余森艷，黃 璋，梁海龍，盧珍蘭，夏繼蓉，李志紅

廣西民族師范學院化學與生物工程學院，廣西崇左 532200

0 引言

桂花，又名木樨，是中國木樨屬眾多樹木的習稱，因其獨特香味而位列我國傳統(tǒng)十大名花榜[1]。桂花所釋放的物質(zhì)主要是萜烯類[2]，這類物質(zhì)不僅賦予桂花清新淡雅的香味，還能調(diào)節(jié)人體心理健康，改善不良情緒，清香提神[3]。桂花兼具食用和藥用價值，在我國有悠久的食用歷史，常用于制作桂花茶、桂花酒、桂花饌[4]等，這些食品不僅能保留桂花的香味，還能增添食品的色、味和營養(yǎng)價值。桂花含有大量活性物質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素，有抗氧化、降血脂、緩解腸道不適等作用，對人體具有良好的保健功效[5]。黃桃是薔薇科桃屬植物果實[6]，果肉呈淡黃色或橙黃色，因此而得名。黃桃香味濃郁[7]，肉質(zhì)細嫩，含有豐富的維生素C和人體所需的番茄紅素、胡蘿等功能卜素、纖維素及多種微量元素[8]，營養(yǎng)豐富，具有降血糖、降血脂、延緩衰老、提高免疫力[9]。

植物基酸奶主要以大豆、燕麥、核桃、椰漿等為原料，經(jīng)添加適宜的菌種發(fā)酵制成。植物基酸奶除含有豐富的優(yōu)質(zhì)植物蛋白和膳食纖維外，還含有異黃酮[10]、γ-氨基丁酸[11]和酚類物質(zhì)等特殊的植物營養(yǎng)成分[12]，同時還不含膽固醇[13]和反式脂肪酸[14]，能滿足更多特殊消費者的需求。將桂花與黃桃結(jié)合研制出一種風味獨特、安全健康的植物基酸奶，既可豐富酸奶品種，擴大酸奶食用人群，還可延伸桂花、黃桃產(chǎn)業(yè)鏈，促進植物基酸奶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，具有較好的研究價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

桂花，黃山市嘉華茶菊有限公司；速溶大豆粉，黑龍江省農(nóng)墾龍王食品有限責任公司；菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌復(fù)合菌），北京川秀國際貿(mào)易有限公司；蔗糖，佛山市海天（高明）調(diào)味食品有限公司；黃桃汁，楊凌環(huán)球園藝有限公司。

C21-WT2103A電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司；YP6002B電子天平，上海力辰儀器科技有限公司；RCD-1A高速均質(zhì)乳化機，常州越新儀器制造有限公司；LRH-400A生化培養(yǎng)箱，廣東泰宏君科學儀器股份有限公司；TC-468Y冰箱，浙江星星冷鏈集成股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

（1）桂花浸提汁的制備甄選無霉變、無蛀蟲、品質(zhì)良好的干桂花，用清水洗凈去除雜物后，用冷卻至室溫的涼白開水浸泡，置于2 ℃冷藏室中冷萃24 h，使桂花的芳香物質(zhì)充分釋放[15]并使制得的酸奶風味更佳。冷萃結(jié)束后，過濾獲得澄清桂花浸提汁，備用。

（2）乳酸發(fā)酵液的制備。將速溶大豆粉、蔗糖、黃桃汁按照一定比例加入桂花浸提汁中混合均勻。將混合液置于高速均質(zhì)乳化機中12 000 r/min均質(zhì)1 min，從而改善酸奶的口感[16]，增加酸奶的細膩度，保持良好的組織狀態(tài)。將混合液加熱至90～95 ℃保溫5 min以殺滅雜菌，避免出現(xiàn)因殺菌時間過長導(dǎo)致酸奶口感和組織狀態(tài)不良的情況，滅菌處理后迅速降溫使乳酸發(fā)酵液的溫度低于42 ℃。

（3）恒溫發(fā)酵。稱取一定質(zhì)量的菌種，添加到乳酸發(fā)酵液中攪拌均勻，密封后置于42 ℃恒溫發(fā)酵箱中，發(fā)酵一定時間至凝乳形成，取出后立即冷卻，終止發(fā)酵，以免過度發(fā)酵影響酸奶品質(zhì)。

（4）冷藏后熟。發(fā)酵結(jié)束后，立即取出冷卻，置于4 ℃冰箱冷藏24 h后熟，以此促進酸奶凝固及風味形成[17]，有效抑制益生菌的生長繁殖，延長酸奶的貯藏期。

