新型紫薯酸奶的研制

摘要[目的]優(yōu)化新型紫薯酸奶的加工工藝。[方法]以紫薯和純牛奶為主要原料，通過單因素及正交試驗制得一種新型的紫薯酸奶。[結(jié)果]試驗表明，新型紫薯酸奶制作的最佳工藝條件參數(shù)為：紫薯漿比例為1∶4 g/ml、紫薯奶的比例為1∶1.5、白砂糖添加量7 g、發(fā)酵溫度45 ℃、發(fā)酵時間5 h、菌種添加量0.095 6 g（均以100 ml紫薯奶計）。在此條件下發(fā)酵，得到色澤均勻、組織狀態(tài)良好、口感細(xì)膩的凝固型紫薯酸奶。[結(jié)論]該研究制得的紫薯酸奶強(qiáng)化了硒元素與花青素營養(yǎng)元素的保健功能，并具有紫薯特有的紫色，是一種具有較高營養(yǎng)價值和保健價值的奶制品。

關(guān)鍵詞紫薯；酸奶；研制

中圖分類號S632文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）23-07990-03

作者簡介趙叢叢（1986-），女，山西運(yùn)城人，助教，碩士，從事保健功能食品的研究。

收稿日期20140710酸奶是以牛奶或乳制品為原料，經(jīng)均質(zhì)（或不均質(zhì)）、殺菌（或滅菌）、冷卻后，加入特定的微生物發(fā)酵而制成的產(chǎn)品。由于乳酸菌的發(fā)酵作用，使酸奶營養(yǎng)成分比牛乳更趨完善，更易于消化吸收。具有緩解乳糖不耐癥、整腸、改善便秘、降低膽固醇等保健作用[1]。紫薯又叫黑薯，薯肉呈紫色至深紫色。它除了具有普通紅薯的營養(yǎng)成分外，還富含硒、鐵元素和花青素[2-3]。近年來，紫薯在國際、國內(nèi)市場上十分走俏，發(fā)展前景非常廣闊[4]。法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，花青素是天然強(qiáng)效自由基清除劑[5]。紫薯纖維素含量高，這類物質(zhì)可排出糞便中的有毒物質(zhì)和致癌物質(zhì)，防止胃腸道疾病的發(fā)生。而硒和鐵是人體抗疲勞、抗衰老、補(bǔ)血的必要元素，具有良好的保健功能，硒又是“抗癌大王”，易被人體吸收，能有效地留在血清中，修補(bǔ)心肌，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，清除體內(nèi)產(chǎn)生癌癥的自由基，抑制癌細(xì)胞中DNA的合成和癌細(xì)胞的分裂與生長，預(yù)防胃癌、肝癌等疾病的發(fā)生[6-8]。此外，甘薯紫色素作為一種天然色素，可以添加到食品中 [9] 。因此，開發(fā)利用紫甘薯生產(chǎn)酸奶具有廣闊的市場前景。筆者研究的紫薯酸奶以牛奶和紫薯為主要原料，強(qiáng)化了硒元素與花青素營養(yǎng)元素的保健功能，并具有紫薯特有的紫色，是一種具有較高營養(yǎng)價值和保健價值的奶制品。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1 試劑及原料。紫薯，市售紫紅薯，購于曲靖家樂福超市；牛奶，歐亞純牛奶，購于曲靖家樂福超市；乳酸菌，川秀乳酸菌，北京川秀科技有限公司；白砂糖，市售白砂糖，購于曲靖家樂福超市；紙杯，購于家樂福超市。

1.1.2主要儀器。C21RH2102美的電磁爐，美的；GHP9270隔水式恒穩(wěn)培養(yǎng)箱，無錫沃信儀器有限公司；DHG9123型恒溫烘箱，上海精密科學(xué)儀器有限公司；CP214電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；DSX280B型高壓滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠； GYB60303高壓均質(zhì)機(jī)，上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；DS1高速組織搗碎機(jī)，廣州滬瑞明儀器有限公司；PHS3C酸度計，上海虹益儀器儀表有限公司；不銹鋼鍋、盆、小刀、超凈工作臺、冰箱及常用試驗試劑、儀器和設(shè)備常規(guī)玻璃器皿等。

