泡跑果果味醬酸奶的研制

羅冠儀

（乳業(yè)生物技術國家重點實驗室 上海乳業(yè)生物工程技術研究中心 光明乳業(yè)股份有限公司 乳業(yè)研究院，上海 200436）

乳制品營養(yǎng)價值豐富，不僅含有大量的蛋白質等成分，還含有豐富的無機鹽和維生素，是一種優(yōu)質的食品[1-2]。乳制品包括奶酪、酸奶、其他發(fā)酵乳制品、奶類甜點等[3]。而酸奶則是我國第一大發(fā)酵乳制品[4]，而且其具有豐富的營養(yǎng)價值和生理功能，也使其成為全球普及最廣的發(fā)酵乳制品[5-6]。

酸奶是以牛奶為主要原料，經過殺菌后添加菌種作為發(fā)酵劑，經發(fā)酵后制得的一種牛奶制品[7]。酸奶從風味上可大致分為原味型和果味型兩種。根據其原料和添加物又可細分為純酸奶、調味酸奶和果料酸奶3種。果料酸奶等各種花色酸奶的生產，使酸奶的風味有明顯改善[8]，且果料酸奶作為一種備受歡迎的養(yǎng)生品，人們對它的需求越來越大[9]。最近幾年，我國乳品企業(yè)在酸奶創(chuàng)新方面進展快速，出現了很多異彩紛呈的產品。有加入各種果醬的攪拌型果醬酸奶、加入水果塊的攪拌型果料酸奶，還有加入各種天然色素和香精的果味酸奶、五谷酸奶、優(yōu)酪乳酸奶等品種豐富，口味多樣[10]。

在牛乳中添加果粒果味醬，經混合發(fā)酵而制成的果粒果味醬酸奶的增長率較快，它不但滿足美味休閑，還具有較好的發(fā)展前景[11]。目前市面上的果料酸奶一般都以成型效果較好的軟質水果或谷物作為果醬原料，而一些成型效果不好的水果（如百香果、西瓜等）或硬質水果（如蘋果），若要添加進酸奶產品中，一般只能先將其制作成果汁；這樣制作的酸奶雖然也含有真正果肉，但缺乏咀嚼感。將含果汁的泡跑果果味醬添加到酸奶中，能提升酸奶產品的咀嚼感，同時也為產品帶來爆汁感，增加消費者的酸奶產品新鮮感。本研究以全脂牛乳和泡跑果果味醬為主原料研制泡跑果果味醬酸奶，采用單因素及正交試驗對其配方工藝條件進行優(yōu)化，目的是為國內泡跑果果味醬酸奶的產業(yè)化開發(fā)奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂牛乳（蛋白質3.1%）、白砂糖：市售；菌種Premium 1.0（保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus））：丹麥科漢森公司；泡跑果果味醬（可溶性固形物含量為26%～27%，pH值為3.4～3.8，總糖為55%～60%）：廣州合成實業(yè)有限公司。

氫氧化鈉（分析純）：天津市光復精細化工研究所；七水硫酸鈷（分析純）、硫酸（分析純）：廣州化學試劑廠；酚酞（分析純）、體積分數為95%乙醇（分析純）：天津市光復精細化工研究所；定氮片：瑞士FOSS公司；異戊醇（分析純）、乙腈（分析純）：天津大茂化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

RW20數顯電動攪拌機：德國艾卡公司；APV1000均質機：APV（中國）有限公司；HPP1恒溫培養(yǎng)箱、WPE45恒溫水浴鍋：德國Memmert公司；JJ2000B電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠；S220酸度計：梅特勒-托利多（上海）有限公司；8200凱氏定氮儀：瑞士FOSS公司；Essentia LC-15高效液相色譜儀：日本島津公司；MS3超聲波振蕩器：德國艾卡公司；CXE-RZ50乳脂離心機：德國海道夫公司。

1.3 方法

1.3.1 泡跑果果味醬酸奶加工工藝流程

1.3.2 操作要點

原料混合：配料時先將符合國標GB 19301—2010《食品安全國家標準生乳》要求的全脂牛奶預熱至45～50℃，在高速攪拌過程中加入白砂糖，并攪拌15～20 min，使得白砂糖充分溶解。

