番木瓜發(fā)酵乳工藝條件的優(yōu)化

李海薇，靳改龍

（新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆昌吉 831100）

番木瓜（Carica papayaL.）原產(chǎn)熱帶美洲，是番木瓜科、番木瓜屬植物[1]。其成熟的果肉為橙黃色或者橙紅色，番木瓜乳汁是制作松化粉（嫩肉粉）的純天然材料之一[2]。醫(yī)學(xué)研究表明，番木瓜具有抗炎抗菌、增強(qiáng)免疫力、利尿、防止肝硬化、降血脂血糖、促進(jìn)肝細(xì)胞再生和抗衰老等多種功效[3-5]。

發(fā)酵乳是由乳酸菌發(fā)酵的各類乳制品，其比牛乳更易被人體吸收利用[6]。目前在市場上主要以酸性乳和活性乳等富含大量有益活性菌的乳制品為主要產(chǎn)品。木瓜發(fā)酵乳不僅具有發(fā)酵乳本身所具有的營養(yǎng)特點，還彌補(bǔ)了發(fā)酵乳中所缺乏的維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，同時賦予了木瓜特殊的營養(yǎng)功效，是人們追求營養(yǎng)與保健養(yǎng)生的理想食品[7]。番木瓜發(fā)酵乳的產(chǎn)生為番木瓜深加工產(chǎn)業(yè)開辟了一條新出路，同時又對提高農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力具有現(xiàn)實意義[8-9]?，F(xiàn)有的番木瓜發(fā)酵乳工藝主要是以新鮮牛乳或優(yōu)質(zhì)全脂乳粉和木瓜汁為主要原料，以純菌種（保加利亞乳桿菌、雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌等為主）或按一定配比的復(fù)合菌為菌種制作發(fā)酵劑[10-11]，在均質(zhì)狀態(tài)下，經(jīng)滅菌冷卻后加入發(fā)酵劑進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，研制出具有較高營養(yǎng)價值和獨特風(fēng)味的番木瓜發(fā)酵乳[12-13]。

本研究將新鮮番木瓜汁和風(fēng)味發(fā)酵乳有機(jī)結(jié)合起來，采用單因素試驗和正交試驗確定出最佳配方和發(fā)酵條件，為研制新型番木瓜發(fā)酵乳提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料和菌種

材料：市場銷售的番木瓜，新鮮、成熟、無爛點；全脂乳粉；白砂糖。

發(fā)酵劑/菌種：市售商品發(fā)酵劑（菌種為保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌的復(fù)合菌）。

1.2 儀器和設(shè)備

MLR-352H-PC型通用環(huán)境實驗箱（普和希株式會社-日本PHCbi）；BSC-1304ⅡA2型生物安全柜（蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司）；榨汁機(jī)；SX-500蒸汽滅菌器（日本-Tomy）。

1.3 試驗方法

1.3.1 測定方法

酸度測定：FE28型pH計[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；脂肪測定：索氏提取法[14]；糖度測定：HT-113ATC型手持糖度計；蛋白質(zhì)測定：凱氏定氮法[15]；可溶性固形物測定：WYA-3S型阿貝折光儀。

1.3.2 發(fā)酵乳制備工藝流程

番木瓜汁制備工藝流程為果實精選→清洗去皮→去籽清洗→切塊開水熱燙→榨汁過濾→加熱→二次過濾→裝罐封口→保存?zhèn)溆谩?/p>

番木瓜發(fā)酵乳制作工藝流程為全脂乳粉加白砂糖→稀釋溶解→加番木瓜汁→混合預(yù)熱→滅菌→冷卻接種→發(fā)酵→冷藏。

1.3.3 番木瓜發(fā)酵乳配方的正交試驗

番木瓜發(fā)酵乳的品質(zhì)主要與新鮮番木瓜汁、全脂乳粉和白砂糖3者之間的配比有關(guān)。本研究以單因素試驗為基礎(chǔ)，進(jìn)行3因素3水平正交試驗（表1），在產(chǎn)品發(fā)酵結(jié)束之后，由10人組成的評定小組對產(chǎn)品開展感官評定，取平均值，并根據(jù)評分結(jié)果確定番木瓜發(fā)酵乳配方。

