凝固型樹莓果渣酸奶的研制

陰芳冉，李 穎，于宏偉，郭潤(rùn)芳

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071000）

紅樹莓（Rubus ideaus L.）又稱覆盆子，薔薇科漿果，富含維生素、有機(jī)酸、氨基酸和多酚類等營(yíng)養(yǎng)成分，具有抗氧化、提高免疫力、抗癌[1]等功效，廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健品、化妝品的加工生產(chǎn)中，被譽(yù)為“黃金水果”。紅樹莓柔軟多汁，易腐爛，貯藏困難，大多被加工成果醬、果汁和果酒等產(chǎn)品[2]，而樹莓果渣通常被廢棄。近年來，樹莓果渣逐漸被研究者關(guān)注，2011年Alonso G E報(bào)道了樹莓果渣富含油脂、纖維素、粗蛋白、有機(jī)酸、原花青素、花色苷等物質(zhì)[3]，可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，具有較高的清除自由基能力[4]。2016年曠慧等人[5]研究樹莓果渣中含有大量的鈣、鐵、鋅等礦物元素，氨基酸種類齊全，人體所需的必需氨基酸含量非常高，符合人體對(duì)于營(yíng)養(yǎng)健康的需求。另有發(fā)現(xiàn)樹莓籽的抗氧化能力極高，約為葡萄籽的6倍[6-7]。這些研究?jī)H僅停留在對(duì)于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能的發(fā)掘，目前還沒有進(jìn)行實(shí)際加工應(yīng)用。

酸奶是由新鮮牛乳或奶粉經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的產(chǎn)品，一般分為攪拌型和凝固型2種[8]。酸奶可以有效緩解人體的乳糖不耐受癥，促進(jìn)對(duì)鈣和鐵的吸收[9]，調(diào)節(jié)腸道微生物，促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，有效改善便秘。同時(shí)，長(zhǎng)期飲用酸奶還可以增強(qiáng)人體免疫力、美容養(yǎng)顏，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。

樹莓果渣酸奶是將樹莓果渣和酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相結(jié)合，既保留了樹莓果渣獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還具有酸奶的保健功效，是一種新型的保健食品。樹莓果渣酸奶的研制，豐富了市場(chǎng)上酸奶的種類，提高了樹莓的附加值，延長(zhǎng)了樹莓的產(chǎn)業(yè)鏈，極具研究?jī)r(jià)值。

1 材料及方法

1.1 材料

紅樹莓：品種“海爾特茲”，購于河北省懷安樹莓生產(chǎn)基地；純牛奶：河北新希望天香乳業(yè)有限公司提供；白砂糖、蘋果果膠、明膠：均為食品級(jí)；菌株：直投式乳酸菌發(fā)酵粉（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌）。

1.2 儀器與設(shè)備

Sartorius BS-214D型電子天平，江蘇淮安翔宇電子有限公司產(chǎn)品；FW135型中草藥粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；HH-2型電熱恒溫水浴鍋，國華電器有限公司產(chǎn)品；SPX-150B-Z型恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；pH計(jì)，奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品；LS-35H-D型高壓蒸氣滅菌鍋，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

（1）樹莓果渣粉的制備。

新鮮樹莓→打漿→過濾得粗果渣→高速離心脫水→殘?jiān)?0℃烘干[10]→粉碎→過100目篩→樹莓果渣微粉。

（2）凝固型樹莓果渣酸奶的制作。

純牛奶→配料（果渣、白砂糖、果膠） →均質(zhì)→于65℃下巴氏殺菌30 min→冷卻至42℃→接種乳酸菌發(fā)酵劑→于42℃下主發(fā)酵4～8 h[11]→4℃冷藏后熟→成品。

1.3.2 樹莓果渣酸奶單因素試驗(yàn)

以樹莓果渣添加量、白砂糖添加量、穩(wěn)定劑的選擇、穩(wěn)定劑的添加量、發(fā)酵時(shí)間為研究變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)。考查果渣添加量1.0%，1.4%，1.8%，2.2%；白砂糖添加量5%，6%，7%，8%；穩(wěn)定劑的種類（果膠、食用明膠）、穩(wěn)定劑添加量0.05%，0.10%，0.15%，0.20%和發(fā)酵時(shí)間4，6，8，10 h對(duì)樹莓果渣酸奶品質(zhì)的影響，并對(duì)成品進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.3 樹莓果渣酸奶工藝參數(shù)優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇樹莓果渣添加量（A）、白砂糖添加量（B）、果膠添加量（C）3個(gè)因素，以感官評(píng)分為指標(biāo)，固定發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間8 h，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，確定凝固型樹莓果渣酸奶的最佳配方。

