凝固型黑蒜酸奶制作工藝研究

張少飛，段瑞謙，劉靜娜，王近

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院旅游管理系，河南鄭州450046；2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450004）

凝固型黑蒜酸奶制作工藝研究

張少飛1，段瑞謙2，劉靜娜1，王近1

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院旅游管理系，河南鄭州450046；2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450004）

以黑蒜、奶粉為主要原料，添加復(fù)合發(fā)酵劑、白砂糖，經(jīng)殺菌、冷藏后，制備凝固型黑蒜酸奶。通過單因素和正交試驗，確定了黑蒜酸奶的最佳原料配比和發(fā)酵工藝條件。最佳原料配比為：黑蒜汁5.0%，白砂糖8%，接種量1.35%，最佳發(fā)酵工藝為：發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時間6.5 h。此工藝研制出的黑蒜酸奶成品具有乳酸菌發(fā)酵特有的風(fēng)味與黑蒜產(chǎn)生的蒜香味道，組織狀態(tài)均勻，色澤呈現(xiàn)乳黃色或淡黃色，口感細膩，酸甜適中。

黑蒜；凝固型酸奶；工藝

酸奶是以牛奶或乳制品為原料，經(jīng)均質(zhì)、殺菌、冷卻后，加入特定的微生物發(fā)酵而成。酸奶作為乳酸菌的發(fā)酵制品，其營養(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］，因其具有獨特的風(fēng)味和對人體的諸多保健作用而受到消費者的喜愛。

黑蒜又名黑大蒜、發(fā)酵黑蒜，是用新鮮的生蒜，帶皮放在高溫高濕的發(fā)酵箱里發(fā)酵60 d～90 d，讓其自然發(fā)酵制成的食品［2］。它在保留生大蒜原有成份、功能的基礎(chǔ)上，使生大蒜的抗氧化功效提高了數(shù)十倍，又把生大蒜本身的蛋白質(zhì)大量轉(zhuǎn)化成為人體每天所必需的18種氨基酸，進而被人體迅速吸收，對增強人體免疫力、恢復(fù)人體疲勞，保持人體健康起到積極作用［3-4］。黑蒜中的微量元素含量較高，味道酸甜，無蒜味，對糖尿病、高血壓、高血脂都有非常顯著的防治功效［5-6］。因此，開發(fā)利用黑蒜生產(chǎn)酸奶具有潛在的市場前景。黑蒜酸奶以牛奶和黑蒜為主要原料，強化了抗氧化與微量元素的保健功能，并具有黑蒜特有的風(fēng)味，是一種具有較高營養(yǎng)價值和保健價值的奶制品，為黑蒜產(chǎn)品深加工提供新途徑。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1試劑及原料

黑蒜，購于金鄉(xiāng)縣華光集團大蒜加工廠；奶粉，市場購買；菌益佳發(fā)酵粉，北京川秀科技有限公司；蔗糖，市售白砂糖，購于正道思達超市；紙杯，購于大潤發(fā)超市。

1.1.2主要儀器

SG260-A磨漿機：佛山市好夫人電器有限公司；AR1140電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；JYC-20BS3多功能電磁爐：山東九陽小家電有限公司；GYB60-303高壓均質(zhì)機：上海東華高壓均質(zhì)機廠；BCD-278JAJ海爾電冰箱：青島海爾股份有限公司；LHS-250SC恒溫培養(yǎng)箱、DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；FLC-3超凈工作臺：哈爾濱市東聯(lián)公司；WYT手持糖量計：廣州市銘睿電子科技有限公司。

1.2工藝流程

1.3操作要點

1）原料選擇：選擇新鮮、顆粒柔嫩飽滿的黑蒜頭，脫皮后在溫度為95℃～100℃下預(yù)煮10 min，破壞氧化酶，穩(wěn)定色澤，改善組織和風(fēng)味，備用。2）磨漿過濾：將預(yù)煮后的黑蒜頭研磨搗碎，按照質(zhì)量比1∶3的比例與80℃熱水混合，用磨汁機打漿細磨2次～3次，漿液分別用80目和120目濾布過濾除渣后備用。3）配料：加入一定的牛奶白砂糖和黑蒜汁。4）黑蒜奶的預(yù)處理：原料配比后冷卻至60℃～65℃進行均質(zhì)，均質(zhì)壓力控制在20 MPa左右。5）滅菌：采用巴氏殺菌法，殺菌溫度80℃～85℃，時間30 min。6）冷卻：滅菌后冷卻至室溫。7）接種：待黑蒜奶冷卻后，接入乳酸菌。8）密封：混合均勻后用保鮮膜封住紙杯杯口。9）發(fā)酵：將紙杯置40℃～46℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵，發(fā)酵時間控制在4 h～9 h。10）后熟：將酸奶冷卻至10℃后放入冰箱進行后熟，后熟溫度為0℃～5℃，時間為12 h～24 h。

