凝固型火龍果皮汁酸奶的工藝研究

摘 要：以純牛奶為主要原料，將火龍果皮汁添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵劑添加量作為影響因子，以感官評價為指標，通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化凝固型火龍果皮汁酸奶的工藝參數。結果表明，酸奶的最佳工藝參數（以牛奶量計）為火龍果皮汁添加量7%、白砂糖添加量6%、發(fā)酵劑添加量0.2%、發(fā)酵時間6 h，制作的凝固型火龍果皮汁酸奶呈淺粉色，口感良好，酸甜適中，具有酸奶的口感和香氣；蛋白質含量為（2.98±0.09） g/100 g，pH值為4.3±0.14，均符合國家的相關標準。該產品合理利用了火龍果皮，賦予廢棄物新的價值，符合可持續(xù)發(fā)展理念，并豐富了奶制品行業(yè)的品類；產品口感醇厚，營養(yǎng)豐富，滿足了現(xiàn)代消費者對健康和天然食品的需求。

關鍵詞：火龍果皮汁；酸奶；配方；蛋白質含量；廢棄物高值利用

中圖分類號：TS252 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）01-0019-06

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.01.004

Process Study of Curdled Dragon Fruit Skin Juice Yogurt

WANG Junneng1， WANG Boying1， XU Liyu1， ZHENG Binli1， SHENG Chenlai1， XIANG Jing1，

WU Shuqing2*， JIANG Xiaohang2*

（1. Zhejiang Liziyuan Foods Co.， Ltd， Jinhua 321031， China; 2. College of Food Science and Engineering， Changchun University， Changchun 130022， China）

Abstract： Using pure milk as the main raw material， the optimal process parameters of curdled dragon fruit skin juice yogurt were optimized by one-way and orthogonal tests， taking dragon fruit skin juice addition， sugar addition， fermentation time， and leavening agent addition as the influencing factors， and sensory evaluation as the indexes. The results showed that the optimal process parameters of yogurt （in terms of the amount of milk） were 7% of dragon fruit skin juice， 6% of sugar， 0.2% of leavening agent， and 6 h of leavening time， and the color of the solidified dragon fruit skin juice yogurt was light pink， and the taste was good， with moderate sweetness and sourness， and it had the texture and aroma that should be present in yogurt， the protein content was （2.98±0.09） g/100 g， and the pH was 4.3±0.14， all of which were in accordance with the national standards. The product reasonably utilized the skin of dragon fruit， gave new value to the waste， conformd to the concept of sustainable development， and enriched the category of dairy products industry， the product had a mellow taste and rich nutritional value， which met the demand of modern consumers for healthy and natural food.

Keywords： Dragon fruit skin juice; yogurt; formulation; protein content; high-value profit of waste

火龍果，又稱為紅龍果、青龍果等，屬于仙人掌科多年生攀緣植物[1]。作為一種新興的熱帶亞熱帶水果，火龍果以極高的營養(yǎng)價值、良好的藥用價值和觀賞價值備受關注。在食用和生產加工中，火龍果皮通常被廢棄，但有相關研究發(fā)現(xiàn)，火龍果皮因被陽光直接照射，營養(yǎng)成分比果肉更豐富，除了含有豐富的碳水化合物、蛋白質及花青素外，還含有較高濃度的維生素A、B1、B2、B3、C及鈣、磷、鐵等礦物質，是絕佳的天然營養(yǎng)素來源[2-3]，具有抗氧化、抗自由基、抗衰老等作用，能提高對腦細胞變性的預防，抑制癡呆癥的發(fā)生[4-6]。因此，火龍果皮在食品研發(fā)中具備極高的利用價值。