凝固型樹莓果渣酸奶的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

1.3.4 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由10名食品專業(yè)人員組成感官評(píng)定小組，根據(jù)表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[12-14]，對(duì)酸奶進(jìn)行感官評(píng)定。

表1 凝固型樹莓果渣酸奶的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

凝固型樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 凝固型樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 成品貯藏期間的菌量變化

以正交試驗(yàn)得到的最佳配方制作凝固型樹莓果渣酸奶，于4℃下貯藏。酸奶后熟結(jié)束后開始，每3 d測(cè)定1次乳酸菌含量，為期9 d，統(tǒng)計(jì)菌含量的變化情況。乳酸菌數(shù)的測(cè)定采用GB 4789.35—2016中的方法。

1.3.6 成品貯藏期間的pH值變化

以正交試驗(yàn)得到的最佳配方制作凝固型樹莓果渣酸奶，于4℃下貯藏。酸奶后熟結(jié)束后開始，每3 d用精密數(shù)顯pH計(jì)測(cè)定一次pH值，為期9 d，記錄其pH值的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝固型樹莓果渣酸奶單因素試驗(yàn)

2.1.1 樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖1。

圖1 樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)隨著果渣添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)樹莓果渣添加量為1.4%時(shí)，樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分達(dá)到最高值81分，此時(shí)的酸奶具有濃郁的樹莓和酸奶的香氣，酸甜比適中，凝乳狀態(tài)好，幾乎無乳清析出。當(dāng)樹莓果渣的添加量低于1.4%時(shí)，酸奶中樹莓的風(fēng)味比較弱，甜味較突出，無法體現(xiàn)樹莓的特點(diǎn)；當(dāng)樹莓果渣的添加量高于1.4%時(shí)，樹莓的酸味會(huì)使酸奶的酸甜比失調(diào)，酸度過高會(huì)加速蛋白的凝聚使乳清析出，影響酸奶的整體口感。故最佳樹莓果渣添加量選擇1.4%。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖2。

圖2 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

隨著白砂糖添加量的增加，樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分逐漸升高之后有降低的趨勢(shì)，當(dāng)白砂糖添加量為6%時(shí)，樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)最高，感官評(píng)分為82分，此時(shí)的酸奶有濃郁的樹莓和酸乳的香氣，酸甜比適中，幾乎無乳清析出。白砂糖可以為酸奶中乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖提供豐富的碳源，并且可以作為甜味劑，緩沖酸度，賦予酸奶更好的風(fēng)味。當(dāng)白砂糖添加量較低時(shí)，乳酸菌的繁殖能力較低，并且產(chǎn)酸和產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)的能力較弱；當(dāng)白砂糖添加量過高時(shí)，酸奶中的甜度突出，也可能是高糖改變了酸奶的滲透壓，抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖[15]，降低了樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)。故白砂糖最佳添加量為6%。

2.1.3 發(fā)酵時(shí)間的確定

發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖3。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，凝固型樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)逐漸升高，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為8 h時(shí)，樹莓果渣凝固型酸奶的感官評(píng)分之后達(dá)到最大值87分，此條件下制作的酸奶酸甜適中、酸乳風(fēng)味好、軟硬適中、凝乳狀態(tài)好，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間會(huì)有大量乳清析出，降低酸奶的感官品質(zhì)，所以最佳發(fā)酵時(shí)間為8 h。

2.1.4 穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖4。

多年來，中藥飲片的硫磺熏蒸一直是困擾監(jiān)管部門的頑疾，服用硫磺熏蒸的中藥，會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康。如何摸索二氧化硫檢測(cè)方法，成為擺在殷紅妹面前一道棘手難題?！半y題不可怕，只怕有心人”，殷紅妹對(duì)杭州市場(chǎng)26種常用中藥飲片進(jìn)行探索性監(jiān)測(cè)，通過每年幾百批次檢測(cè)二氧化硫數(shù)據(jù)的積累，在全國率先制定了中藥飲片二氧化硫的限量標(biāo)準(zhǔn)。該檢測(cè)數(shù)據(jù)，為杭州市場(chǎng)中藥飲片無硫化工作推進(jìn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，經(jīng)驗(yàn)在全國范圍內(nèi)推廣。

