王倩玉， 庹云合， 彭 靜， 曹 竑

（1. 西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院， 甘肅 蘭州 730030； 2. 西北民族大學(xué) 化工學(xué)院， 甘肅 蘭州 730030）

0 引言

刺梨（ Rosa roxburghii Tratt） ， 又名木梨子、 刺梨薔薇、 文光果， 薔薇科植物， 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值極高， 維C 的含量遠(yuǎn)高于同類(lèi)水果[1-3]。 刺梨還含有多種礦物質(zhì)元素、 黃酮及多糖類(lèi)物質(zhì)[4-7]， 能夠健脾消食、 滋補(bǔ)強(qiáng)腎， 也具有抗氧化、 抗腫瘤、 延緩衰老和抗突變的作用[8-12]。

近年來(lái)， 國(guó)內(nèi)外針對(duì)刺梨的研究成為熱點(diǎn)。 黎繼烈等人[13]以刺梨和楊梅為主要原料， 研制出色澤均勻、 組織細(xì)膩、 具有特殊清香味的凝固型楊梅刺梨酸乳。 趙勝娟等人[14]以刺梨為原料， 結(jié)合模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法優(yōu)化出風(fēng)味獨(dú)特的刺梨酸奶奶片。 此外， 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)刺梨類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)甚少， 對(duì)刺梨的研究集中在天然物質(zhì)提取與檢測(cè)、 氣味物質(zhì)分析檢測(cè)等方面， 對(duì)刺梨用于奶茶制備的研究尚未有報(bào)道。

以刺梨和脫脂奶粉為原料， 開(kāi)發(fā)一種具有刺梨的特殊香味， 同時(shí)又具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值的酸奶。 目前， 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還未有刺梨酸奶， 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 采用感官評(píng)定結(jié)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法探索制備刺梨酸奶的最佳工藝條件， 確定開(kāi)發(fā)刺梨酸奶的配方， 為復(fù)合酸奶的開(kāi)發(fā)提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺梨， 采自貴州省龍里縣刺梨之鄉(xiāng)； 脫脂奶粉，德運(yùn)脫脂奶粉； 菌種： 川秀乳， 酸菌酸奶發(fā)酵粉（ 保加利亞乳桿菌（ Lactobacillus bulgari cus） ： 嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus） 為1∶1） ； 白砂糖， 廣州華糖食品有限公司提供； 安賽蜜， 江蘇采薇生物科技有限公司提供。

DFT-40 型手提式粉碎機(jī)， 無(wú)錫久平儀器有限公司產(chǎn)品； JJ-1/27 型均質(zhì)機(jī)， 山東沃達(dá)斯科智能科技有限公司產(chǎn)品； LZ 型螺旋榨汁機(jī)， 靖江艾莉特食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

刺梨汁： 新鮮刺梨→清水沖洗→過(guò)濾→刨開(kāi)→去籽→切碎→榨汁→過(guò)濾→成品。

奶粉、 糖→溫水溶解→奶液→刺梨奶液→均質(zhì)→滅菌→接種→冷藏后熟→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

新鮮刺梨用清水沖洗2～3 次， 得到干凈刺梨果；用水果刀刨開(kāi)洗凈的刺梨， 去掉刺梨籽； 將去籽干凈的刺梨切碎， 切成大小均勻的刺梨丁； 切好的刺梨丁放入DFT-40 型手提式粉碎機(jī)中進(jìn)行榨汁； 然后用紗布（4 層） 過(guò)濾， 棄掉濾渣， 濾液即為刺梨汁成品。 按比例將配置好的乳液放入燒杯中， 60 ℃溫水水浴至乳液中的奶粉與白砂糖完全溶解。 將上述得到的刺梨汁與乳液按比例充分混合； 將混合液至于水浴鍋95 ℃下恒溫殺菌5 min， 均質(zhì)后迅速冷卻，得到無(wú)菌刺梨乳液； 用40 ℃溫水將菌粉進(jìn)行充分溶解， 向滅菌好的刺梨乳液中接種菌液； 接種完成后將刺梨乳液置于恒溫培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)數(shù)小時(shí)直至刺梨乳液完全凝固； 后熟冷藏； 發(fā)酵后的刺梨酸奶放置于4 ℃冰箱中后熟24 h， 即得到刺梨酸奶。

1.2.3 刺梨酸奶制備單因素試驗(yàn)

