燕麥膳食纖維酸奶的研制

王麗爽，趙秀紅

（沈陽師范大學糧食學院，遼寧沈陽110034）

燕麥膳食纖維酸奶的研制

王麗爽，趙秀紅*

（沈陽師范大學糧食學院，遼寧沈陽110034）

以燕麥與鮮奶為主要原料，研究了燕麥膳食纖維酸奶最適配方與最佳工藝條件。以產(chǎn)品的感官質(zhì)量和理化分析為指標，采用正交試驗法與模糊綜合評判法確定了最佳基本配方和最優(yōu)工藝條件為：燕麥粉添加量3%，酸奶添加量20%，白砂糖添加量6%；發(fā)酵時間4.5 h，發(fā)酵溫度42℃。研制的燕麥酸奶具有燕麥獨特的香味，酸甜適度。

燕麥；膳食纖維；酸奶；正交試驗法；模糊綜合評判法

目前酸奶市場對保健產(chǎn)品的需求逐漸增大，消費取向已有了較大的改變，消費時首選一些既方便又營養(yǎng)衛(wèi)生兼保健功能的食品。然而隨著人們生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改變，人們對于膳食纖維的攝入量日趨減少，進而與飲食結(jié)構(gòu)有關(guān)的冠心病、動脈硬化、高血脂癥、糖尿病、肥胖癥、便秘等“文明病”的發(fā)病率則日漸提高。而燕麥是一種特色雜糧作物，總膳食纖維含量超過30%，從而可以有效改變?nèi)藗兊纳攀辰Y(jié)構(gòu)[1-3]。

膳食纖維是目前已經(jīng)明確的具有生理調(diào)節(jié)功能的功能因子之一，將燕麥與鮮奶有機地結(jié)合起來，制成一種新型的保健酸奶。該產(chǎn)品具有酸奶特有的風味和燕麥的香氣以及促消化、保護腸胃、預防便秘、美容、提高免疫力等作用?？梢詽M足人們對口感追求以及膳食平衡的需求，從而大大提高了燕麥的營養(yǎng)價值[4-7]。

1 材料與方法

1.1 材料

燕麥，鮮奶，酸奶（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌），白砂糖：均為市售。

1.2 儀器與設備

FW80粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；DZKWD恒溫水浴鍋：星宇；MLS-3780高溫瞬時滅菌鍋：松下電器（中國）有限公司上海分公司健康醫(yī)療公司；SLI-700恒溫培養(yǎng)箱：TOKYO RIKAKIKAI CO..LTD.；JS25均質(zhì)機：揚州均瑞機電設備制造廠。

1.3 工藝流程

燕麥粉碎與鮮奶混合預煮殺菌、均質(zhì)接種發(fā)酵冷藏、后熟成品評定。

1.4 燕麥粉酸奶配方及工藝的確定

以燕麥粉添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵時間，發(fā)酵溫度4個因素對酸奶感官品質(zhì)的影響進行研究，并以正交試驗方法以及模糊綜合評判法確定最佳配方及工藝條件。

1.4.1 感官評定

請10名品評員對燕麥酸奶進行感官評定，得分取平均值作為總評分，評分標準見表1[8]。

表1 感官評定評分標準Table1 Sensory evaluation standard

1.4.2 正交試驗

依據(jù)單因素試驗結(jié)果選取燕麥粉添加量，白砂糖添加量，發(fā)酵時間，發(fā)酵溫度作為試驗因子，設計L9（34）的正交試驗[9-11]。各因素水平見表2。

表2 正交試驗因素水平Table2 Factors and level in orthogonal array design

1.4.3 模糊綜合評判法

依據(jù)模糊綜合評判法對酸奶感官品質(zhì)進行評價，依據(jù)酸奶的口感，色澤，滋味與氣味，以及組織形態(tài)評分，依據(jù)表3所示標準，對9個樣品投票評價[12]。

表3 模糊綜合評判法感官評價標準Table3 Fuzzy comprehensive evaluation method of sensory evaluation standard

模糊綜合評價法：①確定評價對象集：y=（y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9），其中y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8、y9分別代表燕麥保健酸奶調(diào)配正交試驗的9個樣品。②確定評價因素集U=（u1，u2，u3，u4）=（口感，色澤，滋味、氣味，組織形態(tài)）和評價等級V=（v1，v2，v3，v4）=（優(yōu)，良，中，差）?？诟?、色澤、滋味與氣味和組織形態(tài)4個評價因素的權(quán)重系數(shù)A=（a1，a2，a3，a4），可根據(jù)正交試驗結(jié)果確定。

