木糖醇龍眼酸乳發(fā)酵工藝

趙林，謝艷招，陳婷婷，陳文明，刁勇

(1.福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院，泉州362332；2.華僑大學(xué)生物醫(yī)學(xué)學(xué)院，泉州362021)

0 引言

龍眼干又稱桂圓干，補(bǔ)血益智，養(yǎng)血安神，可用于治療思慮過度、心血不足、驚悸、怔忡、失眠和健忘等病癥[1]，一直是深受廣大消費(fèi)者喜愛的滋補(bǔ)和保健佳品。龍眼經(jīng)曬干后可長期保存，取材不受季節(jié)因素干擾，作為食品加工原材料，具有長期供應(yīng)、品質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

乳酸菌是一類極具研究價(jià)值的益生菌，它的功效包括降低體內(nèi)亞硝酸鹽含量，預(yù)防癌癥、同化膽固醇，降低心腦血管疾病的發(fā)生率、抑制病原菌的生長、抗氧化、增強(qiáng)人體免疫力等[2-3]。乳酸菌在牛乳中生長繁殖,發(fā)酵分解乳糖產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸,導(dǎo)致牛乳pH值下降,使乳酪蛋白在其等電點(diǎn)附近發(fā)生凝集,而后形成凝固型酸奶。酸奶具有很長的食用歷史，可以為人體提供豐富的蛋白質(zhì)、鈣、維生素等物質(zhì)[4]。凝固型酸奶具有濃郁的天然發(fā)酵香氣，口感細(xì)膩滑爽、質(zhì)地稠厚、酸甜適宜、回味無窮，深受大眾喜愛。

蔗糖是在酸奶加工業(yè)中是最常用的甜味劑，能賦予酸奶適當(dāng)?shù)乃崽鸨群土己玫目诟?，但對糖尿病患者或者具有潛在糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)的人來說，蔗糖攝入過大則對健康不利。木糖醇，為一種研究已久，且使用廣泛的功能性食用糖醇，具有和蔗糖近似的甜味，但基本不會(huì)被人體吸收，因此可成為保健型酸奶發(fā)酵中蔗糖理想的替代品[5]。

本研究以傳統(tǒng)發(fā)酵酸奶為基礎(chǔ)，以純牛奶為主要原料，以木糖醇為甜味劑，添加適量的龍眼干水提液為輔料，利用丹尼斯克菌種作為發(fā)酵劑，旨在開發(fā)一種風(fēng)味獨(dú)特且具有滋補(bǔ)功能的保健型酸奶，為龍眼的深加工和低糖保健酸奶的開發(fā)提供新思路。木糖醇龍眼酸奶可兼具龍眼干和酸乳的雙重營養(yǎng)以及低糖保健作用，對于拓寬龍眼的深加工途徑及豐富乳酸發(fā)酵制品市場具有重要的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

龍眼干，采自福建泉州南安；純牛奶，市售；木糖醇，鄭州超凡化工有限公司；發(fā)酵劑，Danisco YO-M IX 300。

LDZX-40BI型立式自動(dòng)電熱壓力蒸汽滅菌鍋，臺(tái)灣思派克電子(東莞)有限公司；DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái)，上海昕儀儀器儀表有限公司；PL203型電子天平，上海梅特勒有限公司；JXT 7522高壓鍋，浙江愛仕達(dá)電器股份有限公司；BCD-132CM(E)冰箱，美的集團(tuán)有限公司；phs-3c型酸度計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；Brook field DN 2T黏度計(jì)，上海人和科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 木糖醇龍眼酸乳發(fā)酵工藝

1.2.1.1 工藝流程

1.2.1.2 器具消毒

將酸奶瓶和所用器械置于高壓滅菌鍋，保持121℃滅菌20m in。

1.2.1.3 龍眼水提液的制備

將龍眼干去殼、去核，稱重。取定量龍眼干果肉，用清水淘洗干凈，去除粉塵、雜質(zhì)，加5倍質(zhì)量的純凈水煮沸，然后保持微沸狀態(tài)熬煮20 m in，將龍眼干果肉與熬煮水用紗布過濾，除去濾渣，濾液置于4℃冰箱中備用。