圖4 穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

穩(wěn)定劑在酸奶制品中的作用主要為優(yōu)化酸奶品質(zhì)，防止乳清析出。由圖4可知，以果膠作為穩(wěn)定劑制作的酸奶感官品質(zhì)明顯高于食用明膠作為穩(wěn)定劑制作的酸奶感官品質(zhì)。加入果膠和食用明膠后都無乳清析出，但加入食用明膠會(huì)產(chǎn)生異味，影響酸奶的品質(zhì)；而加入果膠不會(huì)改變產(chǎn)品原有的品質(zhì)。所以，選擇果膠為樹莓果渣酸奶的穩(wěn)定劑。

2.1.5 果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖5。

圖5 果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響

由圖5可知，隨著果膠添加量的增加，酸奶的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)果膠添加量為0.1%時(shí)，酸奶的感官品質(zhì)較優(yōu)，感官評(píng)分為84分，此時(shí)的酸奶酸甜比適中，口感細(xì)膩，軟硬適中，幾乎無乳清析出。加大果膠的添加量，酸奶的硬度會(huì)逐漸增大，同時(shí)有較多的乳清析出。故果膠的最佳添加量應(yīng)為0.1%。

2.2 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，樹莓果渣添加量對(duì)酸奶的感官品質(zhì)影響最大，白砂糖的添加量次之，果膠的影響最小。樹莓風(fēng)味獨(dú)特、香氣宜人，對(duì)酸奶的感官發(fā)揮主要作用，并且樹莓果渣中含有大量的維生素、纖維素、有機(jī)酸和粗蛋白等成分[16]，其在加工過程中會(huì)隨著外界環(huán)境的改變而影響酸奶的感官品質(zhì)。按照優(yōu)組合A2B2C2配方制作了凝固型樹莓果渣酸奶，感官評(píng)分為87分，高于正交試驗(yàn)表中的感官評(píng)分，從而確定凝固型樹莓果渣酸奶的最佳配方為A2B2C2，即工藝條件為樹莓果渣添加量1.4%，白砂糖添加量6%，果膠添加量0.08%，于65℃下巴氏殺菌30 min，冷卻至42℃后，加入0.2%的發(fā)酵劑，于42℃下發(fā)酵8 h，冷藏后熟。此工藝條件下發(fā)酵的樹莓果渣酸奶呈均勻的粉紫色，具有濃郁的樹莓和酸乳的風(fēng)味，酸甜適中、組織均勻、質(zhì)地細(xì)膩，無乳清析出。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 貯藏期間菌含量的變化

貯藏時(shí)間對(duì)乳酸菌含量的影響見圖6。

圖6 貯藏時(shí)間對(duì)乳酸菌含量的影響

由圖6可知，凝固型樹莓果渣酸奶在4℃冷藏過程中，前6 d乳酸菌含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，6 d時(shí)達(dá)到峰值7.06×108CFU/mL，而后開始下降。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定酸奶中乳酸菌的含量必須大于或等于1×106CFU/mL[17]，在此工藝條件下生產(chǎn)的樹莓果渣酸奶在后熟過程中的乳酸菌含量均明顯高于國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 貯藏期間pH值的變化

pH值隨貯藏時(shí)間的變化見圖7。

圖7 pH值隨貯藏時(shí)間的變化

凝固型樹莓酸奶在4℃的冷藏過程中，隨著貯藏天數(shù)的增加，酸奶的pH值逐漸降低，乳酸菌在4℃條件下仍具有一定的活性，可以利用酸奶中的物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)酸，使樹莓果渣酸奶的pH值降低。

3 結(jié)論

以樹莓果渣、純牛奶、白砂糖為主要原料，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定出凝固型樹莓果渣酸奶的最佳工藝條件：在純牛奶中加入1.4%的樹莓果渣、6%的白砂糖、0.08%的果膠，于65℃下巴氏殺菌30 min，冷卻至42℃后，加入0.2%的發(fā)酵劑，于42℃下發(fā)酵8 h，4℃下冷藏后熟。在此工藝條件下產(chǎn)品呈現(xiàn)均勻的粉紫色，具有濃郁的樹莓和酸乳的風(fēng)味，酸甜適中、組織均勻、質(zhì)地細(xì)膩，無乳清析出，感官評(píng)分為87分。對(duì)凝固型樹莓果渣酸奶感官評(píng)分影響程度由大到小依次為樹莓果渣的添加量＞白砂糖的添加量＞果膠的添加量。在4℃貯藏過程中酸奶中乳酸菌的含量均明顯高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。