紫薯、甘蔗復(fù)合保健酸奶的工藝研究

賈　娟

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程系，河南漯河462002）

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紫薯、甘蔗復(fù)合保健酸奶的工藝研究

賈娟

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程系，河南漯河462002）

摘要：本文以紫薯、甘蔗、鮮牛奶等為原料，在配方優(yōu)化的基礎(chǔ)上，研制出具有營養(yǎng)保健功能的凝固型紫薯、甘蔗復(fù)合酸奶。采用感官評價等為考察指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，確定了凝固型紫薯甘蔗酸奶的制備工藝和相關(guān)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明最佳工藝條件為紫薯7％，甘蔗汁10％，蔗糖含量為7％，接種量為5％，選用0.3％的復(fù)合穩(wěn)定劑（明膠:CMC:單甘脂為1:1:1），其余為鮮牛奶，42℃發(fā)酵4h。實(shí)驗(yàn)得到的凝固型酸奶色澤紫色，具有紫薯、甘蔗特有的風(fēng)味，是一款適合大眾口味的復(fù)合保健酸奶。

關(guān)鍵詞：紫薯；甘蔗；酸奶；工藝研究

紫薯又稱黑薯，具有較高的營養(yǎng)價值，富含蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、氨基酸、維生素以及各種礦物質(zhì)，同時還富含硒元素和花青素。紫薯具有很好的營養(yǎng)保健功能，如能增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，清除體內(nèi)產(chǎn)生癌癥的自由基；預(yù)防癌癥的發(fā)生；抗衰老；預(yù)防高血壓；減輕肝功能障礙等功能[1,2]。甘蔗中含有豐富的糖分、水分，還含有對人體新陳代謝非常有益的各種維生素（如B1、B2、B6、C）、脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、鈣、鐵等物質(zhì)，其具有滋補(bǔ)消熱的作用，對于治療低血糖，保護(hù)肝脾，緩解咽喉痛有顯著的效果。

本文主要以紫薯、甘蔗、鮮牛奶和白砂糖為主要原料，以保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵和后熟，研制出具有紫薯、甘蔗特有風(fēng)味的養(yǎng)生保健功能復(fù)合型酸奶。不僅豐富了市場上酸奶的品種，而且為紫薯和甘蔗的綜合利用提供了新的參考方向。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

鮮牛奶，市售，無抗生素，符合GB19301-2010標(biāo)準(zhǔn)；

新鮮紫薯，市售，無腐；

新鮮甘蔗，市售，多汁；

蔗糖，市售1級；

穩(wěn)定劑，耐酸CMC、明膠、單甘脂市售食品級；

保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus），由北京生物發(fā)酵研究所提供，本實(shí)驗(yàn)室保存。

1.2儀器

GYB30-6D高壓均質(zhì)機(jī)，北京林音科技有限公司；

DHP-360型電熱恒溫培養(yǎng)箱，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；

LDZX-40Ⅱ型立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠；

HR187飛利浦榨汁機(jī)，飛利浦電子香港有限公司。

1.3方法

1.3.1工藝流程[3-5]

紫薯、甘蔗復(fù)合酸奶制作的具體工藝流程見圖1。

圖1　紫薯、甘蔗復(fù)合酸奶工藝流程

1.3.2主要操作要點(diǎn)

1）紫薯處理：選擇新鮮紫薯，進(jìn)行分檢、去雜、削皮、切丁、清水洗后進(jìn)行蒸煮，將煮制好的紫薯與一定比例的水打漿后，過濾備用。

2）甘蔗處理：挑選新鮮甘蔗，去皮切成小塊后按照1份甘蔗加入5份水的比例打漿，然后使用紗布過濾備用。

3）調(diào)配、均質(zhì)、混勻：在鮮牛奶中加入一定量的紫薯漿、甘蔗汁、蔗糖及穩(wěn)定劑，用均質(zhì)機(jī)20MPa均質(zhì)。

4）殺菌、冷卻：90～95℃殺菌10～15min，然后冷卻到42～43℃。

5）接種、發(fā)酵：將生產(chǎn)發(fā)酵劑在無菌條件下按設(shè)計比例接種到已調(diào)配好的鮮牛奶中，搖勻，接種后攪拌均勻的料液立即灌入容器中放入恒溫箱，封口，在42℃發(fā)酵。發(fā)酵時避免震動，以免影響成品組織狀態(tài)。將發(fā)酵好的酸奶放入0～4℃的冰箱內(nèi)進(jìn)行12h的后發(fā)酵，進(jìn)一步促使芳香物質(zhì)的產(chǎn)生，并改善產(chǎn)品的粘稠度。

