苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶的研制

姜新杰，范榮波，丁?？?，張袁亞，張莉

1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院（煙臺 265200）；2.中國檢驗認(rèn)證集團山東有限公司（青島 266000）；3.昆明理工大學(xué)（昆明 650000）

苦瓜是一種可食藥兼用的蔬菜，含有多種氨基酸、維生素和人體必需礦物元素，苦瓜中的苦瓜素可降血脂[1-3]。苦瓜中的某些蛋白可調(diào)節(jié)機體免疫機能[4]。然而苦瓜苷、苦瓜素類物質(zhì)使苦瓜具有濃重的苦味，苦瓜汁在加工過程中容易變色沉淀，給苦瓜的加工利用帶來了挑戰(zhàn)。因此，苦瓜的加工利用需要解決脫苦、護色，保留清香味及營養(yǎng)成分等問題。

酸奶是以牛乳為原料，加入白砂糖等輔料混合，通過巴氏殺菌，再經(jīng)過兩種以上益生菌發(fā)酵而成[5]。與生牛乳相比，酸奶的營養(yǎng)更加豐富，更加易于消化吸收，并且具有緩解乳糖不耐癥、改善便秘、降低膽固醇等保健作用[6]。

目前市場上以原味酸奶和果味酸奶為主，蔬菜風(fēng)味的很少。關(guān)于苦瓜酸奶的研究更少，主要有苦瓜杏仁酸奶、無糖苦瓜風(fēng)味酸奶、苦瓜大豆酸奶等，對于苦瓜菠菜分層酸奶的研究尚未見報道[7-11]。

對苦瓜菠菜分層酸奶進行研制，下層為原味，上層為苦瓜菠菜風(fēng)味，經(jīng)二次發(fā)酵，得到分層清晰無混層的新型酸奶，既保留了這兩種蔬菜和酸奶的保健功能、風(fēng)味、口感，又提高了其利用率，為苦瓜菠菜的加工利用提供了新的方法，增加了酸奶的種類和保健價值，具有廣闊的市場前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦瓜、菠菜、生牛乳，市售；瓊脂粉（食品級，500 g），浙江一諾生物科技有限公司；β-環(huán)狀糊精（食品級，500 g），河南萬邦實業(yè)有限公司；L-抗壞血酸（食品級，500 g），河南萬邦實業(yè)有限公司；直投式乳酸菌發(fā)酵劑（1 g/袋），江蘇益菌加生物科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

600S隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海坤天實驗儀器有限公司）；JYZ-V911榨汁機（九陽股份有限公司）；GJJ-0.03/40高壓勻質(zhì)機（上海諾尼輕工機械有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.1.1 苦瓜汁制備流程

苦瓜→清洗、切片→燙漂→護色→破碎榨汁→過濾→脫苦→苦瓜汁

1.3.1.2 菠菜汁制備流程

菠菜→清洗→切段→榨汁→菠菜汁

1.3.1.3 苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶工藝流程

成品←后熟←冷卻←發(fā)酵6~8 h

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 苦瓜汁的制備

1.3.2.1.1 原料的選擇

選擇新鮮、無損壞、無斑、七八成熟、綠色、外形完整的苦瓜。

1.3.2.1.2 原料的預(yù)處理

用清水沖泥沙和異物，洗凈后將苦瓜籽挖凈、切成約5 mm的薄片。

1.3.2.1.3 護色

將苦瓜片置于95~100 ℃的熱水中，燙漂30 s，立即投入0.5%的L-抗壞血酸溶液中護色2 min，撈出備用。

1.3.2.1.4 榨汁

控制苦瓜與水的料液比1∶1，破碎榨汁，過濾得到澄清的苦瓜汁。

1.3.2.1.5 苦瓜汁脫苦

加入苦瓜汁質(zhì)量0.05%的β-環(huán)糊精包埋脫苦。

1.3.2.2 菠菜汁的制備

1.3.2.2.1 原料的選擇

選擇無爛、黃、蟲斑、老葉，具有一定彈性葉的綠色新鮮菠菜。

1.3.2.2.2 原料的預(yù)處理

用清水沖洗去泥沙，洗凈，切段，榨汁，16層紗布過濾，制得新鮮菠菜汁，備用。

1.3.2.3 調(diào)配、均質(zhì)

上層：苦瓜汁與菠菜汁的比例為2∶1，混勻，生牛乳、糖、苦瓜菠菜復(fù)合汁按比例混勻。

下層：生牛乳、適量白砂糖、0.4%瓊脂按一定比例混勻。

將混勻后的混合物分別進行過濾去除雜質(zhì)，預(yù)熱至55~65 ℃，在膠體磨中進行均質(zhì)處理，使產(chǎn)品組織狀態(tài)穩(wěn)定，改善口感。