1.2.1.4 發(fā)酵液的制備

取1.0 g丹尼斯克菌種，加入20m L生理鹽水，置于離心管中混勻，備用。

1.2.1.5 木糖醇水溶液的制備

取定量木糖醇，加同等質(zhì)量純凈水，在電爐上加熱，用玻棒攪拌至木糖醇溶化為止，靜置備用。1.2.1.6滅菌

取定量木糖醇水溶液和定量龍眼水提液，加至100 m L純牛奶中，搖勻，使之充分混合，采用巴氏殺菌法進(jìn)行滅菌，在60℃條件下保持30 m in，冷卻至45℃。

1.2.1.7 接種、發(fā)酵與后熟

移取定量發(fā)酵液置于滅菌冷卻后的純牛奶中，封口，置于42℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵一定時(shí)間，直至凝乳塊出現(xiàn)。從培養(yǎng)箱取出后，將酸乳冷卻至10℃后，放入冰箱進(jìn)行后熟，溫度保持4℃，后熟時(shí)間保持24 h，直至酸度適中（pH值約為4～4.5）。

1.2.2 單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 發(fā)酵時(shí)間的確定

保持龍眼水提液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%、木糖醇水溶液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，發(fā)酵液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，發(fā)酵溫度為42℃，分別在培養(yǎng)箱中發(fā)酵4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h、6.5 h，分別進(jìn)行感官評價(jià)，確定最佳發(fā)酵時(shí)間。

1.2.2.2 發(fā)酵溫度的確定

保持龍眼汁添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，木糖醇水溶液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、發(fā)酵液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，分別在40℃、41℃、42℃、43℃、44℃ 條件下發(fā)酵6 h，分別進(jìn)行感官評價(jià)，確定最佳發(fā)酵溫度。

1.2.2.3 正交試驗(yàn)確定各組分添加量

選取木糖醇水溶液、龍眼水提液添加量、發(fā)酵液添加量3個(gè)因素，因素水平設(shè)計(jì)見表1，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)[6]，進(jìn)行感官評價(jià)，確定木糖醇龍眼酸乳發(fā)酵的最佳配方工藝組合。

表1 因素水平表

1.2.3 檢測與分析方法

1.2.3.1 感官評定

采用加權(quán)平均法，以10人為1小組對不同因素水平組合條件下制成的酸乳成品，根據(jù)酸乳色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味及口感，參照表2所示的產(chǎn)品感官質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)對酸乳成品進(jìn)行感官評定，滿分為100分[7-8]。

表2 產(chǎn)品感官質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3.2 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 10.0軟件進(jìn)行分析[9]，對其進(jìn)行極差分析。

1.2.3.3 乳酸菌總數(shù)測定

采用稀釋平板計(jì)數(shù)法測定。取1 m L發(fā)酵液加至10 m L無菌水中，依次稀釋7個(gè)梯度，最后3個(gè)稀釋梯度液各取1 m L，采用傾倒法于培養(yǎng)基中均勻分散，置于36℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)72 h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)[10-11]。

1.2.3.4 pH值和黏度的測定

pH值采用酸度計(jì)進(jìn)行測定，黏度采用黏度計(jì)進(jìn)行測定。

1.2.3.5 其他微生物指標(biāo)測定

大腸菌群按照GB 4789.3-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》進(jìn)行檢驗(yàn)，沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和溶血性鏈球菌等致病菌分別按照GB 4789.4-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門氏菌檢驗(yàn)》、GB 4789.5-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)志賀氏菌檢驗(yàn)》、GB 4789.10-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》、GB 4789.11-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)β型溶血性鏈球菌檢驗(yàn)》進(jìn)行檢驗(yàn)[5]。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 發(fā)酵溫度對酸乳品質(zhì)的影響

表3 發(fā)酵溫度對酸乳品質(zhì)的影響

由表3可知，在發(fā)酵溫度保持40～42℃的范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)酵速度較慢，酸乳品質(zhì)較好，在溫度低于42℃時(shí)，發(fā)酵不完全，會(huì)有少量乳清析出；當(dāng)溫度高于42℃時(shí)，發(fā)酵速度過快，會(huì)出現(xiàn)乳清析出的現(xiàn)象，確定最佳發(fā)酵溫度為42℃。

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對酸乳品質(zhì)的影響

表4 發(fā)酵溫度對酸乳品質(zhì)的影響

由表4可知，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為6 h時(shí)，酸乳凝固程度好，口感細(xì)膩，潤滑香醇，此時(shí)，酸乳成品的感官評價(jià)最好，得分最高，確定最佳發(fā)酵時(shí)間為6 h。

