低GI大米發(fā)酵乳的研制及工藝優(yōu)化

趙曉

（中國人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)裝備管理與保障學(xué)院，西安 710086）

0 引言

血糖生成指數(shù)（Glycemic index，GI）是用來描述人體對(duì)食物的消化吸收速率以及由此引起的血糖應(yīng)答[1]，是一種可反映機(jī)體在進(jìn)食后血糖升高情況的指標(biāo)[2]。低GI食品在人體內(nèi)吸收速率較緩慢、可做到持續(xù)釋放能量，達(dá)到一定程度地預(yù)防和治療糖尿病等各種常見慢性疾病[3]。目前國內(nèi)外對(duì)于低GI食品的研究主要在于低GI蛋糕、餅干、饅頭以及面條等主食[4-8]；通過使用不同原料搭配及不同處理方式降低食品的GI值，王振麗[4]等研制出了以木糖醇代替白砂糖，加入蕎麥粉、黃豆粉的無糖低GI海綿蛋糕，并證實(shí)了相比基礎(chǔ)蛋糕，木糖醇蛋糕更適合糖尿病人食用；丁長河[5]等用鷹嘴豆粉代替部分小麥粉，加入菊粉、低聚木糖，通過單因素和正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定低GI饅頭最佳配比；我國衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)經(jīng)過研究和探討形成了《中國糖尿病膳食指南2017》，該指南中推薦全谷物、雜豆類等低GI食品，為特殊患者人群提供科學(xué)的飲食指導(dǎo)[9]。

近年來，隨著生活水平和質(zhì)量的提高，人們對(duì)動(dòng)物性食品的攝入量顯著增加，而谷物、糧食等膳食含量高的食物攝入量逐年減少，使得膳食結(jié)構(gòu)不合理，嚴(yán)重影響其身體健康[10-12]。大米作為世界上重要的糧食作物之一，因其含有低過敏性淀粉和優(yōu)質(zhì)植物蛋白，被消費(fèi)者廣為接受和食用。數(shù)據(jù)顯示，大米的食用方式主要為蒸煮，以大米為原料開發(fā)的高附加值且攜帶方便的大米產(chǎn)品形式較少[13]。發(fā)酵乳制品是深受人們的喜愛和青睞的飲品，但是傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品的GI偏高，且蔗糖含量較高，糖尿病患者不能食用[12,14]。如果可以對(duì)大米進(jìn)行預(yù)處理，研發(fā)出一款新型功能性低GI發(fā)酵乳，滿足糖尿病患者的低血糖指數(shù)需求，使其可以受到糖尿病患者人群的追捧。

因此本研究以大米漿和牛乳為原料，添加白砂糖、穩(wěn)定劑和發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵，以大米發(fā)酵乳的pH、滴定酸度和持水力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)最終確定低GI大米發(fā)酵乳的最優(yōu)生產(chǎn)工藝；并以質(zhì)構(gòu)、GI指數(shù)和感官評(píng)分為評(píng)價(jià)依據(jù)，研制出一種集大米發(fā)酵乳風(fēng)味及低血糖生成指數(shù)為一體的產(chǎn)品，既可以滿足消費(fèi)者對(duì)發(fā)酵乳風(fēng)味的需求，也可以滿足其對(duì)營養(yǎng)健康的需要。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑

全脂牛奶（100 mL牛奶含有3.0 g蛋白質(zhì)3.3 g脂肪），蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司；愛樂甜零卡糖（赤蘚糖醇、抗性糊精、蔗糖素及甜菊糖苷），南京金禾益康生物科技有限公司；大米，喬府大院集團(tuán)；直投式發(fā)酵菌種（ABY-8菌種），丹麥柯漢森公司；穩(wěn)定劑，天津裕昌食品有限公司；其他所用試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

電子分析天平，梅特勒-托利多公司；磁力加熱攪拌器，IKA公司；均質(zhì)機(jī)，上海沃迪公司；精密pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；無菌操作臺(tái)，上海蘇凈安泰公司；電恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊公司；高速離心機(jī)，貝克曼公司；質(zhì)構(gòu)儀，英國stable micro systems公司。

