香蕉酸奶加工工藝研究

周海旭，李姝，王悅，薛靜麗，李婧瑜，余夢薇，李曉晴，蘇同超

（河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003）

香蕉是一種營養(yǎng)與風(fēng)味并存的水果，成熟香蕉具有濃厚的香氣、口感綿軟、香甜可口、營養(yǎng)豐富，但儲藏時間較短。香蕉營養(yǎng)價值高，保健功能突出，具有清熱解毒、潤腸通便、潤肺止咳以及舒緩情緒、減壓等作用，所以有“水果之王”的稱號[1]。但是我國的香蕉銷售形式單一，大多是直接銷售鮮香蕉，但因香蕉不耐貯，所以每年都會有大量香蕉被浪費。因此，應(yīng)積極開發(fā)新型產(chǎn)品，以滿足不同消費者的喜好，同時還能緩解鮮銷壓力，提高香蕉的利用率，促進香蕉加工業(yè)的發(fā)展。

酸奶是由純鮮牛奶加入白糖均質(zhì)，經(jīng)高溫滅菌后接入乳酸菌發(fā)酵后制成的一種發(fā)酵型乳制品[2]。酸奶風(fēng)味獨特，口感柔和，酸甜爽口，有緩解乳糖不耐癥、抗菌，改善便秘、降低膽固醇、抗癌、抗衰老等作用[3]。且酸奶中的營養(yǎng)成分更完善，更易被消化吸收，所以受到越來越多消費者的喜愛。隨著人們消費水平的提高，酸奶的品種和口味越來越多樣化，開發(fā)新的風(fēng)味酸乳，增加酸乳的種類，已勢在必行。在牛奶中添加果蔬汁、果漿、谷物等成分，接種乳酸菌發(fā)酵制成新型保健果蔬酸奶，不僅能增加酸奶的品種，還能賦予酸奶不同的風(fēng)味。利用香蕉和純牛奶為主要原料發(fā)酵制得的風(fēng)味酸奶，營養(yǎng)更豐富、口味更獨特，能滿足更多消費者的需求。研究香蕉酸奶的加工工藝對提高香蕉利用率，改變酸奶風(fēng)味，有效結(jié)合酸奶和香蕉的營養(yǎng)及保健功能，具有顯著效益[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香蕉：市售普通香蕉；純牛奶：市售蒙牛無菌枕包純牛奶，蛋白質(zhì)含量3.0%；白砂糖：市售，食品級；護色劑：市售檸檬酸和VC；穩(wěn)定劑：市售，CMC（羥甲基纖維素鈉）；發(fā)酵劑：市售，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌1:1 混合發(fā)酵劑。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫培養(yǎng)箱，BJPX-H 型，鑫貝西科學(xué)儀器（山東）有限公司；打漿機，DJ12B-P81 型，浙江蘇泊爾股份有限公司；高壓均質(zhì)機，JRJ300-SH，上海滬析實業(yè)有限公司；高壓殺菌鍋，XFH-30L75 型，浙江新豐醫(yī)療器械有限公司；萬分之一電子天平，JJ224BC 型，上海茂宏電子科技有限公司；超凈工作臺，SW-CJ-1D/2FD 型，蘇州凈化設(shè)備有限公司等。

1.3 工藝流程

加工工藝流程在參考文獻[5-7]的基礎(chǔ)上略作修改，具體如下：香蕉→去皮切分→熱燙→護色打漿→調(diào)配（牛奶、糖、水、穩(wěn)定劑）→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→分裝→發(fā)酵→冷卻后熟→成品。

1.4 操作要點

1.4.1 發(fā)酵劑的選擇

制作發(fā)酵酸奶時常用的乳酸菌有鏈球菌、雙歧桿菌、乳桿菌等，目前混合使用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌比較常見。嗜熱鏈球菌在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生酸性物質(zhì)，促進保加利亞乳桿菌生長；保加利亞乳桿菌能夠分解蛋白酶，產(chǎn)生的氨基酸物質(zhì)可以促進嗜熱鏈球菌的生長[8]，并且兩菌種的比例控制在1:1 效果更佳[9]。