均質：在60～65℃、18～20 MPa條件下進行均質，使得乳脂肪球破碎，避免在發(fā)酵過程以及后期儲藏過程中出現脂肪上浮的現象。

殺菌：90～95℃殺菌5 min。

冷卻：冷卻溫度為42～44℃。

接種：9.5 g脫脂乳粉溶于80.5 mL 50℃的純凈水中，加熱煮沸放涼后制成接種液，在接種液中加入10 g菌種Premium 1.0，制成發(fā)酵劑，根據實驗設計要求接種。

恒溫發(fā)酵：于一定發(fā)酵溫度恒溫發(fā)酵一定時間。

冷卻灌裝：發(fā)酵后的酸奶冷卻至20℃，并根據實驗設計要求分別加入一定量的泡跑果果味醬，用手持攪拌器進行破乳攪拌1 min后灌裝至塑杯中，每杯質量為150 g。

后熟冷藏：在2～6℃條件下后熟冷藏24 h。

1.3.3 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝的單因素試驗

白砂糖添加量的確定：白砂糖添加量分別為5%、6%、7%、8%、9%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進行感官評價，確定最佳的白砂糖添加量。

果味醬添加量的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量分別為5%、8%、10%、12%、15%、20%。測定酸奶成品的酸度，并進行感官評價，確定果味醬的最佳添加量。

發(fā)酵劑接種量的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進行感官評價，確定最佳的菌種接種量。

發(fā)酵時間的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，分別于43℃條件下發(fā)酵4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h、6.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進行感官評價，確定最佳的發(fā)酵時間。

發(fā)酵溫度的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，分別于于37℃、39℃、41℃、43℃、45℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進行感官評價，確定最佳的發(fā)酵溫度。

1.3.4 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以酸度、感官評價為考察指標，采用正交試驗L9（33）優(yōu)化白砂糖添加量（A）、泡跑果果味醬添加量（B）、發(fā)酵劑接種量（C）。正交試驗因素與水平見表1。

表1 泡跑果果味醬酸奶配方工藝優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula technology optimization of Paopao jam yoghurt

1.3.5 質量指標

（1）感官指標

根據產品的口感、色澤、風味和組織狀態(tài)等制定感官評分標準，滿分100分，感官評分標準見表2。選擇20人作為評價小組成員對產品進行感官評分。

表2 泡跑果果味醬酸奶感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standards of Paopao jam yoghurt

（2）理化指標

酸度的測定按照GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》[13]中的酚酞指示劑法；蛋白質的測定按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[14]中的凱氏定氮法；脂肪的測定按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》[15]中的蓋勃法。

（3）微生物指標

乳酸菌數、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、酵母、霉菌均按照國標GB 19302—2010《食品安全國家標準發(fā)酵乳》[16]中方法進行檢測。

2 結果與分析

2.1 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗

2.1.1 白砂糖添加量的確定

圖1 白砂糖添加量對泡跑果果味醬酸奶質量的影響Fig.1 Effect of white granulated sugar addition on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖1可知，隨著白砂糖添加量從5%增加至9%，酸奶的酸度為70.9～72.6°T；在白砂糖添加量為7%時，感官評分最高，為87分，此時酸度為70.9°T。隨后白砂糖添加量繼續(xù)增大使酸奶中的糖含量增加，口感偏甜，感官評分下降。因此，選擇7%為泡跑果果味醬酸奶最適白砂糖添加量。

2.1.2 泡跑果果味醬添加量的確定

圖2 果味醬添加量對泡跑果果味醬酸奶質量的影響Fig.2 Effect of jam addition on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖2可知，隨著泡跑果果味醬添加量從5%增加至20%，酸奶的酸度也在逐步上升，酸度從67.3°T上升至72.8°T；在果味醬添加量為10%時，感官評分達到最高，為89分，此時酸度為71.5°T。隨后泡跑果果味醬添加量繼續(xù)增大使酸奶中的糖含量增加，口感偏甜，感官評分下降。因此，選擇10%為泡跑果果味醬酸奶最適果味醬添加量。

2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定

圖3 發(fā)酵劑接種量對泡跑果果味醬酸奶質量的影響Fig.3 Effect of starter inoculum on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖3可知，隨著發(fā)酵劑的接種量從1.0%增加至3.0%，產品酸度逐漸上升，酸度從62.9°T上升至77.9°T；當發(fā)酵劑接種量在1.0%～2.5%時，感官評分隨著菌種接種量的增加而增加，當接種量在2.5%時，泡跑果果味醬酸奶感官評分最高，為88分，此時酸度為74.2°T，產品凝乳質地好，無乳清水析出，酸甜適中，口感好。當接種量到3.0%時，泡跑果果味醬酸奶的凝乳質地偏硬，口感變酸，感官評分下降至63分。因此，選擇2.5%為泡跑果果味醬酸奶最適接種量。