表1 番木瓜發(fā)酵乳配方的正交試驗設(shè)計

1.3.4 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件的單因素試驗

（1）菌種接種量對番木瓜發(fā)酵乳感官質(zhì)量的影響。試驗在發(fā)酵溫度44 ℃，發(fā)酵時間5 h，新鮮番木瓜汁、白砂糖和全脂乳粉添加量分別為30%、6%和l5%，pH值為自然的條件下，設(shè)置發(fā)酵劑菌種接種量分別為4%、5%、6%、7%、8%和9%進(jìn)行單因素試驗。

（2）發(fā)酵溫度對木瓜發(fā)酵乳感官質(zhì)量的影響。在發(fā)酵時間5 h、發(fā)酵劑接種量7%、新鮮番木瓜汁添加量30%、全脂乳粉添加量15%和白砂糖添加量6%，pH值為自然的條件下，選擇發(fā)酵溫度分別為40 ℃、42 ℃、44 ℃、46 ℃、48 ℃和50 ℃進(jìn)行單因素試驗。

（3）發(fā)酵時間對番木瓜發(fā)酵乳感官質(zhì)量的影響。在發(fā)酵溫度44 ℃，接種量7%，鮮番木瓜汁、白砂糖和全脂乳粉添加量分別為30%、6%和l5%，pH值自然的條件下，分別選擇發(fā)酵時間4.0 h、4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h和6.5 h進(jìn)行單因素試驗。

1.3.5 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件確定的正交試驗

以接種量（%）、發(fā)酵溫度（℃）和發(fā)酵時間（h）為考察因素，以香氣、口味和組織狀態(tài)為考察指標(biāo)，進(jìn)行3因素3水平正交試驗，番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗設(shè)計見表2。

表2 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗設(shè)計表

1.3.6 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)

番木瓜發(fā)酵乳理化指標(biāo)和環(huán)境衛(wèi)生參照國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》。番木瓜發(fā)酵乳的感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 番木瓜發(fā)酵乳的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 番木瓜汁的制備

番木瓜果肉和水質(zhì)量比為2∶1進(jìn)行打漿，經(jīng)過二次過濾制得備用的果汁。果肉的出汁率保持在65%～85%最好，經(jīng)過測定，經(jīng)二次過濾的番木瓜汁糖度是7%，酸度是5.9。

2.2 番木瓜發(fā)酵乳的最佳配方確定

由表4可知，影響發(fā)酵乳感官質(zhì)量的因素（添加量）的先后順序為新鮮番木瓜汁＞白砂糖＞全脂乳粉。因此，木瓜發(fā)酵乳的最佳配方組合為新鮮番木瓜汁、全脂乳粉和白砂糖的添加量分別為30%、15%和8%。在此配方條件下，番木瓜發(fā)酵乳的感官評定最好，感官評分為85.2分。

表4 番木瓜發(fā)酵乳配方的正交試驗結(jié)果

2.3 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件的確定

2.3.1 菌種接種量對番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

菌種接種量不僅對乳酸菌的生長具有一定的影響，還影響著發(fā)酵乳的組織狀態(tài)、口感和香氣。若菌種接種量較低，將抑制菌種產(chǎn)酸或不能穩(wěn)定地產(chǎn)酸；同時對菌種的生長環(huán)境產(chǎn)生不利影響，菌種無法生長。若菌種接種量高，因產(chǎn)酸過快，酸度上升較高，嚴(yán)重影響番木瓜發(fā)酵乳的香味，最終會導(dǎo)致番木瓜發(fā)酵乳產(chǎn)品的組織狀態(tài)存在缺陷。由表5可知，當(dāng)菌種接種量為6%、7%、8%時，番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)屬于較優(yōu)水平，且當(dāng)菌種接種量為7%時，番木瓜發(fā)酵乳的氣味、口感、色澤和組織狀態(tài)最好，故正交試驗中菌種接種量的3個因素水平是6%、7%和8%。