1.4單因素試驗

1）黑蒜汁添加量：黑蒜汁添加量直接影響產(chǎn)品風(fēng)味、凝乳狀態(tài)、成本等。將黑蒜頭用1∶3磨漿，固定白砂糖用量6%，接種量1.00%，發(fā)酵時間5 h，分別加入體積百分比為2%、4%、6%、8%、10%的黑蒜汁，確定黑蒜汁的最佳用量。

2）蔗糖添加量：固定黑蒜汁加入量5.0%，接種量1.0%，發(fā)酵時間5 h，分別加入質(zhì)量百分比為4%、5%、6%、7%、8%、9%的白砂糖，以確定白砂糖的最佳用量。

3）發(fā)酵溫度：固定黑蒜汁加入量5.0%，白砂糖7%，發(fā)酵時間5 h，分別在40、41、42、43、44℃發(fā)酵，以確定最佳發(fā)酵溫度。

4）發(fā)酵時間：固定黑蒜汁加入量5.0%，白砂糖7%，接種量1.0%，發(fā)酵溫度42℃，分別發(fā)酵4、5、6、7、8 h，以確定最佳發(fā)酵時間。

5）接種量：固定黑蒜汁加入量5.0%，白砂糖7%，發(fā)酵時間6 h，分別加入質(zhì)量百分比為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的直投式酸奶發(fā)酵劑，以確定最佳接種量。

1.5正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇各因素中具有影響的幾個不同水平做正交試驗，選取黑蒜汁添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、接種量5個因素，進行L16（45）正交試驗，正交因素水平表見表1。

表1　正交試驗因素水平Table 1Orthogonal factor level

產(chǎn)品發(fā)酵結(jié)束后，于4℃冷藏16 h，以黑蒜酸奶的感官評定標(biāo)準(zhǔn)進行鑒定，綜合打分（滿分100分），確定黑蒜酸奶的最佳工藝條件。

1.6黑蒜酸奶感官評價標(biāo)準(zhǔn)

黑蒜酸奶感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　黑蒜酸奶感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2The evaluation criteria of black garlic yogurt sensory

2　結(jié)果與分析

2.1黑蒜磨漿料水比的確定

將經(jīng)過預(yù)煮的黑蒜頭按照質(zhì)量比1∶2、1∶3、1∶4、1∶5加入80℃熱水摻拌磨漿，漿液分別用80目和120目濾布過濾除渣后備用，制得四種不同濃度的黑蒜汁。

通過感官評價，質(zhì)量比1∶3磨漿最佳。1∶3磨漿黑蒜汁呈深褐色，協(xié)調(diào)的黑蒜香味，并有濃郁的醬香味道，口感爽口，可溶性固形物含量較高（15.8 Brix），pH 3.9，有利于黑蒜酸奶發(fā)酵，對乳酸菌的生長影響較小。2.2黑蒜汁添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響

黑蒜汁添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響見圖1。

圖1　黑蒜汁添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響Fig.1The effect of the amount of black garlic juice on yogurt sensory quality

由圖1可知，黑蒜汁的用量要適度，添加量過低或過高時，都會影響酸奶的品質(zhì)。過低時，體現(xiàn)不出黑蒜的特有醬香味；過高時，黑蒜味過濃，掩蓋了乳的發(fā)酵乳香味，且酸奶呈現(xiàn)較深的黃色，色澤不美觀，感官價值有所降低，另外還影響酸奶的組織狀態(tài)，使產(chǎn)品不夠細膩滑潤，同時口感粗糙。綜合各因素可得黑蒜汁添加量為6%時，酸奶的風(fēng)味、色澤、及組織狀態(tài)、口感較佳。

2.3蔗糖添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響

蔗糖添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響見圖2。

圖2　蔗糖添加量對酸奶感官質(zhì)量的影響Fig.2The effect of the amount of sucrose on yogurt sensory quality

由圖2可知，當(dāng)白砂糖添加量提高到7%或8%時酸甜適中，感官評分最高，繼續(xù)增加白砂糖的量，將使酸奶的甜味增加，掩蓋酸奶的發(fā)酵乳香風(fēng)味，因此在白砂糖用量為7%或8%時，酸奶的感官品質(zhì)較好。2.4發(fā)酵溫度對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響

發(fā)酵溫度對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響見圖3。

圖3　發(fā)酵溫度對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響Fig.3The effect of fermentation temperature on yogurt sensory quality

由圖3可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為40℃時，酸奶的凝乳狀態(tài)差，大量乳清析出，影響菌種的生長，口感不佳。當(dāng)發(fā)酵溫度41℃時，酸奶凝固狀態(tài)稍差，少量乳清析出，口感較差，后味酸澀。隨著接種量的增加，當(dāng)發(fā)酵溫度43℃時，凝乳狀態(tài)好，但口感稍發(fā)酸；當(dāng)發(fā)酵溫度為44℃時，酸甜比例失度，口感過酸。當(dāng)發(fā)酵溫度42℃時，酸奶的組織狀態(tài)好，無乳清析出，口感也較佳。

2.5發(fā)酵時間對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響

發(fā)酵時間對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響見圖4。

圖4　發(fā)酵時間對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響Fig.4The effect of fermentation time on yogurt sensory quality