1.3 單因素試驗設(shè)計

固定酸奶發(fā)酵溫度為42 ℃，對速溶大豆粉添加量、菌種添加量、蔗糖添加量、黃桃汁添加量以及發(fā)酵時間等5個因子進行單因素試驗。

1.3.1 速溶大豆粉添加量對酸奶品質(zhì)的影響

在發(fā)酵溫度42 ℃、菌種添加量3%、蔗糖添加量3%、黃桃汁添加量10%、發(fā)酵時間8 h的條件下，探究速溶大豆粉添加量分別為26%、28%、30%、32%、34%時對酸奶感官品質(zhì)的影響，其樣品序號分別為1～5。

1.3.2 菌種添加量對酸奶品質(zhì)的影響

在發(fā)酵溫度42 ℃、速溶大豆粉添加量30%、蔗糖添加量3%、黃桃汁添加量10%、發(fā)酵時間8 h的條件下，探究菌種添加量分別為2%、2.5%、3%、3.5%、4%時對酸奶感官品質(zhì)的影響，其樣品序號分別為6～10。

1.3.3 蔗糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響

在發(fā)酵溫度42 ℃、速溶大豆粉添加量30%、菌種添加量3%、黃桃汁添加量10%、發(fā)酵時間8 h的條件下，探究蔗糖添加量分別為2%、3%、4%、5%、6%時對酸奶感官品質(zhì)的影響，其樣品序號分別為11～15。

1.3.4 黃桃汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響

在發(fā)酵溫度42 ℃、速溶大豆粉添加量30%、菌種添加量3%、蔗糖添加量4%、發(fā)酵時間8 h的條件下，探究黃桃汁添加量分別為8%、10%、12%、14%、16%時對酸奶感官品質(zhì)的影響，其樣品序號分別為16～20。

1.3.5 發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響

在發(fā)酵溫度42 ℃、速溶大豆粉添加量30%、菌種添加量3%、蔗糖添加量4%、黃桃汁添加量12%的條件下，探究發(fā)酵時間分別為4 h、6 h、8 h、10 h、12 h時對酸奶感官品質(zhì)的影響，其樣品序號分別為21～25。

1.4 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗設(shè)計基礎(chǔ)上進行速溶大豆粉、菌種、蔗糖、黃桃汁等4因素三水平L9（34）正交試驗，以模糊數(shù)學感官評分為指標，確定桂花風味黃桃植物基酸奶的最佳工藝參數(shù)。正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平

1.5 感官評定方法

1.5.1 感官評價標準

由10 名食品專業(yè)學生組成感官評價小組，根據(jù)酸奶感官評價標準分別對酸奶的色澤、風味、口感、組織狀態(tài)4個方面進行感官評定，各項分別占20分、30 分、30 分、20 分，滿分100 分，對同一樣品重復(fù)進行2 次評分，結(jié)果取平均值。單因素試驗及正交試驗均按此標準進行，感官評價標準見表2。

表2 酸奶感官評價標準

1.5.2 模糊數(shù)學感官評價模型的建立

根據(jù)研究對象集K、因素集M、評語集V、權(quán)重集S、模糊關(guān)系綜合評判集Y，建立模糊數(shù)學。

研究對象集K：對單因素試驗中的25 組樣品及正交試驗中的9 組樣品進行綜合評定，其中單因素試驗中研究對象集K=（K1，K2，...，K25），K1=序號為1的樣品，K2=序號為2的樣品，以此類推。

因素集M：M=（M1，M2，M3，M4），其中M1、M2、M3、M4分別對應(yīng)色澤、風味、口感、組織狀態(tài)。

評語集V：V=（V1，V2，V3，V4）=（優(yōu)，良，中，差），其中V1、V2、V3、V4分別對應(yīng)優(yōu)（90分）、良（80 分）、中（70 分）、差（60 分）4個評價等級。

權(quán)重集S：以色澤20 分、風味30 分、口感30分、組織狀態(tài)20 分作為權(quán)重系數(shù)分配依據(jù)，確定權(quán)重集S=（S1，S2，S3，S4）=（0.2，0.3，0.3，0.2），權(quán)重集因素總和為1。

模糊矩陣Ri：Ri為從因素集M1、M2、M3、M4映射到評語集V1、V2、V3、V4的評判模糊矩陣。

模糊關(guān)系綜合評判集Yi：Y=S·Ri，其中S為權(quán)重集，Ri為模糊矩陣。

模糊綜合評價總得分T：T=Yi·V，其中Yi為模糊關(guān)系綜合評判集，V為評語集。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗?zāi)：龜?shù)學感官評價結(jié)果