2.1.4 發(fā)酵時間的確定

圖4 發(fā)酵時間對泡跑果果味醬酸奶質量的影響Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖4可知，隨著發(fā)酵時間從4.5 h延長至6.5 h，酸奶的酸度也在不斷上升，酸度從61.7°T上升至74.4°T；感官評分在發(fā)酵時間為5.5h時達到最大，為90分，此時酸度為71.9°T。隨后隨著發(fā)酵時間的繼續(xù)延長，產品酸度不斷升高，產品偏酸而導致感官評分下降。因此，選擇5.5h為泡跑果果味醬酸奶最適發(fā)酵時間。

2.1.5 發(fā)酵溫度的確定

圖5 發(fā)酵溫度對泡跑果果味醬酸奶質量的影響Fig.5 Effect of fermentation temperature on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖5可知，隨著發(fā)酵溫度從37℃上升至45℃，酸奶的酸度也在不斷上升，酸度從63.8°T上升至75.3°T；感官評分在發(fā)酵溫度為43℃時達到最大，為86分，此時產品的酸度為72.5°T。隨后發(fā)酵溫度繼續(xù)上升，由于菌種產酸加快，產品酸度不斷升高，導致產品偏酸，感官評分下降。因此，選擇43℃為泡跑果果味醬酸奶最適發(fā)酵溫度。

2.2 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以酸度和感官評價為考察指標[17]，采用正交試驗設計L9（33）優(yōu)化白砂糖添加量（A）、泡跑果果味醬添加量（B）、發(fā)酵劑接種量（C）。正交試驗結果與分析見表3。

表3 泡跑果果味醬酸奶配方工藝優(yōu)化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula technology optimization of Paopao jam yoghurt

由表3可知，果味醬添加量對酸奶的感官質量和酸度影響最大，其次是發(fā)酵劑的接種量，影響最小的是白砂糖的添加量。根據極差分析，以感官評分為考察指標時，3個因素的最優(yōu)組合為A3B2C2；以酸度為考察指標時，3個因素的最優(yōu)組合為A3B1C3。

按A3B2C2和A3B1C3的配方組合制備泡跑果果味醬酸奶，并進行感官評分和酸度測定。A3B2C2配方酸奶感官評分91分，酸度73.3 °T；A3B1C3配方酸奶感官評分86分，酸度75.9°T。最終確定泡跑果果味醬酸奶的最佳配方組合為A3B2C2，即白砂糖添加量8%，果味醬添加量10%，發(fā)酵劑接種量2.5%。

酸度屬于酸奶的理化指標，而酸奶的感官質量則由口感、色澤、風味、組織狀態(tài)等多因素協(xié)同作用的反映，因此感官評分更有代表性，以感官評分為評價指標的正交試驗結果方差分析見表4。

表4 以感官評分為評價指標正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results using sensory evaluation score as evaluation index

由表4可知，3個因素中，泡跑果果味醬添加量、發(fā)酵劑接種量對感官評分的影響顯著（P＜0.05），白砂糖添加量對感官評分的影響不顯著（P＞0.05）。

2.3 產品指標

2.3.1 感官指標

產品組織狀態(tài)細膩，無明顯分層或乳清水析出，口感酸甜適中，具有酸奶特有的濃郁香氣和果味醬的風味，咀嚼有爆汁感。

2.3.2 理化指標

泡跑果果味醬酸奶蛋白質含量2.82%，脂肪含量3.17%，酸度為73.3°T。

2.3.3 微生物指標

泡跑果果味醬酸奶總乳酸菌數為3.61×108CFU/g，霉菌、酵母菌、大腸菌群、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗，確定泡跑果果味醬酸奶的配方工藝為白砂糖添加量8%，果味醬添加量10%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，發(fā)酵溫度43℃，發(fā)酵時間5.5 h。此優(yōu)化條件下，產品組織狀態(tài)細膩，無明顯分層或乳清水析出，口感酸甜適中，具有酸奶特有的濃郁香氣和果味醬的風味，咀嚼有爆汁感，感官評分91分，酸度73.3°T，理化指標和微生物指標均符合國標GB 19302—2010《食品安全國家標準發(fā)酵乳》的要求。