酸奶中添加DHA微膠囊發(fā)酵工藝的優(yōu)化

錢浩 劉鳳華 裴娟 曹松

摘要[目的]優(yōu)化添加微膠囊的酸奶發(fā)酵工藝，為微膠囊型功能性酸奶的開發(fā)提供技術(shù)支持。[方法] 考察了影響酸奶發(fā)酵品質(zhì)的接菌量、發(fā)酵溫度、微膠囊與牛奶混合比例、菌種比例等因素，通過酸奶發(fā)酵過程中的酸度指標(biāo)與感官評定分值對產(chǎn)品進(jìn)行評判。[結(jié)果]確定了添加二十二碳六烯酸（DHA）微膠囊的酸奶最佳工藝條件為接菌量3%，發(fā)酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳混合比例在0.10 g/mL，菌種配比為1∶1。[結(jié)論]試驗所得到工藝適合添加微膠囊酸奶的工業(yè)化生產(chǎn)，在實際生產(chǎn)中有一定的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞酸奶；微膠囊；發(fā)酵

中圖分類號S879.1；TS252文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）10-0095-02

Optimization of Yogurt Fermentation Process by Adding DHA Microcapsule

QIAN Hao， LIU Fenghua， PEI Juan， CAO Song*（Xinjiang Shihezi Garden Dairy Co.， Ltd.， Shihezi， Xinjiang 832000）

Abstract[Objective] To optimize yogurt fermentation process by adding microcapsule and to provide technical support for development of microcapsule functional yogurt. [Method] Factors influencing fermentation quality of yogurt were investigated including inoculation amount， fermentation temperature， mixing ratio of microcapsules and dairy cows， proportion of bacteria. The products were evaluated by acidity index and sensory score during the fermentation process. [Result] The optimal conditions for yogurt with DHA were as following： inoculation amount 3%， fermentation temperature 42 ℃， mixing ratio 0.10 g/mL， strain proportion 1∶1. [Conclusion] In this experiment， the process is suitable for commercial production of microcapsule yogurt， and has a certain promotion value in the industrial production.

Key wordsYogurt；Microcapsule；Fermentation

酸奶是牛乳經(jīng)由乳酸菌或其他益生菌發(fā)酵得到的，具有預(yù)防腸道疾病的功效。國內(nèi)一些研發(fā)人員采用微膠囊包埋技術(shù)，突破傳統(tǒng)液態(tài)牛奶添加固形物的技術(shù)瓶頸，開發(fā)系列營養(yǎng)酸奶，使牛磺酸、核桃粉、磷脂等益智成分與牛奶相溶，不僅解決了常溫保存等業(yè)內(nèi)棘手問題，而且提高了營養(yǎng)成分的吸收率。二十二碳六烯酸（DHA）在兒童大腦發(fā)育、視力發(fā)育及心血管的生成中起到重要的作用，將其添加到牛奶中可起到一定保健效果。筆者通過微膠囊的處理除去DHA的腥味，再將微膠囊添加在發(fā)酵酸奶中并優(yōu)化發(fā)酵工藝[1-2]，以開發(fā)新品種酸奶。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原輔料。鮮牛奶、蔗糖、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、DHA微膠囊以及其他輔料均由新疆花園乳業(yè)有限公司提供。

1.1.2主要設(shè)備。電熱恒溫培養(yǎng)箱（SKP-02.250），黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司；冰箱（BCD-208K），青島海爾股份有限公司；全自動滅菌鍋（D-1），上海比朗儀器有限公司；臺式高速離心機(jī)（TG16W），中國科學(xué)院武漢科學(xué)儀器廠。

1.2方法

1.2.1工藝流程。原料乳→脫脂+微膠囊過濾→調(diào)配→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接菌→發(fā)酵→冷藏后發(fā)酵→檢驗成品。

1.2.2酸度測定。

NaOH滴定法[3]，在150 mL錐形瓶中移入10 mL發(fā)酵樣品，準(zhǔn)確到10 mg，加入約20 mL蒸餾水，用0.1 mol/L NaOH滴定，按下式計算酸度（oT）。

酸度=10×NaOH消耗量×0.1×10

1.2.3產(chǎn)品感官評定。

由研發(fā)團(tuán)隊與合作單位的專業(yè)技術(shù)人員10人組成感官評定小組[4]，采用百分制對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評分。根據(jù)酸奶的色澤、風(fēng)味、口感和組織形態(tài)進(jìn)行評分，取平均值為最終感官得分，感官評分標(biāo)準(zhǔn)：色澤滿分10分，風(fēng)味滿分30分，口感滿分30分，組織形態(tài)滿分30分。感官評定表述參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳GB 19302—2010。

