開菲爾榛子發(fā)酵乳的工藝研究

劉艷霞，周婷姍

（1.吉林農業(yè)科技學院 食品工程學院，吉林 吉林 132101,2.吉林集安市農業(yè)技術推廣總站，吉林 集安 134200）

開菲爾榛子發(fā)酵乳的工藝研究

劉艷霞1，周婷姍2

（1.吉林農業(yè)科技學院 食品工程學院，吉林 吉林 132101,2.吉林集安市農業(yè)技術推廣總站，吉林 集安 134200）

利用傳統酸牛乳酒(Kefir)的發(fā)酵劑—開菲爾粒(Kefir Grains)制作的發(fā)酵劑，對榛子乳與牛乳的混合原料進行發(fā)酵，采用L16(45)正交試驗設計篩選制備開菲爾榛子乳的最佳發(fā)酵條件。結果表明：當榛子乳與鮮牛乳混合比例8∶2，接種量為3%，發(fā)酵溫度25℃，加糖量10%，發(fā)酵時間14 h時，所得的產品的酸度為83°T，乙醇體積分數為0.26%，風味柔和，口感獨特。

開菲爾；榛子乳；發(fā)酵

0 引 言

開菲爾粒由乳酸菌、明串珠菌和酵母菌及醋酸菌等多種有益微生物組成，其菌相復雜，包括水、黏性多糖、少量蛋白質、脂質等。具有活性的開菲爾?？稍谌橹蟹敝常诡w粒由小變大，數量增加[1-3]。傳統的開菲爾[4]，又稱酸牛乳酒[5]、牛乳酒[6]、山羊乳酪[7]等，有很高的高營養(yǎng)價值，其活菌對一些病原微生物有強烈的抑制作用；對胃腸道疾病、代謝疾病、高血壓、心臟病等具有極好的療效；開菲爾中因有中等量的四碳雙羧酸而具有溶解有機體內癌細胞的作用；由于酵母菌和醋酸菌的作用其中的B族維生素含量較普通酸乳多[2-4]。本研究中利用傳統開菲爾粒制作發(fā)酵劑，對榛子乳與牛乳的混合料進行發(fā)酵，研制開菲爾榛子發(fā)酵乳。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

開菲爾粒，畜產品實驗室；榛子，市購；鮮牛乳，奶牛場提供。

儀器與設備：壓力蒸汽滅菌鍋，250B型恒溫生化培養(yǎng)箱，冰箱，磨漿機，高壓均質機，超凈工作臺，牛奶酸度、酒精度及微生物等檢測的標準設備[10]。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 工藝要點

（1）開菲爾粒的活化。 V開菲爾?！肰滅菌鮮牛乳=1.5∶50接種，在25℃恒溫生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，用醫(yī)用紗布過濾，并用滅菌涼水對開菲爾粒沖洗3～4次，再放入滅菌鮮牛乳中于25℃培養(yǎng)24 h，過濾，用水沖洗。如此連續(xù)多次培養(yǎng)活化，直到25℃培養(yǎng)24 h后顆粒增大并能形成新顆粒為止。

(2)開菲爾粒的馴化。將榛子乳與牛乳按1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1的體積比配成9種培養(yǎng)基，各加入質量分數為10%的白砂糖，各用300 mL的三角瓶3個，每瓶裝150 mL混合料，0.1 MPa滅菌20 min，接種活化的開菲爾粒(2%)，于25℃恒溫培養(yǎng)24 h，按榛子乳含量由低到高逐級馴化培養(yǎng)。

（3）開菲爾榛子乳發(fā)酵劑的制備。在滅菌冷卻后的榛子乳牛乳混合料中接種3%的已馴化的開菲爾粒，于25℃恒溫培養(yǎng)24 h。用無菌紗布過濾，取濾出的發(fā)酵奶液放4℃冰箱中保存，供試驗用，開菲爾粒則用涼開水沖洗后置冰箱內保存。

（4）原料預處理。棒子仁要求顆粒飽滿，無腐爛變質和蟲蛀。最好采用水選的方法，將棒子仁倒入清水中，棄去上層漂浮的癟粒和腐爛變質的部分。

（5）脫皮。用0.5%的NaOH溶液2份加棒子1份，加熱到85～90℃，并保持10 min，然后迅速用清水沖洗，用膠輥式去皮機脫去外皮，并用清水反復沖洗至中性[6]。

（6）浸泡。經脫皮后的原料用清水浸泡12～24 h，浸泡溫度以45℃左右為宜。為保持原料良好的色澤，浸泡時可加入適量的NaHSO3。

（7）磨漿。 按 V榛仁∶V水=1∶8加水磨漿，水溫控制在40～50℃；用水的pH值應為7左右，磨漿分粗磨和細磨，粗磨采用砂輪磨，用100目的工業(yè)濾布漿渣分離，渣子可再行粗磨一次，粗磨得到的漿液再用膠體磨細磨。

