蘆薈山藥酸奶的加工工藝研究

王承莉，朱苗苗，李夢(mèng)達(dá)，呂玉珍

(揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)生物與化工學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

蘆薈為多年生、肉質(zhì)、多汁百合科草本植物，富含多種膠原質(zhì)和生理活性物質(zhì)，具有殺菌消炎，分解毒素、促進(jìn)傷口愈合等多種功效[1],可增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、美容養(yǎng)顏、降低血脂血糖、改善循環(huán)系統(tǒng)、健胃、增加食欲、防止消化系統(tǒng)疾病等具有良好的效果，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織譽(yù)為“21世紀(jì)人類最佳保健品”[2]。山藥又名薯菠, 為薯菠科植物的塊莖。鮮山藥中含鐵量是人參的3～4倍，含有糖蛋白、氨基酸、山藥素、皂苷等營(yíng)養(yǎng)保健成份，有健脾胃、補(bǔ)肺益腎、止瀉利濕之功效，對(duì)腎炎、糖尿病、血管動(dòng)脈硬化、腫瘤等癥有防治作用，是集營(yíng)養(yǎng)保健和食療于一體的天然功能性食品資源[3]。本試驗(yàn)將蘆薈山藥引入酸奶中，生產(chǎn)出集山藥、蘆薈和酸乳的營(yíng)養(yǎng)保健功能于一體的新型保健乳制品，符合消費(fèi)者對(duì)“天然、營(yíng)養(yǎng)、健康” 食品的追求[4]。彌補(bǔ)了市銷酸奶品種的不足，同時(shí)也為蘆薈、山藥的銷售開辟了一條新途徑。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料

鮮奶或乳粉(市售，新鮮優(yōu)質(zhì))、白砂糖(市售，優(yōu)級(jí)，符合GB1377-1987標(biāo)準(zhǔn)食用糖)、新鮮山藥、蘆薈(市售)；菌種(嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌，由揚(yáng)州康源乳業(yè)公司提供)；穩(wěn)定劑(果膠、明膠、羧甲基纖維素鈉、瓊脂等，均為國(guó)產(chǎn)食品級(jí))； 抗壞血酸(VC)、檸檬酸(CA)：均為食品級(jí)。

1.2 藥品與試劑

氫氧化鈉、酚酞指示劑：均為分析純。

1.3 主要設(shè)備

DHP-9272恒溫培養(yǎng)箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠制造)、NDJ-1型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司制造)、DM-WP150磨漿機(jī)(山東龍興化工機(jī)械集團(tuán)制造)、ES-300H A 電子天平(長(zhǎng)沙湘平科技發(fā)展有限公司制造)、DS-1高速組織搗碎機(jī)(上海標(biāo)本模型廠生產(chǎn))、GJJ-0.01/60型均質(zhì)機(jī)(杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn))、GB4027·1-83型手提式壓力蒸汽消毒儀器(上海柳巷醫(yī)用器械廠制造)。

2 項(xiàng)目測(cè)定與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以蘆薈和山藥汁的配比、鮮牛奶添加量、白砂糖添加量、乳酸菌添加量等因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2 工藝流程

2.3 操作要點(diǎn)

2.3.1 蘆薈汁的制備 選擇成熟度好、葉肥厚、整齊的、嫩綠的蘆薈鮮葉片，洗凈后去除葉根、葉尖及腐爛、變黃部位，切成小塊，脫苦處理后，按w(蘆薈)∶w(水)=1∶1制漿，過(guò)濾后加入0.25%的檸檬酸護(hù)色處理，用組織搗碎機(jī)進(jìn)行勻漿處理制得蘆薈汁原漿，再用膠體磨細(xì)磨，在(90～95 ℃)/5 min，滅菌、滅酶處理后冷卻備用。

2.3.2 山藥汁的制備 挑選成熟、無(wú)霉變、無(wú)蟲蝕、無(wú)損傷、質(zhì)地較硬的山藥，洗凈去皮、切片后在護(hù)色液中浸泡30 min，按w(山藥)∶w(水)=2∶1制漿，再用膠體磨細(xì)磨，置于90～95 ℃水浴鍋中糊化30 min，冷卻備用。