1.2 方法

1.2.1 大米發(fā)酵乳的制備

選顆粒飽滿的大米50 g與350 mL蒸餾水混合，浸泡10 h后通過破壁機(jī)（70℃，15 min）預(yù)糊化研磨成米漿；然后與牛乳以不同的比例（米漿質(zhì)量濃度從30%～70%）進(jìn)行混勻，在60℃條件下均質(zhì)5 min，加入7%零卡糖甜味劑（赤蘚糖醇、抗性糊精、蔗糖素及甜菊糖苷組成）及0.3%穩(wěn)定劑，快速升溫85℃滅菌15 min，將滅菌的混合液冷卻至室溫，接種0.01%～0.05%的ABY-8發(fā)酵劑，攪拌使菌種均勻分布，將密封后發(fā)酵乳置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵4～8 h，發(fā)酵結(jié)束后放置于4℃冰箱冷藏后熟12 h。對(duì)照酸奶參照Ban等人的方法制備[13]。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)不同條件下制備出的大米發(fā)酵乳進(jìn)行測定，以大米發(fā)酵乳的pH值和滴定酸度作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，研究米漿添加量、發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間在不同水平對(duì)大米發(fā)酵乳的影響，確定每項(xiàng)因素的最優(yōu)值范圍。

（1）米漿添加量的確定。參考發(fā)酵乳的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)[14]，確定好零卡糖甜味劑添加量7%，穩(wěn)定劑0.30%，發(fā)酵劑添加量為0.03%，43℃下恒溫發(fā)酵6 h，4℃冷藏后熟12 h等條件不變，通過對(duì)比不同米漿添加量：即米漿添加30%、40%、50%、60%和70%對(duì)大米發(fā)酵乳pH、滴定酸度和持水力的影響，根據(jù)結(jié)果分析得出最適米漿添加量，每組設(shè)3個(gè)平行試驗(yàn)。

（2）發(fā)酵劑接種量的確定。參考發(fā)酵乳的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)[15]，確定好米漿添加量50%，零卡糖甜味劑添加量7%，穩(wěn)定劑添加量0.30%，43℃下發(fā)酵6 h，4℃冷藏后熟12 h等條件不變，通過對(duì)比不同發(fā)酵劑接種量：即發(fā)酵劑接種量0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%對(duì)大米發(fā)酵乳pH、滴定酸度和持水力的影響，根據(jù)結(jié)果分析得出發(fā)酵劑接種量最佳條件范圍，每組設(shè)3個(gè)平行試驗(yàn)。

（3）發(fā)酵時(shí)間的確定。參考發(fā)酵乳的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)[16]，確定好米漿添加量50%，零卡糖甜味劑添加量7%，穩(wěn)定劑添加量0.30%，發(fā)酵劑添加量為0.03%，43℃恒溫條件下發(fā)酵，4℃冷藏后熟12 h等條件不變，通過對(duì)比不同發(fā)酵時(shí)間：即發(fā)酵時(shí)間4、5、6、7、8 h對(duì)大米發(fā)酵乳pH、滴定酸度和持水力的影響，根據(jù)結(jié)果分析得出最適發(fā)酵時(shí)間，每組設(shè)3個(gè)平行試驗(yàn)。

1.2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，同時(shí)結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取對(duì)持水力影響較大的3個(gè)因素：米漿添加量、發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間，各取3個(gè)水平分別記為水平-1、0、1，進(jìn)行因素水平共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)曲面分析試驗(yàn)，如表1所示，并運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而得到最佳生產(chǎn)工藝條件。

表1 4因素3水平響應(yīng)曲面分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.2.4 持水力的測定

參考Kocher[17]和Maltais[18]等人的方法，稱取20 g發(fā)酵乳樣品于50 mL離心管中，設(shè)置離心力2 000 g，離心10 min。然后去除上清液，稱重。樣品持水性計(jì)算公式如下：

