低熱量佛手酸奶的研制

劉春娜 姜竹茂 煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)生物理工學(xué)院

佛手（bergamot）又名佛手柑、五指柑、九爪木等，屬蕓香科（rutaceae）香櫞的一個(gè)變種，為蕓香科柑橘屬植物佛手的干燥果實(shí)。佛手含有檸檬油素、香葉木甙橙皮醇、香豆素、黃酮等20多種藥用成分[1]，有理氣化痰，止咳消脹、舒肝健脾和胃等多種藥用功能。目前佛手主要以盆景和成熟佛手果2種產(chǎn)品投放市場(chǎng)，產(chǎn)品非常單一，而佛手的產(chǎn)量每年都在大幅度增加，單純的盆景和佛手果市場(chǎng)日趨飽和。因此要大力開(kāi)發(fā)佛手市場(chǎng)就必須從產(chǎn)品利用多樣化方面入手。鑒于有佛手發(fā)酵酒和佛手發(fā)酵乳飲料的先例[2～3]，筆者想利用佛手汁來(lái)研制發(fā)酵酸奶，開(kāi)發(fā)佛手利用的新途徑，多角度利用佛手的保健功能，擴(kuò)大目前的佛手市場(chǎng)。

低熱量佛手酸奶以佛手和脫脂奶粉為原料，添加木糖醇（xylitol）、穩(wěn)定劑等輔料，經(jīng)過(guò)巴氏殺菌后再向奶液中添加有益菌，在一定的溫度下利用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸，以產(chǎn)酸量使得體系的pH值到達(dá)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，作為發(fā)酵終點(diǎn)。此時(shí)蛋白質(zhì)凝固，形成穩(wěn)定的凝膠體系，再將其冷卻灌裝，得到成品。

本產(chǎn)品采用脫脂奶粉發(fā)酵，同時(shí)用木糖醇和阿斯巴甜代替蔗糖，產(chǎn)生熱量少，特別適合糖尿病患者、高血壓患者飲用，也有助于少年兒童防齲齒，防肥胖，更是女性追求苗條者的理想產(chǎn)品[4～5]。

1 材料與方法

1.1 原材料及儀器

1.1.1 原材料

佛手，脫脂奶粉，木糖醇，阿斯巴甜，直投式菌種（嗜熱鏈球菌：保加利亞乳酸桿菌=1：1），健鷹穩(wěn)定劑RD。

1.1.2 儀器

電子天平（上海?？祪x器廠）；西貝樂(lè)打漿機(jī)（上海帥佳電子科技有限公司）；高壓均質(zhì)機(jī)（上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司）；恒溫箱（東莞科衡檢測(cè)儀器有限公司）；電冰箱（青島海爾集團(tuán)公司）；PHS-3B型酸度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點(diǎn)

1.3.1 佛手汁的制備

取新鮮的佛手果實(shí)，放入流動(dòng)的水中清洗，后將其凍結(jié)，凍透后進(jìn)行解凍，然后進(jìn)行破碎榨汁。對(duì)榨汁后的果渣加水浸提，進(jìn)行第二次榨汁，合并兩次汁液過(guò)濾處理即得佛手汁，冷卻至4℃?zhèn)溆肹6]。

1.3.2 溶解、調(diào)配

脫脂奶粉用45℃熱水保溫?cái)嚢?0min左右。阿斯巴甜與穩(wěn)定劑干混后，攪拌狀態(tài)下于70℃左右溶解成均勻的液體[8]。將兩者混合均勻，冷卻至50℃左右后添加預(yù)定量的佛手汁。

1.3.3 均質(zhì)

將混合料預(yù)熱至70℃后進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為5～10MPa (二級(jí)壓力)，20～25MPa（一級(jí)壓力），以增加穩(wěn)定劑的效果，使體系更穩(wěn)定[7]。

1.3.4 殺菌

原料混合液采用巴氏殺菌，殺菌條件為85℃，15min[8]。

1.3.5 接種

接種溫度控制在45℃左右，接種時(shí)所用的各種器具均要嚴(yán)格殺菌，添加嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌，并攪拌均勻，封口。

1.3.6 發(fā)酵

恒溫43℃發(fā)酵，發(fā)酵4h后每10min測(cè)一次酸度，終止發(fā)酵酸度為75°T。

1.3.7 后熟

達(dá)到終點(diǎn)后將其快速冷卻（若冷卻速度較慢易造成乳清析出），然后移入冰箱0～4℃保存24h[9]。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 單因素試驗(yàn)確定

（1）均質(zhì)工藝條件的確定

將調(diào)配好的乳液分別升溫至70℃、80℃，然后分別在10MPa、15MPa、20MPa壓力下進(jìn)行均質(zhì)處理，看其發(fā)酵后的組織形態(tài)和口感，確定最佳均質(zhì)條件。