1.4.2 香蕉漿的制備

選取充分成熟、皮薄、沒有機械損傷、表皮無黑斑的香蕉；去皮后，迅速切成厚約2 cm 的片狀，立即放入沸水中熱燙8 min[7]；將熱燙好的香蕉片冷卻至30 ℃左右，稱量質(zhì)量后放入打漿機中，加入約為香蕉質(zhì)量0.5%的檸檬酸和VC 混合護色劑（檸檬酸和VC 的比例為1:2），并加入等質(zhì)量的水進行打漿[10]，制取香蕉漿。

1.4.3 調(diào)配、均質(zhì)

將香蕉漿、純牛奶、白砂糖按一定比例混合均勻后加入0.2%CMC 穩(wěn)定劑[5]、充分攪拌后放入高壓均質(zhì)機中均質(zhì)，均質(zhì)壓力20 MPa，均質(zhì)時間3 min。均質(zhì)可以使懸浮液體系中的分散物微粒化和均勻化，具有防止脂肪上浮分層、提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的作用[6]。

1.4.4 殺菌

將均質(zhì)后的產(chǎn)品立即在95 ℃高壓殺菌鍋中殺菌處理5 min[6]，殺菌溫度過低，不能完全殺死產(chǎn)品中的微生物和細菌；殺菌溫度過高，有可能使牛奶中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，甚至可能引起牛奶褐變，降低產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

1.4.5 冷卻、接種

滅菌后的混合漿液冷卻至40 ℃左右，加入發(fā)酵劑（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌之比為1:1），在超凈工作臺酒精燈旁進行接種。

1.4.6 發(fā)酵、后熟

接種后的混合漿液分別裝在一次性紙杯里，放置在42℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)[11]。發(fā)酵好的酸奶冷卻至10℃后放入冰箱進行后熟，后熟溫度為0～5 ℃，時間為12～24 h[12]。

1.5 感官評定

邀請教師和學(xué)生共10 人作為感官鑒定小組，參照表1 香蕉酸奶感官評定標準評分[13]，每組評分去掉最高分和最低分后，以其余評分的平均值為最終得分。

表1 香蕉酸奶的感官評分標準Table 1 Sensory evaluation of banana yoghurt

1.6 試驗設(shè)計

結(jié)合參考文獻[14-15]并略作修改，試驗設(shè)計如下。

1.6.1 單因素試驗設(shè)計

影響香蕉酸奶品質(zhì)的因素有香蕉漿添加量、純牛奶添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時間。香蕉漿添加量分別設(shè)置為5%、10%、15%、20%、25%，白砂糖添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%，純牛奶添加量分別為10%、15%、20%、25%、30%，發(fā)酵劑接種量分別為4%、5%、6%、7%、8%，發(fā)酵時間分別為5、6、7、8、9 h。固定發(fā)酵溫度為42 ℃，按照1.3 的發(fā)酵工藝流程，每個因素選取5 個水平進行香蕉酸奶的加工，并根據(jù)感官評定結(jié)果得出每個因素的最佳水平。

1.6.2 正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選取四個主要因素并確定各主要因素的水平范圍，然后進行L9(34)正交試驗，優(yōu)化工藝配方，根據(jù)感官評分確認最佳工藝組合。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 香蕉漿添加量的確定

香蕉漿的添加量會影響產(chǎn)品的風(fēng)味、口感和色澤，添加量過低或過高都會使產(chǎn)品的風(fēng)味不協(xié)調(diào)、口感不純正、色澤不均勻。香蕉漿添加量對產(chǎn)品感官評分的影響見圖1。從圖1 可以看出，添加5%的香蕉漿時評分最低，香蕉漿添加量為15%時評分最高，為89 分。所以，香蕉漿的最佳添加量為15%。