式中：m1為樣品離心后的質(zhì)量（g）；m2為樣品離心前的質(zhì)量（g）。

1.2.5 pH值的測定

將發(fā)酵乳恢復(fù)至室溫，用玻璃棒攪拌均勻，利用pH計(jì)測定發(fā)酵乳的pH值，測定樣品均一式三份。

1.2.6 基本成分的測定

水分含量：參照GB5009.3-2016的直接干燥法；灰分含量：參照GB5009.4-2016的第一法 食品中總灰分的測定；脂肪含量：參照GB5009.6-2016的索氏提取法；蛋白質(zhì)含量：參照GB5009.5-2016的凱氏定氮法。酸度的測定：參照GB 5009.239-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定的方法進(jìn)行酸度測定。

1.2.7 質(zhì)構(gòu)特性測定

大米發(fā)酵乳質(zhì)構(gòu)特性測定根據(jù)Zhou等人的方法并進(jìn)行改進(jìn)[19]。將80 mL大米發(fā)酵乳放入100 mL塑料杯中，探頭型號(hào)為P1/E，設(shè)定儀器參數(shù)：測試前速1.5 mm/s，測試中速1.0 mm/s，測試后速1.5 mm/s，初始應(yīng)力2.0 g，壓縮程度20 %，壓縮時(shí)間5 s，測試距離20 mm，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.8 GI測定方法

分別取10 g酸奶消化樣置于50 mL離心管中，加10 mL 0.9%的NaCl溶液進(jìn)行稀釋，調(diào)整pH并進(jìn)行模擬口腔（1 min）、胃（2 h）和腸（2 h）消化，具體方法詳見楊博睿等人研究[20]。消化后的溶液經(jīng)離心(8 000 g,10 min)，取0.1 mL上清液，-18℃留存。加入3 mL GOPOD溶液，渦旋振蕩搖勻，在50℃恒溫水浴鍋中反應(yīng)20 min，最后將顯色液在波長510 nm處測定其吸光值。另取0.1 mL的葡萄糖(1 mg/mL)為標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照，經(jīng)公式計(jì)算得GI值：

根據(jù)GI值的分類標(biāo)準(zhǔn)，低于55.00為低GI，55.00～70.00為中GI，70.00以上為高GI[21]。

1.2.9 感官評(píng)定

感官評(píng)定小組由10名經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員（5男5女）組成，按照感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[22]對(duì)發(fā)酵乳樣品的組織狀態(tài)（20分）、口感（20分）、色澤（20分）、風(fēng)味（20分）、喜愛程度（20分）5個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，滿分為100分，結(jié)果取平均值，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 感官鑒定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品數(shù)據(jù)測定均進(jìn)行3次重復(fù)平行試驗(yàn)，用IBM SPSS Statistics、Origin 2017等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 米漿添加量對(duì)大米發(fā)酵乳pH、酸度和持水力的影響

由李丹等人的研究可知，大米酸奶的適宜pH接近4.0附近，擁有最好的酸甜口感[23]。由圖1可以觀察得出，大米發(fā)酵乳的pH，滴定酸度和持水力隨著米漿添加量的增加而分別呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。大米發(fā)酵乳的pH在以50%米漿添加的發(fā)酵乳為基準(zhǔn)的一定范圍內(nèi)略有浮動(dòng)，先從4.18升高到4.25，再由4.25降低到4.04；而大米發(fā)酵乳的滴定酸度隨著米漿添加量的增加呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)米漿添加量為50%時(shí)，大米發(fā)酵乳的滴定酸度最高，達(dá)到83.25 °T。隨著米漿添加量的增加，大米發(fā)酵乳的持水力呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，60%和70%的米漿添加量具有最好持水力，達(dá)到92.36%。綜合3個(gè)指標(biāo)可得出，故選擇米漿最佳添加量為50%。