根據(jù)表2得到桂花風味黃桃植物基酸奶單因素試驗的模糊感官評價結(jié)果，如表3所示。

表3 單因素試驗?zāi)：龜?shù)學感官評價結(jié)果

2.2 模糊矩陣的建立及結(jié)果分析

根據(jù)表3單因素試驗?zāi)：龜?shù)學感官評價結(jié)果，10名感官評價人員中有5 人認為25 組單因素試驗中的1號樣品色澤為優(yōu)，4 人認為其色澤為良，1 人認為其色澤為中，0 人認為其色澤為差，則因素集M1（色澤）=[0.5，0.4，0.1，0]。同理，因素集M2（風味）=[0.2，0.3，0.5，0]、因素集M3（口感）=[0.3，0.6，0.1，0]、因素集M4（組織狀態(tài)）=[0.5，0.4，0.1，0]，由所得的4個因素集M1、M2、M3、M4組成一個模糊矩陣R1：

同理可得單因素試驗2～25號樣品的模糊矩陣R2～R25，以及正交試驗1～9號樣品的模糊矩陣R1～R9。

根據(jù)模糊數(shù)學變換原理，綜合隸屬度，對因素集M1、M2、M3、M4進行模糊關(guān)系綜合評判集Y的計算，以單因素試驗的1號樣品為例，其評價結(jié)果為：

同理可得單因素試驗Y2～Y25，正交試驗Y1～Y9。

1號樣品的模糊綜合評價總得分T1=Y1·V，其中Y1=[0.35，0.43，0.22，0]，評語集V=[90，80，70，60]，即：

T1=Y1·V=0.35×90+0.43×80+0.22×70+0×60=81.3

同理可計算出單因素試驗中T2～T25樣品的模糊綜合評價得分、正交試驗中T1～T9樣品的模糊綜合評價得分。

2.3 單因素試驗結(jié)果與分析

2.3.1 速溶大豆粉添加量對酸奶感官評分的影響

當速溶大豆粉添加量低于30%時，由于添加量較少，凝乳較差，有少量乳清析出，導(dǎo)致酸奶黏稠度不夠，組織狀態(tài)不佳。當速溶大豆粉添加量為30%時，酸奶的感官評分最高，為87.5分，此時酸奶口感細膩，桂花香、黃桃果香與大豆清香協(xié)調(diào)。當速溶大豆粉添加量超過30%后，感官評分開始下降，其主要原因為速溶大豆粉添加量過多，大豆風味過濃，掩蓋了桂花香與黃桃果香，導(dǎo)致酸奶香味不協(xié)調(diào)，風味較差，且組織狀態(tài)過于粗糙，口感較差。因此在正交試驗中將速溶大豆粉添加量設(shè)置為28%、30%、32%（圖1）。

圖1 速溶大豆粉添加量對酸奶感官評分的影響

2.3.2 菌種添加量對酸奶感官評分的影響

隨著菌種添加量的增加，感官評分呈先上升后下降的趨勢。當菌種添加量為3%時感官評分達到峰值，為88.3 分，酸奶色澤明亮，香味協(xié)調(diào)，口感細膩潤滑，酸甜可口。當菌種添加量小于3%時，由于菌種添加量較少，發(fā)酵不充分，產(chǎn)酸不足，導(dǎo)致酸奶凝乳較差，黏稠度不夠，出現(xiàn)乳清析出、組織分層等不良現(xiàn)象。當菌種添加量大于3%時，感官評分呈下降趨勢，主要因為菌種添加量過大，產(chǎn)酸量過多，造成酸奶酸度偏大，風味差。因此在正交試驗中將菌種添加量設(shè)置為2.5%、3%、3.5%（圖2）。

圖2 菌種添加量對酸奶感官評分的影響

2.3.3 蔗糖添加量對酸奶感官評分的影響

當蔗糖添加量為4%時，酸奶感官評分最高，為87.9 分?？傮w而言，蔗糖添加量對桂花風味黃桃植物基酸奶感官評分的影響呈先升后降趨勢。蔗糖添加量主要影響酸奶的口感和風味，適宜的蔗糖添加量有利于乳酸發(fā)酵，并且賦予酸奶良好的口感和風味[18]。當蔗糖添加量較少時，酸奶的酸甜度較淡，風味不佳。當蔗糖添加量較多時，可能會抑制菌種的產(chǎn)酸能力，導(dǎo)致酸甜度不協(xié)調(diào)，酸奶甜度過高，酸度不足，口感和風味欠佳，且酸奶持水力較差，有乳清析出。因此在正交試驗中將蔗糖添加量設(shè)置為3%、4%、5%（圖3）。

