懷山藥大棗酸奶加工工藝研究

關(guān)隨霞，李愛江，李道敏

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品加工與安全國家級(jí)示范教學(xué)中心，河南 洛陽 471023）

懷山藥，產(chǎn)于河南武陟、溫縣等地，富含淀粉[1]、黏質(zhì)多糖[2]、微量元素、蛋白質(zhì)、維生素、黃酮類化合物[3]、脂肪酸[4]等多種營養(yǎng)物質(zhì)。具有降低血管脆性、降血脂、降膽固醇、健脾胃、益肺腎、止泄痢、化痰涎、潤皮毛的功效[5]。

大棗含有鉀、磷、鈣、錳等礦物元素[6]、膳食纖維、多糖[7]、核苷類、維生素、皂苷類[8]及人體必需的18 種氨基酸，其中VC含量高達(dá)5 mg/g～8 mg/g。味甘，性溫；歸脾、胃、心經(jīng)；可治療脾虛食少，乏力便溏，婦人臟躁等癥狀[9]。具有增強(qiáng)人體免疫力、養(yǎng)血補(bǔ)氣、降低一些藥物毒性及刺激性的功效。

酸奶是以牛乳為原料，經(jīng)發(fā)酵制成的一種乳制品，具有牛乳的全部營養(yǎng)成分，在發(fā)酵過程產(chǎn)生的乳酸及B 族維生素，還可促進(jìn)消化、提高人體免疫力。本研究在酸奶中添加懷山藥和大棗，制成的懷山藥大棗酸奶具有懷山藥、大棗及酸奶的多重營養(yǎng)和保健功能。本產(chǎn)品不僅豐富了市場(chǎng)上乳制品的種類，為不同消費(fèi)人群提供更多的選擇空間，同時(shí)為懷山藥、大棗的深加工開辟新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮牛奶：洛陽巨爾乳業(yè)有限公司；懷山藥：河南溫縣的精品懷慶山藥；大棗：新鄭市遠(yuǎn)大食品有限公司；嗜熱鏈球菌（hkdsp2-015）、保加利亞乳桿菌（hkdsp1-008）：河南科技大學(xué)食品學(xué)院生物工程實(shí)驗(yàn)中心保藏；氫氧化鈉（分析純）：天津市福祿化工廠；鹽酸（分析純）：南寧化工集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

培養(yǎng)箱（DHP-9272）：蘇州江東精密儀器有限公司；膠體磨（JM50.85.130.210）：萊州市順輝化工機(jī)械公司；均質(zhì)機(jī)（FJ-200）：上海標(biāo)本模型廠制造；離心機(jī)（TD3）：湖南相儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9420A）：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；凱氏定氮儀（K9840）：濟(jì)南海能儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作方法

1.3.2.1 山藥漿的制備

選取新鮮優(yōu)質(zhì)的懷山藥，清洗干凈；于蒸鍋中蒸15 min，冷卻至室溫、去皮，將山藥切為1 cm～2 cm、稱重；按照山藥、水質(zhì)量比1 ∶2 用膠體磨制成山藥漿，重復(fù)3 次，使懷山藥漿液均勻細(xì)膩，細(xì)度達(dá)到15 μm～40 μm。懷山藥蒸煮以阻止山藥褐變。

1.3.2.2 大棗汁的制備

選取肉質(zhì)肥厚、大小均勻的優(yōu)質(zhì)大棗，洗凈去核；按大棗、水（質(zhì)量比）1 ∶8 置于 60 ℃水浴鍋中浸泡 1 h；然后取出大棗打碎、加入浸泡用的全部水、過濾；制得的大棗汁密封備用。

1.3.2.3 調(diào)制、均質(zhì)

鮮牛乳中加入白糖充分?jǐn)嚢枋谷芙?，按比例加入山藥漿、大棗汁；于 55 ℃～60 ℃、10 MPa～15 MPa 條件下均質(zhì) 1 次～2 次。

1.3.2.4 殺菌

把均質(zhì)后的混合乳于90 ℃～95 ℃殺菌10 min[10]。

1.3.2.5 冷卻、接種、發(fā)酵

把殺菌后的混合乳，冷卻至45 ℃左右，無菌條件下接種發(fā)酵劑，混合均勻，于42 ℃培養(yǎng)4 h～5 h。

1.3.2.6 冷藏、成品

待酸奶凝固后，放入0 ℃～4 ℃冰箱中，后熟12 h～24 h。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