表5 接種量對番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

2.3.2 發(fā)酵溫度對木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度影響番木瓜發(fā)酵乳中的菌種生長速度[16]。在發(fā)酵過程中，發(fā)酵溫度過高，雙歧桿菌的生長比嗜酸乳桿菌要旺盛，會出現(xiàn)刺激性較為濃烈的酸味，同時會使發(fā)酵乳的硬度增大、香味不足、色澤不好以及口感不佳。此外，在保存過程中，酸度依舊會不斷增高，造成口感過酸。若番木瓜發(fā)酵乳在發(fā)酵過程中發(fā)酵溫度較低，則會發(fā)生嗜酸乳桿菌比雙歧桿菌生長旺盛的狀態(tài)，從而引起酸味不足、酸奶硬度不夠等缺陷，進(jìn)而影響整個實驗的進(jìn)度以及發(fā)酵乳產(chǎn)品的感官質(zhì)量。由表6可知，發(fā)酵溫度為44 ℃時，產(chǎn)品的色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)最好，故正交試驗選擇發(fā)酵溫度的3個水平分別為44 ℃、46 ℃和48 ℃。

表6 發(fā)酵溫度對番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

2.3.3 發(fā)酵時間對番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

在發(fā)酵過程中，如果發(fā)酵時間過長，導(dǎo)致酸度過高，乳清析出過多，影響發(fā)酵乳的口感和風(fēng)味；如果發(fā)酵時間太短，木瓜發(fā)酵乳所發(fā)酵的組織狀態(tài)不夠黏稠細(xì)膩，風(fēng)味口感也會比較差[17]。由表7可知，當(dāng)發(fā)酵時間在5.0 h時，產(chǎn)品的口感、色澤、組織狀態(tài)最好，故正交試驗選擇發(fā)酵時間的3個水平分別是5.0 h、5.5 h和6.0 h。

表7 發(fā)酵時間對番木瓜發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

2.3.4 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件確定的正交試驗

由表8可知，影響發(fā)酵乳感官品質(zhì)的因素大小為接種量＞發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時間，經(jīng)驗證，組合D2E1F2的感官評分最高，得出番木瓜發(fā)酵乳產(chǎn)品的最佳發(fā)酵條件為接種量是7%、溫度為44 ℃、時間為5.5 h。在上述條件下對產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)酵，其口感、色澤、組織狀態(tài)最好，感官評分為90.6分。

表8 番木瓜發(fā)酵乳發(fā)酵條件的正交試驗結(jié)果

2.4 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)

2.4.1 感官指標(biāo)

番木瓜發(fā)酵乳的香味與口感為酸度適中，甜膩滑爽，具有濃郁的番木瓜清香，發(fā)酵乳風(fēng)味獨特，有發(fā)酵乳特有的口感和氣味；組織狀態(tài)為質(zhì)地均勻，黏度適宜，未出現(xiàn)乳清分離現(xiàn)象；色澤狀態(tài)為色澤均勻，呈淺紅色。

2.4.2 理化指標(biāo)

蛋白質(zhì)：2.88%；脂肪：3.10%；pH值：4.16；可溶性固形物：l5.2%。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明番木瓜發(fā)酵乳以最佳原料配比（番木瓜果肉∶水=2∶1）進(jìn)行打漿，二次過濾得到番木瓜汁，果汁糖度維持在7%。番木瓜發(fā)酵乳的最佳配方為鮮番木瓜汁、全脂乳粉、白砂糖的添加量分別為30%、15%和8%；發(fā)酵條件為7%接種量，44 ℃發(fā)酵5.5 h。通過對番木瓜發(fā)酵乳（色澤、氣味、組織狀態(tài)和口感）的感官評價及理化指標(biāo)測定，表明把鮮番木瓜汁添加到原料乳液中進(jìn)行發(fā)酵能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)、高營養(yǎng)、受歡迎的風(fēng)味番木瓜發(fā)酵乳。