干混法制備草莓風味酸奶預拌粉及其穩(wěn)定性研究

林少華，白海林，王麗，李曉紅，句榮輝，羅紅霞

（1.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院，北京 102442；2.海城海佳鑫澳奶制品有限公司，鞍山 114000）

酸奶的營養(yǎng)價值很高，具有潤腸通便、加強消化和增強機體免疫力、降低膽固醇、緩解乳糖不耐癥等功效[1]。但酸奶的保質(zhì)期短，且需要在2～6℃的條件下冷藏，給消費者食用帶來不便[2]。酸奶粉卻能夠很好地克服這一缺點，它是由奶粉、菌粉和其他原輔料配制而成，具有體積小、輕便，并可常溫儲存等特點[3]，可實現(xiàn)酸奶全年產(chǎn)銷均衡化，滿足不同季節(jié)的供需關系。因此，酸奶粉的研制引起了許多國家的重視[4]。

目前，報道的生產(chǎn)酸奶粉的方法主要有噴霧干燥[5～7]和冷凍干燥[8,9]。但冷凍干燥所需設備昂貴，能耗和生產(chǎn)成本高，單產(chǎn)能力小，限制了其廣泛應用；而噴霧干燥方法不適用于熱敏性物料，菌種存活率低。除了以上兩種方法，還可采用干混法生產(chǎn)酸奶粉，其優(yōu)點是制作方式簡單、便捷，所需生產(chǎn)設備簡單，生產(chǎn)成本低，能夠很好地避免活菌數(shù)降低等問題[10]，但采用該法制備酸奶粉的研究報道卻不多見。因此，本文以干混法工藝制備酸奶預拌粉，通過單因素試驗和正交試驗，對該酸奶預拌粉發(fā)酵的酸奶進行感官評定，從而確定草莓風味酸奶預拌粉的最佳配方，并對其貯藏期間的穩(wěn)定性進行了研究，這對豐富酸奶粉的生產(chǎn)實踐具有一定的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌（1:1）混合直投式發(fā)酵劑，購自杜邦丹尼斯克（中國）有限公司；全脂乳粉，購自恒天然商貿(mào)（上海）有限公司；蔗糖，購自營口北方糖業(yè)有限公司；濃縮乳清蛋白，購自青島金大洋乳業(yè)有限公司；草莓果粉，購自西安錦泰生物工程有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)食品級。

電熱恒溫鼓風干燥箱，上海丙林電子科技有限公司；電熱恒溫水浴鍋，常州諾基儀器有限公司；Precisa ES125SM電子天平，上海智凈環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 酸奶預拌粉的基礎配方 根據(jù)預試驗確定酸奶預拌粉的基礎配方為：全脂乳粉89%、蔗糖6%、草莓果粉5%、混合直投式發(fā)酵劑0.004%。

1.2.2 酸奶預拌粉干混法制備工藝 將一定比例的直投式發(fā)酵劑和部分奶粉在三維混料機中進行預混后，將剩余的其他物料加入混料機中進行高速預混10min，然后將酸奶預拌粉分裝進鋁箔袋中，制成200g/袋的酸奶預拌粉樣品?；炝线^程在低濕度環(huán)境中進行，以確保最終產(chǎn)品的低水分活度。

1.2.3 酸奶預拌粉發(fā)酵成酸奶的基礎工藝 取1袋酸奶預拌粉（200g/袋）與800mL常溫飲用水混合并攪拌，待預拌粉完全溶解后，置于43℃電熱恒溫鼓風干燥箱中保溫發(fā)酵6h，發(fā)酵結束后置于4～8℃冰箱中冷藏12h后進行感官評定。

1.2.4 單因素實驗 根據(jù)1.2.1的基礎配方和1.2.3的酸奶發(fā)酵基礎工藝，固定發(fā)酵溫度為43℃，考察不同發(fā)酵時間（4h、5h、6h、7h、8h）對酸奶感官的影響；固定基礎配方和發(fā)酵時間6h，考察不同發(fā)酵溫度（39℃、41℃、43℃、45℃、47℃）對酸奶感官的影響；固定發(fā)酵時間6h、發(fā)酵溫度43℃、全脂奶粉89%，草莓果粉5%、蔗糖6%，考察混合直投式發(fā)酵劑的不同添加量（質(zhì)量分數(shù)為0.002%、0.004%，0.006%、0.008%、0.010%）對酸奶感官的影響；固定發(fā)酵時間6h、發(fā)酵溫度43℃、草莓果粉5%、混合直投式發(fā)酵劑0.004%，考察不同蔗糖添加量（5%、6%、7%、8%、9%）對酸奶感官的影響，全脂奶粉的添加比例根據(jù)蔗糖添加量作微調(diào)（下同）；固定發(fā)酵時間6h、發(fā)酵溫度43℃、混合直投式發(fā)酵劑0.004%、蔗糖添加量7%，考察不同草莓果粉添加量（1%、3%、5%、7%、9%）對酸奶感官的影響。