2.3.3 乳酸菌發(fā)酵劑的制備 將脫脂乳粉用水按9%(w/w)復(fù)原后進(jìn)行高壓滅菌處理(115 ℃，15 min)，待溫度降至42 ℃，無(wú)菌操作分別接入1%的菌種，42 ℃活化培養(yǎng)6～8 h,待菌種活力正常后，制得母發(fā)酵劑。將滅菌的全脂牛乳以2%[m(保加利亞乳桿菌)∶m(嗜熱鏈球菌)=1∶1]接種，于42 ℃培養(yǎng)，直到凝固，制得工作發(fā)酵劑，冷藏備用。

2.3.4 蘆薈山藥酸奶的制備 將穩(wěn)定劑與白砂糖干混均勻后，用部分熱牛奶溶解。將處理好的山藥漿、蘆薈汁按比例加入到牛奶中，將混合均勻的料液均質(zhì)處理后，于90～95 ℃滅菌20～25 min，冷卻至45～50 ℃，將冷藏菌種按2.5%的量無(wú)菌操作接入料液中, 42 ℃培養(yǎng)至凝固，定時(shí)檢查，待酸度為70～80 °T，PH達(dá)4.5～4.7時(shí)，終止發(fā)酵。1～1.5 h內(nèi)冷至20～25 ℃。加入香精攪拌均勻后裝入無(wú)菌瓶中，轉(zhuǎn)入4～5 ℃后熟12～24 h，經(jīng)檢驗(yàn)合格后即得成品。

2.3.5 穩(wěn)定劑的篩選研究 1) 單一品種穩(wěn)定劑的選擇。選取新鮮全脂牛乳(乳固形物12.5%)，加入糖與單一穩(wěn)定劑的混合物，按2.1工藝制成酸奶。2) 復(fù)合穩(wěn)定劑的選擇。在混合乳液中加入果膠與耐酸CMC作為復(fù)合穩(wěn)定劑，2種穩(wěn)定劑的添加量分別為混合乳液質(zhì)量的(w/w)0.25%+0.15%、0.2%+0.15%、0.2%+0.1%、0.15%+0.1%、0.1%+0.1%，研究其不同用量對(duì)酸奶穩(wěn)定性及感官性質(zhì)的影響。

2.3.6 均質(zhì)壓力的篩選研究 用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行。在保持料液溫度為55 ℃的前提下，分別用15 MPa、16 MPa、17 MPa、18 MPa、19 MPa、20 MPa的壓力對(duì)料液進(jìn)行均質(zhì)處理，根據(jù)感官評(píng)分確定適宜的均質(zhì)壓力。

2.4 測(cè)定方法

2.4.1 理化指標(biāo)的測(cè)定 1) 酸度的測(cè)定[5]。滴定酸度采用滴定法，pH值用酸度計(jì)測(cè)定。2) 保水力的測(cè)定。用離心法(吸取5 mL 4 ℃的樣品放入刻度離心管中，以3 000 r/min的速度離心10 min，1 min之后讀數(shù)，酸奶的保水力用離心后沉淀物體積分?jǐn)?shù)表示)。3) 黏度的測(cè)定[5]。采用NDJ-1黏度計(jì)。4) 褐變指數(shù)的測(cè)定[6]。采用721分光光度計(jì)，在波長(zhǎng)420 nm下測(cè)定山藥汁的吸光度值，以吸光度表示其褐變程度。

2.4.2 微生物指標(biāo)的測(cè)定 1) 乳酸菌數(shù)。按GB/T16347-1996中規(guī)定的方法。2) 大腸菌群數(shù)。按GB4789-1994規(guī)定的方法。

2.4.3 感官評(píng)分指標(biāo)的測(cè)定 由10人組成品評(píng)小組，根據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(表1)，用綜合評(píng)分法進(jìn)行品嘗打分，計(jì)算出平均值作為評(píng)分結(jié)果。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 不同脫苦處理方式對(duì)蘆薈汁的脫苦效果影響

脫苦試驗(yàn)的原因是因百合科植物蘆薈的枝葉中含有蘆薈苦素等的苦味物質(zhì)，為了增加產(chǎn)品的保健功能，本研究保留了蘆薈表皮。本試驗(yàn)分別采用0.2%HCI對(duì)蘆薈塊片進(jìn)行浸泡和在蘆薈汁中添加β-環(huán)糊精(β-CD)[7]。從表2可見(jiàn)，比較理想的脫苦方法是原料蘆薈塊經(jīng)0.2%HC浸泡30 min,細(xì)化后的蘆薈汁再加入1%β- CD，和在蘆薈汁加入1.5%β- CD。因產(chǎn)品中加入山藥漿和蔗糖，可掩蓋部分苦味[8]，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，可采用1.5%β-CD包絡(luò)的方法進(jìn)行脫苦處理較適宜。