（8）高壓均質。將配好的原料加熱到80℃左右，打入高壓均質機均質，壓力控制在25 MPa左右。

（9）殺菌冷卻。將榛子乳與脫脂乳按照一定的比例混合后在95℃保持6 min進行殺菌，中間添加一定量的蔗糖，殺菌結束后將混合乳冷卻至24～26℃，準備接種。

（10）接種。 開菲爾粒與牛奶以1.5∶50(質量比)混合，25℃下培養(yǎng)24 h后，用紗布濾出開菲爾粒，奶液即為開菲爾發(fā)酵劑，按一定添加量用于以下試驗接種。

（11）發(fā)酵。將接種好的混合乳放入發(fā)酵室發(fā)酵，控制其發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間，以控制產品的酸度和甜度。

（12）冷卻。發(fā)酵后進行分裝，置于4℃冰箱內保存。

1.2.3 試驗設計

為了研究各個因素對產品質量的影響，本試驗選取榛子乳和牛乳體積比、加糖量、接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間5個因素設計L16（45）進行正交試驗，通過感官評分、酸度和乙醇體積分數進行評分，篩選出榛子開菲爾發(fā)酵乳的最佳生產工藝。其因素水平如表1所示。

表1 L16（45）正交試驗因素水平

1.2.4 評定方法

（1）感官評定。組織15人對產品的色澤 (乳白微黃，表面平滑有光澤，無異色)、組織狀態(tài)(黏稠狀，均勻一致，無乳清析出或析出較少)、滋味(具有天然的發(fā)酵乳兼豆香味)、口感(細膩、滑爽、酸甜適中)及喜愛程度等5個方面進行評價計分，每項指標滿分為20分。

（2）酸度的測定。用酚酞為指示劑，以濃度為0.1 mol/L的NaOH溶液滴定，以°T 表示[8]。

（3）乙醇體積分數采用蒸餾-比重法測定[9]。

2 結果與討論

2.1 不同比例對開菲爾榛子乳發(fā)酵的影響

榛子乳與牛乳的比例對開菲爾榛子乳的品質影響顯著。表2為開菲爾榛子乳發(fā)酵工藝5因素4水平L16(45)正交試驗結果。由表2可以看出，原料配比各水平對產品感官品質的影響順序為Ak2＞Ak3＞Ak1＞Ak4，對產品酸度的影響順序為Ak2＜Ak3＜Ak1＜Ak4，對產品酒精體積分數的影響順序為Ak4＞Ak3＞Ak1＞Ak2，由于原料的配比對產品的酸度和酒精體積分數的影響不是很大，所以根據感官評定結果綜合考慮最終選A2為最佳水平，即確定榛子乳與牛乳的比例為8∶2。

2.2 接種量對開菲爾榛子乳發(fā)酵的影響

接種量對榛子開菲爾發(fā)酵乳的品質有一定影響。若接種量太少，則菌種增長緩慢，發(fā)酵時間延長，增長生產周期。如果接種量太多，在發(fā)酵階段使酵母菌生長過快，會因過多地利用糖類而導致后發(fā)酵階段乳球菌產生乳酸量不足，同時，較多的接種量又會導致大量的酵母菌早衰和產生菌體自溶現象，導致產品具有苦味和酵母臭味，從而影響產品風味品質。由表2可知，接種量對產品感官品質的影響順序為Bk3＞Bk4＞Bk2＞Bk1，接種量4個水平對產品酸度的影響順序為Bk1＜Bk3＜Bk4＜Bk2，接種量對產品酒精含量的影響順序為Bk4＞Bk3＞Bk2＞Bk1，綜合判斷B4或B3水平較好，根據感官評定結果綜合考慮最終選B3為最佳水平，即確定開菲爾榛子乳的最佳發(fā)酵劑接種量為3%。

2.3 發(fā)酵溫度對開菲爾榛子乳發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度直接影響生產菌種的繁殖速度、代謝活力和代謝途經，從而影響發(fā)酵最終產物的生成，繼而影響產品的風味品質的優(yōu)劣。若后發(fā)酵溫度較高，雖然高溫可促進乳球菌繁殖，代謝旺盛，使之發(fā)酵乳糖產生乳酸能力增強，但產酸過快容易導致乳清析出，同時高溫發(fā)酵容易出現酵母菌衰老及菌體自溶現象，從而導致產品苦味增加，使產品風味變劣。

此外，較高溫度的后發(fā)酵不利于產品口味柔和與風味物質的產生。若發(fā)酵溫度較低，雖然低溫有利于酵母菌生長，使之發(fā)酵糖類產生乙醇能力增強，但在低溫條件下乳球菌生長緩慢，產酸能力降低，導致產品酸味不足，從而影響產品的風味品質。由表2中可知，發(fā)酵溫度對產品的感官品質的影響順序為Ck4＞Ck1＞Ck2＞Ck3，即C4水平較好，C3水平最差；對產品酸度的影響順序為Ck1＜Ck2＜Ck3＜Ck4， 即C4水平產酸最好，C1水平最差；對產品的酒精含量的影響順序為Ck4＞Ck3＞Ck2＞Ck1，即C4水平產酒精度較高，而C1水平較差。

