紫薯凝固型酸奶的加工工藝研究

束俊霞，劉慶慶，焦婷婷

（1.上海中僑職業(yè)技術(shù)大學(xué)，上海 201514；2銅仁學(xué)院，貴州 銅仁 554300；3.漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河 462000）

紫薯，又名黑薯、紫心甘薯或紫肉甘薯[1]。紫薯中含有大量的硒和花青素，硒是微量元素中的“抗癌大王”，具有較高的抗氧化作用，可以延緩人體衰老、抗疲勞和提高人體的免疫力。花青素是天然自由基的清除劑，還具有預(yù)防及治療心血管疾病、抗腫瘤等多種功效[2-3]，被譽(yù)為繼六大營養(yǎng)素之后的第七大必需營養(yǎng)素。具有極高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值的紫薯，是甘薯中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的品種[4]，有著良好開發(fā)前景。

酸奶是指由乳酸菌發(fā)酵，且具有半固體形態(tài)的牛奶制品。酸奶在發(fā)酵過程中某些菌種可以降解其中大分子營養(yǎng)物質(zhì)，易于人體的消化吸收。其營養(yǎng)價(jià)值比鮮牛奶和各種奶粉更高，具有改善腸胃、減少便秘、預(yù)防心血管疾病、降低膽固醇等良好保健功能，并且女性食用酸奶還可達(dá)到健康減肥的效果[5]。GB/T19302-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》的規(guī)定[6]，凝固型酸奶按照生產(chǎn)工藝的要求，其全部恒溫培養(yǎng)過程都是在固定的容器中進(jìn)行，產(chǎn)品加工完成后保留了原始的凝固狀態(tài)。

紫薯和酸奶的營養(yǎng)豐富，易消化吸收，二者同時(shí)食用，具有良好的保健功能。本研究主要采用雙酶解法酶解紫薯漿，確定紫薯漿最佳酶解工藝參數(shù)[7-8]，以解決紫薯原漿液在酸奶中直接調(diào)配產(chǎn)生沉淀以及影響產(chǎn)品穩(wěn)定性問題。通過感官評(píng)定優(yōu)化紫薯汁與酸奶的比例、發(fā)酵的溫度、菌種的添加量等工藝參數(shù)，最終得到最佳的工藝參數(shù)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

材料試劑及相關(guān)參數(shù)見表1。

表1 材料與試劑

1.2 主要儀器

實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備見表2。

表2 儀器設(shè)備

1.3 技術(shù)工藝及評(píng)價(jià)方法

1.3.1 紫薯酸奶的加工工藝流程

1.3.2 紫薯酸奶的加工工藝操作要點(diǎn)

（1）紫薯漿的制備：將紫薯煮熟去皮，紫薯與水以1:2.5的料水比打漿，α-淀粉酶的添加量0.12 g/100 mL，然后在60℃的水浴鍋中加熱90 min進(jìn)行液化處理，液化完畢再添加0.04 g/100 mL的糖化酶，在水浴鍋內(nèi)60℃的溫度下加熱60 min進(jìn)行糖化，糖化完畢后煮沸滅酶。用紗布過濾至表面無懸浮物。制得紫薯漿汁備用。

（2）配料混合:將新鮮的牛乳與紫薯漿汁按體積比3∶7混合，配制成含紫薯漿汁30%（體積分?jǐn)?shù)，以下同）的混合液。按每100 mL混合液加入8 g的白砂糖混合裝入酸奶瓶中。

（3）均質(zhì)滅菌：將混合液在90℃條件下的加熱15 min，均質(zhì)、滅菌后冷卻。

（4）接種：按每100 mL混合液加入0.15 g酸奶發(fā)酵劑進(jìn)行接種。迅速封蓋，搖勻。

（5）發(fā)酵：將添加發(fā)酵劑后的酸奶放入41℃的恒溫培養(yǎng)箱中，發(fā)酵6 h后立即轉(zhuǎn)入0～5℃的冰箱中進(jìn)一步改善風(fēng)味。

1.3.3 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)及測定方法

（1）可溶固形物：直接用糖度儀測得。

（2）產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)：評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 感官評(píng)價(jià)表

