核桃發(fā)酵乳的制備工藝研究

鄭曉霞，張慧芳，羅文健，楊　華

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西太谷　030801）

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核桃發(fā)酵乳的制備工藝研究

鄭曉霞，張慧芳，羅文健，*楊華

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西太谷030801）

摘要：通過(guò)模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法及正交試驗(yàn)對(duì)核桃發(fā)酵乳的制備工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出制備條件為核桃與牛奶比例1.5∶10（V/V），接種量5%，白砂糖添加量7%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間5 h。核桃發(fā)酵乳的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分別為每100 g含干物質(zhì)24.86 g，其中脂肪9.01 g，蛋白質(zhì)4.49 g，碳水化合物10.55 g，灰分0.70 g，鈣100.34 mg。通過(guò)模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法得出果醬核桃發(fā)酵乳中草莓果醬與橙汁果醬的添加量均為7%。

關(guān)鍵詞：核桃；發(fā)酵；乳；工藝

近年來(lái)，食品工業(yè)飛速發(fā)展，人們的生活水平也逐漸提高，人們更加青睞具有合理營(yíng)養(yǎng)和保健功能的食品，發(fā)酵乳制品能夠維持腸道正常菌群平衡、在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生多種有益維生素，并且更加容易消化吸收[1]。核桃在我國(guó)分布廣、種類(lèi)多，且營(yíng)養(yǎng)豐富。每100 g核桃含蛋白質(zhì)14.9 g，脂肪58.8 g，其中脂肪大多為亞油酸、亞麻酸，還含有少量糖類(lèi)、纖維素及維生素和大量鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)元素[2-3]。

在前人試驗(yàn)的基礎(chǔ)上[4-7]，本研究旨在開(kāi)發(fā)一種新口味且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的核桃發(fā)酵乳，以核桃和牛奶為原料，經(jīng)發(fā)酵后熟，得出灰白色、酸甜可口、乳酸味清香宜人、核桃味濃郁柔和、口感細(xì)膩、回味甘甜的成品，不僅豐富了發(fā)酵乳的種類(lèi)，也為核桃的深加工提供了途徑。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

核桃，市售散核桃（山西晉中太谷縣）；牛奶，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院新鮮牛乳；菌種，保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus），實(shí)驗(yàn)室保存；白砂糖，市售優(yōu)質(zhì)白砂糖。

1.2儀器與設(shè)備

FA25型高速剪切乳化分散機(jī)，上海弗魯克機(jī)械制造有限公司產(chǎn)品；GZX- 9076 MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；JJY-1/50型均質(zhì)機(jī)，廊坊通用機(jī)械制造有限公司產(chǎn)品；HPP- 9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱，北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司產(chǎn)品；SW- CJ- 2FD型雙人單面凈化工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品；SC- 276型海爾立式冷藏柜；NDJ- 1型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1工藝流程[8]

核桃→去殼→熱燙→去皮→加入牛奶打漿→過(guò)濾→加入白砂糖加熱→均質(zhì)→殺菌→冷卻→菌種活化后接種→發(fā)酵→后熟→成品。

1.3.2操作方法[9]

①熱燙，熱燙溫度95℃，熱燙時(shí)間4 min；②打漿，采用60℃打漿；③過(guò)濾，用2層紗布過(guò)濾；④均質(zhì)，均質(zhì)溫度65℃，均質(zhì)壓力20 MPa；⑤殺菌，在95℃條件下殺菌15 min，之后迅速冷卻到40℃左右進(jìn)行接種；⑥菌種活化與馴化，采用新鮮無(wú)抗牛乳活化菌種（保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1）；⑦后熟，發(fā)酵結(jié)束后，在4℃條件下后熟12 h。

1.3.3核桃牛奶最適比例的評(píng)定方法

采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法[10]，選10名專(zhuān)業(yè)食品感官人員在評(píng)定前1 d內(nèi)不許飲酒、抽煙以及吃任何刺激性食物，每對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行評(píng)定之后立即用清水漱口。評(píng)定人員分別對(duì)產(chǎn)品（核桃牛奶比例分別為1.0∶10，1.5∶10，2.5∶10）的色澤與外觀、香氣與滋味、組織狀態(tài)和總體可接受度4個(gè)因素進(jìn)行感官評(píng)定，最后總結(jié)評(píng)定表，進(jìn)行分析。

