品評，確定最佳的發(fā)酵溫度.

1.5 正交試驗 根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選出對紫薯燕麥風味酸奶感官評分影響顯著的因素，并對其進行正交試驗優(yōu)化.確定白砂糖添加量為8%，發(fā)酵時間為8 h.以紫薯添加量(A)/%、燕麥添加量(B)/%、發(fā)酵劑添加量(C)/%、發(fā)酵溫度(D)/h為自變量，以酸奶感官評價(Y)為評價指標，設(shè)計四因素三水平的試驗.正交試驗因素及水平見表1.

表1 正交試驗因素水平設(shè)計

1.6質(zhì)量指標

1) 產(chǎn)品感官評價標準評價小組為10人，以酸奶的組織狀態(tài)、口感、顏色及風味四方面作為評價指標，滿分100分.根據(jù)評分標準對酸奶感官進行打分，取平均值作為酸奶的總分[6].

表2 酸奶感官評分標準

2) 產(chǎn)品質(zhì)量各指標檢測 紫薯燕麥風味酸奶的酸度、微生物指標(大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、霉菌、酵母、乳酸菌數(shù))均按照國標規(guī)定的方法進行檢測[7～13].

2 結(jié)果與分析

2.1單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 紫薯添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響 由圖1可知，紫薯燕麥風味酸奶感官評分隨紫薯添加量的增加先升高后降低，在添加量為20%時感官評分達到最高；當添加量低于20%時色澤較差，沒有紫薯特有的味道；當紫薯添加量高于20%時顏色較深，紫薯味道過重，影響最終評價.故最佳紫薯添加量為20%.

圖1 紫薯添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響

圖2 燕麥添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響

2.1.2 燕麥添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響 由圖2可知，紫薯燕麥風味酸奶感官評分隨燕麥添加量的增加先升高后降低，在添加量為3%時感官評分達到最高值；當燕麥添加量低于3%時燕麥特有香氣較淡，酸奶色澤變化較小；當燕麥添加量大于3%時，酸奶口感較粗糙，凝固狀態(tài)不均勻.故最佳燕麥添加量為3%.

2.1.3 發(fā)酵劑添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響 由圖3可知，紫薯燕麥風味酸奶感官評分隨發(fā)酵粉添加量的增加先升高后降低，在添加量為0.1%時感官評分達到最高值；當發(fā)酵劑添加量低于0.1%時，酸奶偏甜，凝固狀態(tài)較差；當發(fā)酵劑添加量高于0.1%時，酸奶偏酸，口感較硬.故最佳發(fā)酵劑添加量為0.1%.

圖3 發(fā)酵劑添加量對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響

圖4 發(fā)酵時間對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響

圖5 發(fā)酵溫度對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響

2.1.4 發(fā)酵時間對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響 由圖4可知，紫薯燕麥風味酸奶感官評分隨發(fā)酵時間的增加先升高后降低，在發(fā)酵時間為8 h時感官評分達到最高值；當發(fā)酵時間低于8 h時，酸奶凝固狀態(tài)一般，口味偏甜；當發(fā)酵時間高于8 h時，味道偏酸，凝固狀態(tài)較硬.故最佳發(fā)酵時間為8 h.

2.1.5 發(fā)酵溫度對紫薯燕麥風味酸奶質(zhì)量的影響 由圖5可知，紫薯燕麥風味酸奶感官評分隨發(fā)酵溫度的增加先升高后降低，在發(fā)酵溫度為42 ℃時感官評分達到最高值；當發(fā)酵溫度低于42 ℃時，酸奶黏度較低，有較少乳清析出；當發(fā)酵溫度高于42 ℃時，酸奶口感偏酸，品質(zhì)較硬.故最佳發(fā)酵溫度為42 ℃.

2.2正交試驗結(jié)果對紫薯燕麥風味酸奶發(fā)酵工藝進行優(yōu)化實驗設(shè)計，結(jié)果如表3所示.

表3 正交試驗設(shè)計與結(jié)果

由表3極差分析可知，以感官評分為考察指標時，影響紫薯燕麥風味酸奶品質(zhì)的因素大小順序為發(fā)酵時間D>發(fā)酵粉添加量C>燕麥添加量B>紫薯添加量A.最佳工藝條件為A1B2C2D2，即紫薯添加量為18%，燕麥添加量為3%，發(fā)酵粉添加量為0.1%，發(fā)酵8 h.

2.3產(chǎn)品質(zhì)量各指標的測定

2.3.1 理化指標 紫薯燕麥風味酸奶的酸度為76oT.

2.3.2 微生物指標 紫薯燕麥風味酸奶中霉菌數(shù)<10 CFU/mL，酵母數(shù)<10 CFU/mL，乳酸菌數(shù)為1.8×106CFU/mL，未檢出大腸菌群、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌，符合GB19302—2010《發(fā)酵乳》中關(guān)于微生物限量的規(guī)定.

3 結(jié) 論

通過單因素試驗與正交試驗優(yōu)化了紫薯燕麥風味酸奶的發(fā)酵工藝，最佳工藝條件為：紫薯添加量18%，燕麥添加量3%，白砂糖添加量8%，發(fā)酵粉添加量0.1%，42 ℃發(fā)酵8 h.此條件下紫薯燕麥風味酸奶色澤均勻，呈淡紫紅色，酸甜適口，組織細膩絲滑，無乳清析出，具有紫薯和燕麥獨特的風味，酸度為76oT，理化指標和微生物指標均符合國家標準.