表1　紫薯、甘蔗復(fù)合酸奶感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3檢測方法

1）感觀評價

隨機(jī)挑選經(jīng)過感官評定培訓(xùn)的20個食品專業(yè)的學(xué)生，根據(jù)表1所述的各項(xiàng)評分標(biāo)準(zhǔn)，對各組的組織狀態(tài)、口感風(fēng)味、色澤進(jìn)行感官評價并進(jìn)行打分，滿分為100分[6]。

2）相關(guān)指標(biāo)的測定方法[7]

脂肪的測定采用索氏抽提法，按照GB/T5413. 3-2010《乳品中的脂肪測定》執(zhí)行；

蛋白質(zhì)的檢測采用凱氏定氮法，按照GB/T 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》執(zhí)行；酸度檢測按照GB/T5413-34《乳制品酸度測定》執(zhí)行；微生物檢測按照GB4789.18-2010《乳制品檢驗(yàn)》執(zhí)行。

2.1穩(wěn)定劑的確定

為了得到穩(wěn)定性較好的產(chǎn)品，本實(shí)驗(yàn)選擇明膠、CMC、單甘酯做單一和復(fù)合使用的實(shí)驗(yàn)。不同穩(wěn)定劑對產(chǎn)品的影響試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，0.3％的復(fù)合穩(wěn)定劑即明膠:CMC:單甘脂（1:1:1）復(fù)合使用時，產(chǎn)品的穩(wěn)定性很好，所以選用0.3％的復(fù)合穩(wěn)定劑，明膠:CMC:單甘脂為1:1:1。

表2　不同穩(wěn)定劑對產(chǎn)品的影響

2.2紫薯添加量對產(chǎn)品的影響

甘蔗添加量為10％，蔗糖添加量為5％，接種量為10％，改變紫薯的添加量（分別為5％、8％、10％、12％），在42℃發(fā)酵4h，根據(jù)紫薯對酸奶的影響，確定紫薯最佳添加量。不同紫薯的添加量對復(fù)合酸奶的感官評定結(jié)果見表3。從表3可知，紫薯添加量為7％時對復(fù)合酸奶的影響最佳。這是因?yàn)樽鲜碇胸S富的營養(yǎng)物質(zhì)為活菌的生長提供了必要的營養(yǎng)。紫薯添加量過少不僅會使紫薯本身的色澤和氣味被掩蓋，還會因調(diào)配物黏度低而導(dǎo)致酸奶凝固性差，易出現(xiàn)乳清分離；當(dāng)紫薯含量過高則會減少產(chǎn)品蛋白質(zhì)的含量，降低凝固性，使口感粗糙。

表3　紫薯添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.3甘蔗汁的添加量對產(chǎn)品的影響

表4　甘蔗汁添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

紫薯添加量為6％，蔗糖添加量為5％，接種量為10％，改變甘蔗汁添加量（分別為5％、8％、10％、12％），在42℃發(fā)酵4h，根據(jù)甘蔗汁含量對酸奶的影響，確定甘蔗汁的添加量。不同甘蔗汁的添加量對復(fù)合酸奶的感官評定，結(jié)果見表4。

從結(jié)果可知，甘蔗汁添加量為10％對復(fù)合酸奶的質(zhì)量影響最佳。這是因?yàn)楦收嶂砑舆^多或過少都會影響產(chǎn)品的風(fēng)味，所以甘蔗汁添加量為10％最佳。

2.4蔗糖添加量對產(chǎn)品的影響

紫薯添加量為6％，甘蔗添加量為10％，接種量為10％，改變蔗糖的添加量（分別為5％、6％、7％、8％），在42℃發(fā)酵4h，根據(jù)蔗糖對酸奶的影響，確定蔗糖的添加量。蔗糖的不同添加量對復(fù)合酸奶的感官評定結(jié)果見表5。

表5　蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

從表5可知，蔗糖加量為7％對產(chǎn)品品質(zhì)的影響最佳。若添加蔗糖量過少，則甜味不足；若增加蔗糖的添加量，則會使得甜度和酸度失衡，掩蓋紫薯和甘蔗特有的氣味，所以蔗糖的添加量為7％最佳。

2.5接種量對產(chǎn)品的影響

紫薯添加量6％，甘蔗添加量10％，蔗糖添加量5％，改變接種量（分別為4％、5％、6％、7％），其中保加利亞乳桿菌和嗜熱乳鏈球菌比例為1:1，在42℃發(fā)酵4h，根據(jù)接種量對酸奶的影響，確定接種量。不同接種量的添加對復(fù)合酸奶的感官評定結(jié)果見表6。