（1）模糊數(shù)學(xué)法模型的建立。以色澤與外觀、香氣與滋味、組織狀態(tài)和總體可接受度4個(gè)因素為因素集，以很好、好、一般、差為評(píng)語(yǔ)集，按照感官評(píng)定結(jié)果，創(chuàng)建4個(gè)單因素評(píng)價(jià)矩陣，用模糊數(shù)學(xué)評(píng)定法將其進(jìn)行分析。

（2）感官評(píng)價(jià)的因素集、評(píng)語(yǔ)集。因素集U=｛色澤與外觀，香氣與滋味，組織狀態(tài)，總體可接受度｝；評(píng)語(yǔ)集V=｛很好，好，一般，差｝；其中，很好4分，好3分，一般2分，差1分。

（3）權(quán)重的確定。權(quán)重集X=｛0.20，0.30，0.20，0.30｝，即色澤與外觀20分，香氣與滋味30分，組織狀態(tài)20分，總體可接受度30分，共100分。

（4）模糊關(guān)系綜合評(píng)判集。模糊關(guān)系綜合評(píng)定集Y=X×R，式中X為權(quán)重集、R為模糊矩陣。

1.3.4核桃發(fā)酵乳發(fā)酵條件的確定方法

通過(guò)對(duì)核桃發(fā)酵乳的影響因素進(jìn)行分析，確定接種量、白砂糖添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間為試驗(yàn)因素，選用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過(guò)此試驗(yàn)來(lái)確定核桃發(fā)酵乳的發(fā)酵工藝參數(shù)。

發(fā)酵工藝因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1　發(fā)酵工藝因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.5果醬核桃發(fā)酵乳中果醬添加量的評(píng)定方法

采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法。

1.3.6核桃發(fā)酵乳營(yíng)養(yǎng)及理化指標(biāo)的測(cè)定方法

蛋白質(zhì)、脂肪、水分、碳水化合物、灰分、鈣含量及酸度均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中蛋白質(zhì)按GB 5009.5—85執(zhí)行，脂肪按GB 5009.6—85執(zhí)行，水分按GB 5009.3—85執(zhí)行，碳水化合物按GB 5009.7—85執(zhí)行，灰分按GB 5009.4—85執(zhí)行，鈣含量按GB/T 5009.92—2003執(zhí)行，酸度按GB 5413.34—2010執(zhí)行，黏度采用旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)。

1.3.7成品的感官指標(biāo)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

成品感官指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2　成品感官指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2　結(jié)果與分析

2.1不同核桃牛奶比例的感官評(píng)定結(jié)果

核桃牛奶最適比例評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　核桃牛奶最適比例評(píng)定結(jié)果

按照模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法，對(duì)表3進(jìn)行評(píng)定，結(jié)果得出4個(gè)核桃牛奶比例模糊綜合評(píng)判分別為Y1=（0.200，0.300，0.300，0.200），Y2=（0.250，0.375，0.375，0.000），Y3=（0.143，0.429，0.429，0），Y4=（0.182，0.273，0.273，0.273），對(duì)應(yīng)模糊數(shù)學(xué)關(guān)系綜合評(píng)判核桃發(fā)酵乳的峰值分別為0.300，0.375，0.429和0.273，即4個(gè)核桃牛奶比例的綜合評(píng)定等級(jí)分別為一般、好、很好、差?？梢?jiàn)，核桃牛奶比例為1.5∶10時(shí)感官評(píng)價(jià)最高。核桃比例太小，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)味不足，與普通酸奶無(wú)異；而比例太大則會(huì)導(dǎo)致口味太澀，口感不好。

2.2核桃發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗(yàn)結(jié)果

核桃發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　核桃發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)R分析結(jié)果表明，產(chǎn)品感官品質(zhì)的主要影響因素為接種量，其次為發(fā)酵溫度、白砂糖添加量及發(fā)酵時(shí)間。同時(shí)，得出發(fā)酵工藝最優(yōu)水平組合為A2B3C3D2，即最佳發(fā)酵條件是接種量5%，白砂糖添加量7%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間5 h。此條件下制得的成品酸甜可口、狀態(tài)均一穩(wěn)定。進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，核桃發(fā)酵乳的感官評(píng)分最高。