酸奶營養(yǎng)豐富，風味獨特，具有促進維生素的吸收、美容、抗腫瘤等功效，在乳制品市場中占有重要的地位[7-10]。隨著消費者營養(yǎng)保健意識的提高，開發(fā)具有營養(yǎng)保健功能，并具有特殊風味的酸奶已成為研究熱點[11-15]。朱婧等[16]以皇氏純水牛奶和廣西老黑糖為主要原料制成的酸奶，具有酸奶特有的香氣，組織均勻，口感頗佳。于造輝等[17]針對山藥山楂酸奶工藝優(yōu)化的研究強調了添加天然成分對產品口感的影響，對山藥山楂酸奶整體品質的提升產生了積極意義。Liu等[18]通過添加百香果果皮改善了酸奶的理化性質，特別是添加1%的百香果皮粉改善了味道、風味和顏色，為凝固型火龍果皮汁酸奶的制備提供了思路。雖然酸奶制品的研究眾多，但以火龍果皮汁為主要添加物制作凝固型酸奶尚未見報道。本試驗通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化了凝固型火龍果皮汁酸奶的配方及工藝條件，以期為火龍果皮的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

紅肉火龍果，品種為‘金都一號’，市售新鮮的火龍果；白砂糖，南京甘汁園股份有限公司；發(fā)酵劑（含保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌等混合菌種），北京川秀科技有限公司；純牛奶，蒙牛乳業(yè)有限責任公司。

1.2 儀器與設備

Energy61-C九陽榨汁機，九陽股份有限公司；FA2104S電子分析天平，上海越衡實業(yè)有限公司；IKA磁力攪拌器，萊貝科學儀器有限公司；DK-電熱恒溫水浴鍋，金壇市杰瑞爾電器有限公司；HS-1300U超凈工作臺，重慶思誠實驗室設備有限公司；UV-7502PCS紫外可見分光光度計，常州諾基儀器有限公司；pH計，上海般特儀器制造有限公司。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗設計

凝固型火龍果皮汁酸奶單因素試驗，以感官評價作為考察指標，以火龍果皮汁添加量（6%、7%、8%、9%、10%）、白砂糖添加量（3%、4%、5%、6%、7%）、發(fā)酵時間（5、6、7、8、9 h）、發(fā)酵劑接種量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）為影響因素，分別選取各因素的五個水平，確定各因素最適范圍，為后續(xù)試驗提供數據支撐和理論依據。

1.3.2 正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，分別選取火龍果皮汁添加量（A）、白砂糖添加量（B）、發(fā)酵時間（C）、發(fā)酵劑接種量（D）的三個水平進行L9（34）正交試驗，以感官評價為指標，確定凝固型火龍果皮汁酸奶的最優(yōu)配方。正交試驗因素水平設計見表1。

1.4 試驗方法

1.4.1 工藝流程

原料預處理→調配→攪拌→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→后熟→檢驗→成品。

1.4.2 操作要點

（1）火龍果皮處理

將新鮮火龍果清洗后，切除表面鱗片和果肉，將果皮的纖維刮凈，稍微晾干后，將果皮按照紋路縱向平分等份，并切成小塊，按質量比1∶7.5（g/mL）加入蒸餾水置于榨汁機中榨汁，將榨汁后的火龍果漿均勻分配至離心管中，5 000 r/min離心15 min，取上清液，備用。

（2）調配、攪拌、殺菌、冷卻

在純牛奶中加入適量白砂糖和按比例調配的穩(wěn)定劑，溶解后過濾，加入火龍果皮汁中。用磁力攪拌器在20 ℃、800 r/min條件下攪拌，以提高其穩(wěn)定性。將混合后的火龍果汁水浴加熱至90～95 ℃，殺菌10～15 min[19]，冷卻至40～45 ℃。

（3）接種、發(fā)酵、后熟

在超凈工作臺無菌環(huán)境下接種，菌種為保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的混合菌種。接種后于42 ℃恒溫箱中發(fā)酵培養(yǎng)。待酸奶發(fā)酵成熟后，移至4 ℃冰箱中后熟。

1.5 產品檢測

1.5.1 感官評價

隨機選擇食品專業(yè)10人，經過相關培訓后對成品進行評鑒，參照《發(fā)酵乳感官評鑒細則（RHB 104—2020）》[20]，從酸奶色澤、滋味與氣味和組織狀態(tài)3個方面對酸奶按凝固型火龍果皮汁酸奶感官評定標準進行感官評定，反復評分3次，求其平均值。凝固型火龍果皮汁酸奶感官評定標準見表2。