研究懷山藥漿、大棗汁、發(fā)酵劑、蔗糖添加量對(duì)酸奶的組織狀態(tài)、口感、氣味、風(fēng)味的影響，確定懷山藥漿、大棗汁、發(fā)酵劑的最適添加量。

1.3.4 正交試驗(yàn)

以懷山藥漿、大棗汁、發(fā)酵劑、蔗糖為因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，通過感官評(píng)定篩選出最優(yōu)工藝參數(shù)。

1.3.5 產(chǎn)品檢測(cè)

1.3.5.1 感官評(píng)定

選20 名食品檢驗(yàn)人員，對(duì)該酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)[11]如表1所示。

表1 懷山藥大棗酸奶感官評(píng)定指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation index of Huai yam-jujube yogurt

1.3.5.2 理化指標(biāo)

蛋白質(zhì)測(cè)定，按照GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法；脂肪測(cè)定，按照GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中堿水解法；非脂乳固體測(cè)定，按照GB 5413.39-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品中非脂乳固體的測(cè)定》；酸度測(cè)定，按照GB 5009.239-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測(cè)定》中酚酞指示劑法。

1.3.5.3 微生物測(cè)定

乳酸菌數(shù)測(cè)定，按照GB 4789.35-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》；大腸桿菌測(cè)定，按照GB 4789.3-2016《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)》中平板計(jì)數(shù)法。致病菌測(cè)定，其中金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)，按照GB 4789.10-2016《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)》；沙門氏菌檢驗(yàn)，按照GB 4789.4-2016《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)》；霉菌、酵母菌計(jì)數(shù)，按照GB 4789.15-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 懷山藥漿添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響

在鮮牛奶中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、12%、14%、16%、18%、20%山藥漿，8%蔗糖，4%發(fā)酵劑[12]，按照1.3.2 工藝流程制作酸奶，懷山藥漿添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 懷山藥漿添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of the yam syrup content on yogurt sensory quality

懷山藥漿添加量在10%～16%之間酸奶感官評(píng)分隨添加量增加而逐漸升高，添加量為10%時(shí)懷山藥味淡，凝乳狀態(tài)良好，無乳清析出；隨著懷山藥漿添加量的增加山藥味越來越濃，在14%～16%時(shí)口感光滑細(xì)膩，酸甜適中，組織狀態(tài)良好，無乳清析出，且16%感官評(píng)分最高；當(dāng)懷山藥漿添加量超過16%，感官評(píng)分隨添加量增加而逐漸降低，隨著山藥漿添加量增加，感官評(píng)分明顯下降，口感粗糙，酸度不足，偏甜，有乳清析出現(xiàn)象，有些出現(xiàn)裂紋。說明懷山藥漿添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)影響較為顯著。懷山藥漿添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響，可能與懷山藥中含有較多黏質(zhì)多糖和淀粉有關(guān)，加入少量懷山藥時(shí)，酸奶光滑細(xì)膩、無乳清析出；超過18%酸奶的風(fēng)味和組織狀態(tài)明顯下降。因此，懷山藥漿最佳添加量為16%，與許樹峰[13]的研究結(jié)論相近。

2.1.2 大棗汁添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響

在鮮牛奶中分別添加5%、7%、9%、11%、13%、15%大棗汁，8%蔗糖，4%發(fā)酵劑，按照1.3.2 工藝流程制作酸奶，大棗汁添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 大棗汁添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of jujube juice addition on sensory quality of yogurt

大棗汁添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)有一定影響。添加量為5%時(shí)，大棗香味淡，乳凝狀態(tài)較好，無乳清析出；隨大棗汁添加量增加，大棗香味逐漸明顯，當(dāng)達(dá)到9%時(shí)，酸甜適中，組織均勻細(xì)膩，無乳清析出，感官評(píng)分最高；添加量大于9%時(shí)，隨著添加量的增加，感官評(píng)分逐漸下降，口感粗糙，大棗味過濃，乳清析出量逐漸增加，說明大棗汁添加量影響酸奶的風(fēng)味和組織狀態(tài)。因此，大棗汁最佳添加量為9%。

2.1.3 蔗糖添加量對(duì)山藥大棗酸奶感官品質(zhì)的影響

在鮮牛奶中分別添加5 %、6 %、7 %、8 %、9 %、10%蔗糖，16%山藥漿，9%大棗汁，4%發(fā)酵劑，按照1.3.2 工藝流程制作酸奶，蔗糖添加量對(duì)山藥大棗酸奶感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 蔗糖添加量對(duì)懷山藥大棗酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of sucrose content on sensory quality of Huai yamjujube yogurt