由圖4可知，制作凝固型黑蒜酸奶時，發(fā)酵時間也是影響酸奶質(zhì)量的重要因素。時間過短時，酸奶的組織狀態(tài)差，有較多乳清析出，且產(chǎn)酸率低；發(fā)酵時間過長時，雖然凝乳狀態(tài)較好，無乳清析出，但是由于發(fā)酵時間過長，乳酸菌過度繁殖產(chǎn)酸，酸甜比例嚴(yán)重失衡。此時酸奶粘度過高，質(zhì)地較硬，口感質(zhì)量差?？傮w來說，當(dāng)發(fā)酵時間為6.0 h時，酸奶的組織狀態(tài)好，無乳清析出，口感細膩，質(zhì)地均勻，軟硬適度，酸甜適中。

2.6發(fā)酵劑接種量對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響

發(fā)酵劑接種量對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響見圖5。

圖5　發(fā)酵劑接種量對黑蒜酸奶感官質(zhì)量的影響Fig.5The effect of the amount of inoculum on yogurt sensory quality

由圖5可知，隨著接種量的增加，當(dāng)接種量超過為1.5%時，凝乳狀態(tài)好，但酸甜比例失調(diào)，口感偏酸。綜合產(chǎn)品品質(zhì)和原料利用，當(dāng)接種量為1.0%時，酸奶的組織狀態(tài)好，乳清析出量少，口感也較佳。

2.7正交試驗結(jié)果分析

正交試驗結(jié)果分析見表3。

表3　黑蒜酸奶正交試驗結(jié)果Table 3The result of black garlic yogurt orthogonal experiment

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、白砂糖用量、黑蒜汁用量、接種量五個因素，并且選擇各因素中具有影響的四個不同水平進行L16（45）正交試驗。

由極差（R）大小可知，影響黑蒜酸奶的主要因素主次順序為：A＞C＞E＞B＞D，即發(fā)酵溫度＞白砂糖用量＞接種量＞發(fā)酵時間＞黑蒜汁用量。各因素中，最佳水平組合為A3B4C4D2E3，即：發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時間6.5 h，白砂糖8%。黑蒜汁5.0%，接種量為1.35%。此工藝條件重復(fù)正交試驗3次，試驗結(jié)果感官評分依次為98分、96分、97分，平均為97分。

2.8黑蒜酸奶質(zhì)量指標(biāo)

1）感官指標(biāo)：成品黑蒜酸奶呈淡乳黃色凝乳，組織狀態(tài)均勻，無乳清析出，口感細膩滑潤，酸甜適中，具有良好發(fā)酵乳香味和黑蒜特有的醬香味，滋味、氣味協(xié)調(diào)。

2）微生物指標(biāo)：成品的細菌菌落總數(shù)145 cfu/g，大腸桿菌30 MPN/100 mL，乳酸菌1.5×108cfu/g，致病菌未檢出，表明黑蒜酸奶的質(zhì)量符合微生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3）理化指標(biāo)：試驗測得產(chǎn)品的脂肪3.2 g/100 g，蛋白質(zhì)2.8 g/100 g，非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.7%，酸度為90°T。

3　結(jié)論

通過黑蒜酸奶原料配比及發(fā)酵工藝研究，確定了黑蒜酸奶的加工工藝參數(shù)。黑蒜磨漿料水比1∶3，黑蒜汁5.0%、白砂糖8%，接種量為1.35%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時間6.5 h，在此工藝條件下，黑蒜酸奶的感官評分最高。成品黑蒜酸奶組織狀態(tài)均勻，無乳清析出，口感細膩滑潤，酸甜適中。

［1］韓建春，邵美麗，郭鸰，等．酸奶加工技術(shù)［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2011：4-6

［2］祝炳俏，吳海歌，劉媛媛，等.黑蒜抗氧化活性研究［J］.食品研究與開發(fā)，2008，29（10）：58-60

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The Preliminary Study of Production Process about Solidifying Black Garlic Yogurt

ZHANG Shao-fei1，DUAN Rui-qian2，LIU Jing-na1，WANG Jin1
（1.Department of Tourist Management，Henan University of Animal Husbantry and Economy，Zhengzhou 450046，Henan，China；2.School of Food and Bioengineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450004，Henan，China）

With black garlic，milk powder as the main raw material，adding composite fermenting agent，sucrose，pasteurized，after cold storage，preparation of solidified black garlic yogurt.The optimal fermentation conditions of black garlic yogurt were determined by single factor and orthogonal experiment.The best ratio of raw materials with black garlic yogurt：black garlic juice 5%，sugar 8%，1.35%inoculation quantity，the optimal fermentation is the fermentation temperature of 42℃，fermentation time 6.5 h.The finished black garlic yogurt has a unique flavor of lactic acid bacteria fermentation and black garlic produced garlic flavor，organization state uniform color，milky yellow or light yellow，smooth taste，moderate sweetness.

black garlic；solidified yoghurt；process

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.13.012

2015-02-09

張少飛（1978—），男（漢），講師，碩士，研究方向：烹飪科學(xué)。