圖1 米漿添加量對(duì)大米發(fā)酵乳pH、滴定酸度和持水力的影響

2.1.2 發(fā)酵劑接種量對(duì)大米發(fā)酵乳pH、酸度和持水力的影響

由圖2可知，大米發(fā)酵乳的pH隨著發(fā)酵劑添加量的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。此時(shí)測定指標(biāo)的變化主要是與乳酸菌在發(fā)酵過程的生長特性相關(guān)[24]。當(dāng)發(fā)酵劑接種量為0.03%時(shí)，pH與滴定酸度的結(jié)果適中，分別為4.16和82.72 °T。相比之下，發(fā)酵劑接種量過低時(shí)，前期加入的發(fā)酵劑處于遲滯期，乳酸菌數(shù)量過少，產(chǎn)酸能力弱且產(chǎn)酸過少，酸奶發(fā)酵時(shí)間較長且組織不均勻，導(dǎo)致pH值變化緩慢；發(fā)酵劑接種量過大時(shí)，乳酸菌對(duì)數(shù)生長期大大縮短，產(chǎn)酸能力強(qiáng)，發(fā)酵時(shí)間短，乳酸菌快速繁殖，導(dǎo)致pH值迅速變化，隨著酸度積累發(fā)酵劑的生長繁殖受到抑制，pH值下降又變緩，這使此條件下的酸奶呈現(xiàn)較重的酸味，導(dǎo)致酸奶酸甜比不適宜，風(fēng)味失調(diào)。大米發(fā)酵乳的持水力隨著發(fā)酵劑添加量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且在添加量為0.03%有最佳的持水力，達(dá)到88.73%。綜合3個(gè)指標(biāo)，選擇發(fā)酵劑最佳添加量為0.03%。

2.1.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)大米發(fā)酵乳pH、酸度和持水力的影響

由圖3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，大米發(fā)酵乳的pH與滴定酸度分別呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，大米發(fā)酵乳的pH呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，發(fā)酵7～8 h后，pH到達(dá)4.04并不再下降且無顯著性（P＞0.05），說明乳酸菌已達(dá)到增長點(diǎn)，過度累積；而大米發(fā)酵乳的滴定酸度隨著發(fā)酵時(shí)間的增加呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，當(dāng)發(fā)酵8 h后，酸度過酸，且不同發(fā)酵時(shí)間存在顯著性差異（P＜0.05）。大米發(fā)酵乳的持水力隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，說明發(fā)酵時(shí)間到8 h后，存在過度發(fā)酵的問題，對(duì)發(fā)酵乳的品質(zhì)造成影響，導(dǎo)致持水力下降。綜合3個(gè)指標(biāo)可得出，故選擇大米發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間為6 h。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

如圖3響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同因素進(jìn)行交叉后，發(fā)酵乳的持水力在76%～97%。在米漿添加量為60%，發(fā)酵劑接種量為0.04%，發(fā)酵時(shí)間為5 h時(shí)，持水力在94.23%～96.65%，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回歸方程分析，將響應(yīng)變量與試驗(yàn)變量聯(lián)系起來。遵循二階多項(xiàng)式方程：對(duì)表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用Design expert 10.0.3數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，設(shè)米漿添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時(shí)間分別為A、B、C，以持水力為響應(yīng)值進(jìn)行多元回歸擬合，得到二次多項(xiàng)回歸方程：

表3 響應(yīng)曲面優(yōu)化持水力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

2.2.2 持水力模型建立及分析

以持水力為響應(yīng)值進(jìn)行多元回歸擬合，回歸模型系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 持水力模型及回歸系數(shù)的回歸分析結(jié)果

（續(xù)表4）

通過分析數(shù)據(jù)可以看出，一次項(xiàng)發(fā)酵劑接種量、米漿添加量對(duì)持水力的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01），發(fā)酵時(shí)間對(duì)持水力的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），分析各因素的主效應(yīng)關(guān)系為：B＞A＞C，即發(fā)酵劑接種量＞米漿添加量＞發(fā)酵時(shí)間。其二次項(xiàng)交互作用BC對(duì)持水力的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01），AC、AB對(duì)持水力的的影響不具有有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），且二次項(xiàng)交互作用對(duì)持水力影響大小程度為BC＞AB＞AC。