蔗糖添加量對(duì)懷山藥大棗酸奶感官品質(zhì)有影響。添加量為5%時(shí)，酸奶甜度不足，酸度過高，風(fēng)味較差；隨著蔗糖添加量增加，酸甜味逐漸調(diào)和，添加量為8%時(shí)，酸奶口感光滑細(xì)膩，酸甜適中，組織狀態(tài)良好，無乳清析出，感官評(píng)分最高；隨著蔗糖添加量的增加，酸奶甜度過高，酸味不足感官評(píng)分明顯下降。因此，蔗糖最佳添加量為8%。

2.1.4 發(fā)酵劑接種量對(duì)山藥大棗酸奶感官品質(zhì)的影響

在鮮牛奶中添加8%蔗糖，16%山藥漿，9%大棗汁，按照1.3.2 工藝流程分別接種嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌（質(zhì)量比1 ∶1）混合液3%、4%、5%、6%、7%，進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵劑接種量對(duì)山藥大棗酸奶感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 發(fā)酵劑接種量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of ferment quantity on sensory quality of yogurt

發(fā)酵劑接種量對(duì)酸奶口感及組織狀態(tài)有顯著影響。接種量為3%時(shí)，酸奶不凝固；隨著接種量增加，酸奶逐漸凝固；接種量5%時(shí)，口感光滑細(xì)膩，酸甜適中，凝乳狀態(tài)良好，無乳清析出，感官評(píng)分最高；接種量超過5%，酸度過高，有乳清析出現(xiàn)象。因此，發(fā)酵劑最佳添加量為5%。

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)，確定懷山藥漿、大棗汁、蔗糖、發(fā)酵劑的添加量，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，因素水平如表2。

表2 懷山藥大棗酸奶配方因素及水平Table 2 Formulation factors and levels of Huai yam-jujube yogurt

表3 懷山藥大棗酸奶正交試驗(yàn)Table 3 Orthogonal test of Huai yam-jujube yogurt

由表3 可知，各因素影響順序?yàn)?D＞A＞C＞B，即發(fā)酵劑接種量影響最大，山藥漿添加量次之，蔗糖、大棗汁添加量影響較?。划a(chǎn)品最優(yōu)組合是A2B3C1D2，即懷山藥紅棗酸奶的最佳配方為：懷山藥漿添加量15%，大棗汁添加量10%，蔗糖添加量7%，發(fā)酵劑接種量5%，制成的酸奶呈乳白色，質(zhì)地均勻，無乳清析出，口感光滑細(xì)膩，酸甜適中，既有甘甜的紅棗味又有醇厚的山藥味。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量

2.3.1 感官狀況

產(chǎn)品呈乳白色，組織細(xì)膩、均勻，無乳清析出，口感光滑，酸甜適中，有酸奶的芳香味，并兼有紅棗的甘甜味和香氣，后味為醇厚的山藥味，無異味。

2.3.2 理化指標(biāo)

脂肪≥2.51 g/100 g；蛋白質(zhì)≥2.43 g/100 g；非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.92 g/100 g～8.03 g/100 g；酸度為75.20 °T～80.53 °T。均符合 GB 19302-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》。

2.3.3 微生物指標(biāo)

乳酸菌數(shù)為1.49×107CFU/mL；大腸桿菌≤1 CFU/mL；致病菌未檢出。均符合GB 19302-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》

3 結(jié)論

本研究通過單因素試驗(yàn)確定了懷山藥漿、大棗汁、蔗糖、發(fā)酵劑最適添加范圍；正交試驗(yàn)確定了懷山藥大棗酸奶的最佳配方：懷山藥漿15%，大棗汁10%，蔗糖7%，發(fā)酵劑5%。該產(chǎn)品呈乳白色，質(zhì)地均勻，表面光滑無氣泡，口感細(xì)膩，酸甜適中，有紅棗特有的甘甜香氣和醇厚的山藥味。理化和微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

懷山藥大棗酸奶不僅具有酸奶的營養(yǎng)價(jià)值，還含有懷山藥、大棗的營養(yǎng)成分，其中黃酮類物質(zhì)能降低血管脆性，降血脂和膽固醇；皂苷類物質(zhì)具有抗菌、解熱、鎮(zhèn)靜等功效。因此，懷山藥大棗酸奶是一種保健食品，符合當(dāng)今消費(fèi)需求。本研究對(duì)該產(chǎn)品開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。