1.4 試驗(yàn)方法

基于單因素試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)行正交試驗(yàn)，以確定紫薯凝固型酸奶最佳的加工工藝參數(shù)。

1.5 正交設(shè)計(jì)

基于單因素試驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)置L9（34）正交試驗(yàn)表，通過極差分析，確定紫薯酸奶的最佳配方參數(shù)。正交因素水平設(shè)計(jì)見表4。

表4 正交因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 紫薯凝固型酸奶加工單因素試驗(yàn)

2.1.1 發(fā)酵溫度對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

適宜的發(fā)酵溫度能提高發(fā)酵劑的活性，改善酸奶的酸度，增強(qiáng)酸奶的口感。由表5可以看出，發(fā)酵溫度在41℃時(shí)，酸奶的品質(zhì)最好。

表5 發(fā)酵溫度對(duì)酸奶品質(zhì)的影響評(píng)分

2.1.2 紫薯漿添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

本產(chǎn)品的主要風(fēng)味特色是將紫薯香與酸奶的奶香進(jìn)行結(jié)合，紫薯香味過大會(huì)掩蓋酸奶本身的奶香味，影響酸奶的組織狀態(tài)，且增大產(chǎn)品成本，過少會(huì)影響酸奶口感、色澤，因此將兩者適量的混合在一起，能更好突出紫薯酸奶的風(fēng)味特色，由表6可以看出，當(dāng)紫薯漿的添加量為30%時(shí)，紫薯香較合適、口感酸甜可口、較均勻的組織狀態(tài)、較少的乳清析出、產(chǎn)品色澤鮮亮。

表6 紫薯漿添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響評(píng)分

2.1.3 發(fā)酵劑添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

發(fā)酵劑添加過多會(huì)導(dǎo)致酸奶過酸，過少會(huì)導(dǎo)致酸奶酸味不足，達(dá)不到酸甜可口的口感，因此適量的發(fā)酵劑對(duì)酸奶品質(zhì)有很大的影響。由表7可以看出，發(fā)酵劑添加量在0.15 g/100 mL時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分較高，品質(zhì)較好。

表7 發(fā)酵劑添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響評(píng)分

2.1.4 白砂糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

酸甜度是影響酸奶品質(zhì)一個(gè)重要因素，添加過多或過少時(shí)會(huì)降低酸奶品質(zhì)。由表8可知，當(dāng)白砂糖量添加量為8 g/100 mL時(shí)，酸奶品質(zhì)較好，酸甜度適宜，組織狀態(tài)均勻，能更好地提升酸奶品質(zhì)，提高食用欲。

表8 白砂糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.2 紫薯凝固型酸奶品質(zhì)最佳工藝確定

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取如下不同的參數(shù)條件，通過L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)，得到紫薯凝固型酸奶的最佳工藝參數(shù)，正交試驗(yàn)的結(jié)果如表9所示。

由表9可以看出，第5組的感官評(píng)分最高，紫薯凝固型酸奶對(duì)應(yīng)的最優(yōu)化組合為A2B2C3D1，即發(fā)酵溫度為41℃、紫薯漿添加30%、發(fā)酵劑添加0.15 g/100 mL、白砂糖添加8 g/100 mL。按此工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，所加工紫薯凝固型酸奶品質(zhì)較好，感官評(píng)分最高。由R值結(jié)果可知對(duì)酸奶品質(zhì)的影響最大的是紫薯漿添加量，這4種影響酸奶品質(zhì)因素從大到小的排序?yàn)?B＞C＞D＞A。

表9 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

本文基于單因素試驗(yàn)，采用L9（34）正交試驗(yàn)的方法，并以產(chǎn)品感官評(píng)分為指標(biāo)，得到了紫薯凝固型酸奶的最佳工藝參數(shù)：發(fā)酵溫度為41℃、紫薯漿添加30%、發(fā)酵劑添加0.15 g/100 mL、白砂糖添加8 g/100 mL，所加工的紫薯凝固型酸奶的口感、色澤和風(fēng)味俱佳，感官評(píng)分最高。