孔 喜，王榮浩，汪 姣，陳春旭

（安徽科技學院食品工程學院，安徽鳳陽 233100）

石榴含強抗氧化劑類黃酮和多酚類等物質(zhì)，有抗氧化、降低膽固醇等多種功效[1-2]，且石榴汁比紅酒能更好地預防心臟病[3]。山楂是藥食同源的水果，其含有的黃酮類化合物具有一定的抗癌功效[4-5]。趙巖巖等人[6]研究發(fā)現(xiàn)山楂葉多糖對發(fā)酵乳類品質(zhì)的改善和抗氧化能力的提高具有一定作用。桂花氣味清香，在各種食品加工中經(jīng)常被使用，其含有多種人體必需的氨基酸，礦物質(zhì)含量較高[7-9]。酸奶以其獨特的風味口感深受人們的喜愛，有研究表明，目前是酸奶行業(yè)最好的時代[10]，到2022年乳制品銷售額將增至4 802億元人民幣[11]，而尤為突出的是酸奶。酸奶發(fā)展前景良好，市場對酸奶高營養(yǎng)、高品質(zhì)、多風味等要求也越來越高。

將石榴、山楂、桂花分別加入到牛乳中進行發(fā)酵，通過感官評價和單因素試驗初步確定其最佳添加量，再利用響應面法進行優(yōu)化，得到最佳工藝條件，以期制備出色香味兼具的高營養(yǎng)、高品質(zhì)復合攪拌型酸奶，滿足市場多元化的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：蒙牛純牛奶、白砂糖、石榴、山楂、桂花（均為市售）；發(fā)酵劑（川秀雙歧桿菌）、化學試劑均為分析純。

儀器：多功能酸奶機，中山市富盟電器有限公司產(chǎn)品；JA203H型電子天平，常州市幸運電子設備有限公司產(chǎn)品；YC-260L型冰箱，中科美菱產(chǎn)品；榨汁機。

1.2 試驗方法

（1）石榴漿液的制備。將石榴清洗去皮，在榨汁機中打漿后過濾，取濾液冷藏備用。

（2）山楂漿的制備。將山楂去核去雜，清洗干凈后切塊[12]，在榨汁機中打漿、殺菌后冷藏備用。

（3）桂花牛乳的制備。將桂花水煮減少澀味和抗菌成分[13]，過濾后加入牛奶浸煮10 min，再次過濾后取濾液備用。

（4）調(diào)制、殺菌。在制備好的桂花牛乳中加入石榴漿液和白砂糖，攪拌均勻，在90~95℃下保溫殺菌5 min，并不斷攪拌。

（5）發(fā)酵處理。調(diào)制乳冷卻后加入發(fā)酵劑，置于酸奶機中發(fā)酵。

（6）冷藏后熟。將山楂漿加入發(fā)酵好的酸奶中[12]攪拌均勻，置于冰箱冷藏12 h后熟，然后進行感官評價。

1.3 測定項目及分析方法

1.3.1 單因素試驗

按純牛奶100 mL，石榴漿液8%，山楂漿8%，桂花0.7%，發(fā)酵劑0.12%，發(fā)酵時間6 h為基礎配方。在此基礎上，分別改變各組分添加量石榴漿液（3%，6%，9%，12%，15%）、山楂漿（4%，6%，8%，10%，12%）、桂花（0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%）、白砂糖（2%，4%，6%，8%，10%）、發(fā)酵劑（0.08%，0.10%，0.12%，0.14%，0.16%），以及發(fā)酵時間（4，5，6，7，8 h） 進行試驗。

1.3.2 響應面分析法優(yōu)化試驗

依據(jù)單因素試驗的試驗結(jié)果，采用Box-behnken設計原理[14]，固定白砂糖添加量為6%，發(fā)酵劑添加量為0.12%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時間6 h的條件下，觀察石榴漿液（A）、山楂漿（B）、桂花（C）添加量對石榴山楂桂花酸奶感官得分（Y）的影響，進而確定石榴山楂桂花酸奶最佳工藝條件。

1.3.3 酸奶感官評價指標

參照GB 19302—2010，對石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶進行感官評價[15]。