1.2工藝流程紫薯酸奶加工工藝流程見。

紫薯酸奶工藝流程1.3操作要點(diǎn)①原料的篩選：選擇無霉?fàn)€，外觀光滑，成熟的紫薯；選擇在保質(zhì)期內(nèi)，質(zhì)量較好的純牛奶；白砂糖應(yīng)用篩子篩出大小均勻的顆粒。②清洗、去皮、熟化：用清水反復(fù)搓洗紫薯表皮，切成均勻大小的塊狀，于電磁爐上加水沸騰繼續(xù)煮20 min后取出，冷卻后稱量，加入一定比例的水后打漿。③配料：加入一定的牛奶、白砂糖和穩(wěn)定劑。④紫薯奶的預(yù)處理：原料配比后冷卻至60～65 ℃進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力控制在20 MPa左右。⑤滅菌：采用巴氏殺菌法對料液進(jìn)行殺菌，控制殺菌溫度80～85 ℃，時間30 min。⑥冷卻：滅菌后冷卻至室溫。⑦接種：待紫薯奶冷卻后用電子天平稱取0.1 g乳酸菌于其中后用玻璃棒攪拌均勻。⑧密封：攪拌均勻后用保鮮膜封住紙杯杯口。⑨發(fā)酵：將料液裝瓶置40～46 ℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵，發(fā)酵時間控制在4～6 h。⑩后熟：將酸奶冷卻至10 ℃后放入冰箱進(jìn)行后熟，后熟溫度為0～5 ℃，時間為12～24 h。

1.4單因素試驗分別選取紫薯漿（紫薯與水的混合體）比例1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6 g/ml，紫薯奶（紫薯漿與牛奶的混合體）比例1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.5、1∶4.0，蔗糖添加量（按100 ml紫薯奶體積計）4、5、6、7 、8 g，固定培養(yǎng)溫度為45 ℃，培養(yǎng)時間為5 h，菌種添加量（按100 ml紫薯奶體積計）為0.1 g的條件下，按照工藝流程，研究紫薯漿比例、紫薯奶比例及蔗糖添加量對紫薯酸奶原料配比的影響。固定紫薯漿比例（1∶4 g/ml）、紫薯奶比例（1∶1.5）和蔗糖添加量7 g的條件下，分別選取菌種接種量0.063 6、0.074 1、0.083 7、0.095 6、0.118 4 g，發(fā)酵時間4.0、4.5、5.0、5.5、6.0 h，發(fā)酵溫度41、42、43、44、45 ℃，按照提取工藝，研究菌種接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度對紫薯酸奶發(fā)酵工藝的影響。

1.5紫薯酸奶原料配比正交試驗在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取紫薯漿比例、紫薯奶比例、蔗糖添加量3個因素的3個水平進(jìn)行紫薯酸奶原料配比優(yōu)化試驗。原料配比正交試驗因素水平設(shè)計見。

紫薯酸奶原料配比正交試驗因素水平

水平因素紫薯漿比例（A）∥g/ml紫薯奶比例（B）蔗糖（C）11∶31∶1521∶41∶1.5631∶51∶2.57

1.6紫薯酸奶發(fā)酵條件正交試驗在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取菌種接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度3個因素的3個水平進(jìn)行紫薯酸奶發(fā)酵條件優(yōu)化試驗。發(fā)酵工藝正交試驗因素水平見。

1.7新型紫薯酸奶感官評價標(biāo)準(zhǔn)對根據(jù)工藝制得的紫薯酸奶進(jìn)行感官評定，評價標(biāo)準(zhǔn)見。

發(fā)酵條件正交試驗因素水平

水平因素接種量（D）∥g發(fā)酵時間（E）∥h發(fā)酵溫度（F）∥℃10.083 74.54220.095 65.04330.118 46.045

感官評定指標(biāo)

指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)得分∥分色澤（20分）均勻一致的紫色15～20紫色適中10～15淡紫色10分以下香味（20分）有發(fā)酵香味，又有紫薯香味15～20有香味，很淡10～15幾乎沒有兩種香味10分以下滋味（30分）口感細(xì)膩、爽口、酸甜適中、無異味20～30偏甜或偏酸、口感黏稠10～20太甜或太酸10分以下組織狀態(tài)均勻細(xì)膩、無沉淀和分層20～30（30分）上有少量清夜析出10～20有明顯分層和沉淀10分以下

2結(jié)果與分析

2.1 紫薯酸奶原料配比試驗

2.1.1單因素試驗。從可知，隨著紫薯漿比例的變化，紫薯漿的組織狀態(tài)由黏稠變得均勻，流動性好，不易掛壁，顏色變淺，香氣變淡，但比例過大，紫薯漿過稀，易分層，因此選擇紫薯漿比例為1∶4 g/ml。由可知，當(dāng)紫薯奶的比例為1∶1.5時，紫薯奶的組織狀態(tài)、顏色、香氣的感官評分最高，其組織均勻、細(xì)膩，凝固狀態(tài)較好，顏色綜合了紫薯與牛奶的顏色，具有均勻一致的紫色，香氣既有奶香味，又含有紫薯的香味。由可得，當(dāng)蔗糖的添加量為4 g時，口感粗糙，有苦味，而當(dāng)蔗糖添加量為8 g時，則口感過甜，當(dāng)添加量為6 g時為較優(yōu)水平。