2.2.3試驗(yàn)各因素交互作用的分析

根據(jù)回歸方程，考察響應(yīng)面曲面圖及等高線圖的形狀，分析米漿添加量、發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)持水力的影響。米漿添加量（A）、發(fā)酵劑接種量（B）、發(fā)酵時(shí)間（C）對(duì)持水力的影響見圖4～6。

圖4 米漿添加量和發(fā)酵劑接種量對(duì)持水力的響應(yīng)曲面圖和等高線圖

米漿添加量和發(fā)酵劑接種量的交互作用對(duì)持水力的影響如圖4所示，AB交互曲面中持水力的變化坡度隨發(fā)酵劑接種量的增加呈逐漸增加后保持平緩的的趨勢(shì)，持水力隨米漿添加量的增加呈緩慢增加的趨勢(shì)，當(dāng)米漿添加量為60%～70%、發(fā)酵劑接種量在0.04%～0.05%左右時(shí)，持水力達(dá)到最大值，且持水力隨發(fā)酵劑接種量的變化陡峭程度大于米漿添加量，說明發(fā)酵劑接種量對(duì)持水力的影響大于米漿添加量的影響。

米漿添加量和發(fā)酵時(shí)間的交互作用對(duì)持水力的影響如圖5所示，AC交互曲面中，持水力的變化坡度隨米漿添加量的增加呈緩慢增加的趨勢(shì)，隨發(fā)酵時(shí)間的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，在米漿添加量為60%～70%，發(fā)酵時(shí)間為4.5～5.5 h左右時(shí)，其持水力達(dá)到最大值，且持水力隨米漿添加量的變化陡峭程度大于發(fā)酵時(shí)間，說明米漿添加量對(duì)持水力的影響大于發(fā)酵時(shí)間的影響。

圖5 米漿添加量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)持水力的響應(yīng)曲面圖和等高線圖

發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間的交互作用對(duì)持水力的影響如圖6所示，BC交互曲面中持水力的變化坡度隨發(fā)酵時(shí)間的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間較小時(shí)，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，持水力先增加后降低，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間較大時(shí)，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，持水力呈逐漸增加的趨勢(shì)，說明發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間具有較強(qiáng)的交互作用，當(dāng)發(fā)酵劑接種量為0.04%～0.05%，發(fā)酵時(shí)間為5～6 h時(shí)，持水力達(dá)到最大值，且持水力隨發(fā)酵時(shí)間的變化陡峭程度大于發(fā)酵劑接種量，說明發(fā)酵時(shí)間對(duì)持水力的影響大于發(fā)酵劑接種量的影響。

圖6 發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)持水力的響應(yīng)曲面圖和等高線圖

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)回歸方程模型，得到預(yù)測的最優(yōu)條件為：米漿添加量為64.431%、發(fā)酵劑接種量為0.048%、發(fā)酵時(shí)間為5.701 h，根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際條件，將條件修正為米漿添加量為50%、發(fā)酵劑接種量為0.03%、發(fā)酵時(shí)間為6 h，在此最優(yōu)條件下經(jīng)3次平行試驗(yàn)實(shí)際持水力為97.54±0.72%，與預(yù)測值持水力為98.008%相差在5%范圍內(nèi)，證實(shí)了預(yù)測值和實(shí)驗(yàn)值之間的良好擬合度。

2.3 成品理化指標(biāo)

在根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)得出的最佳工藝條件下制備出大米發(fā)酵乳成品，按照相應(yīng)的測定方法測定其各項(xiàng)理化指標(biāo)，得出結(jié)果如下所示。