將菌粉添加量按質(zhì)量體積比1∶1 000。

（1） 白砂糖用量的確定。 在刺梨汁用量4 g， 脫脂奶粉用量15 g， 發(fā)酵時(shí)間7 h， 白砂糖用量分別為8， 9， 10 g 的條件下， 以刺梨酸奶感官評(píng)分為指標(biāo)，分析不同白砂糖用量對(duì)酸奶風(fēng)味的影響。

（2） 刺梨汁用量的確定。 在白砂糖用量9 g， 脫脂奶粉用量15 g， 發(fā)酵時(shí)間7 h， 刺梨汁用量分別為3， 4， 5 g 的條件下， 以刺梨酸奶感官評(píng)分為指標(biāo)，分析不同刺梨汁用量對(duì)酸奶風(fēng)味的影響。

（3） 脫脂奶粉用量的確定。 在白砂糖用量9 g，刺梨汁用量4 g， 發(fā)酵時(shí)間7 h， 脫脂奶粉用量分別為14， 15， 16 g 的條件下， 以刺梨酸奶感官評(píng)分為指標(biāo)， 分析不同脫脂奶粉用量對(duì)酸奶風(fēng)味的影響。

（4） 發(fā)酵時(shí)間的確定。 在白砂糖用量9 g， 刺梨汁用量4 g， 脫脂奶粉用量15 g， 發(fā)酵時(shí)間分別為7，8， 9 h 的條件下， 以刺梨酸奶感官評(píng)分為指標(biāo)， 分析不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)奶茶風(fēng)味及組織狀態(tài)的影響。

1.2.4 刺梨奶茶制備工藝條件響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果， 選取白砂糖用量、 刺梨汁用量、 脫脂奶粉用量和發(fā)酵時(shí)間為自變量（ X） ，刺梨酸奶感官評(píng)分為響應(yīng)值（ Y） ， 采用Design Expert 8.0.6 軟件， Box-behnken Design 原理進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)， 優(yōu)化刺梨酸奶制備工藝。

刺梨酸奶優(yōu)化試驗(yàn)響應(yīng)面因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 刺梨酸奶優(yōu)化試驗(yàn)響應(yīng)面因素與水平設(shè)計(jì)

1.2.5 感官品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

刺梨酸奶的感官品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)確定時(shí)， 挑選具有專(zhuān)業(yè)背景、 規(guī)范培訓(xùn)的感官評(píng)定人員30 人， 要求全部具有清楚的表述能力、 身體健康、 對(duì)奶茶無(wú)過(guò)敏反應(yīng)， 能夠準(zhǔn)確、 客觀、 真實(shí)地評(píng)價(jià)酸奶[15-19]， 并按照表2 中評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。

刺梨酸奶感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 刺梨酸奶感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 理化指標(biāo)的測(cè)定

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5—2016 中“ 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定 凱氏定氮法” 進(jìn)行粗蛋白含量的檢測(cè)。

1.2.7 微生物檢測(cè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.2—2010 中“ 菌落總數(shù)測(cè)定法測(cè)定菌落總數(shù)、 大腸菌群和致病菌指標(biāo)”[20-24]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 2019b 進(jìn)行圖表繪制， Design Expert 8.0.6 進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)分析， 每組試驗(yàn)設(shè)計(jì)3 組平行（結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示）。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺梨酸奶制備單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 白砂糖用量的確定

白砂糖作為甜味來(lái)源， 在飲料制作中廣泛使用。 含糖量過(guò)高容易使酸奶過(guò)甜， 覆蓋刺梨及酸奶本身的風(fēng)味； 含糖量過(guò)低， 酸奶滋味平淡， 影響酸奶風(fēng)味。

白砂糖用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響見(jiàn)圖1。

圖1 白砂糖用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響

由圖1 可知， 隨著白砂糖用量逐漸增加， 感官評(píng)分先升高后降低， 用量為9.5 g 時(shí)， 感官評(píng)分達(dá)到最高89 分， 隨后含糖量增加， 感官評(píng)分降低。 可見(jiàn)， 含糖量過(guò)高， 甜味過(guò)重， 味覺(jué)刺激較大。