（2）發(fā)酵溫度的確定

根據(jù)保加利亞乳桿菌及嗜熱鏈球菌的最適生長(zhǎng)溫度（40～50℃），試驗(yàn)中采用41、43、45、47℃對(duì)比，根據(jù)發(fā)酵后酸奶的色澤、香氣、口感、口味，確定最適宜的發(fā)酵溫度。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表3 均質(zhì)工藝條件對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

（3）發(fā)酵劑接種量的確定

確定脫脂乳固體含量后，分別以2%、3%、4%的量進(jìn)行接種，觀察發(fā)酵凝固情況從而確定最佳發(fā)酵劑接種量。

（4）發(fā)酵終點(diǎn)的確定

發(fā)酵時(shí)間一般為4～5h，而發(fā)酵終點(diǎn)的時(shí)間范圍比較小，如果發(fā)酵終點(diǎn)判定過(guò)早，則酸奶的組織軟嫩，風(fēng)味不足；如果發(fā)酵終點(diǎn)判定過(guò)遲，則乳清析出過(guò)多，酸度偏高，風(fēng)味差。在加工過(guò)程中應(yīng)抽樣測(cè)定酸度，一般當(dāng)酸度在75°T左右時(shí)，可判定為發(fā)酵終點(diǎn)[10]。

（5）酸奶穩(wěn)定劑的確定

由于低熱量佛手酸奶以阿斯巴甜和木糖醇代替蔗糖，使物料體系的粘度降低，不利于酸奶成品組織狀態(tài)的穩(wěn)定[11]。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不加穩(wěn)定劑發(fā)酵出來(lái)的酸奶組織狀態(tài)較差，乳清析出較多。因此，在研制過(guò)程中添加酸奶穩(wěn)定劑來(lái)提高酸奶的品質(zhì)。分別用健鷹酸奶穩(wěn)定劑RD、RD2、RD3進(jìn)行多種配比試驗(yàn)，觀察其對(duì)酸奶品質(zhì)及保質(zhì)期的影響。

1.4.2 正交試驗(yàn)因素及水平的選擇

脫脂奶粉、佛手汁、酸奶穩(wěn)定劑、阿斯巴甜的添加量以及發(fā)酵時(shí)間是影響產(chǎn)品組織狀態(tài)和風(fēng)味的主要因素。采用四因素三水平的正交試驗(yàn)對(duì)無(wú)糖佛手酸奶的配方及發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行篩選，試驗(yàn)因子與水平設(shè)置如表1所示；選取10人對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行感官綜合評(píng)定，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示（滿分為100分）。

1.5 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)

1.5.1 理化檢測(cè)

對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行理化檢測(cè)，檢測(cè)方法如下：脂肪含量檢測(cè)參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.6—1985，采用索氏抽提法；蛋白含量檢測(cè)參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.5—1985，采用凱氏定氮法；總酸含量檢測(cè)參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.6—1985；總糖含量檢測(cè)參照國(guó)標(biāo)GB/T 15038—2006。

1.5.2 微生物檢測(cè)

微生物檢測(cè)參照國(guó)標(biāo)G B/T 27405-2008食品微生物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，菌落總數(shù)采用稀釋平板計(jì)數(shù)法，大腸菌群數(shù)通過(guò)MPN法測(cè)定，致病菌按照國(guó)標(biāo)GB/T 22429-2008 方法進(jìn)行。

1.5.3 感官評(píng)定

根據(jù)低熱量佛手酸奶的乳清析出情況、組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味等進(jìn)行綜合評(píng)分，樣品提供給10位有經(jīng)驗(yàn)的人士，分別打分，取其平均值為總感官評(píng)分。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1.1 均質(zhì)工藝條件對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

均質(zhì)工藝條件對(duì)酸奶質(zhì)量的影響如表3所示。

從表3可以看出，采取均質(zhì)工藝條件：溫度70℃、壓力20MPa最合適，均質(zhì)后的料液粘度高，不易分層沉淀，穩(wěn)定性好。

2.1.2 發(fā)酵溫度對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

發(fā)酵溫度對(duì)酸奶質(zhì)量的影響如表4所示。

由表4可知，在一定范圍內(nèi)隨著發(fā)酵溫度的升高，發(fā)酵時(shí)間縮短，口感變得細(xì)膩，組織狀態(tài)更符合要求，但發(fā)酵溫度過(guò)高，產(chǎn)品的組織狀態(tài)和口味反而下降。因此，由感官鑒評(píng)表，可以確定最適發(fā)酵溫度為43℃。

2.1.3 不同接種量對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

不同接種量對(duì)酸奶質(zhì)量的影響如表5所示。

由表5可知，在一定范圍內(nèi)隨著接種量的升高，凝乳時(shí)間縮短，乳清析出現(xiàn)象減少，但是接種量加大，凝乳質(zhì)地隨之變硬。2%的接種量酸乳凝固時(shí)間最長(zhǎng)，滴定酸度最低，而且酸奶質(zhì)量不好；4%的接種量酸乳凝固時(shí)間最短，但是滴定酸度最高，酸奶的酸味過(guò)重，口味不好，而且酸奶稍硬，質(zhì)量不好；3%的接種量時(shí)，酸奶各項(xiàng)指標(biāo)的質(zhì)量最好。因此可以確定最適接種量為3%。