2.1.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

以木糖醇水溶液添加量、龍眼干水提液添加量、發(fā)酵液添加量為因素水平做正交試驗(yàn)，得出最佳的工藝條件，結(jié)果分析如表5所示。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表5可知，根據(jù)正交試驗(yàn)極差分析，各因素對酸奶質(zhì)量的影響主次順序是：B＞A＞C，即龍眼干水提液添加量的影響最為顯著，發(fā)酵液添加量影響次之，木糖醇添加量的影響最小。最佳工藝條件為A2B1C3，即最佳工藝條件為：木糖醇水溶液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，龍眼干水提液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%，發(fā)酵液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%。在該工藝條件下，制作了5個(gè)酸乳成品，分別進(jìn)行感官評價(jià)，感官評價(jià)得分平均值為88.5。該工藝條件下發(fā)酵制作的酸乳，其組織狀態(tài)、色澤、風(fēng)味俱佳，酸乳成品呈淺黃色、濃稠的半流體狀，質(zhì)地均勻、細(xì)膩，既有牛奶的乳香，又有龍眼的怡人清香，且酸甜爽口，潤滑香醇。

2.1.4 產(chǎn)品理化指標(biāo)和微生物檢測結(jié)果分析

表6 產(chǎn)品理化和微生物指標(biāo)檢測結(jié)果

由表6可知，乳酸菌總數(shù)、酸度和黏度值符合國標(biāo)規(guī)定[12]。其他微生物檢測顯示，致病菌均未檢出，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

以純牛奶和龍眼干水提液為主要原材料，以木糖醇為甜味劑，以丹尼斯克菌為發(fā)酵劑，研發(fā)了一種具有滋補(bǔ)和保健功能的龍眼風(fēng)味酸乳，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出了木糖醇龍眼酸乳的最佳工藝條件：木糖醇水溶液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，龍眼干水提液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%，發(fā)酵液添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%，發(fā)酵時(shí)間6 h,發(fā)酵溫度42℃。該工藝條件下發(fā)酵制作的酸乳，其組織狀態(tài)、色澤、風(fēng)味俱佳，酸乳呈淺黃色、濃稠的半流體狀，質(zhì)地均勻、細(xì)膩，兼有龍眼和酸乳的雙重風(fēng)味，酸甜爽口，潤滑香醇。酸乳成品的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。木糖醇龍眼酸乳的生產(chǎn)加工工藝符合傳統(tǒng)發(fā)酵酸乳的生產(chǎn)條件，工藝流程簡單可行，對設(shè)備沒有特殊要求、成本較低，且該產(chǎn)品兼具龍眼干和酸乳的雙重營養(yǎng)以及低糖保健作用，對于拓寬龍眼的深加工途徑及豐富乳酸發(fā)酵制品市場具有重要的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

[1]蔡長河,唐小浪,張愛玉,等.龍眼果肉的食療價(jià)值及其開發(fā)應(yīng)用前景[J].食品科學(xué),2002,23(8):328-330.

[2]吳憲忠,趙輝,吳國峰.乳酸菌在酸奶中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J].中國釀造,2007(1):1-4.

[3]任大勇,陳青青,榮鳳君,等.苦蕎麥酸奶的研制和質(zhì)量特性分析[J].食品研究與開發(fā),2017,38(2):102-105.

[4]倪丹,李寧,張海斌,等.褐色飲用型酸奶的研制[J].中國乳品工業(yè),2017,45(5):56-58.

[5]成妮妮,陳廣艷.木糖醇石榴汁酸奶發(fā)酵工藝研究[J].食品研究與開發(fā),2017,38(2):121-125.

[6]李亞蕾,李文霞,王萍.枸杞桂圓酸奶生產(chǎn)工藝研究[J].中國醇造,2010,29(10):195-198.

[7]劉麗媛,郭冉,潘娟,等.紫薯枸杞酸奶發(fā)酵工藝研究[J].食品科技,2012,2(8):104-107.

[8]王婭.風(fēng)味型菊花枸杞酸奶的研制[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012,19(9):370-371.

[9]李春喜,邵云,姜麗娜.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.2008:189-195.

[10]李青,羅繼學(xué).乳酸菌的培養(yǎng)與分離鑒定[J].中國飼料,2002,5:221-223.

[11]肖克宇,陽賽培,譚周進(jìn),等.乳酸菌計(jì)數(shù)培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法的篩選[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,27(5):398-400.

[12]陳廷續(xù).市售酸奶中活乳酸菌數(shù)的測定[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備,2011(4):36-38.