表6　接種量添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由表6知，接種量6％時，復(fù)合酸奶的質(zhì)量較好。接種量過多會浪費(fèi)菌種，還會帶入雜物，污染產(chǎn)品，從而影響質(zhì)量；接種量過少產(chǎn)品的組織凝固狀態(tài)差，基本無發(fā)酵味，還會有大量乳清析出。

2.6正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了A紫薯添加量（％）、B甘蔗添加量（％）、C蔗糖添加量（％）、D接種量（％）是影響口感和感官狀態(tài)的四個主要因素，進(jìn)行L16(45)正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計見表7，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表8。

表7　紫薯、甘蔗復(fù)合酸奶的L16(45)正交試驗(yàn)因素水平表

表8　正交試驗(yàn)結(jié)果表

表9　紫薯、甘蔗汁復(fù)合酸奶配方正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

從表8和表9可以看出，四個因素的方差分析結(jié)果顯示，紫薯添加量、甘蔗汁添加量、蔗糖添加量和接種量都是關(guān)鍵因子，且影響作用為紫薯添加量>甘蔗汁添加量>蔗糖添加量>接種量，工藝參數(shù)最佳組合為A2B3C3D2，即當(dāng)紫薯添加量為7％、甘蔗汁添加量為10％，蔗糖添加量為7％，接種量為5％時。經(jīng)驗(yàn)證，該組合得到的產(chǎn)品感官評分為92分，均優(yōu)于其他組合。

2.7發(fā)酵時間的確定

按最佳配方發(fā)酵，溫度為43℃培養(yǎng)2～5h，結(jié)果如表10。

表10　發(fā)酵時間對紫薯、甘蔗汁復(fù)合酸奶的影響

從表10可見，發(fā)酵時間對產(chǎn)品質(zhì)量的影響較大，發(fā)酵4h的產(chǎn)品組織狀態(tài)良好，酸甜可口，具有紫薯、甘蔗汁和酸奶混合的獨(dú)特風(fēng)味。

3　產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

3.1感官指標(biāo)

根據(jù)感官評價品質(zhì)的評價標(biāo)準(zhǔn)，最佳工藝組合制成的酸奶呈均勻的紫色凝乳，凝塊細(xì)膩無氣泡，也沒有不良的發(fā)酵氣味，具有紫薯、甘蔗汁良好的協(xié)調(diào)風(fēng)味和酸奶香味。

3.2理化指標(biāo)

由最佳工藝組合制成的復(fù)合酸奶，經(jīng)過測定得出，其蛋白質(zhì)≥2.8g/100g；脂肪≥2.7％；成品酸度70.0～100.0觷T，符合GB19302-2010標(biāo)準(zhǔn)。

3.3微生物指標(biāo)

由最佳工藝組合制成復(fù)合酸奶，經(jīng)過測定后得出，大腸菌群≤90MPN/100mL，乳酸菌總數(shù)≥107個/mL，致病菌未檢出。

4　結(jié)論

以紫薯漿、甘蔗汁和鮮牛奶為主要原料，通過單因素試驗(yàn)確定紫薯添加量、甘蔗汁添加量、蔗糖添加量、接種量和生產(chǎn)工藝條件，研制出的復(fù)合凝固型酸奶，具有很高的營養(yǎng)價值，并且風(fēng)味獨(dú)特，是一種良好的保健飲料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，紫薯添加量為7％、甘蔗汁添加量為10％，蔗糖添加量為7％，接種量為5％，選用0.3％的復(fù)合穩(wěn)定劑（明膠:CMC:單甘脂為1:1:1），發(fā)酵4h時，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好。

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Process Study on the Purple Potato and Sugarcane Juice Yogurt

JIAJuan
(Department ofFood Engineering,Luohe Vocational TechnologyCollege,Luohe 462002,China)

Abstract:Using purple potato,sugarcane,milk as raw material,on the basis of the formula optimization,we developed solidifyingpurple potato,sugar cane composite yogurt,which has the nutrition health care function.With the sensoryqualitya as evaluation targets,the preparation process and related parameters of the healthy yogurt was obtained by the single factor experiment and the orthogonal test.The results showthat optimum technological conditions for the purple potato 7％,sugarcane juice 10％,sugar 7％,the insulated quantity 5％,and the complex stabilizer 0.3％,gelatin:CMC:Monostearin 1:1:1,42℃fermentation 4 hours.The color ofsolidifyingyoghurt is purple,has the flavor ofpurple potatoand sugar cane,with unique flavor, is a suitable compound healthyyogurt tastes.

Key words:Purple potato;sugarcane;yogurt;process research

作者簡介：賈娟（1979—），女，講師，主要從事食品微生物發(fā)酵工程與食品加工的研究

收稿日期：2015-11-23

中圖分類號：TS275.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1008-1038(2016)02-0010-04