2.1.2 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量影響產(chǎn)品的口味。白砂糖不足使產(chǎn)品的口感偏酸，過量則會使產(chǎn)品的口感偏甜。白砂糖添加量對產(chǎn)品感官評分的影響見圖2。從圖2 可以看出，隨白砂糖添加量的增加，感觀評分先增大后減小，當(dāng)添加10%的白砂糖時感官評分達到最高，為88 分。所以，白砂糖的最佳添加量為10%。

2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定

發(fā)酵劑接種量的多少影響發(fā)酵速度和產(chǎn)品品質(zhì)，發(fā)酵劑接種量過低，酸奶發(fā)酵不充分使酸度偏低，而接種量過高則會使酸奶的酸度偏高。發(fā)酵劑接種量對產(chǎn)品感官評分的影響見圖3。從圖3 可以看出，發(fā)酵劑接種量隨白砂糖添加量的增加，感觀評分先增大后減?。划?dāng)發(fā)酵劑接種量為7%時，感官評分達到最大值，為91 分。因此，發(fā)酵劑最佳接種量為7%。

2.1.4 發(fā)酵時間的確定

發(fā)酵時間影響產(chǎn)品發(fā)酵程度，從而影響酸奶的品質(zhì)，發(fā)酵時間過短會使產(chǎn)品酸度偏低、組織狀態(tài)不均勻；發(fā)酵時間過長又會使產(chǎn)品酸度偏高。發(fā)酵時間對產(chǎn)品感官評分的影響見圖4。從圖4 可以看出，發(fā)酵時間隨白砂糖添加量的增加，感觀評分先增大后減小；當(dāng)發(fā)酵時間為7 h 時，感官評分最高，為90 分。所以，最佳發(fā)酵時間為7 h。

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果選取最優(yōu)的香蕉漿添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時間進行正交試驗。因素和水平見表2，試驗結(jié)果見表3。

表2 正交因素水平表Table 2 Orthogonal design of banana yoghurt

表3 香蕉酸奶制作工藝的正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of banana yoghurt

由表3 可知，影響香蕉酸奶品質(zhì)各因素的主次順序為發(fā)酵時間（D）＞發(fā)酵劑接種量（C）＞香蕉漿添加量（A）＞白砂糖添加量（B）。香蕉酸奶工藝配方的最優(yōu)組合為A2B3C2D2，即添加15%的香蕉漿、11%的白砂糖、接種7%的發(fā)酵劑、發(fā)酵7 h 時，制得的香蕉酸奶品質(zhì)最好。經(jīng)驗證試驗，該條件下得到的香蕉酸奶色澤乳黃、組織結(jié)構(gòu)均勻、酸甜適中、口感細膩、兼具香蕉和牛奶的香氣，感官評分為92 分，優(yōu)于其他試驗組。

3 小結(jié)

本試驗以香蕉、純牛奶和白砂糖為主要原料并添加其他輔料，按照1.3 發(fā)酵工藝流程加工香蕉酸奶，在單因素試驗和正交試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上，得出影響香蕉酸奶品質(zhì)各因素的主次順序為發(fā)酵時間＞發(fā)酵劑接種量＞香蕉漿添加量＞白砂糖添加量；香蕉酸奶的最佳工藝配方為香蕉漿添加量15%、純牛奶添加量20%、白砂糖添加量11%，發(fā)酵劑接種量7%、在42 ℃恒溫培養(yǎng)箱里培養(yǎng)發(fā)酵7 h，按此工藝制得的香蕉酸奶顏色呈乳黃色，組織結(jié)構(gòu)均勻不分層，口感細膩柔和，酸甜可口，兼有香蕉的芳香和酸奶的滋味。

香蕉酸奶的研制不僅能提升香蕉的附加值、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，還為牛奶深加工開辟一條新途徑，使酸奶的營養(yǎng)和功能更全面，同時也豐富了乳制品的種類。近年來，發(fā)酵酸奶在飲料市場中所占的比例越來越大，種類也越來越豐富，特別是各種水果酸乳制品在風(fēng)味酸乳中越來越受歡迎，開發(fā)研制新型果蔬酸奶已勢不可擋，未來我國的果蔬發(fā)酵酸奶市場會有更廣闊的前景。