2.1.4 不同穩(wěn)定劑對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

酸奶飲料的穩(wěn)定性受諸多因素的影響，根據(jù)斯托克斯定律（Stockes Law）[9，10]可知，提高酸奶飲料的穩(wěn)定性主要是降低顆粒上浮或沉降速度，即減少顆粒直徑和增加料液粘度。其中減少顆粒直徑可通過(guò)均質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，增加料液粘度可通過(guò)加入一定量的穩(wěn)定劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。不同穩(wěn)定劑對(duì)酸奶質(zhì)量的影響如表6所示。由表6可知，在酸奶中添加食品添加劑均可延長(zhǎng)酸奶的保質(zhì)期，其中以穩(wěn)定劑RD效果最佳，所得到的酸奶酸甜適宜，風(fēng)味良好，凝固性高，保質(zhì)期16天。

圖1 正交試驗(yàn)效應(yīng)曲線圖

表4 發(fā)酵溫度試驗(yàn)感官鑒評(píng)表

表5 不同接種量對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

表6 不同穩(wěn)定劑對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

正交試驗(yàn)直觀分析如表7所示，正交試驗(yàn)效應(yīng)曲線圖如圖1所示。

由表7可以看出，各因素的主次順序?yàn)镃>D>A>B，即脫脂奶粉量是4個(gè)因素中的最重要因素，發(fā)酵時(shí)間次之，然后是佛手汁量，最后是糖含量。它們的關(guān)系可以從表7中直觀看出。由圖1可以看出，指標(biāo)得分的變化趨勢(shì)是：A因素（佛手汁含量）對(duì)品質(zhì)的影響不太顯著，直線斜率不大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%為最好；B因素（糖含量）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%～9.5%范圍內(nèi)任意一點(diǎn)對(duì)品質(zhì)的影響差異不大，但是8.5%比較好；C因素（脫脂奶粉量）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.6%～15.6%范圍內(nèi)任意一點(diǎn)的影響差異很大，直線斜率最大，可以看出12.6%時(shí)最好；D因素（發(fā)酵時(shí)間）對(duì)品質(zhì)的影響比較顯著，在4～5h范圍內(nèi)4.5h為最好。經(jīng)驗(yàn)證確定無(wú)糖佛手酸奶的最佳工藝條件為A1B2C2D2。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果

2.3.1 理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)，最終產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量≥2.3%；脂肪含量≤1.5%；非脂乳固體含量≥6.5%；總糖量：酸度為75°T；銅≤0.5mg/kg；砷≤0.5mg/kg；鉛≤1.0mg/kg。

2.3.2 微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)，最終產(chǎn)品中的乳酸菌數(shù)≥1×106個(gè)/g；雙歧桿菌總數(shù)≥1×105個(gè)/g；嗜酸乳桿菌≥1×106個(gè)/g；細(xì)菌總數(shù)≤100個(gè)/g；大腸菌群≤90個(gè)/100g；致病菌未檢出。

2.3.3 感官指標(biāo)結(jié)果

呈均勻一致的乳白色或顯微黃色；具有濃郁的發(fā)酵風(fēng)味，無(wú)異味；組織細(xì)膩，均勻，有少量乳清析出。最終產(chǎn)品的理化檢測(cè)結(jié)果和微生物檢測(cè)結(jié)果均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)酸奶的規(guī)定。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，結(jié)合感官鑒評(píng)試驗(yàn)結(jié)果，確定低熱量佛手酸奶發(fā)酵工藝的最優(yōu)組合為：佛手汁含量3%，脫脂奶粉含量12.6%，菌種接種量3%，總糖含量8.5%（木糖醇4.5%，阿斯巴甜0.02%），發(fā)酵溫度43℃，發(fā)酵時(shí)間4.5h，發(fā)酵結(jié)束后置于0～4℃，后熟24h，最終成品口感天然純凈清涼爽口，酸甜怡人，凝固如玉，用勺切斷的斷面光滑，無(wú)粗顆粒及雜質(zhì)，細(xì)膩爽滑，有良好的組織狀態(tài)，口味純正，室溫約20min后勺斷面凹坑處只有少量乳清析出。

表7 正交試驗(yàn)直觀分析表

本試驗(yàn)所研制的產(chǎn)品可迎合大眾需求，產(chǎn)品風(fēng)味清新獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)全面、熱量低，兼有佛手和酸奶二者的保健功能，特別適合糖尿病患者、高血壓患者飲用，是老年保健食品，有助于青少年防齲齒、防肥胖，更是女性追求苗條者的理想產(chǎn)品。同時(shí)，也為佛手的加工利用提供了新的途徑。

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