2.3果醬核桃發(fā)酵乳中果醬添加量的感官評(píng)定結(jié)果

果醬核桃發(fā)酵乳中果醬添加量感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表5。

根據(jù)模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法，對(duì)表5的結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，得出2種不同果醬添加量的模糊綜合評(píng)定分別為YA1=（0.333，0.333，0.222，0.111），YA2= （0.429，0.429，0.143，0），YA3=（0.3，0.3，0.2，0.2），YB1=（0.3，0.3，0.3，0.1），YB2=（0.5，0.5，0，0），YB3=（0.429，0.429，0.143，0），對(duì)應(yīng)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判果醬核桃發(fā)酵乳的峰值分別為0.333，0.429，0.300，0.300，0.500，0.429?？梢缘贸霾葺u添加量為7%時(shí)，模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判峰值最高為0.429；橙汁果醬添加量為7%時(shí)，模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判分值最高為0.500。橙汁果醬核桃發(fā)酵乳的感官評(píng)價(jià)更高，草莓醬中有草莓籽，一定程度上影響了其感官品質(zhì)。加入的果醬降低了核桃發(fā)酵乳中的澀味，使其更加爽口，但添加量太大時(shí)，則使得核桃發(fā)酵乳太甜，核桃味道被掩蓋，有些膩口，感官品質(zhì)下降[11]。果醬核桃發(fā)酵乳豐富了產(chǎn)品風(fēng)味，果醬的加入減輕了核桃的澀味，帶來(lái)了水果的香氣，為產(chǎn)品增加了爽口感。

表5　果醬核桃發(fā)酵乳中果醬添加量感官評(píng)定結(jié)果

2.4核桃發(fā)酵乳品質(zhì)指標(biāo)

2.4.1核桃發(fā)酵乳的感官指標(biāo)

產(chǎn)品呈灰白色，酸甜可口、口感細(xì)膩，狀態(tài)均一，乳酸味清香宜人，核桃味濃郁柔和。

2.4.2核桃發(fā)酵乳的營(yíng)養(yǎng)及理化指標(biāo)

核桃發(fā)酵乳的營(yíng)養(yǎng)及理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。

核桃發(fā)酵乳的蛋白質(zhì)、脂肪含量顯著提高，增加了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，脂肪中多為不飽和脂肪酸，是人體必需的脂肪酸，對(duì)身體十分有益。同時(shí)，干物質(zhì)含量上升，使得黏度顯著增大，而加入果醬后的核桃發(fā)酵乳中由于稀釋作用，從而黏度下降。酸度均在85～95°T，口感適中。

2.4.3核桃發(fā)酵乳的乳酸菌指標(biāo)

活性乳酸菌6.54×106CFU/mL。

2.4.4微生物指標(biāo)

致病菌不得檢出。

表6　核桃發(fā)酵乳的營(yíng)養(yǎng)及理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

3　結(jié)論

核桃發(fā)酵乳的制備條件為核桃與牛奶比例1.5∶10（V/V），接種量5%，白砂糖添加量7%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間5 h；核桃發(fā)酵乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，口感酸甜細(xì)膩，核桃味濃郁柔和。通過(guò)模糊數(shù)學(xué)感觀評(píng)定法得出果醬核桃發(fā)酵乳中草莓醬與橙汁醬的最適添加量均為7%，且橙汁醬核桃酸奶的感官評(píng)價(jià)較高。

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Preparation Process Development of Walnut Fermented Drinks

ZHENG Xiaoxia，ZHANG Huifang，LUO Wenjian，*YANG Hua
（College of Food Science and Engineering，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801，China）

Abstract：In this paper，the process of walnut fermented drinks is studied. Using the fuzzy mathematics method of sensory evaluation and orthogonal design，the appropriate formula and technologic condition are determined. The results show that the amount is the proportion of walnut and milk 1.5∶10（V/V），inoculum level 5%，suger 7%，ferment temperature 42℃，ferment time 5 h. The nutritional indexes of walnut fermented drinks are dry matter 24.86 g，including fat 9.01 g，protein 4.49 g，carbohydrate 10.55 g，ash content 0.70 g，calcium 100.34 mg per 100 g. For walnut fermented drinks with jam，the added level is obtained as 7% of strawberry jam and orange jam by the fuzzy mathematics method of sensory evaluation.

Key words：walnut；ferment；milk；process

*通訊作者：楊華（1979—），女，博士，副教授，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工。

作者簡(jiǎn)介：鄭曉霞（1992—），女，碩士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工。

基金項(xiàng)目：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（13- 038）。

收稿日期：2016- 01- 29

文章編號(hào)：1671- 9646（2016）03b- 0023- 04

中圖分類(lèi)號(hào)：TS252.54

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.033