感官評價見表1。

表1 感官評價

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果分析

2.1.1 白砂糖添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

白砂糖添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖1。

圖1 白砂糖添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

由圖1可知，白砂糖添加量為2%~6%時，石榴山楂桂花酸奶的感官評分逐漸上升，添加量達到6%時，酸奶乳香味濃郁，酸甜比適中，口感清爽，無異味，品質(zhì)較好，感官評分最高。加糖量過低，酸味明顯；加糖量過高，甜度過高，且會影響乳酸菌的發(fā)酵，最終都會導致酸甜比失調(diào)。因此，白砂糖的最佳添加量為6%。

2.1.2 發(fā)酵劑添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

發(fā)酵劑添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖2。

圖2 發(fā)酵劑添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

由圖2可知，石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶的感官評分隨著發(fā)酵劑的增加，呈先上升后下降的趨勢，當發(fā)酵劑添加量為0.12%時，復合攪拌型酸奶的表面柔滑晶瑩，結(jié)構細膩均勻，黏性較好，無乳清析出，無氣泡，酸甜適中，風味口感較好，感官評分最高。當發(fā)酵劑添加量較低時，如發(fā)酵劑添加量為0.08%時，酸奶乳清析出明顯，凝乳粗糙，不結(jié)實；而發(fā)酵劑添加量過高時，如發(fā)酵劑添加量為0.16%時，發(fā)酵過度，酸奶有少量乳清析出，組織結(jié)構不均勻，有分層和氣泡，酸甜比失調(diào)，口感差。因此，最佳發(fā)酵劑添加量為0.12%。

2.1.3 山楂漿添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

山楂漿添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖3。

圖3 山楂漿添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

由圖3可知，山楂漿添加量低于8%時，感官評分上升明顯。當山楂漿添加量過低時，山楂風味不足，顏色較淡，當添加量增加至8%時，酸奶中山楂果醬顏色均一明顯，具有山楂的清香味，且與乳香、桂花香相協(xié)調(diào)。繼續(xù)添加山楂漿，則感官評分開始下降，此時山楂酸味過重，掩蓋了酸奶的乳香，并使酸奶黏度降低，這是由于過量山楂漿的添加會導致牛乳pH值下降，乳中酪蛋白變性，從而影響發(fā)酵后凝乳[16]，進而使風味口感變差。因此，山楂漿最佳添加量為8%。

2.1.4 桂花添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

桂花添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖4。

圖4 桂花添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

由圖4可知，桂花添加量對石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶感官品質(zhì)的影響是先上升后下降的。桂花的添加一方面是提供必需氨基酸、鉀、鋅等營養(yǎng)物質(zhì)[8-10]；另一方面是提供桂花獨特的清香味，當桂花添加較少時，香味不明顯，起不到增香的作用，而添加量過多時，香味過重，掩蓋了山楂、石榴的清香味，使得香味失調(diào)，增加甜膩感，且會有明顯澀味，降低感官評分。桂花添加量為0.5%時，感官評分最高，在山楂和石榴的香味中，伴有桂花的清香，風味口感均最佳。因此，桂花的最佳添加量為0.5%。

2.1.5 石榴漿液添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

石榴漿液添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖5。

圖5 石榴漿液添加量對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

由圖5可知，感官評分隨著石榴漿液添加量的增大而逐漸增加，達到12%時，感官評分最高，隨后開始下降。當石榴漿液添加量較少時，酸奶中石榴的香味不明顯，未起到增香的作用；添加量達到12%時，各種香味互相協(xié)調(diào)，既有石榴的清香，又有發(fā)酵乳和山楂的濃厚香氣及桂花香，唇齒留香，風味口感最佳；石榴漿液添加量大于12%時，感官評分逐漸降低，石榴味過濃，掩蓋了山楂和桂花的香味，且石榴漿液中的多酚類物質(zhì)會影響酸奶的后熟[17]，導致酸奶凝乳效果變差，黏性降低。因此，石榴漿液的最佳添加量為12%。