圖3 蔗糖添加量對酸奶感官評分的影響

2.3.4 黃桃汁添加量對酸奶感官評分的影響

當黃桃汁添加量小于12%時，隨著黃桃汁添加量的增加，酸奶的感官評分趨于平緩且有上升趨勢。當黃桃汁添加量為12%時，酸奶的感官評分達到最大值，為87.7 分，隨后酸奶的感官評分呈下降趨勢。黃桃汁添加在一定程度上會增添酸奶的風味，但當添加量過大時，會掩蓋桂花香以及大豆清香味，甚至產(chǎn)生異味，而且會影響酸奶的酸度[19]，使酸度偏高，導(dǎo)致口感變差。因此在正交試驗中將黃桃汁添加量設(shè)置為10%、12%、14%（圖4）。

圖4 黃桃汁添加量對酸奶感官評分的影響

2.3.5 發(fā)酵時間對酸奶感官評分的影響

當發(fā)酵時間為8 h時，酸奶的感官評分達到最高值87.9 分，成品色澤均勻，風味佳，口感好。在酸奶發(fā)酵過程中，微生物會持續(xù)產(chǎn)酸、產(chǎn)香，控制酸奶的發(fā)酵時間對質(zhì)地和風味具有重要意義。當發(fā)酵時間小于8 h時，發(fā)酵不充分，產(chǎn)酸不足，導(dǎo)致酸度不夠且風味物質(zhì)未充分釋放[20]，使酸奶的風味較差。另外，發(fā)酵時間不足會導(dǎo)致凝乳較差，使酸奶的凝固性不足，組織狀態(tài)松散。當發(fā)酵時間大于8 h時，酸奶發(fā)酵過度，品質(zhì)下降，甚至產(chǎn)生不良風味。因此確定酸奶的發(fā)酵時間為8 h（圖5）。

圖5 發(fā)酵時間對酸奶感官評分的影響

2.4 正交試驗結(jié)果與分析

在表1的正交試驗方案基礎(chǔ)上，根據(jù)表2分別對正交試驗中9 個酸奶產(chǎn)品的色澤、風味、口感、組織狀態(tài)進行感官評定，得到桂花風味黃桃植物基酸奶正交試驗的模糊數(shù)學感官評價結(jié)果（表4）。然后將模糊數(shù)學關(guān)系綜合評價集賦值計算，最終得到9 組樣品的感官評價綜合得分，結(jié)果見表5。再對正交試驗結(jié)果進行方差分析，結(jié)果見表6。

表4 正交試驗?zāi)：龜?shù)學感官評價結(jié)果

表5 正交試驗結(jié)果

表6 方差分析結(jié)果

由表4、表5和表6可知，基于模糊數(shù)學感官評價得到正交試驗結(jié)果表明：A1B2C2D2為桂花風味黃桃植物基酸奶的最佳工藝配方，即速溶大豆粉添加量28%、菌種添加量3%、蔗糖添加量4%、黃桃汁添加量12%。極差結(jié)果表明各因素對感官評分影響的主次順序為：B＞C＞A＞D，即影響最大的因素是菌種添加量，其次為蔗糖添加量、速溶大豆粉添加量、黃桃汁添加量。方差分析結(jié)果表明，速溶大豆粉添加量、菌種添加量、蔗糖添加量、黃桃汁添加量對桂花風味黃桃植物基酸奶感官評分結(jié)果影響均極顯著，驗證了正交試驗理論結(jié)果的可靠性。

3 結(jié)論

固定酸奶發(fā)酵溫度為42 ℃，以桂花和速溶大豆粉為主要原料，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合L9（34）正交試驗設(shè)計，基于模糊數(shù)學綜合感官評價方法，得到桂花風味黃桃植物基酸奶的最佳工藝條件，即速溶大豆粉添加量28%，菌種添加量3%，蔗糖添加量4%，黃桃汁添加量12%，發(fā)酵時間8 h。在此工藝條件下所制酸奶呈淡黃色，色澤明亮，具有獨特的桂花香、黃桃果香及大豆清香味，口感細膩潤滑，酸甜可口，組織細膩均勻，感官評分最高，為89.8 分。

本產(chǎn)品是一款風味獨特、營養(yǎng)健康的植物基酸奶，對牛奶蛋白過敏者、“三高”人群、素食主義者等特殊群體友好，不僅能擴大酸奶食用人群，并且對桂花和黃桃資源的利用以及植物基酸奶產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有促進作用，因此具有較好的研究價值和市場開發(fā)前景。