表2 不同脫苦處理方式對(duì)蘆薈汁的脫苦效果影響

3.2 護(hù)色劑的不同添加量對(duì)山藥漿的護(hù)色效果影響

山藥中含有的酚類物質(zhì)在有氧存在的條件下, 易被多酚氧化酶(PPO)氧化成醌類、褐色素等高分子物質(zhì)[6], 引起色澤、風(fēng)味和質(zhì)地的變化，使山藥汁呈現(xiàn)令人不快的灰暗色澤, 從而影響成品的品質(zhì)。本試驗(yàn)選擇復(fù)合護(hù)色劑，將山藥片浸泡在護(hù)色劑中30 min后取出，煮沸10 min取汁，放置24 h后測(cè)定其褐變指數(shù)，以水作為對(duì)照，其護(hù)色效果見(jiàn)表3。表3結(jié)果表明，在相同添加量下，在所選用的五組復(fù)合護(hù)色劑中， 0.2%VC和0.1%CA的配合使用作為山藥的護(hù)色劑效果最好。

表3 護(hù)色劑的不同添加量對(duì)山藥漿的護(hù)色效果影響

3.3 不同穩(wěn)定劑添加量對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

穩(wěn)定劑的加入可保護(hù)花生酸奶發(fā)酵前的固體粒子，起到增加產(chǎn)品的稠度，使之爽口和圓滑，防止貯存一段時(shí)間后出現(xiàn)沉淀、分層、脂肪上浮等現(xiàn)象[9]。

3.3.1 單一穩(wěn)定劑對(duì)酸乳品質(zhì)的影響 在混合乳中分別加入0.2%的單一穩(wěn)定劑，對(duì)酸奶黏度的影響如圖1所示，對(duì)保水性的影響如圖2所示。

圖1 0.2%的單一穩(wěn)定劑對(duì)酸奶黏度的影響Fig.1 The effects of 0.2%stabilizers on the viscosity of yogurt

圖2 0.2%的單一穩(wěn)定劑對(duì)酸奶保水性的影響Fig.2 The effects of 0.2% stabilizer on water retention of yogurt

由圖1得出，果膠、明膠、瓊脂、耐酸CMC等均不同程度地提高了酸奶的黏度。由圖2可以得出，明膠、果膠、瓊脂等均不同程度地提高了酸奶的保水力，而耐酸CMC(羧甲基纖維素鈉)降低了這種性質(zhì)；綜合比較圖1和圖2可以看出果膠作為穩(wěn)定劑使用具有高度的穩(wěn)定性，產(chǎn)品口感比較細(xì)膩，不分層，凝乳質(zhì)地較好。

3.3.2 復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)酸乳品質(zhì)的影響 果膠作為穩(wěn)定劑使用具有高度的穩(wěn)定性，但果膠的價(jià)格昂貴，會(huì)造成生產(chǎn)成本偏高，應(yīng)與價(jià)格較低的耐酸CMC復(fù)合使用，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，選擇穩(wěn)定劑用量為0.2%耐酸CMC(羧甲基纖維素鈉)+0.1%果膠制成的產(chǎn)品安全性較好。