紫薯漿比例對紫薯酸奶感官質(zhì)量的影響紫薯奶比例對紫薯酸奶感官質(zhì)量的影響蔗糖添加量對紫薯酸奶感官質(zhì)量的影響2.1.2紫薯酸奶原料配比正交試驗。原料配比正交試驗結(jié)果如。由可以看出，影響紫薯酸奶感官質(zhì)量的因素主次順序為蔗糖添加量（C）、紫薯漿的比例（A）、紫薯奶的比例（B）。因此，可以確定試驗的最佳組合為A2B2C3，即紫薯漿比為1∶4 g/ml，紫薯奶的體積比1∶1.5，蔗糖添加量為7 g/100 ml紫薯奶。

2.2發(fā)酵工藝的研究

2.2.1單因素試驗。由可知，當(dāng)接種量為0.063 6、0.074 1 g時，感官評分的分?jǐn)?shù)較低，當(dāng)接種量為0.095 6 g時感官評分最高。由可知，當(dāng)培養(yǎng)時間為5.0 h時，紫薯酸奶口感較細(xì)膩，組織狀態(tài)和凝固狀態(tài)都較好，感官評分最高。由可知，當(dāng)溫度為41 ℃時，酸奶未成形，還是紫薯奶的液體狀態(tài)，感官評分較低；培養(yǎng)溫度為43 ℃時，凝固狀態(tài)較好，組織狀態(tài)較好，口感細(xì)膩，為較優(yōu)水平。

2.2.2 發(fā)酵工藝正交試驗。發(fā)酵工藝正交試驗結(jié)果如。由可以看出，影響發(fā)酵工藝的因素主次順序為菌種添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間。因此，可以確定試驗的最佳組合為D2E2F3，即菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5.0 h，發(fā)酵溫度45 ℃。在該條件下，產(chǎn)品感官紫薯與牛奶搭配均勻，具有均與一致的紫色，既具有紫薯的香味，又具有酸奶的香味，發(fā)酵香味比較適中；酸甜適中；組織細(xì)膩，凝固較好，無液體析出。紫薯酸奶原料配比正交試驗結(jié)果

2.3驗證試驗通過正交試驗得到原料配比的影響程度后，得到紫薯酸奶的最優(yōu)試驗條件組合，即紫薯漿比例1∶4 g/ml，紫薯奶的體積比為1∶1.5，蔗糖添加量7 g/100 ml紫薯奶，菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5 h，發(fā)酵溫度45 ℃。在此條件下重復(fù)正交試驗3次，得出的試驗結(jié)果感官評分依次為83.9、84.4、83.6分，平均為83.9分，與正交試驗結(jié)果相差不大。

2.4紫薯酸奶質(zhì)量指標(biāo)的檢測結(jié)果

2.4.1感官指標(biāo)。產(chǎn)品有均勻一致的紫色，有發(fā)酵香味，又有紫薯香味，口感細(xì)膩、爽口、酸甜適中、無異味，均勻細(xì)膩、無沉淀和分層。

2.4.2微生物指標(biāo)檢測結(jié)果。試驗測得產(chǎn)品的細(xì)菌菌落總數(shù)280 cfu/g，大腸桿菌30 MPN/100 ml，乳酸菌2.7×108 cfu/g，致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出，表明紫薯酸奶的質(zhì)量符合微生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.3理化指標(biāo)。試驗測得產(chǎn)品的脂肪3.0 g/100 g；蛋白質(zhì)2.6 g/100 g；非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.3%；酸度為85 °T。

3結(jié)論

通過紫薯酸奶原料配比及發(fā)酵工藝的研究確定了紫薯酸奶的加工工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明，紫薯漿比例為1∶4 g/ml，紫薯奶比例為1∶1.5，蔗糖添加量為7 g/100 ml，菌種添加量0.095 6 g/100 ml紫薯奶，發(fā)酵時間5 h，發(fā)酵溫度45 ℃，在此工藝條件下，紫薯酸奶的感官評分最高，得到的紫薯酸奶色澤均勻、組織狀態(tài)良好、口感細(xì)膩。

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