1.3.2.4 殺菌

均質(zhì)后的混合液采用95 ℃，5 min的殺菌工藝，進行滅菌處理。

1.3.2.5 接種

殺菌后的混合液快速降溫至43 ℃，接種一定比例的發(fā)酵劑，并混勻。

1.3.2.6 灌裝、發(fā)酵

灌裝容器要求無毒、無菌、無異味、食品級。殺菌后先將牛乳進行灌裝，灌裝到容器的二分之一處加蓋，于42 ℃恒溫發(fā)酵1.5 h，然后緩緩注入苦瓜菠菜牛奶混合液。由于此時上下層密度不同，有明顯的分層現(xiàn)象，且無滲透。灌裝完畢于42 ℃恒溫發(fā)酵6~8 h。

1.3.2.7 后熟[12]

發(fā)酵完成的酸奶立即降溫到10 ℃左右，并在0~4℃的條件下后熟12 h。

1.3.3 感官評價

將樣品提供給8位專業(yè)人士對酸奶進行感官評價，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，取平均分為綜合評分[13]。

表1 苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 工藝優(yōu)化試驗

1.4.1 苦瓜汁的制備方式

苦瓜榨汁后，易發(fā)生氧化，顏色會由淺綠色變成淺黃綠，淺黃綠變?yōu)辄S綠再逐漸變?yōu)榛液稚踔镣噬?，因此需對苦瓜護色，護色劑選擇L-抗壞血酸。

苦瓜中呈苦味的物質(zhì)，具有保健作用。因此，要使苦瓜的獨特風(fēng)味能夠被接受而又保留其有效成分，就需對苦瓜的苦味進行掩蓋或?qū)⒖辔段镔|(zhì)包埋。目前常用的方法有食鹽浸泡法[14]、β-環(huán)狀糊精包埋脫苦[15]等。此次試驗采用兩種不同的方法制備苦瓜汁，并對其進行探究以得到最佳處理方式。

方式一：先用β-環(huán)糊精包埋脫苦，后用L-抗壞血酸護色，具體方法見表2。

表2 方式一單因素試驗設(shè)計

方式二：先用食鹽溶液浸泡，后用L-抗壞血酸護色，具體方法見表3。

表3 方式二單因素試驗設(shè)計

1.4.2 單因素試驗

為確定各因素最佳比例，確保產(chǎn)品獨特風(fēng)味，試驗對白砂糖添加量、苦瓜菠菜復(fù)合汁添加量、接種量、發(fā)酵時間進行單因素試驗，通過感官評分確定最佳配比。

1.4.2.1 白砂糖添加量

在苦瓜汁菠菜汁比例2∶1，復(fù)合汁占生牛乳的18%，上層灌裝完畢后繼續(xù)發(fā)酵6 h，發(fā)酵劑接種量0.2%的條件下，加糖量控制為混合液總量的6%，7%，8%，9%和10%，進行感官評價，確定最適添加量。

1.4.2.2 復(fù)合汁添加量

復(fù)合汁添加量控制為生牛乳的14%，16%，18%，20%和22%，加糖量為1.4.2.1小節(jié)中最適添加量，其他條件與1.4.2.1相同，進行感官評價，確定最適添加量。

1.4.2.3 發(fā)酵劑接種量

發(fā)酵劑接種量控制為0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%，復(fù)合汁為1.4.2.2中最適添加量，其他條件與1.4.2.2相同，進行感官評價，確定最適添加量。

1.4.2.4 發(fā)酵時間單因素試驗

發(fā)酵時間控制為5，5.5，6，6.5和7 h，接種量為1.4.2.3中的最適添加量，其他條件與1.4.2.3相同，進行感官評價，確定最佳發(fā)酵時間。

1.4.3 正交試驗

為確定最佳工藝條件，在完成單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取白砂糖添加量、復(fù)合汁添加量、發(fā)酵劑接種量進行三因素三水平正交試驗。因素水平見表4。

表4 苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶最佳配方L9(33)因素水平表 單位：%

2 結(jié)果與分析

2.1 苦瓜汁的制備

2.1.1 方式一對苦瓜汁品質(zhì)的影響

探究方式一對苦瓜汁品質(zhì)的影響，色澤以淺黃綠到達時間為指標(biāo)，結(jié)果見表5。

由表5可知：燙漂后投入L-抗壞血酸溶液中護色比燙漂的同時加入L-抗壞血酸護色效果好；苦味包埋效果與β-環(huán)糊精添加量呈正比，但添加量過高時也掩埋苦瓜的特有風(fēng)味；料液比為1∶1時比料液比為1∶2時風(fēng)味濃郁；試驗5條件下，苦瓜汁色澤保持時間長，苦味弱，苦瓜的清香味濃郁，故試驗5為最佳處理方式。

表5 方式一對苦瓜汁品質(zhì)的影響

2.1.2 方式二對苦瓜汁品質(zhì)的影響

探究方式二對苦瓜汁品質(zhì)的影響，色澤以淺黃綠到達時間為指標(biāo)，結(jié)果見表6。

表6 方式二對苦瓜汁品質(zhì)的影響

由表6試驗結(jié)果可知：在浸泡條件相同的情況下，L-抗壞血酸添加量越高，護色效果越差；食鹽溶液脫苦效果良好，風(fēng)味保持良好，但咸味稍重；試驗1條件下，苦瓜汁色澤淺綠，保持時間長，苦味弱，苦瓜清香味濃郁，故試驗1為最佳處理方式。