根據(jù)表3將每一名評定員對酸奶的各項特定指標的評分歸屬不同的評價等級。然后將9個酸奶樣品的質(zhì)量因素不同等級所得票數(shù)均歸一化為贊成票的比例，得到9個4×4模糊矩陣Rj（其中，j為每個樣品的編號），矩陣每一行代表每個評價因素的得票結(jié)果（歸一化后得到的贊成票比例）。

依據(jù)模糊變換原理B=A·R，則綜合評價結(jié)果為第j號樣品Bj=A·Rj。

依照感官評價等級數(shù)集V=（1，2，3，4），利用綜合評分方法處理綜合評價結(jié)果向量，得到綜合評分HJ= BJ·V。最終可依據(jù)H的大小對酸奶的感官品質(zhì)進行判斷得到接近等級，并對酸奶的感官品質(zhì)的優(yōu)劣進行排序，從而選擇優(yōu)良配方。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥粉添加量的確定

在白砂糖添加量為6%，酸奶添加量為20%，發(fā)酵時間4.5 h，發(fā)酵溫度為42℃條件下，考察燕麥粉添加量對酸奶品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 燕麥粉添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of oat flour content on sensory quality of yogurt

由圖1可知，燕麥粉的添加量為3%時酸奶感官質(zhì)量最佳。燕麥粉的添加增加了酸奶的黏稠度，隨著燕麥的添加量增大，酸奶的色澤與滋味發(fā)生變化。在燕麥粉添加量為2%時，酸奶色澤變化不大，只有微淡的燕麥特有香氣；燕麥粉添加量為5%，6%時。酸奶色澤帶有不均勻的黃色，具有類似面制品發(fā)酵后的酸味；添加量為3%、4%時酸奶的色澤均勻一致，具有燕麥特有的香氣，通過感官評定得出燕麥添加量為3%時，酸甜比例合適，效果最佳[13-16]。

2.2 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響結(jié)果見圖2。

圖2 白砂糖添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of white granulated sugar on the sensory quality of yogurt

由圖2可知，白砂糖的添加量為6%時，酸奶的感官質(zhì)量最佳。白砂糖的添加作為酸奶中微生物發(fā)酵的碳源，為微生物提供營養(yǎng)。白砂糖的添加量為4%、5%時酸奶微酸，而添加量為7%、8%時酸奶微甜，在白砂糖添加量為6%時酸甜比例最合適，感官質(zhì)量得分最高。

2.3 發(fā)酵時間的確定

發(fā)酵時間對酸奶感官品質(zhì)的影響結(jié)果見圖3。

圖3 發(fā)酵時間對酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of fermentation time on the sensory quality of yogurt

由圖3可知，發(fā)酵時間為4.5 h時，酸奶的發(fā)酵效果最好，此條件下酸甜比例最佳。發(fā)酵時間過短，酸奶發(fā)酵不穩(wěn)定，組織結(jié)構(gòu)過于柔嫩，甜度不夠，風味較差；發(fā)酵時間過長，則發(fā)酵過度，乳清析出嚴重，酸度不夠，風味也較差。發(fā)酵時間為4.5 h，酸奶發(fā)酵質(zhì)量最優(yōu)。

2.4 發(fā)酵溫度的確定

發(fā)酵溫度對酸奶感官質(zhì)量的影響結(jié)果見圖4。

圖4 發(fā)酵溫度對酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on sensory quality of yogurt

由圖4可知，發(fā)酵溫度為42℃時，酸奶的感官質(zhì)量最佳。發(fā)酵溫度過低，酸奶的發(fā)酵不完全，組織結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，酸度過低，滋味較差；發(fā)酵溫度過高時，乳清的析出過量，酸度過大，滋味口感略差。發(fā)酵溫度為42℃時，感官質(zhì)量評分最高。

2.5 正交試驗結(jié)果及分析

正交試驗結(jié)果見表4。

表4 正交試驗結(jié)果Table4 Results of the orthogonal array experiment

由表4可知，對酸奶品質(zhì)的影響因素排列順序是D>A>B>C，也就是發(fā)酵溫度最為主要，其次是燕麥粉的添加量，白砂糖的添加量，發(fā)酵時間。確定燕麥膳食纖維保健酸奶的最佳工藝參數(shù)為A1B2C2D2，即燕麥粉添加量為3%，白砂糖的添加量為6%，發(fā)酵時間為4.5 h，發(fā)酵溫度為42℃。