1.2.5 正交實驗 在單因素實驗的基礎上，選取3個對酸奶感官評分影響最大的因素（分別是草莓果粉添加量、混合直投式發(fā)酵劑添加量、蔗糖添加量），每個因素選取3個水平，建立3因素3水平的正交試驗，其因素與水平如表1所示。

表1 酸奶預拌粉正交試驗因素及水平

1.2.6 預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官評價標準 本感官評價標準在參考文獻的基礎上略有改動，主要從色澤、組織狀態(tài)、滋氣味、口感等方面進行感官評價[8]，感官評價標準如表2所示。

表2 草莓風味酸奶的感官評價標準

1.2.7 活性乳酸菌的測定 乳酸菌活菌數(shù)采用GB4789.35—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》方法測定，以判定酸奶預拌粉產(chǎn)品是否符合相關產(chǎn)品的標準要求。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 發(fā)酵時間對預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官影響

圖1 發(fā)酵時間對酸奶的感官影響

由圖1可知，發(fā)酵時間為6h時感官評分最高。此時的酸奶入口酸甜，酸奶色澤呈乳白色，組織細膩均勻，表面光滑，無裂紋，無氣泡，乳清無析出，芳香味濃，口感細膩稠滑，滋味純正。發(fā)酵時間太長，酸奶酸度變高，乳酸菌活性下降，會產(chǎn)生一些不良口味，而且染雜菌的可能性變大。發(fā)酵時間過短，發(fā)酵不完全，酸奶的質(zhì)構不稠厚，乳清會析出，凝塊大小不均勻，酸奶味不足。

2.1.2 發(fā)酵溫度對預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官影響

由圖2可知，43℃發(fā)酵出的酸奶感官評分最佳。由于乳酸菌胞外多糖的生成，酸奶質(zhì)構稠厚溫和，奶油感十足，具有傳統(tǒng)酸奶的風味，組織狀態(tài)細膩均勻，表面光滑，乳清無析出。發(fā)酵溫度過高會導致酸化過快，不利于乙醛、丁二酮等風味物質(zhì)的形成，且產(chǎn)酸過多，質(zhì)構黏稠。發(fā)酵溫度過低，發(fā)酵出的酸奶表面不光滑，質(zhì)地不細膩，凝塊大小不均勻，酸奶味不足。

圖2 發(fā)酵溫度對酸奶的感官影響

2.1.3 混合直投式發(fā)酵劑添加量對預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官影響

圖3 混合直投式發(fā)酵劑添加量對酸奶的感官影響

由圖3可知，隨著混合直投式發(fā)酵劑添加量的增加，預拌粉發(fā)酵成酸奶的口感越來越好，感官評分增加，當混合直投式發(fā)酵劑添加量為0.006%時預拌粉發(fā)酵出來的酸奶口感最好，此時的酸奶質(zhì)構稠厚溫和，具有傳統(tǒng)酸奶的風味，酸甜適中?；旌现蓖妒桨l(fā)酵劑添加量較低時，質(zhì)構較稀薄，黏度較低，酸奶風味不足，口感偏甜，乳清析出較多，具有顆粒感?；旌现蓖妒桨l(fā)酵劑添加量過高時，質(zhì)構太黏，酸度較大，口感偏酸。

2.1.4 蔗糖添加量對預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官影響

由圖4可知，當蔗糖添加量為7%時，發(fā)酵出的酸奶口感最佳，此時酸奶酸甜適中，口感細膩稠滑，滋味純正。蔗糖添加少時，酸味過重；蔗糖添加量過高時，酸奶甜味過高，質(zhì)地不黏稠，乳清會析出。

