葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵工藝的研究

王曉麗，薛 毅，劉一傲，張啟強，譚 旭，呂曉斌，王文韜

(1.太原工業(yè)學院 環(huán)境與安全工程系，山西 太原 030008；2.山西省農產品質量安全中心，太原 030001)

葛根為豆科野葛的干燥根，栽培歷史悠久，廣泛分布于我國多地，是一種藥食同源的中醫(yī)藥材[1].葛根性涼味甘，富含黃酮、葛根素及苷類物質等，能夠起到降血壓[2]、心肌保護[3]、預防動脈粥樣硬化[4]、抗糖尿病[5]和抗腫瘤[6]等作用.蜂蜜蘊含人體所需的氨基酸、維生素和一些微量元素等，具有抑菌、潤燥、潤腸通便、養(yǎng)顏美白等保健作用[7].

本實驗以葛根、蜂蜜和純牛奶為主要原料，利用單因素試驗確定出葛根汁添加量、蜂蜜添加量和菌種接種量，然后采用正交試驗優(yōu)化葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵工藝條件，旨在開發(fā)一種品質佳、營養(yǎng)價值高，并具有一定保健功效的新型酸奶，以此豐富酸奶市場.

1 材料與方法

1.1 材料

葛根，采購于梧州市市場；純牛奶(4M20211102CG12Zc)，蒙牛乳業(yè)有限公司；蜂蜜，上海冠生園蜂制品有限公司；保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌，安琪酵母股份有限公司.

1.2 儀器

YXQ-LS-50SII型滅菌鍋，上海博迅實業(yè)有限公司；DJJ-50榨汁機，中山海馬電器有限公司；DHP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學儀器有限公司；KA62NV01TI型冰箱，西門子有限公司；SW-CJ-1FD超凈工作臺，阿爾泰實驗室設備有限公司.

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

純牛奶→加入葛根汁、蜂蜜→均質→滅菌→冷卻→接種→裝罐→發(fā)酵→后熟→檢驗→成品.

1.3.2 操作要點

調配、滅菌：取一定量的葛根和純牛奶，混勻，進行巴氏滅菌30 min.

接種、發(fā)酵：向無菌發(fā)酵液中接入一定量的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌.搖勻，封口，置于42 ℃生化箱中靜置發(fā)酵，發(fā)酵結束后放于4 ℃冰箱保鮮室12 h以此提升酸奶制品的黏稠度，再行感官評分.

1.3.3 發(fā)酵工藝的優(yōu)化試驗

1.3.3.1 單因素試驗

分別考察葛根汁添加量(3%、6%、9%、12%、15%)、蜂蜜添加量(4%、8%、12%、16%、20%)、菌種接種量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響，并進行感官評分.

1.3.3.2 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結果確定了葛根汁添加量、蜂蜜添加量和菌種接種量是影響成品口感和感官狀態(tài)的3個主要因素，采用L9(34)正交試驗確定最優(yōu)工藝條件，見表1.

表1 正交試驗的因素與水平

1.3.4 感官評價

邀請10位具有酸奶品鑒經驗的人進行綜合評分，依據(jù)成品的滋味、組織狀態(tài)和色澤進行綜合評分，所得分數(shù)取平均值.評分標準見表2.

表2 葛根蜂蜜酸奶感官評分標準

2 結果與分析

影響葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵工藝的因素較多，試驗主要考察了葛根汁添加量、蜂蜜添加量及菌種接種量三個因素，且通過單因素試驗確定正交試驗因素的水平.

2.1 葛根汁添加量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

從圖1可知，隨著葛根汁添加量在3%～15%范圍內的增加，成品酸奶的感官評分呈先增加后下降的趨勢.當葛根汁添加量為12%時，感官評分最高(86分).葛根汁添加量過低時難以實現(xiàn)其保健功效，而葛根汁添加量過高時，葛根汁的氣味較強且色澤呈深褐色，滋味和色澤均不理想.

圖1 葛根汁添加量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

2.2 蜂蜜添加量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

從圖2可知，當蜂蜜添加量為12%時，成品酸奶的感官評分最高(87分)，當蜂蜜添加量較低時無法掩蓋葛根汁生澀的味道，且甜度較低，滋味差；而蜂蜜添加量過高時，蜂蜜中的活性成分表現(xiàn)出一定的抑菌作用，阻礙乳酸菌的繁殖，且甜度過高導致口感變差.

圖2 蜂蜜添加量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

2.3 菌種接種量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

從圖3可知，當菌種添加量為0.8%時，成品酸奶的感官評分最高(87分)，當菌種添加量較低時，發(fā)酵不充分，乳酸生成量較少，酸奶組織狀態(tài)稀??；菌種添加量較高時，乳酸生成較多，組織狀態(tài)厚重不夠細膩.

圖3 菌種接種量對葛根蜂蜜酸奶發(fā)酵的影響

2.4 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化

正交試驗分析結果見表3.

表3 L9(34)正交設計及直觀分析結果

由表3可知，各因素對葛根蜂蜜酸奶感官評分的影響程度為：蜂蜜添加量>葛根汁添加量>菌種接種量，三因素的最優(yōu)組合為A2B2C2，即葛根添加量12%，蜂蜜添加量12%，菌種添加量0.8%，在此條件下重復實驗三次，發(fā)酵制得葛根蜂蜜酸奶的感官評分為95分.

2.5 感官指標

成品組織狀態(tài)細膩，酸甜可口，無乳清析出，色澤乳白略帶淺褐色，兼具葛根和蜂蜜的獨特口味，品質佳.

2.6 微生物指標

在最佳工藝條件下發(fā)酵一批葛根蜂蜜酸奶，檢測其微生物限量，包括大腸桿菌、沙門氏菌、酵母、霉菌等5個方面[8].具體檢測結果見表4.

表4 微生物檢測結果

3 結論

葛根在我國栽培面積廣，營養(yǎng)物質豐富，具有一定的深加工價值.根據(jù)正交試驗得出葛根蜂蜜酸奶的最佳發(fā)酵工藝條件為：葛根汁添加量12 %，蜂蜜添加量12 %，菌種添加量0.8 %，按照此工藝條件發(fā)酵的復合酸奶組織狀態(tài)細膩，酸甜可口，品質佳，該研究成果兼具葛根、蜂蜜和酸奶的多重營養(yǎng)，可滿足廣大消費者的多樣化需求，具有良好的應用前景.