1.5.2 pH值的檢測

pH值采用手持pH計直接測定。

1.5.3 蛋白質的檢測

按照SN/T 3926—2014考馬斯亮藍法進行蛋白質含量的測定[21]。蛋白質含量公式（1）計算。

X/（g·100 g-1）=×100 （1）

式中，X為試樣中蛋白質的含量，g/100 g；c為從標準工作曲線得到的蛋白質濃度，mg/mL；c0為空白試驗中蛋白質濃度，mg/mL；V為最終樣液的定容體積，mL；m為測試所用試樣質量，g。

1.5.4 質構檢測

采用Return to Start模式下壓，使用直徑為10 mm的圓柱形探頭，移動速度設定為1.0 mm/s，穿透深度為15 mm，觸發(fā)力設定為5 g。

1.6 數據處理

試驗數據采用Excel 2020處理、運算和制表，SPSS 27.0對所得數據進行方差分析。極差法分析正交試驗中各因素對相關指標的影響程度并排序。用Origin 2021制圖。圖和表中數據均為“平均值±標準差”的形式表示（n≥3），顯著性水平設為 P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 火龍果皮汁添加量對凝固型酸奶感官質量的影響

由圖1可知，隨著火龍果皮汁添加量的增加（6%～10%），酸奶的感官評分先上升后下降。在火龍果皮汁添加量為6%時，火龍果皮汁酸奶風味寡淡，產品特有的粉色不足?；瘕埞ぶ砑恿看笥?%時，感官評分下降，火龍果皮汁酸澀味突出，掩蓋了酸奶本身的香味，導致口感不柔和，凝乳不良，甚至有少量乳清析出?；瘕埞ぶ砑恿吭?%～9%之間時，火龍果皮汁特有風味凸顯，酸奶的色澤變得鮮艷，淡粉色特征也愈加明顯，口感豐富，質地均勻，凝固性好，無乳清析出。尤其在火龍果皮汁添加量為8%時，感官評分達到峰值，奶香味適中，具有火龍果皮汁風味，色澤均勻一致且粉色宜人，酸甜可口，此時火龍果皮汁與酸奶完美融合，產品感官質量最佳。因此，選取7%、8%和9%的火龍果皮汁添加量進行正交試驗。

2.1.2 白砂糖添加量對凝固型酸奶感官質量的影響

由圖2可知，當白砂糖添加量為3%時，酸奶甜度不足，口感酸澀，難以接受，整體評分較低。當白砂糖添加量為4%時，酸奶的甜度適中，白砂糖的增加，提升了產品的口感和吸引力，呈現(xiàn)更穩(wěn)定的口味，從而提高了整體感官評分。當白砂糖添加量為5%時，甜度與火龍果皮汁酸奶融合度達到最佳，奶香味適中，酸甜可口，氣味協(xié)調，整體感官評分最高。但白砂糖的添加量超過6%時，酸奶的甜味遠大于酸味，感官評分快速下降。因此，分別選取4%、5%、6%的白砂糖添加量進行正交試驗。

2.1.3 發(fā)酵時間對凝固型酸奶感官質量的影響

在合適的發(fā)酵時間內，乳酸菌能充分的發(fā)酵，產生適量的乳酸和其他風味物質，從而優(yōu)化酸奶的口感和風味。由圖3可知，隨著發(fā)酵時間的增加，感官評價先上升后下降。當發(fā)酵時間為5 h時，產品風味未完全釋放，出現(xiàn)乳液絮狀，這是因為乳蛋白水解不完全以及乳酸產量不足，進而影響了酸奶的感官品質和風味。當發(fā)酵時間延長至6 h時，產品的色澤逐漸鮮艷，口感適中，組織細膩，質地均勻，凝固性好，感官評分達到了峰值。當發(fā)酵時間超過7 h時，酸味逐漸加重，口感和風味加速下降，有乳清析出，對酸奶感官品質產生了負面影響。因此，分別選取5、6、7 h的發(fā)酵時間進行正交試驗。