圖4 蔗糖添加量對酸奶的感官影響

2.1.5 草莓果粉添加量對預拌粉發(fā)酵成酸奶的感官影響

由圖5可知，不同比例的草莓果粉對預拌粉發(fā)酵成酸奶的風味、質(zhì)構、組織狀態(tài)均會產(chǎn)生較大的影響。草莓果粉添加量為5%時，酸奶色澤較好，草莓風味及酸奶味純正協(xié)調(diào)，感官評分最高，酸奶色澤呈乳白色，組織狀態(tài)細膩均勻，表面光滑，無裂紋，無氣泡，乳清不析出，芳香味濃。隨著草莓果粉添加量的增加，感官評分降低，草莓口感太重，不受消費者的喜愛。而草莓含量較低時，草莓風味不突出，口感欠佳。在草莓果粉的選擇上，應避免使用酸度高的果粉。

圖5 草莓果粉添加量對酸奶的感官影響

2.2 正交試驗結果及數(shù)據(jù)分析

由表3可知，影響草莓風味酸奶粉因素的主次順序為A＞B＞C，即蔗糖添加量＞混合直投式發(fā)酵劑添加量＞草莓果粉添加量，草莓風味酸奶粉最佳發(fā)酵條件為A2B2C2，該組合在正交試驗中未出現(xiàn)。因此，對該組合進行驗證實驗，結果表明在A2B2C2條件下得到的感官評分最高，為93±1.86分。因此，最佳發(fā)酵條件為蔗糖量7%、草莓果粉添加量5%、混合直投式發(fā)酵劑添加量0.006%。在該工藝條件下制備的酸奶預拌粉發(fā)酵成的酸奶最受歡迎。

表3 正交試驗結果

2.3 酸奶預拌粉穩(wěn)定性研究

酸奶預拌粉的水分含量和水分活度很低，不利于細菌和霉菌的生長，而有利于貯存和延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。酸奶預拌粉中的菌種活力主要受以下因素影響：①水分活度：在最終酸奶粉中的水分活度越低越好，應小于0.26[11]；②氣體保護：在灌裝過程中應使用惰性混合氣體二氧化碳/氮氣保護[12]；③包裝材料：包裝材料應能阻止氧氣、水分的滲透，可采用聚乙烯/鋁箔包裝材料為最佳包裝材料[13]；④生產(chǎn)環(huán)境：生產(chǎn)環(huán)境應使用除濕劑，阻止產(chǎn)品的水分活度在加工和包裝過程中受影響；⑤儲存溫度：低溫有利于提高穩(wěn)定性。

表4 酸奶預拌粉在常溫保存中的穩(wěn)定性

鑒于本研究的酸奶預拌粉中含有活性乳酸菌，因此，其保質(zhì)期宜采用常溫穩(wěn)定性試驗[14,15]。本文對酸奶預拌粉進行了室溫貯存穩(wěn)定性研究：將樣品置于溫度25±2℃，RH60%±10%條件下的恒溫恒濕室中保存18個月，分別于0、3、6、9、12、18個月時對樣品進行酸奶發(fā)酵試驗，并檢測樣品中的乳酸菌活菌數(shù)和水分活度。

從表4的試驗結果可以看出，在25℃的室溫條件下，活菌數(shù)隨著時間的延長而下降，雖然活菌數(shù)從初始的9.0×108cfu/g下降到18個月后的7.3×106cfu/g，但酸奶預拌粉發(fā)酵成的酸奶其口感、滋氣味及組織狀態(tài)仍良好，且水分活度一直維持在0.26以下，表明在18個月的保質(zhì)期內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

3 結論

本研究對草莓風味酸奶預拌粉的最佳配方及其發(fā)酵為酸奶的工藝進行了深入研究，得出以下結論：最佳配方為全脂乳粉88%，菌粉添加量0.006%、蔗糖添加量7%、草莓果粉添加量5%。該預拌粉發(fā)酵成酸奶的工藝為：發(fā)酵溫度43℃、發(fā)酵時間6h。在該配方及發(fā)酵工藝條件下發(fā)酵出的酸奶，色澤均一，有光澤，質(zhì)構稠厚，表面光滑無裂紋，無氣泡，無乳清析出，口感細膩、柔滑醇厚，酸甜適宜，黏稠度適中。此外，將酸奶預拌粉的水分活度控制在0.26以下，放置在常溫進行穩(wěn)定性試驗，結果在18個月保質(zhì)期內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，其口感、滋氣味及組織狀態(tài)良好。