2.6 模糊綜合評判法評價

在采用模糊綜合評判法篩選燕膳食纖維酸奶配方時，根據(jù)表4中的方差分析，得到感官的主次順序為D>A>B>C，即發(fā)酵溫度>燕麥粉添加量>白砂糖添加量>發(fā)酵時間。由此確定各感官指標的權(quán)重A=（a1，a2，a3，a4）=（0.30，0.20，0.15，0.35）。將各項特性指標的進行評分并根據(jù)表3歸屬評價等級，9個樣品的感官品質(zhì)特性各等級所得票數(shù)見表5，將每個樣品的所得票數(shù)歸一化為贊成票的比率，得到9個4×4模糊矩陣Rj。依據(jù)模糊綜合評判法變換原理，對第j號樣品的綜合評價結(jié)果為：Bj=A·Rj。以1號樣品為例，綜合評價結(jié)果為：

表5 燕麥膳食纖維酸奶感官評價等級的票數(shù)Table5 Sensory evaluation grading votes of oat dietary fiber yogurt

運用同樣的方法對剩余8個樣品的評分結(jié)果進行綜合分析得到的評判結(jié)果如下：B2=（0.415，0.170，0.030，0.070），B3=（0.385，0.420，0.080，0.115），B4=（0.335，0.525，0.140，0），B5=（0.725，0.105，0.020，0.150），B6=（0.180，0.240，0.410，0.170），B7=（0.375，0.325，0.135，0.165），B8=（0.655，0.215，0.130，0），B9=（0.300，0.335，0.130，0.235）。

利用綜合評分方法處理綜合評價結(jié)果向量，首先計算樣品1的綜合評分H1=B1·V=（0.335，0.445，0.205，0.015）·（1，2，3，4）=1.894，按照此方法求得，H2=1.125，H3=1.925，H4=1.805，H5=1.595，H6=2.570，H7=2.090，H8= 1.475，H9=2.300。

從最終得到的綜合評分中可以看出，2號、8號樣品的感官評分接近于優(yōu)的等級，1號、3號、4號和5號樣品的感官評分接近于良的等級，7號和9號樣品的感官評分接近于中的等級，而6號樣品的感官評分接近于差的等級。9個樣品的感官評分的優(yōu)劣順序為2#> 8#>5#>4#>1#>3#>7#>9#>6#。因此最優(yōu)配方為A1B2C2D2，既燕麥添加量為3%，白砂糖添加量為6%，發(fā)酵時間為4.5 h，發(fā)酵溫度為42℃。

3 結(jié)論

對燕麥膳食纖維保健酸奶運用感官評定法以及模糊綜合評判法進行評定，將兩種方法的結(jié)論進行對比，得到相同結(jié)果，使得分析結(jié)果更加真實可靠，得出燕麥膳食纖維酸奶的最優(yōu)配方：燕麥粉添加量3%，蔗糖添加量6%，酸奶的添加量為20%，在42℃的溫度下發(fā)酵4.5 h，得到的燕麥膳食纖維保健酸奶品質(zhì)最佳，具有燕麥特有的香味以及乳酸發(fā)酵香氣，組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定均勻，色澤一致，口感酸甜適中、細膩爽滑[17-20]。

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Preparation of the Dietary Fiber Oat Yogurt

WANG Li-shuang，ZHAO Xiu-hong*
（College of Food Science，Shenyang Normal University，Shenyang110034，Liaoning，China）

The optimum formula and technological conditions of the dietary fiber oat yogurt with oats and fresh milk as the main raw materials were investigated.Based on the sensory quality and physical and chemical analysis of the product，the optimal basic formula and the optimal process conditions were determined by the orthogonal experiment method and the fuzzy comprehensive evaluation method：oat flour 3%，yogurt 20%，white sugar 6%；fermentation time 4.5 h and temperature 42℃.The yogurt obtained with this technology has special oat flavor and moderate sweet and sour.

oat；dietary fiber；yogurt；the orthogonal experiment method；the fuzzy comprehensive evaluation method

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.020

2016-05-07

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201510166141）

王麗爽（1994—），女（漢），本科，食品科學與工程專業(yè)。

*通信作者：趙秀紅（1976—），女，副教授，博士，研究方向：活性物質(zhì)的提取及功能研究。