2.1.4 發(fā)酵劑添加量對凝固型酸奶感官質量的影響

由圖4可知，當發(fā)酵劑添加量為0.1%時，酸奶的風味和顏色較淡，口感單調，因為發(fā)酵劑量少，發(fā)酵不完全。當發(fā)酵劑添加量為0.2%時，酸奶的風味濃郁，顏色鮮艷，口感適中，凝固性好，酸奶的風味和顏色達到了最佳狀態(tài)。當發(fā)酵劑添加量超過0.3%時，酸味增幅明顯，口感欠佳，成品凝固狀態(tài)差，有乳清析出，感官品質快速下降。因此，分別選取0.2%、0.3%和0.4%的發(fā)酵劑添加量進行正交試驗。

2.2 正交試驗結果與分析

正交試驗結果分析見表3、4。

對正交試驗結果進行極差分析（表3）發(fā)現(xiàn)，影響火龍果皮汁凝固型酸奶品質的順序為B（白砂糖）＞C（發(fā)酵時間）＞D（發(fā)酵劑）＞A（火龍果皮汁），最佳配方組合為A1B3C2D1，即火龍果皮汁添加量為7%，白砂糖添加量為6%，發(fā)酵時間為6 h，發(fā)酵劑添加量為0.2%，為最佳配比。由表4可知，白砂糖添加量和發(fā)酵時間對凝固型火龍果酸奶的影響極其顯著（P＜0.01），火龍果皮汁添加量和發(fā)酵劑添加量的影響顯著（P＜0.05），此結論與表3所得結論一致。在此條件下，制作的凝固型火龍果皮汁酸奶的酸甜適中，口感豐富，且各項指標均符合GB 19302—2010對酸奶的要求。

經驗證試驗，此條件下得到的酸奶感官評分為89.7分（n=3），均高于其他試驗組，產品顏色呈現(xiàn)乳狀淺粉色，沒有沉淀、分層和異物的現(xiàn)象；口感上，產品柔和爽口，甜而不膩，酸甜度適宜，無不良異味。

2.3 產品品質

參照GB/T 21732—2008[22]檢測pH值為4.30±0.14，符合國家標準。根據SN/T 3926—2014[23]考馬斯亮藍法繪制的蛋白質標準曲線為y=6.904x+0.027，R2=0.994 99。最終測得吸光度為0.228±0.120，代入蛋白質標準曲線得到蛋白質濃度為（0.298±0.17） mg/mL，即蛋白質含量為（2.98±0.09）g/100 g，參照《食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2016）[24]其符合國家標準。

根據質構結果分析得出，酸奶硬度為（16.8±0.04）g、彈性為（4.62±0.12）mm、咀嚼性為（0.4±0.09）mJ、內聚性為（0.52±0.03）、黏力為（5.90±0.14）g，表明凝固型火龍果皮汁酸奶具有較為堅實的質地，適中的形變能力和口感柔軟度，以及一定的黏稠度和黏附性，這些特性共同構成了該酸奶的獨特口感和質地特征。

3 結論

以純牛乳為主要原料，火龍果皮汁、白砂糖、發(fā)酵時間和發(fā)酵劑等為影響因素，進行單因素試驗和正交試驗，并以感官評價為檢測手段。經過試驗，確定了影響產品品質的優(yōu)先次序為白砂糖添加量＞發(fā)酵時間＞發(fā)酵劑添加量＞火龍果皮汁添加量；得出了凝固型火龍果皮汁酸奶的最佳配方為火龍果皮汁含量7%，白砂糖添加量6%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵劑添加量0.2%。以此配方制作的產品感官評分為89.7分，蛋白質含量為（2.98±0.09）g/100 g，pH值為4.3±0.14，均符合國家相關標準。此凝固型火龍果皮汁酸奶的奶香味適中，具有火龍果皮汁風味，色澤均勻一致且粉色宜人，酸甜可口，品質優(yōu)良。

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