綜合上述兩種方法，0.6%食鹽溶液護色效果雖然較為理想，但苦瓜汁中殘留的食鹽溶液使酸奶口感不佳，且會抑制酸奶發(fā)酵。β-環(huán)糊精處理得到的苦瓜汁護色效果理想，且風(fēng)味保存較好，稍有苦味，考慮到苦瓜汁與菠菜汁、生牛乳混合后其苦味會減弱，因此選擇方式一中試驗5為最佳處理方式：苦瓜片燙漂30 s后投入0.5%的L-抗壞血酸溶液中護色，然后投入0.05%的β-環(huán)糊精中包埋脫苦。

2.2 白砂糖添加量對苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶感官評分的影響

由圖1可知：當(dāng)白砂糖添加量為8%時，評分最高，奶質(zhì)均勻，口感適中，凝固性好；以8%為標(biāo)準(zhǔn)，白砂糖添加量逐漸減少時，口感偏酸，黏稠度較低，組織狀態(tài)不佳；糖的比例增加時，甜味增加，但凝固性變差，酸奶的風(fēng)味減弱，因此選擇白砂糖添加量7%，8%和9%為正交試驗的3個水平。

圖1 白砂糖添加量對酸奶感官評分的影響

2.3 苦瓜菠菜復(fù)合汁添加量對酸奶感官評分的影響

由圖2可知，加入18%的復(fù)合汁時分值最高，奶質(zhì)均勻，凝固較好，苦瓜清香濃郁，略有菠菜風(fēng)味，口感適中，分層狀態(tài)較好。以復(fù)合汁添加量為18%時為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)復(fù)合汁添加量逐漸減少時，苦瓜菠菜風(fēng)味逐漸減弱，凝固性逐漸增強；添加量逐漸上升時，組織狀態(tài)不佳，出現(xiàn)輕微混層現(xiàn)象，黏稠度減小。因此選擇加入16%，18%和20%的復(fù)合汁為正交試驗的3個水平。

圖2 復(fù)合汁添加量對酸奶感官評分的影響

2.4 發(fā)酵劑接種量對酸奶感官評分的影響

由圖3可知，接種0.2%的發(fā)酵劑時，評分最高，酸奶質(zhì)地均勻，酸甜適中，黏稠度較好。以發(fā)酵劑接種量為0.2%時為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)接種量減少時，凝固性減弱，酸奶的風(fēng)味減弱；接種量增加時，凝固性增加，但酸味逐漸增大，逐漸掩蓋復(fù)合汁的清香。因此選擇發(fā)酵劑接種量0.1%，0.2%和0.3%為正交試驗的3個水平。

圖3 發(fā)酵劑接種量對酸奶感官評分的影響

2.5 發(fā)酵時間對酸奶感官評分的影響

由圖4可知，發(fā)酵6 h時，評分最高，酸奶質(zhì)地均勻，酸甜適中，口感柔和細(xì)膩，黏稠度較好，風(fēng)味較好。以發(fā)酵時間6 h時為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)酵時間逐漸減少時，酸奶的凝固性減弱，酸奶的獨特風(fēng)味較弱，分層狀態(tài)不佳；發(fā)酵時間增加時，口感逐漸變酸，酸味逐漸掩蓋苦瓜菠菜的獨特風(fēng)味。

圖4 發(fā)酵時間對酸奶感官評分的影響

2.6 正交試驗結(jié)果分析

正交試驗結(jié)果如表7所示。

表7 苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶配方正交試驗結(jié)果表

從表7正交試驗的結(jié)果可看出各因素對苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶影響的主次順序為C＞B＞A，即：復(fù)合汁添加量＞白砂糖添加量＞接種量。綜合試驗結(jié)果得出最佳方案為A2B2C3，即苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶的最佳配比：以方式5制備，接種量0.2%，白砂糖添加量8%，復(fù)合汁添加量20%。

3 結(jié)果與討論

經(jīng)試驗探索，苦瓜汁的最佳處理方式為：苦瓜切片燙漂30 s后投入0.5%的L-抗壞血酸溶液中護色，用0.05%的β-環(huán)糊精包埋脫苦。苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶最佳參數(shù)為：添加8%的白砂糖、0.2%的發(fā)酵劑，下層發(fā)酵1.5 h，灌裝上層后繼續(xù)發(fā)酵6 h。上層苦瓜菠菜風(fēng)味酸奶中，復(fù)合汁添加量20%；下層原味酸奶中瓊脂添加量0.4%。該工藝可成功研制出外形美觀，口感細(xì)膩，具有獨特風(fēng)味的苦瓜菠菜復(fù)合分層酸奶。

由于時間有限，未能對工藝的成本進行估算，以及此工藝是否適用于生產(chǎn)都需進行進一步驗證。國內(nèi)外對于蔬菜類的酸奶研究很少，因此進一步研究各成分的功效，對于苦瓜和菠菜的資源利用、提高附加值、推動產(chǎn)業(yè)化等都具有重大意義。