2.3.1 低GI大米發(fā)酵乳理化性質(zhì)分析

如表5為經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)探究得出的最佳工藝下研制出的大米發(fā)酵乳與對(duì)照組酸奶的各項(xiàng)測定指標(biāo)數(shù)值對(duì)比。本試驗(yàn)中的對(duì)照酸奶是參照Ban等人的方法進(jìn)行制備[13]。由表可知：與對(duì)照組酸奶相比，大米發(fā)酵乳的基本成分如水分和灰分含量略有上升，而蛋白與脂肪含量由于米漿的加入導(dǎo)致在可接受的范圍內(nèi)略微下降；總固形物含量相比對(duì)照組酸奶下降了3.32%；pH值略有浮動(dòng)。相對(duì)于對(duì)照組酸奶，大米發(fā)酵乳的組織狀態(tài)隨著米漿添加量增大到50%，硬度降低了118.23 g，恢復(fù)力降低了46.01，咀嚼度降低了46.16，而黏性和凝聚力指標(biāo)數(shù)值略有變化，即表明發(fā)酵乳的組織狀態(tài)發(fā)生了明顯的改變。由此說明加入的米漿可以改善發(fā)酵乳的組織狀態(tài)，使乳清不容易析出，質(zhì)地較細(xì)膩，具有較好的凝膠特性、硬度和黏度。對(duì)于發(fā)酵乳的氣味和滋味而言，50%的大米發(fā)酵乳具有純正的酸奶味及淡淡的米香味，并且酸甜適中，口感細(xì)膩潤滑，具有良好的適口性。這與鄧永硯等人的研究相一致[24]。大米發(fā)酵乳的持水性有了顯著增加，達(dá)到92.54%，根據(jù)GI值得測定方法測出的大米發(fā)酵乳GI值為33.4，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低GI食品的GI指數(shù)（＜50）[25-27]，達(dá)到低GI食品要求。

表5 發(fā)酵乳理化指標(biāo)

2.3.2 低GI大米發(fā)酵乳感官評(píng)分分析

圖7 酸奶感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

根據(jù)酸奶的感官鑒定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表和感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖可以發(fā)現(xiàn)，感官評(píng)定小組對(duì)大米發(fā)酵乳的綜合評(píng)分為86分，對(duì)照組酸奶為79分，即大米發(fā)酵乳綜合評(píng)分優(yōu)于對(duì)照組酸奶。與王然[16]等人的研究相似，在本研究所考察的發(fā)酵乳組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味、色澤和喜愛程度5個(gè)指標(biāo)中，大米發(fā)酵乳與對(duì)照酸奶的得分差異較為明顯，主要體現(xiàn)在組織狀態(tài)、風(fēng)味和喜愛程度3個(gè)方面，其中最顯著的是風(fēng)味指標(biāo)，而產(chǎn)生差異的主要原因是由于米漿添加量增加為50%，制備出的大米發(fā)酵乳具有濃郁的米香，更與奶香結(jié)合協(xié)調(diào)，使大米發(fā)酵乳的風(fēng)味更加顯著，與已經(jīng)被廣泛熟知的對(duì)照組酸奶相比受喜愛程度更高；而在色澤與口感方面二者差異不明顯，米漿的加入導(dǎo)致制備出的大米發(fā)酵乳色澤略暗于對(duì)照酸奶，此方面得分低于對(duì)照酸奶1分；發(fā)酵劑接種量的改變使發(fā)酵好的大米發(fā)酵乳中乳酸菌的活菌數(shù)不同，pH和酸度發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)酵乳口感在可接受程度范圍內(nèi)略微發(fā)生變化。

3 結(jié)論

本研究通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化，低GI大米發(fā)酵乳的最佳工藝條件為米漿添加量50%，零卡糖甜味劑添加量7%，穩(wěn)定劑添加量0.30%，發(fā)酵劑添加量為0.03%，發(fā)酵時(shí)間6 h，43℃恒溫條件下發(fā)酵6 h。在該條件下生產(chǎn)出的低GI大米發(fā)酵乳風(fēng)味獨(dú)特，組織均勻，奶香協(xié)調(diào)，口感宜人，GI值為33.4，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)并符合低GI產(chǎn)品要求，本研究為大米及其米制品精深加工利用提供了理論依據(jù)。