2.1.6 發(fā)酵時間對復合攪拌型酸奶感官評分的影響

發(fā)酵時間對復合攪拌型酸奶感官評分的影響見圖6。

由圖6可知，石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶的感官評分在6 h時最高，此時酸奶表面凝固較好，呈潔白光滑狀，有石榴的香味和桂花的香味，結(jié)構細膩、組織均勻，無乳清析出，黏性及口感均較好；酸奶發(fā)酵時間低于6 h時，感官評分呈逐漸上升趨勢，此時酸奶發(fā)酵不完全，凝乳粗糙，黏稠度低，不結(jié)實，分層明顯，伴有乳清析出；高于6 h，酸奶發(fā)酵過度，組織狀態(tài)不均勻，少量乳清析出，酸度增加，風味口感較差，且發(fā)酵時間過長，增加雜菌污染的可能性，且馬龍等人[18]研究認為石榴漿液的添加可縮短發(fā)酵時間。因此，確定發(fā)酵時間為6 h。

2.2 響應面分析試驗

在單因素試驗的基礎上進行正交試驗[19]，固定白砂糖添加量為6%，發(fā)酵劑添加量為0.12%，發(fā)酵時間6 h，考查石榴漿液、山楂漿、桂花不同添加量對石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶的感官評分影響。

因素與水平設計見表2，試驗設計與結(jié)果見表3。

表2 因素與水平設計/%

表3 試驗設計與結(jié)果

2.2.1 模型的建立及其顯著性檢驗

處理表3的試驗數(shù)據(jù)[20]，得出石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶各影響因素與感官評分之間的關系為公式（1），并進行方差分析。

方差分析見表4。

表4 方差分析

由表4可知，p<0.000 1，模型的變化99.53%（R2=0.995 3） 來源于自變量[21-22]，CV值較低（0.61%），失擬項不顯著（p=0.695 2>0.05），A為顯著、B和C為極顯著，AC為極顯著、BC為顯著，該模型和回歸方程擬合效果均較好，可用于優(yōu)化石榴山楂桂花酸奶各工藝參數(shù)，且石榴漿液、山楂漿、桂花間存在著交互作用，對酸奶的影響顯著。

2.2.2 因素間的交互作用

石榴漿液、山楂漿響應面和等高線圖見圖7，石榴漿液、桂花響應面和等高線圖見圖8，山楂漿、桂花響應面和等高線圖見圖9。

圖7 石榴漿液、山楂響應面和等高線圖

圖8 石榴漿液、桂花響應面和等高線圖

由圖7~圖9可知，石榴漿液與山楂漿的等高線圖呈圓形，說明石榴漿液與山楂漿添加量的交互作用不顯著[23-24]，對石榴山楂桂花酸奶的感官評分影響較弱。石榴漿液與桂花、山楂漿與桂花的等高線圖呈橢圓形，說明石榴漿液與桂花添加量、山楂添加量與桂花添加量的交互作用顯著，對石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶的感官評分影響較強。各因素對石榴山楂桂花復合攪拌型酸奶的感官評分的影響均是先上升后下降，影響順序為桂花>山楂漿>石榴漿液。

圖9 山楂漿、桂花響應面和等高線圖

2.3 石榴山楂桂花復合型營養(yǎng)酸奶最佳添加量的確定

利用上述模型得出石榴山楂桂花復合攪拌型營養(yǎng)酸奶的最佳添加量分別為石榴漿液11.85%，山楂漿8.24%，桂花0.48%，感官評分預測值為93.500 7分。采用該工藝條件對石榴山楂桂花酸奶重復試驗3次，并進行感官評價，得到感官評分93.0分，與理論值較接近，表明此模型模擬性較好。

3 結(jié)論

以單因素試驗和響應面分析優(yōu)化得到石榴山楂桂花復合攪拌型營養(yǎng)酸奶的的最佳添加量分別為白砂糖6%，石榴漿液11.85%，山楂漿8.24%，桂花量0.48%，發(fā)酵劑0.12%，在發(fā)酵溫度42℃的條件下發(fā)酵6 h。在此工藝條件下制備的酸奶酸甜可口、口感清爽、乳香味明顯、結(jié)構細膩、無氣泡，有明顯的山楂果醬顏色均一明顯，具有山楂和石榴汁的清香味并伴有桂花香，為酸奶新產(chǎn)品的開發(fā)提供了依據(jù)。