表4 復(fù)合穩(wěn)定劑用量對(duì)酸奶穩(wěn)定性及感官性質(zhì)的影響

3.4 不同原料配比對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

蘆薈汁、山藥漿、鮮牛奶、白砂糖、乳酸菌接種量是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。蘆薈汁和山藥漿的體積配比直接影響到成品的風(fēng)味，根據(jù)單因素試驗(yàn)的研究經(jīng)驗(yàn)，先固定發(fā)酵條件：菌種添加比例為保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1(w/w)、42 ℃培養(yǎng)4 h,試驗(yàn)設(shè)計(jì)了以蘆薈汁、山藥漿配合比例、鮮牛奶用量、蔗糖用量、菌種接種量的4因素3水平L9(34)正交試驗(yàn)，其因素水平和試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。由表5中的極差R的大小可判斷各因素對(duì)感官品質(zhì)的影響程度依次為C>D>B>A，即白砂糖>蘆薈汁、山藥漿添加比例>鮮奶量>乳酸菌接種量，綜合各因素對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響，最優(yōu)的水平組合為А2В2C3D2，即各原料成分的最佳配比為：菌種接種量為3%、80%的鮮牛奶，糖的用量為8%，蘆薈汁、山藥漿的配比為2∶2，但這一組合并不在正交試驗(yàn)中，需要做驗(yàn)證試驗(yàn)。綜合上述試驗(yàn)，得到蘆薈山藥酸奶的最佳原料配比，按2.1中的方法做3次驗(yàn)證試驗(yàn)，發(fā)酵所得酸奶感官平均評(píng)分為96.34，蘆薈和山藥香味和乳香味協(xié)調(diào)、酸甜適宜，凝乳狀態(tài)良好，被確定為最終產(chǎn)品配方。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

3.5 均質(zhì)壓力對(duì)酸奶質(zhì)量的影響

均質(zhì)的目的是提高酸乳的穩(wěn)定性和粘稠度，使酸乳質(zhì)地細(xì)膩、口感良好。均質(zhì)壓力對(duì)酸奶品質(zhì)的結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，均質(zhì)壓力越高，感官評(píng)分越高，產(chǎn)品的質(zhì)量越好，但增加到18 MPa后, 感官評(píng)分變化不明顯，綜合設(shè)備性能與經(jīng)濟(jì)效益等因素，均質(zhì)壓力控制在18 MPa左右較為合適。

圖3 均質(zhì)壓力對(duì)酸奶質(zhì)量的影響Fig.3 The effects of homogenization pressure on the quality of yoghurt

4 結(jié) 語(yǔ)

1) 新鮮的蘆薈葉洗凈除根、尖切塊后，按w(蘆薈)∶w(水)=1∶1制漿磨汁，采用1.5%β-環(huán)糊精(β-CD)包絡(luò)進(jìn)行脫苦脫澀處理，再于(90～95 ℃)/5 min滅菌滅酶處理。優(yōu)質(zhì)山藥洗凈去皮切片后在用0.2%(抗壞血酸)VC和0.1%檸檬酸(CA)復(fù)合護(hù)色液中浸泡30 min，按w(山藥)∶w(水)=2∶1制漿，置于90～95 ℃糊化30 min，冷卻備用。

2) 蘆薈山藥酸奶最佳生產(chǎn)工藝為：鮮牛奶量為80%(w/w)，蘆薈汁∶山藥漿(w/w)=2∶2，白砂糖8%，穩(wěn)定劑(w/w)(單一：0.2%果膠或復(fù)合(0.15%耐酸CMC+0.1%果膠)、菌種(保加利亞乳桿菌和嗜熱乳鏈球菌為1∶1)接種量3%(w/w)，發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時(shí)間4 h，適宜的均質(zhì)條件為：溫度為55 ℃，壓力為18 MPa，產(chǎn)品呈淡綠色，酸甜適中，具有濃郁的發(fā)酵乳香味。

[1] 劉殿鋒,李明澤，馬艷華，等.番茄蘆薈發(fā)酵乳飲料的研制[J].中國(guó)釀造,2009,213(12):134-137

[2] 馬利華，秦衛(wèi)東.蘆薈米酒乳飲料的研制[J].食品科學(xué),2008,29(1):383-386

[3] 王資生.蘆薈山藥酸奶的研制[J].食品科學(xué),2007,28(9):675-678

[4] 王麗霞，孫康，魏可，等.凝固型山藥紅棗酸奶的研制[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2009,166(3):132-134

[5] 李風(fēng)玉.食品分析與檢驗(yàn)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2009:230-240

[6] 丁筑紅，譚豐明，丁小燕.山藥菠蘿復(fù)合飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2004,25(5):80-82

[7] 馬珦玻，李寶庫(kù)，張峰，等.獼猴桃蘆薈酸奶的研制[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(8):177-179

[8] 周建新，姚明蘭，孫明，等.蘆薈汁酸奶的研制[J].糧食與食品工業(yè),2006,13(3):32-35

[9] 田微，熊濤，黃濤.燕麥小米酸奶的研制[J].中國(guó)釀造,2010,225(12):170-172