2.1.2 刺梨汁用量的確定

添加刺梨汁能使產(chǎn)品具有特殊的果香味， 酸甜清香、 可口回甘， 但用量過(guò)大會(huì)影響酸奶組織狀態(tài)。

刺梨汁用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響見(jiàn)圖2。

圖2 刺梨汁用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響

由圖2 可知， 隨著刺梨汁用量的增加， 感官評(píng)分先升高后降低， 在用量為4 g 時(shí)達(dá)到最高90 分。

2.1.3 脫脂奶粉用量的確定

脫脂奶粉的添加對(duì)刺梨酸奶品質(zhì)影響較大， 添加過(guò)少， 酸奶組織狀態(tài)較稀、 無(wú)黏稠感； 添加過(guò)多，酸奶中乳清析出及影響成品風(fēng)味。

脫脂奶粉用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響見(jiàn)圖3。

圖3 脫脂奶粉用量對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響

由圖3 可知， 隨著脫脂奶粉用量的增加， 感官評(píng)分先升高后降低， 當(dāng)脫脂奶粉用量為15 g 時(shí)， 其感官評(píng)分最高為92 分。

2.1.4 發(fā)酵時(shí)間的確定

發(fā)酵時(shí)間對(duì)刺梨酸奶組織狀態(tài)影響較大， 發(fā)酵時(shí)間過(guò)短， 酸奶未達(dá)到凝固狀態(tài)， 發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致酸奶中乳清析出， 影響酸奶品質(zhì)。

發(fā)酵時(shí)間對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響見(jiàn)圖4。

圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)刺梨酸奶風(fēng)味的影響

由圖4 可知， 酸奶的最佳凝固狀態(tài)為7.5 h， 此時(shí)的感官評(píng)分達(dá)到最高。

2.2 刺梨奶茶制備響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸擬合以后， 得到以下多元二次回歸方程：

方差分析結(jié)果顯示， 模型p＜0.000 1， 擬合程度良好， 各因素對(duì)試驗(yàn)的影響程度強(qiáng)弱為白砂糖用量＞刺梨汁用量＞發(fā)酵時(shí)間＞脫脂奶粉用量。 響應(yīng)曲面圖和等高線圖顯示， AB、 AC、 AD、 BC、 BD、 CD曲面陡峭， 交互作用顯著， 其等高線的橢圓率也直觀地反映了交互作用的顯著性。 刺梨酸奶制備的最佳工藝條件為白砂糖用量9 g， 刺梨汁用量4 g， 脫脂奶粉用量15 g， 發(fā)酵時(shí)間7 h， 感官評(píng)定預(yù)測(cè)分?jǐn)?shù)為91.00±0.3 分。

刺梨酸奶制備響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3， 刺梨酸奶制備響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析見(jiàn)表4， 刺梨酸奶制備各因素交互作用的等高線和響應(yīng)面見(jiàn)圖5。

圖5 刺梨酸奶制備各因素交互作用的等高線和響應(yīng)面

表3 刺梨酸奶制備響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

表4 刺梨酸奶制備響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析

2.3 刺梨酸奶的主要質(zhì)量指標(biāo)

2.3.1 感官指標(biāo)

復(fù)合刺梨酸奶具有刺梨特殊的清香味， 風(fēng)味良好、 酸甜回甘， 有白砂糖的甜味， 乳白色略帶淡黃，無(wú)異味、 穩(wěn)定性好、 無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)。

2.3.2 理化指標(biāo)

粗蛋白含量為2.8%。

2.3.3 微生物檢測(cè)結(jié)果

在刺梨奶茶樣品中檢測(cè)到菌落總數(shù)＜100 CFU/mL，大腸菌群＜4 個(gè)/mL， 未檢測(cè)到致病菌， 產(chǎn)品符合GB 7101—2015《 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》 中微生物限量標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

以刺梨和脫脂奶粉為主要原料， 根據(jù)酸奶的風(fēng)味、 色澤和組織狀態(tài)等感官指標(biāo)， 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 采用響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)刺梨酸奶的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化。 刺梨酸奶工藝優(yōu)化條件為刺梨汁添加量4%， 脫脂奶粉添加量15%， 白砂糖添加量9%， 發(fā)酵時(shí)間7 h， 發(fā)酵溫度43.5 ℃， 感官評(píng)分90.8±0.5 分。把刺梨與牛乳結(jié)合進(jìn)行發(fā)酵， 提高了酸乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值， 開(kāi)拓了刺梨在食品方面的應(yīng)用。 刺梨的天然香氣代替化學(xué)合成香料， 更符合健康綠色的發(fā)展趨勢(shì)，為風(fēng)味發(fā)酵乳提供了新的思路。