綜合上述各指標的分析，確定C4或C3為最佳水平。但考慮低溫后發(fā)酵有利于產品風味物質的產生，可以提高產品的風味品質，根據感官評定結果綜合考慮最終選C4為最佳水平，即確定開菲爾牛奶酒的最佳發(fā)酵溫度為25℃。

表2 正交試驗結果

2.4 發(fā)酵時間對開菲爾榛子乳發(fā)酵的影響

發(fā)酵時間對開菲爾榛子乳的品質影響顯著。酵母菌利用糖類產生乙醇，乳球菌利用乳糖產生乳酸，乳酸與乙醇作用生成乳酸乙酯，使開菲爾榛子乳香氣濃郁；同時，乳球菌產生的乳酸使發(fā)酵液的pH值降低至5左右，又促進了酵母菌的生長繁殖。若發(fā)酵時間較短，則乳酸菌產生乳酸量不足而導致產品酸度降低；如果發(fā)酵時間過長，雖然在一定程度上提高了產品的酒精度和酸度，但是高濃度的的酒精不僅抑制了乳酸菌的繁殖，而且后期容易導致酵母菌衰老和菌體自溶，從而使產品苦味增加，適口性變差。

由表2可知，發(fā)酵時間對產品感官品質的影響順序為Dk4＞Dk2＞Dk3＞Dk1， 對產品酸度的影響順序為Dk1＜Dk2＜Dk3＜Dk4， 對產品酒精含量的影響順序為Dk3＞Dk4＞Dk1＞Dk2，可見D4或D3水平較好。但考慮后發(fā)酵時間過長易導致產品感官品質變劣，根據感官評定結果綜合考慮最終選D4為最佳水平，即確定開菲爾榛子乳的最佳后發(fā)酵時間為14 h。

2.5 加糖量對開菲爾榛子乳發(fā)酵的影響

加糖量對開菲爾榛子乳的品質影響顯著，由表2可知，加糖量對感官品質的影響順序為Ek3＞Ek4＞Ek1＞Ek2，對產品酸度的影響順序為Ek4＜Ek3＜Ek1＜Ek2，對產品酒精含量的影響 順 序 為 和Ek4＞Ek3＞Ek2＞Ek1，E4或E3水平較好，最后根據酒精含量結果綜合考慮最終選E4為最佳水平，即確定開菲爾榛子乳的加糖量為10%。

3 結 論

研究表明，利用傳統酸牛乳酒(Kefir)的發(fā)酵劑——開菲爾粒制作發(fā)酵劑，發(fā)酵榛子乳和牛乳的混合物，研制出榛子開菲爾發(fā)酵乳，其產品的組織狀態(tài)、風味、口感、酸度及其乙醇含量，受榛子乳乳與牛乳的配比、發(fā)酵劑的接種量、發(fā)酵溫度、時間及加糖量等因素的影響，其中糖是影響開菲爾榛子乳風味的主要因素。通過研究表明榛子開菲爾發(fā)酵乳的最佳發(fā)酵條件為:V榛子乳︰V牛乳=8∶2，發(fā)酵劑用量為3%，發(fā)酵溫度為25℃，發(fā)酵14 h，添加白砂糖10%。所得產品含乙醇的體積分數為0.265%，為傳統開菲爾(0.5%～2%)的53%～13%，酸度為83°T；影響產品中乙醇體積分數的主要因素是白砂糖，其余因素的影響大小依次為:白砂糖＞發(fā)酵時間＞發(fā)酵溫度＞V榛子乳:V牛乳＞接種發(fā)酵劑量。影響產品中酸度的主要因素是發(fā)酵溫度，其余因素的影響大小依次為:發(fā)酵時間＞白砂糖 ＞接種發(fā)酵劑量＞ V榛子乳:V牛乳。

[1]郭本.乳品化學[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.

[2]蔣利明，姜竹茂.酸奶和發(fā)酵乳飲料生產工藝與配方[M].北京：輕工業(yè)出版社，2006.

[3]苗影志，張捷.乳酸菌發(fā)酵榛子乳飲料的研究[J]中國乳品工業(yè)，1996(2):11-13.

[4]虎觀穎，黃艾祥.開菲爾的保健功能及其加工工藝[J].中國食物與營養(yǎng)，2006(4):45-46.

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[9]蔡定域.釀酒工業(yè)分析手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社，1988：328-330.

Processing research on Hazelnut-Kefir fermented milk

LIU Yan-xia1，ZHOU Ting-shan2
（1.Jilin Agriculture Science and Technology College，Jilin 132101，China;2.Agriculture Technology Promotion Station，Jian 134200,China）

In this essay,the processing of Hazelnut-Kefir fermented milk,Hazelnut milk and milk as raw material,are studied in details.The optimal fermentation conditions are determined by L16(45)orthogonal tests.And the results are as follows:Hazelnut milk and the milk,with the ratio of 8∶2,fermented with 3%inoculation at 25 ℃ for 14 hours.The products have special taste and flavor,with 0.26%alcohol and 83 °T.

Kefir;hazelnut fermented milk;fermentation

TS252.54

A

1001-2230（2012）04-0055-03

2011-06-28

劉艷霞（1976-），女，講師，從事畜產品加工方面的研究。