1.2.4單因素試驗。

1.2.4.1酸奶中菌種的添加量。

選取1%、3%、5%的接菌量，活菌數(shù)含量107CFU/mL，溫度40 ℃發(fā)酵12 h，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比為1∶1，每種接菌量做3組平行試驗，考察接菌量對酸奶的酸度與感官品質(zhì)的影響[5]。

1.2.4.2酸奶的發(fā)酵溫度。選取38、42、45 ℃不同發(fā)酵溫度，接菌量為3%，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比為1∶1，發(fā)酵12 h，每種發(fā)酵溫度做3組平行試驗，考察不同發(fā)酵溫度對酸奶的酸度與感官品質(zhì)的影響。

1.2.4.3酸奶中微膠囊與鮮乳混合發(fā)酵比例。

微膠囊量分別選取0.05、0.10、0.15 g/mL 3個水平添加在鮮乳中進(jìn)行試驗，接菌量為3%，溫度42 ℃發(fā)酵12 h，菌種配比為1∶1，不同添加量的微膠囊做3組平行試驗，考察其對酸奶的酸度與感官品質(zhì)的影響。

1.2.4.4酸奶中菌種配比。

菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌）配比分別選取1∶1、2∶1、1∶2，接菌量3%，42 ℃發(fā)酵12 h，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比做3組平行試驗，考察其對酸奶的酸度與感官品質(zhì)的影響。

1.2.5發(fā)酵工藝的正交試驗優(yōu)化。

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇接菌量、發(fā)酵溫度、微膠囊與鮮乳混合發(fā)酵比例、菌種配比4個主要因素進(jìn)行正交試驗，對發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)單因素試驗情況，采用L9（34）正交試驗，各因素水平設(shè)定見表1。

2結(jié)果與分析

2.1單因素發(fā)酵試驗

2.1.1接菌量。

由圖1可知，接菌量為5%時產(chǎn)酸量最快，當(dāng)發(fā)酵6 h時，接菌量3%的產(chǎn)酸為38.7 oT，而接菌量1%的產(chǎn)酸僅有34.2 oT，表明接菌量越大，產(chǎn)酸速度越快?？紤]到發(fā)酵時間與成本因素，選取接菌量以3%～5%為宜。

2.1.2發(fā)酵溫度。

由圖2可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為38 ℃時，在發(fā)酵過程中酸奶酸度產(chǎn)生速度減慢；發(fā)酵溫度為45 ℃時，發(fā)酵6 h后，酸奶的酸度有明顯的提升，隨著時間的延長，最終在發(fā)酵12 h后酸度達(dá)到91.2 oT。溫度過高時，酸奶的感光效果變差，凝乳質(zhì)地變差，同時出現(xiàn)乳清析出現(xiàn)象。因此，綜合考慮將發(fā)酵溫度定在42 ℃為宜。

2.1.3微膠囊與鮮乳混合發(fā)酵比例。

可知，微膠囊與鮮乳混合發(fā)酵比例在0.05、0.10、0.15 g/mL發(fā)酵12 h后，其酸奶的酸度趨于一致，在不同時間點測得的試驗數(shù)據(jù)沒有顯著差異。綜合考慮，混合比例為0.10 g/mL時，發(fā)酵的凝乳質(zhì)地良好，發(fā)酵時間快，生產(chǎn)中可以采用。

2.1.4菌種配比。

由圖4可知，當(dāng)菌種配比為1∶1時，在發(fā)酵6 h后產(chǎn)酸速度開始加快；當(dāng)菌種配比為1∶2和2∶1時，發(fā)酵9 h后產(chǎn)酸速度才逐漸加快。綜合考慮，將菌種配比設(shè)定為1∶1為宜。

2.2發(fā)酵工藝的正交試驗優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗情況，采用L9（34）正交試驗，正交試驗結(jié)果見表2。

由表2極差分析可知，各因素對產(chǎn)酸影響大小順序依次為菌種配比、微膠囊與鮮乳混合比例、接菌量、發(fā)酵溫度，各因素對感官評價影響大小順序依次為微膠囊與鮮乳混合比例、接菌量、菌種配比、發(fā)酵溫度。理論上最佳組合是A1B2C2D2，即菌種接菌量3%、發(fā)酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳混合發(fā)酵比例0.10 g/mL，菌種配比1∶1。

3結(jié)論與討論

該研究將DHA微膠囊添加到在牛奶中，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化，得出較優(yōu)的工藝為接菌量3%，發(fā)酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳的混合比例為0.10 g/mL，菌種配比1∶1。成品具有組織狀態(tài)細(xì)膩、酸乳香味醇厚、口感稠厚、色澤純正等特點。酸牛奶制作中乳固體含量對酸牛奶質(zhì)量影響很大，蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖是酸牛奶形成過程中最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，這些物

質(zhì)含量越高，越有利于酸牛奶凝固，析出乳清也越少